laporan perhitungan struktur

Agustus 2013

PEMERINTAH KABUPATEN KUTAI TIMUR

DINAS PEKERJAAN UMUM

KAWASAN PUSAT PERKANTORAN BUKIT PELANGI - SANGATTA

Perencanaan Pembangunan Saluran DrainaseKabupaten Kutai Timur

LAPORAN PERHITUNGAN

STRUKTUR HIDROLIKA

Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase

Laporan Perhitungan Struktur Hidrolika i

KATA PENGANTAR

Berdasarkan surat perjanjian/kontrak Pekerjaan Perencanaan

Pembangunan Drainasea Kabupaten Luwu Timur pada Dinas Pekerjaan Umum

Kabupaten Kutai Timur yang dipercayakan kepada PT. BINTANG INTI

REKATAMA, maka dengan ini telah disusun :

LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR HYDRAULIC

STRUCTURE HYDRAULIC ANALISYS REPORT

Laporan ini berisikan : Pendahuluan, Perhitungan Dimensi Saluran dan

Perhitungan Debit Banjir

Demikian laporan ini dibuat untuk memenuhi ketentuan dalam kontrak

tersebut di atas, segala saran dan koreksi untuk penyempurnaan pekerjaan ini

selalu diharapkan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat dikemudian hari.

Makassar, Agustus 2013

PT. Bintang Inti Rekatama

Drs. Yusuf Tangketau

Direktur Utama


Laporan Perhitungan Struktur Hidrolika ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................. i

DAFTAR ISI ............................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ iii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iv

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. I – 01

1.1 Analisa Hidrolika ............................................................................ I – 01

1.2 Analisa Data Hidrologi ................................................................... I – 01

1.3 Lokasi Pekerjaan ............................................................................ I – 01

1.4 Data Yang Tersedia ........................................................................ I – 01

1.5 Metode yang Dipakai .................................................................... I – 02

1.6 Tipikal Struktur Saluran Drainase .................................................. I – 02

1.6.1 Analisa Saluran Drainase ................................................... I – 03

1.6.2 Kapasitas dan Dimensi ...................................................... I – 04

1.7 Bentuk Tipikal Saluran Drainase .................................................... I – 04

1.8 Bentuk saluran Yang Paling Ekonomis........................................... I – 04

1.9 Rumus Empiris Kecepatan Rata-Rata ............................................ I – 07

BAB II PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN ................................................. II – 01

2.1 Pengertian .................................................................................... II – 01

2.2 Perhitungan Dimensi Saluran Drainase ......................................... II – 01

BAB III PERHITUNGAN DEBIT BANJIR .......................................................... III – 01

3.1 Pengertian ..................................................................................... III – 01

3.2 Data Yang Tersedia ........................................................................ III – 01

3.3 Elevasi Muka Air Rencana ............................................................. III – 01

3.4 Laju Aliran permukaan atau Debet ............................................... III – 04


Laporan Perhitungan Struktur Hidrolika iii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Perhitungan Laju Aliran Puncak ................................................................. I – 02

Tabel 1.2 Hubungan Antara Debit dengan Freeboard .............................................. I – 03

Tabel 1.3 Kecepatan Aliran Air yang Diijinkan Berdasarkan Jenis Material .............. I – 03

Tabel 1.4 Tipikal Harga Koefisien Kekasaran Manning, n .......................................... I – 08

Tabel 2.1 Perhitungan Dimensi Saluran Drainase ..................................................... II – 03

Tabel 3.1 Koefisien Kekasaran ................................................................................... III – 03

Tabel 3.2 Data Run off Coeffisien (C) ......................................................................... III – 04


Laporan Perhitungan Struktur Hidrolika iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Penampang Persegi Panjang ....................................................... I – 05

Gambar 1.2 Penampang Melintang Saluran berbentuk Trapesium ............... I – 06

Perhitungan Struktur Hidrolika

1.1 ANALISA HIDROLIKA

Maksud dan tujuan dari analisa hidrol

Pembangunan Saluran Drainase

drainase dan bangunan

aliran yang akan dipergunakan untuk keperluan perencanaan dari saluran tersebut.

1.2 ANALISA DATA HIDROLOGI

Analisa data yang ak

Drainase adalah bersumber dari data

terutama mengenai aliran puncak atau debet. Aliran puncak yang didapat dalam

perhitungan hidrologi adalah aliran debit puncak untuk periode 5

1.3 LOKASI PEKERJAAN

Lokasi pekerjaan Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase

pemerintahan kecamatan Sangatta Utara dan kecamatan Teluk Pandan

1.4 DATA YANG TERSEDIA

Tersedia data dari perhitungan hidrologi

metode Log Person III

Begitupula telah didapat besarnya aliran puncak untuk sub

Sub daerah pengaliran didasarkan pada kondisi topografi dan kontur

Besarnya aliran puncak dari sub


PENDAHULUAN

Maksud dan tujuan dari analisa hidrolika pada pekerjaan

Pembangunan Saluran Drainase adalah untuk menghitung dimensi dari saluran

dan bangunan-bangunan airnya. Begitupula menghitung klasifikasi dari


HIDROLOGI

akan diaplikasikan di dalam Perencanaan Pembangunan Saluran

h bersumber dari data yang diperoleh pada perhitungan hidrologi


gan hidrologi adalah aliran debit puncak untuk periode 5


kecamatan Sangatta Utara dan kecamatan Teluk Pandan

DATA YANG TERSEDIA

Tersedia data dari perhitungan hidrologi dimana dari hasil perhitungan

Log Person III diperoleh hujan rencana untuk 5 tahun sebesar

Begitupula telah didapat besarnya aliran puncak untuk sub-sub daerah pengaliran

Sub daerah pengaliran didasarkan pada kondisi topografi dan kontur

Besarnya aliran puncak dari sub-sub daerah terlihat pada tabel 1.1


I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

pada pekerjaan Perencanaan

dimensi dari saluran

bangunan airnya. Begitupula menghitung klasifikasi dari


an diaplikasikan di dalam Perencanaan Pembangunan Saluran

yang diperoleh pada perhitungan hidrologi


gan hidrologi adalah aliran debit puncak untuk periode 5 tahun.

Perencanaan Pembangunan Saluran Drainase terletak diwilayah

kecamatan Sangatta Utara dan kecamatan Teluk Pandan.

dimana dari hasil perhitungan dengan

tahun sebesar 109.02.

sub daerah pengaliran.

Sub daerah pengaliran didasarkan pada kondisi topografi dan kontur.

sub daerah terlihat pada tabel 1.1


1.5 METODE YANG DIPAKAI

1.5.1 Banyak rumus

menghitung elevasi muka air di saluran

sampai yang rumit dengan berbagai macam ketelitiannya masing

dengan tidak menutup kemungkinan pemakaian metode

canggih pada berbagai pekerjaan pengendalian genangan di Indonesia, pada

umumnya memakai metode yang relatif sederhana namun cukup

memberikan jawaban yang memadai yaitu metode pengaliran seragam

(uniform flow) dari pengaliran tetap atau permanen

1.5.2 Metode steady flow tersebut dikerjakan dengan menganggap dimana

pengaliran dengan debit tetap, tinggi air tetap dan penampang pengaliran

tetap. Agar dapat menghitung e

elevasi pasang purnama (spr

Elevasi spring tide atau muka air laut akan dipakai sebagai elevasi awal dari

saluran pembuang yang masuk ke laut

1.6 TIPIKAL STRUKTUR SALURAN DRAINASE

1.6.1 Analisa saluran Drainase

Perencanaan saluran drainase tergantung pada

curah hujan rencana. Kapasitas saluran harus mampu menampung air agar

tidak terjadi genangan.

Tipe konstruksi yang akan digunakan adalah :

Nama

Saluran Pembuang

1 Drain Jl Inpres

2 Drain Danau Redan

3 Bumi Ayu

No


Tabel 1.1

Perhitungan Laju Aliran Puncak

METODE YANG DIPAKAI

Banyak rumus-rumus dan metode-metode yang dapat dipakai untuk

menghitung elevasi muka air di saluran drainase dari yang sangat sederhana

sampai yang rumit dengan berbagai macam ketelitiannya masing

dengan tidak menutup kemungkinan pemakaian metode




(uniform flow) dari pengaliran tetap atau permanen (steady flow).

Metode steady flow tersebut dikerjakan dengan menganggap dimana


tetap. Agar dapat menghitung elevasi muka air diperlukan data

elevasi pasang purnama (spring tide), debit banjir, nilai kekasaran Strickler.


saluran pembuang yang masuk ke laut.

TIPIKAL STRUKTUR SALURAN DRAINASE

Analisa saluran Drainase

Perencanaan saluran drainase tergantung pada besarnya debet rencana dan


tidak terjadi genangan.

Tipe konstruksi yang akan digunakan adalah :

C I10

Saluran Pembuang (koefisien limpasan) (mm/jam)

0.70 35.50

0.70 110.50

0.70 84.30


I - 2

metode yang dapat dipakai untuk

dari yang sangat sederhana

sampai yang rumit dengan berbagai macam ketelitiannya masing-masing

dengan tidak menutup kemungkinan pemakaian metode-metode yang




(steady flow).

Metode steady flow tersebut dikerjakan dengan menganggap dimana


levasi muka air diperlukan data berupa

ing tide), debit banjir, nilai kekasaran Strickler.


besarnya debet rencana dan


A = luas Q

(ha) (m3/dtk)

13.20 0.90

3.88 0.80

2.00 0.30


• Saluran terbuka berbentuk trape

• Box culvert

• Bangunan terjun

1.6.2 Kapasitas dan Dimensi

Dimensi dan ukuran mengacu kepada grafik dan parameter yang terkait

dengan bentuk dari masing

menggunakan ukuran standar yang biasa dipakai.

Ketentuan tentang

tinggi jagaan (freeboard), kaitannya dengan dimensi saluran, dapat dilihat

pada Tabel 1.2 dan Tabel 1.3

Hubungan Antara Debit Dengan Freeboard

Kecepatan Aliran Air

Lempung kepasiran


Saluran terbuka berbentuk trapesium

ert

Bangunan terjun

Kapasitas dan Dimensi


dengan bentuk dari masing-masing saluran. Dalam hal ini untuk saluran

menggunakan ukuran standar yang biasa dipakai.

Ketentuan tentang hubungan antara debit saluran (kapasitas Saluran) dengan


pada Tabel 1.2 dan Tabel 1.3

Tabel 1.2

Hubungan Antara Debit Dengan Freeboard

Q (m3/dtk) Fr (m)

0,00 0,30

0.30 – 0.50 0,40

0.50 – 1.50 0,50

1.50 – 15.0 0,60

15.00 – 25.00 0,75

> 25.00 1,00

Tabel 1.3

Kecepatan Aliran Air yang Diijinkan Berdasarkan Jenis Material

Jenis bahan Kecepatn aliran yang

diizinkan (m/dtk)

Pasir halus

Lempung kepasiran

Lanau alluvial

Kerikil halus

Lempung kokoh

Lempung padat

Kerikil kasar

Batu-batu besar

Pasangan batu

Beton

Beton bertulang

0,45

0,50

0,60

0,75

0,75

1,10

1,20

1,50

1,50

1,50

1,50


I - 3


masing saluran. Dalam hal ini untuk saluran

hubungan antara debit saluran (kapasitas Saluran) dengan


Diijinkan Berdasarkan Jenis Material

Kecepatn aliran yang

diizinkan (m/dtk)


1.7 BENTUK TIPIKAL SALURAN DRAINASE

Bentuk saluran drainase sekunder di wilayah perumahan di pakai

dengan bentuk tipikal sesuai dengan kebutuhan di lap

Namun untuk nilai estetika kawasan permukiman, sebaiknya digunakan saluran yang

memiliki dimensi yang seragam sesuai kebutuhan. Nilai estetika akan menambah

kenyamanan dan keasrian kawasan permukiman.

Ada 4 bentuk saluran yang bisa dipakai untuk wilayah p

culvert, saluran berbentuk trape

1.8 BENTUK SALURAN YANG PALING EKONOMIS

Potongan melintang saluran yang paling ekonomis adalah saluran yang dapat

melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasara

kemiringan dasar tertentu. Berdasarkan persamaan kontuinitas, tampak jelas bahwa

untuk luas penampang melintang tetap, debit maksimum dicapai jika kecepatan

aliran maksimum. Dari rumus

kemiringan dasar dan

hidraulik, R maksimum. Selanjutnya untuk luas penampang tetap, jari

maksimum jika keliling basa

tersebut memberi jalan untuk men

ekonomis untuk berbagai macam bentuk, seperti dijabarkan tersebut.

- Penampang Berbentuk Persegi yang Ekonomis

Pada penampang melintang saluran berbentuk persegi dengan lebar dasar B dan

kedalaman air h (

dapat dituliskan sebagi berikut :

A = B x h

Atau

B � ��

P = B + 2h

Subtitusi persamaan (1) kedalam persamaan (2), maka diperoleh persamaan :

P� Ah�2h


BENTUK TIPIKAL SALURAN DRAINASE

Bentuk saluran drainase sekunder di wilayah perumahan di pakai

dengan bentuk tipikal sesuai dengan kebutuhan di lapangan.



kenyamanan dan keasrian kawasan permukiman.

Ada 4 bentuk saluran yang bisa dipakai untuk wilayah perumahan yaitu single box,

culvert, saluran berbentuk trapesium dan gorong-gorong.

BENTUK SALURAN YANG PALING EKONOMIS


melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasara



aliran maksimum. Dari rumus Manning atau Chezy dapat dilihat bahwa untuk

kemiringan dasar dan kekasaran tetap, kecepatan maksimum

hidraulik, R maksimum. Selanjutnya untuk luas penampang tetap, jari

maksimum jika keliling basah, P, minimum. Kondisi seperti yang telah kita pahami

jalan untuk menentukan dimensi penampang melintang saluran


Penampang Berbentuk Persegi yang Ekonomis


kedalaman air h (Gambar 1.1). Luas penampang basah A dan keliling basah P

dapat dituliskan sebagi berikut :



I - 4

Bentuk saluran drainase sekunder di wilayah perumahan di pakai beberapa jenis



erumahan yaitu single box,


melewatkan debit maksimum untuk luas penampang basah, kekasaran dan



dapat dilihat bahwa untuk

kekasaran tetap, kecepatan maksimum dicapai jika jari-jari

hidraulik, R maksimum. Selanjutnya untuk luas penampang tetap, jari-jari hidraulik

h, P, minimum. Kondisi seperti yang telah kita pahami

entukan dimensi penampang melintang saluran



penampang basah A dan keliling basah P

(1)

(2)


(3)


Dengan asumsi luas penampang, A adalah konstan, maka persamaan (3) dapat

dideferensialkan terhadap h dan dibuat sama dengan nol, untuk memperoleh

harga P minimum.

dpdh�

Ah� � 2 � 0

A = 2h2 = B

B = 2 h atau h = B

2

Jari-jari hidrolik

R = ��

�� atauR =

Bentuk melintang persegi

setengah dari lebar dasar saluran atau jari

kedalaman air.

- Penampang Berbentuk Trapes

Luas penampang melintang A dan keliling basah P, saluran dengan

melintang yang berbentuk trape

dan kemiringan dinding I

A = (B + mh) h

P = B + 2h √m� �Atau

B = P – 2h √m� �Nilai B pada persamaan (3) disubtitusikan ke dalam persamaan (1), maka

diperoleh persamaan sebagai berikut :


Gambar 1.1

Penampang Persegi Panjang



harga P minimum.

atauR = ��

��

entuk melintang persegi yang paling ekonomis adalah jika kedalaman air

setengah dari lebar dasar saluran atau jari-jari hidroliknya setengah dari

Penampang Berbentuk Trapesium yang Ekonomis

Luas penampang melintang A dan keliling basah P, saluran dengan

melintang yang berbentuk trapesium dengan lebar dasar B, kedalaman al

dan kemiringan dinding I : m (gambar 1.2), dapat dirumuskan sebagai berikut :

1

1

Nilai B pada persamaan (3) disubtitusikan ke dalam persamaan (1), maka

diperoleh persamaan sebagai berikut :


I - 5



(4)

(5)

yang paling ekonomis adalah jika kedalaman air

jari hidroliknya setengah dari

Luas penampang melintang A dan keliling basah P, saluran dengan penampang

dengan lebar dasar B, kedalaman aliran h,

(gambar 1.2), dapat dirumuskan sebagai berikut :

(1)

(2)

(3)

Nilai B pada persamaan (3) disubtitusikan ke dalam persamaan (1), maka


A � �P � 2h√m�

Atau

A = Ph – 2h2√m� �

Penampang Melintang Saluran Berbentuk

Kita asumsikan bahwa luas penampang A dan kemiringan dinding m adalah

konstan, maka persamaan (4) dapat dideferensialkan terhad

dengan nol untuk memperoleh kondisi P minimum.

�� =P – 4h√m� �Atau

P = 4√m� � 1 � 2Dengan menganggap h konstan, mendeferensial persamaan (6) dan membuat

sama dengan nol, maka diperoleh persamaan berikut :

dPdm� 1

2 �4h 2m�m2�1�

Atau

��√��1

4m3= 1+m

2 : m = �

Nilai m disubstitusikan ke dalam persamaan (6) maka persamaan yang diperoleh

adalah :

P = ! h√3 � �

!h√3Jika nilai m disubtitusikan ke da

diperoleh adalah :


� 1# h + mh2

� 1 �mh�

Gambar 1.2

Penampang Melintang Saluran Berbentuk Trapesium


konstan, maka persamaan (4) dapat dideferensialkan terhad

dengan nol untuk memperoleh kondisi P minimum.

1 � 2mh � 0

2mh

Dengan menganggap h konstan, mendeferensial persamaan (6) dan membuat

sama dengan nol, maka diperoleh persamaan berikut :

� -2h�0

��!= �√!


3 = 2h√3

Jika nilai m disubtitusikan ke dalam persaman (3), maka persamaan yang

diperoleh adalah :


I - 6

(4)

Trapesium


konstan, maka persamaan (4) dapat dideferensialkan terhadap h dibuat sama

(5)

(6)

Dengan menganggap h konstan, mendeferensial persamaan (6) dan membuat

(7)

(8)


(9)

lam persaman (3), maka persamaan yang


B = 2h √3 � !%h√

Selanjutnya, nilai m disubtitusikan k dalam persamaan (1) maka diperoleh

persamaan berikut :

A = &�! h√3 � �! h

Jadi, penampang trape

dindingnya, m = 1/

setengah segi enam

1.9 RUMUS EMPIRIS KECEPATAN RATA

Karena sulit menentukan tekana

turbulen, maka digunakan pendekatan empiris untuk

rata. Beberapa rumus empiris kecepatan rata

- Rumus Manning

V = 1nR

23R1

2

Dimana

V = kecepatan rata

R = radius hidrolik (m)

S = kemiringan energy (

n = koefisien kekasaran Manning (det/m


√3 � �!h√3


persamaan berikut :

√3)h � h�√3

Jadi, penampang trapesium yang paling efisien adalah jika kemiringan

dindingnya, m = 1/√3, atau * � 60⁰. Trapesium yang berbentuk berupa

enam beraturan (heksagonal).

RUMUS EMPIRIS KECEPATAN RATA-RATA

sulit menentukan tekanan geser dan distribusi kecepatan dalam aliran

turbulen, maka digunakan pendekatan empiris untuk menghitung kecepatan rata

rata. Beberapa rumus empiris kecepatan rata-rata diantaranya adalah :

V = kecepatan rata-rata (m/det)

R = radius hidrolik (m)

S = kemiringan energy (-)

n = koefisien kekasaran Manning (det/m1/3

)


I - 7

(10)


(11)

ium yang paling efisien adalah jika kemiringan

ium yang berbentuk berupa

geser dan distribusi kecepatan dalam aliran

menghitung kecepatan rata-

rata diantaranya adalah :


Tipikal Harga Koefisien Kekasaran Manning, n

No

Tipe saluran dan jenis bahan

1

Beton

• Gorong-gorong lurus dan bebas dari kotoran

• Gorong-gorong dengan lengkungan dan

kotoran/gangguan

• Beton dipoles

• Saluran pembuang dengan bak kontrol

2

Tanah, lurus dan seragam

• Bersih baru

• Bersih telah melapuk

• Berkerikil

• Berumput pendek, sedikit

3

Saluran alam

• Bersih lurus

• Bersih, berkelok-kelok

• Banyak tanaman pengganggu

• Dataran banjir berumput pendek

• Saluran dibelukar


Tabel 1.4

Tipikal Harga Koefisien Kekasaran Manning, n

Tipe saluran dan jenis bahan Minimum

gorong lurus dan bebas dari kotoran

gorong dengan lengkungan dan sedikit

kotoran/gangguan

Saluran pembuang dengan bak kontrol

0,010

0,011

0,011

0,013

Tanah, lurus dan seragam

Bersih telah melapuk

Berumput pendek, sedikit tanaman pengganggu

0,016

0,018

0,022

0,022

kelok

Banyak tanaman pengganggu

Dataran banjir berumput pendek – tinggi

0,025

0,033

0,050

0,025

0,035


I - 8

Harga

Normal Maksimum

0,011

0,013

0,012

0,015

0,013

0,014

0,014

0,017

0,018

0,022

0,025

0,027

0,020

0,025

0,030

0,033

0,030

0,040

0,070

0,030

0,050

0,033

0,045

0,08

0,035

0,07


2.1 PENGERTIAN

Dalam menentukan kriteria dimensi awal saluran drainase serta jenis material apa

yang digunakan pada suatu daerah, besarnya debit aliran

merupakan salah satu faktor penting yang harus diperhatikan. Sebab dengan

mengetahui besarnya debit yang mengalir kita akan dapat memperkirakan besarnya

dimensi saluran minimum yang dibutuhkan air agar tidak melimpas. Dan dengan

mengetahui kemiringan dari nilai elevasi yang ada, kita dapat memperkirakan

besarnya kecepatan air yang melimpas sehingga kita dapat memilih jenis material yang

tepat bagi saluran tersebut.

2.2 PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN DRAINASE

Untuk menghitung dimensi salu

A = Q / V

Dimana :

A = Luas penampang basah (m

Q = Debit (m3/dt)

V = Kecepatan aliran (m/dtk)

Kecepatan aliran dapat dihitung dengan rumus Manning :

V = (1/n) R2/3

S1/2

Bentuk Saluran

Bentuk saluran yang akan digunakan adalah

a. Untuk drainase eksisiting dipergunakan bentuk segi empat akibat terbatasnya lahan

yang tersedia

Apabila tinggi air

B (dasar saluran)

A (penampang basah)

P (keliling basah)


PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN


yang digunakan pada suatu daerah, besarnya debit aliran




ahui kemiringan dari nilai elevasi yang ada, kita dapat memperkirakan


tepat bagi saluran tersebut.

PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN DRAINASE

Untuk menghitung dimensi saluran kita gunakan :

A = Luas penampang basah (m2)

V = Kecepatan aliran (m/dtk)

Kecepatan aliran dapat dihitung dengan rumus Manning :

Bentuk saluran yang akan digunakan adalah bentuk yang paling ekonomis dan stabil

Untuk drainase eksisiting dipergunakan bentuk segi empat akibat terbatasnya lahan

= h maka

= 2h

A (penampang basah) = 2h2

= 4h


II - 1

BAB II

PERHITUNGAN DIMENSI SALURAN


yang digunakan pada suatu daerah, besarnya debit aliran maupun elevasi lahan




ahui kemiringan dari nilai elevasi yang ada, kita dapat memperkirakan


bentuk yang paling ekonomis dan stabil

Untuk drainase eksisiting dipergunakan bentuk segi empat akibat terbatasnya lahan


V (kecepatan)

Q (debit) = �� 2h

�

b. Titik drainase yang dikonstru

Apabila tinggi air

B (dasar saluran)

A (penampang basah)

P (keliling basah)

V (kecepatan)

Q (debit)


= ��

��

�/�. S�/�

� ��

� �/�

. S�/�

Titik drainase yang dikonstruksikan dipergunakan bentuk tegak (α = 9

= h maka

= 23 h√3

A (penampang basah) = h2√3

= 2h√3

= ��

��√3��√3

�/�. S�/�

= ��h

�√3 ��/�

. S�/�


II - 2

ksikan dipergunakan bentuk tegak (α = 90⁰)

Pe

rhitu

ng

an

Struktu

r Hid

rolika

Tabel 2.1 Perhitungan Dimensi Saluran


No Nama Saluran Panjang Debit (Q) Kecepatan (V) Kemiringan Koefisien Tinggi air (h) lebar dasar (b) Kemiringan Tinggi Jagaan

(m) m3/dtk m/dtk (s) Manning (n) m m talud m

1 Jl. Inpres 1,056 0.90 1.02 0.0007 0.013 0.71 0.82 0 0.40

2 Danau Redang 338.8 0.80 2.08 0.005 0.013 0.47 0.54 0 0.30

3 Bumi Ayu 320 0.30 1.03 0.0015 0.013 0.41 0.47 0 0.30

Tabel 2.1 Perhitungan Dimensi Saluran


II - 3




II - 4


3.1 PENGERTIAN

Maksud dari analisa banjir di

terjadi dimana selanjutnya elevasi muka air banjir dapat ditetapkan. Periode ulang

yang akan dipergunakan pada analisis ini adalah periode ulang

Sedangkan tujuannya adalah untuk mendapatkan korelasi atau hub

elevasi muka air banjir dengan elevasi muka air yang ada

tersebut di atas.

Pengaruh back water (air kembali) akan terjadi pada saluran drainase apabila elevasi

muka air banjir lebih tinggi dari elevasi muka air pada salu

ini terjadi maka pada bangunan out

pengatur berupa pintu sorong yang akan mencegah terjadinya back water tersebut.

3.2 DATA YANG TERSEDIA

Data yang tersedia untuk analisis muka air

- Lebar Saluran

- Panjang saluran

- Kemiringan saluran

- Elevasi dasar saluran

- Nilai R24 curah hujan maksimum harian untuk pe

109.02 mm (diperoleh dari hasil analisis hidrologi)

3.3 ELEVASI MUKA AIR RENCANA

Elevasi muka air rencana ditentukan dengan perhitungan aliran uniform flow.

Perhitungan aliran uniform flow biasanya

memperoleh kecepatan arus rata

v = ��R

�/�. I�/�


PERHITUNGAN

Maksud dari analisa banjir di Kota Sangatta untuk mengetahui tinggi air banjir yang


yang akan dipergunakan pada analisis ini adalah periode ulang 5

Sedangkan tujuannya adalah untuk mendapatkan korelasi atau hub

elevasi muka air banjir dengan elevasi muka air yang ada pada saluran drainase


muka air banjir lebih tinggi dari elevasi muka air pada saluran drainase. Apabila hal

ini terjadi maka pada bangunan out-fall ke sungai akan dikonstruksikan pintu


DATA YANG TERSEDIA

Data yang tersedia untuk analisis muka air banjir adalah sebagai berikut :

saluran

saluran

curah hujan maksimum harian untuk periode ulang

mm (diperoleh dari hasil analisis hidrologi)

MUKA AIR RENCANA


aliran uniform flow biasanya digunakan formula

memperoleh kecepatan arus rata-rata.

�


III - 1

BAB III

PERHITUNGAN DEBIT BANJIR

untuk mengetahui tinggi air banjir yang


5 tahun.

Sedangkan tujuannya adalah untuk mendapatkan korelasi atau hubungan antara

pada saluran drainase


ran drainase. Apabila hal

fall ke sungai akan dikonstruksikan pintu


banjir adalah sebagai berikut :

iode ulang 5 tahun sebesar


digunakan formula Manning untuk


Dimana

v = kecepatan arus rata

R = Jari-jari hidrolis = A/S

A = Luas Potongan Lintang

S = Keliling basah sungai

I = Kemiringan hidrolik

n = Koefisien kekasaran

Untuk sungai yang lebar digunakan lebar sungai (B) sebagai pengganti S.

kekasaran menunjukkan kekasaran dasar sungai dan besarnya tergantung dari

berbagai macam faktor.

Apabila air yang mengalir dihitung dengan aliran uniform flow dan kecepatan arus

rata-rata dihitung dengan rumus Manning

banjir rencana dengan mudah ditentukan dengan mengadakan perhitungan coba

banding.

Tinggi muka air rencana sebaiknya lebih rendah dari tinggi muka air maksimum

sebelumnya. Jadi apabila muka air dari hasil perhitungan terlalu tinggi, maka

sungainya harus diperlebar atau diperdalam. Tabel koefisien kekasaran dari Manning

dapat dilihat pada tabel 3.1


rata-rata sungai (m/det)

jari hidrolis = A/S (m)

A = Luas Potongan Lintang (m2)

S = Keliling basah sungai (m)

I = Kemiringan hidrolik

n = Koefisien kekasaran Manning

sungai yang lebar digunakan lebar sungai (B) sebagai pengganti S.


tor.


rata dihitung dengan rumus Manning maka tinggi muka air



Jadi apabila muka air dari hasil perhitungan terlalu tinggi, maka

ainya harus diperlebar atau diperdalam. Tabel koefisien kekasaran dari Manning

dilihat pada tabel 3.1.


III - 2

sungai yang lebar digunakan lebar sungai (B) sebagai pengganti S. Koefisien



maka tinggi muka air berdasarkan debit



Jadi apabila muka air dari hasil perhitungan terlalu tinggi, maka

ainya harus diperlebar atau diperdalam. Tabel koefisien kekasaran dari Manning


Jenis Saluran

Gorong-Gorong

Pipa kuningan

Pipa besi cor

Pipa baja sambungan

Pipa halus dari semen

Pipa beton

Saluran Buatan

Kayu halus

Betonan

Pasangan batu asah

Pasangan batu kasar

Pasangan kering dari batu kasar

Saluran galian tanah, lurus dan berprofil sama

Saluran galian tanah, berkelok

lambat

Saluran galian tanah padas, halus

Saluran galian tanah padas, kasar

Sungai Alam

Trase dan profil teratur, air dalam

Trase dan profil teratur, bertanggul kerikil dan

berumput

Berbelok-belok dengan tempat

Berbelok-belok, air tidak dalam

Berumput banyak di bawah air


Tabel 3.1

Koefisien Kekasaran

Jenis Saluran

Pipa baja sambungan

Pipa halus dari semen

Pasangan batu asah

Pasangan batu kasar

Pasangan kering dari batu kasar

Saluran galian tanah, lurus dan berprofil sama

Saluran galian tanah, berkelok-kelok dan berarus

Saluran galian tanah padas, halus

galian tanah padas, kasar

Trase dan profil teratur, air dalam

Trase dan profil teratur, bertanggul kerikil dan

belok dengan tempat-tempat dangkal

belok, air tidak dalam

Berumput banyak di bawah air

0,009

0,011

0,013

0,010

0,012

0,010

0,012

0,013

0,017

0,025

0,017

0,023

0,025

0,035

0,025

0,030

0,033

0,040

0,050


III - 3

n

0,009 – 0,013

0,011 – 0,015

0,013 – 0,017

0,010 – 0,013

0,012 – 0,016

0,010 – 0,014

0,012 – 0,018

0,013 – 0,017

0,017 – 0,030

0,025 – 0,035

0,017 – 0,025

0,023 – 0,030

0,025 – 0,035

0,035 – 0,045

0,025 – 0,033

0,030 – 0,040

0,033 – 0,045

0,040 – 0,055

0,050 – 0,080


3.4 LAJU ALIRAN PERMUKAAN ATAU DEB

Metode untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak yang umum dipakai

adalah metode Rasional

Persamaan matematik metode

Q = 0.277 C.I.A

Dimana :

Q = Laju aliran permukaan (m

C = Koefisien aliran permukaan dari Manning

I = Intensitas hujan (mm/jam)

A = Luas daerah pengaliran (km

- Koefisien Run Off

Besarnya run off coefisien tergantung dari fa

seperti misalnya: jenis tanah, kemiringannya, keadaan hutan penutupnya dan

sebagainya juga tergantung dari besar kecilnya

Keadaan Daerah Pengaliran

Bergunung dan Curam

Pegunungan Tertier

Sungai dengan tanah dan hutan dibagian

Atas dan bawahnya

Tanah dasar yang ditanami

Sawah waktu diairi

Sungai bergunung

Sungai dataran


PERMUKAAN ATAU DEBIT


Rasional. Metode ini sangat sederhana dan mudah penggunaannya.

Persamaan matematik metode Rasional dinyatakan dalam bentuk

Q = Laju aliran permukaan (m3/det)

C = Koefisien aliran permukaan dari Manning

I = Intensitas hujan (mm/jam)

A = Luas daerah pengaliran (km2)

Koefisien Run Off ( C )

Besarnya run off coefisien tergantung dari faktor-faktor daerah pengalirannya


sebagainya juga tergantung dari besar kecilnya.

Tabel 3.2

Data Run Off Coefisien (C)

Keadaan Daerah Pengaliran Run Off Coefisien

Bergunung dan Curam

Pegunungan Tertier

Sungai dengan tanah dan hutan dibagian

an bawahnya

Tanah dasar yang ditanami

Sawah waktu diairi

Sungai bergunung

Sungai dataran

0,75

0,70

0,50

0,45

0,70

0,75

0,45


III - 4


dan mudah penggunaannya.

dinyatakan dalam bentuk

daerah pengalirannya


Run Off Coefisien

0,75 – 0,90

0,70 – 0,80

0,50 – 0,75

0,45 – 0,50

0,70 – 0,80

0,75 – 0,85

0,45 – 0,75


- Kecepatan Perambatan Banjir (V)

Kecepatan perambatan banjir dapat dipakai rumus :

V = 72�� .�

�

- Time of Concentration

t = LV L = panjang sungai

- Intensitas hujan (I)

I = R24

24t �

2/3

- Luas Daerah Pengaliran

Pendekatan dengan formula Melhior dimana luas daerah pengaliran merupakan

luas elips dimana :

Sumbu panjang adalah jarak dari hulu ke titik yang ditinjau

Sumbu pendek adalah

Jadi luas elips = π/4


Perambatan Banjir (V)

Kecepatan perambatan banjir dapat dipakai rumus : Dr. Rizha

� � i kemiringan sungai

Time of Concentration (t)

L = panjang sungai

Intensitas hujan (I)

R = 260.68 untuk periode ulang 10 tahun

Luas Daerah Pengaliran (A)


luas elips dimana :

Sumbu panjang adalah jarak dari hulu ke titik yang ditinjau

adalah 2/3 x Sumbu panjang

/4 x sumbu panjang x sumbu pendek


III - 5

Dr. Rizha sebagai berikut :


laporan perhitungan struktur

Documents