NORMALISASI SUNGAI KALI NGOTOK RING KANAL

STA 1+500 – STA 3+000

SAPUTRA WAHYU WARDHANANrp.3106038726

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL PERENCANAANFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2009

BAB IPENDAHULUAN

Latar Belakang

Kali Ngotok Ring Kanal adalah salah satu sungai yang berfungsi sebagia

kolektor dari beberapa sungai yang ada. dan selanjutnya bermuara d Kali

Brantas di kota mojokerto. Kali Ngotok Ring Kanal jug mempunyai alur

sungai yang yang cukup lurus dan relatif datar yang dapat mengakibatkan

genangan.

Permasalahan

Pada waktu musim penghujan tiba air di Kali Ngotok Ring

Kanal melimpah dan dapat mengkibatkan terjadinya banjir

yang disebabkan oleh tidak mampu menampung aliran banjir

sungai, sehingga pada saat musim penghujan tiba cenderung

mengalami banjir sebagian wilayah kecamatan Tembelang

desa Pesantren,

Batasan Masalah

Adapun permasalahan yang akan timbul pada “ Normalisasi Kali Ngotok Ring KanalKabupaten Jombang “ adalah :

1. Analisa Hidrologi dan Hidrolika.2. Perencanaan Dimensi sungai.

Maksud dan Tujuan

1. Mengkaji perilaku sungai yang menyebabkan terjadi genangan atau

banjir.

2. Menormalisasi saluran, dengan harapan dapat mengendalikan banjir.

Lokasi

Lokasi Kali Ngotok Ring Kanal adalah melewati daerah Kabupaten

Jombang dan Daerah Kabupaten Mojokerto, , berhulu pada daerah

Kabupaten Jombang dan bermuara di Kabupaten mojokerto dan bertemu

langsung dengan sungai Beranatas, secara geografis terletak pada 07 26’39”s/d 07 32’19” lintang selatan serta 112 15’47” s/d 112 25’38” bujur timu.

PETA DAS KALI DAWIR TUNGGANGRI / JABON

DATA CURAH HUJAN

tahun Stasiun hujan

Ktr.Din. Jombang Tanggungan cangakan

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

105

81

75

92

96

66

39

74

80

185

70

92

107

99

180

116

153

76

119

106

90

99

54

97

99

69

96

125

90

125

88

75

84

115

110

87

96

65

102

95

100

70

100

125

158

PERHITUNGAN HUJAN RATA RATA THIESEN POLYGON

TAHUN STASIUN X

Ktr.Din. Jombang Tanggungan cangakan

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

105

81

75

92

96

66

39

74

80

185

70

92

107

99

180

116

153

76

119

106

90

99

54

97

99

69

96

125

90

125

88

75

84

115

110

87

96

65

102

95

100

70

100

125

158

103,11

105,52

78,53

110,05

104.61

82,24

81,18

63,45

94,00

121,63

80,15

85,76

111,20

104,79

151,94

Σ 1441 1514 1470 1478,17

A 24,99 33,07 31,36 89,42

PERHITUNGAN PARAMETER DASAR STATISTIK

tahun Xi Xi urut Xi2

1994 103 1 151.4 97.36 54.04 2920.39 22921.96 157820.019979253 8528699.09

1995 106 2 120.82 97.36 23.46 550.40 14597.4724 12912.818510480 302943.33

1996 79 3 111.39 97.36 14.03 196.86 12407.7321 2762.071527507 38753.70

1997 110 4 110.31 97.36 12.95 167.72 12168.2961 2172.082797267 28129.92

1998 105 5 106.26 97.36 8.90 79.22 11291.1876 705.127431867 6276.10

1999 82 6 104.7 97.36 7.34 53.89 10962.09 395.554664987 2903.63

2000 63 7 104.68 97.36 7.32 53.59 10957.9024 392.330342560 2872.12

2001 63 8 103.23 97.36 5.87 34.46 10656.4329 202.330924627 1187.82

2002 94 9 94.16 97.36 -3.20 10.24 8866.1056 -32.747524266 104.77

2003 121 10 85.82 97.36 -11.54 133.16 7365.0724 -1536.533936186 17730.58

2004 80 11 82.47 97.36 -14.89 221.69 6801.3009 -3300.849764653 49147.45

2005 86 12 80.12 97.36 -17.24 297.19 6419.2144 -5123.437011786 88324.64

2006 111 13 78.53 97.36 -18.83 354.54 6166.9609 -6675.823274306 125701.30

2007 105 14 63.25 97.36 -34.11 1163.45 4000.5625 -39684.388592280 1353608.04

2008 151 15 63.25 97.36 -34.11 1163.45 4000.5625 -39684.388592280 1353608.04

Σ X = 1460.39 Sd 22.99 7400.26 149582.8527 81324.167482791 11899990.54

X rata = 97.36

X XXi2

XXi3

XXi4

XXi

RankingTahun X

No Urutan Urut

1994 103 1 151.4 2.180 1.98 0.2030 0.0412 0.0084 0.0017

1995 106 2 120.82 2.082 1.98 0.1050 0.0110 0.0012 0.0001

1996 79 3 111.39 2.047 1.98 0.0698 0.0049 0.0003 0.0000

1997 110 4 110.31 2.043 1.98 0.0655 0.0043 0.0003 0.0000

1998 105 5 106.26 2.026 1.98 0.0493 0.0024 0.0001 0.0000

1999 82 6 104.7 2.020 1.98 0.0429 0.0018 0.0001 0.0000

2000 63 7 104.68 2.020 1.98 0.0428 0.0018 0.0001 0.0000

2001 63 8 103.23 2.014 1.98 0.0367 0.0013 0.0000 0.0000

2002 94 9 94.16 1.974 1.98 -0.0032 0.0000 0.0000 0.0000

2003 121 10 85.82 1.934 1.98 -0.0435 0.0019 -0.0001 0.0000

2004 80 11 82.47 1.916 1.98 -0.0608 0.0037 -0.0002 0.0000

2005 86 12 80.12 1.904 1.98 -0.0733 0.0054 -0.0004 0.0000

2006 111 13 78.53 1.895 1.98 -0.0821 0.0067 -0.0006 0.0000

2007 105 14 63.25 1.801 1.98 -0.1760 0.0310 -0.0055 0.0010

2008 151 15 63.25 1.801 1.98 -0.1760 0.0310 -0.0055 0.0010

Σ Log X = 29.656 0.149 -0.00169 0.0039

X rata = 1.98

LogX LogX LogXLogX2

LogXLogX 3LogXLogX

4LogXLogX

PARAMETER DISTRIBUSI FREKUENSI

Parameter StatistikHasil perhitungan

Jenis Distribusi Ck Cs Ck Cs

Distribusi Gumbel 5.4 1.144.389 0.5515

Distribusi Normal 3 04.389 0.5515

Ditribusi Log Pearson Type III

- 0 < cs < 0.9 3.56 -0.1273

Perhitungan Periode Ulang (R) Metode Gumbel

Rumus dasar yang dipakai dalam analisa

distribusi Gumbel adalah :

X = X +

Yt = - (soewarno, ha127l)

dimana:

X = curah hujan dengan periode ulang T

X = hujan max rata-rata

S = standar deviasi

Yt = nilai reduksi varian dari variable

yang diharapkan terjadi pada periode

ulang tertentu

T = Periode ulang

Yn = Nilai rata-rata dari reduksi varian,

nilainya tergantung dari jumlah data

Sn = Deviasi Standar dari reduksi varian

nilainya tergantung dari jumlah data (n)

Menghitung R2

T = 2 th Yt = - ln ln (t/t-1)

= - ln ln (2/1)

= 0,37

n = 15 Yn = 0,5128

(Tabel Soewarno Hal 129 - 130)

Sn = 1,0206

X2 = X + x S

= 97,36 + x 21,62

= 94.06 mm

Didapat hasil seperti dibawah untuk perhitungan

periode ulang curah hujan

2 tahun = 94.06 mm

5 tahun = 119.60 mm

10 tahun = 136.50 mm

25 tahun = 157.86 mm

50 tahun = 173.71 mm

Perhitungan Periode Ulang Metode Log Pearson Type III

Menghitung R2cs = -0,1273, T = 2 th , k = 0.021 ( interpolasi tabel soewarno hal.219 )log x = log + ( k . S log x)

= 1,97 + 0,021 . 0,0103= 1,9793 mm

R2 = 95,34 mm

Perhitungan Curah Hujan Rencana Dengan Cs= -0.1273

No T % K σ Log x X

1 2 50 1.977 0.021 0.103 1.9793 95.34

2 5 20 1.977 0.840 0.103 2.0636 115.77

3 10 10 1.977 1.267 0.103 2.1076 128.11

4 25 4 1.977 1.739 0.103 2.1562 143.29

5 50 2 1.977 1.985 0.103 2.1816 151.90

LogX

Chi kuadrat distribusi Gumbel

X = X+ K.S

Untuk P = 1 – 0.2 = 0.8 k = -0.84 ( Tabel 3.3 hal.119 Soewarno )

R = 97,359 + ( -0.84 ) . 22,99

= 78,05

Untuk perhitungan lebih lanjut dpat dilihat dibawah

P k

0.8 -0.84 97.359 22.99 78.05

0.6 -0.25 97.359 22.99 91.61

0.4 0.25 97.359 22.99 103.11

0.2 0.84 97.359 22.99 116.67

SDkXXSDX

Nilai Batas Sub Grup Oi Ei (Oi-Ei)2

0 - 78.05 2 3 1 0.33

78.05 - 91.61 4 3 1 0.33

91.61 - 103.11 1 3 4 1.33

103.11 - 116.67 6 3 9 3.00

116.67< 2 3 1 0.33

15 15 χ2 hitung 5.33

χ2 kritis 5.991

maka OK

Ei

EiOi 22 )(

Chi kuadrat distribusi Log Pearson Type III

untuk cara perhitungannya sama dengan metode gumbel namun hasil dari log harus dpankatkan 10

No P k X

1 0.8 -0.84 1.977 0.103 1.891 77.73

2 0.6 -0.25 1.977 0.103 1.951 89.40

3 0.4 0.25 1.977 0.103 2.003 100.66

4 0.2 0.84 1.977 0.103 2.064 115.78

)( LogXSdkLogXLogXLogX )( LogXSd

No Nilai Batas Sub Grup Oi Ei (Oi-Ei)2

1 0 - 77.73 2 3 1 0.33

2 77.73 - 89.40 4 3 1 0.33

3 89.40 - 100.66 1 3 4 1.33

4 100.66 - 115.78 6 3 9 3.00

5 115.78< 2 3 1 0.33

15 15 χ2 hitung 5.33

χ2 kritis 5.991

maka OK

Ei

EiOi 22 )(

Uji smirnov kolomogorov metode gumbelNo Xi D

1 2 3

4

nilai 1 - kolom

3 5 6

7

nilai 1 - kol

6

8 7 -

4

1 151.4 0.063 0.938 2.351 0.0094 0.9906 0.0532 120.82 0.125 0.875 1.020 0.1539 0.8461 -0.0293 111.39 0.188 0.813 0.610 0.2709 0.7291 -0.0834 110.31 0.250 0.750 0.563 0.2877 0.7123 -0.0385 106.26 0.313 0.688 0.387 0.352 0.648 -0.0406 104.7 0.375 0.625 0.319 0.3783 0.6217 -0.0037 104.68 0.438 0.563 0.318 0.3783 0.6217 0.0598 103.23 0.500 0.500 0.255 0.4013 0.5987 0.0999 94.16 0.563 0.438 -0.139 0.5517 0.4483 0.011

10 85.82 0.625 0.375 -0.502 0.6915 0.3085 -0.06711 82.47 0.688 0.313 -0.648 0.7389 0.2611 -0.05112 80.12 0.750 0.250 -0.750 0.7734 0.2266 -0.02313 78.53 0.813 0.188 -0.819 0.791 0.209 0.02214 63.25 0.875 0.125 -1.484 0.9306 0.0694 -0.05615 63.25 0.938 0.063 -1.484 0.9306 0.0694 0.007

Max 0.099N 15

0.05Do 0.34

OK

)1()(

n

mxp )(xP

Sdx

xxtf )( )(' xP )(' xP

D max = 0.099 Do = 0.34Karena nilai D max < Do maka persamaan distribusi yang digunakan dapat diterima

Uji smirnov kolomogorov metode log pearson

type III

No Log Xi D

1 2 3

4

nilai 1 - kolom 35 6

7 nilai

1 - kol 6

8 7

- 4

1 2.180 0.063 0.938 1.971 0.0244 0.9756 0.0382 2.082 0.125 0.875 1.020 0.1539 0.8461 -0.0293 2.047 0.188 0.813 0.677 0.2514 0.7486 -0.0644 2.043 0.250 0.750 0.636 0.2643 0.7357 -0.0145 2.026 0.313 0.688 0.478 0.3192 0.6808 -0.0076 2.020 0.375 0.625 0.416 0.3409 0.6591 0.0347 2.020 0.438 0.563 0.415 0.3409 0.6591 0.0978 2.014 0.500 0.500 0.356 0.3632 0.6368 0.1379 1.974 0.563 0.438 -0.031 0.512 0.488 0.051

10 1.934 0.625 0.375 -0.422 0.6628 0.3372 -0.03811 1.916 0.688 0.313 -0.590 0.7224 0.2776 -0.03512 1.904 0.750 0.250 -0.712 0.7611 0.2389 -0.01113 1.895 0.813 0.188 -0.797 0.7852 0.2148 0.02714 1.801 0.875 0.125 -1.709 0.9554 0.0446 -0.08015 1.801 0.938 0.063 -1.709 0.9554 0.0446 -0.018

Max 0.137N 15

0.05Do 0.34

OK

)1()(

n

mxp )(xP SdLogx

xxtf

loglog)( )(' xP )(' xP

D max = 0.137 Do = 0.34Karena nilai D max < Do maka persamaan distribusi yang digunakan dapat diterima

INTENSITAS HUJAN JAM-JAMANRt = R24/t (t/T)2/3

dimana: Rr = intensitas hujan rata- rata sampai jam ke T (mm) R24 = curah hujan efektif dalam 1 hari (mm)t = waktu konsentrasi hujan T = waktu mulai hujan (mm)Perhitungan Distribusi Jam-jamanR1 = R24/6 (6/1)2/3 = 0,550 R24

R2 = R24/6 (6/2)2/3 = 0,347 R24

R3 = R24/6 (6/3)2/3 = 0,264 R24R4 = R24/6 (6/4)2/3 = 0,218 R24

R4 = R24/6 (6/5)2/3 = 0,188 R24

R4 = R24/6 (6/6)2/3 = 0,167 R24

Distribusi hujannya :R1 = 1 R1 = R1 = 0.550 R24R2 = 2 R2 - 1 R1 = R2 = ( 0,694 – 0,550 ) = 0.143 R24R3 = 3R3 - 2 R2 = R3 = ( 0,792 – 0,694 ) = 0,100 R24R4= 4 R4 - 3 R3 = R4 = ( 0,872 – 0,792 ) = 0,080 R24R5 = 5 R5 - 4 R4 = R5 = ( 0,940 - 0,872 ) = 0,067 R24R6 = 6 R6 - 5 R5 = R6 = ( 1,002 – 0,940 ) = 0,059 R24

jam ke 1 Rt dist.hujan

1 0.550 55.0%

2 0.143 14%

3 0.100 10%

4 0.080 8%

5 0.067 7%

6 0.059 6%

Perhitungan Hujan Efektif Tiap Jam

t / PU Reff (R24) 0.550xR24 0.143xR24 0.100xR24 0.080xR24 0.067xR24

2 70.5 39 10 7 6 5

5 89.7 49 13 9 7 6

10 102.4 56 15 10 8 7

25 118.4 65 17 12 9 8

50 130.3 72 19 13 10 9

periode

ulang 2.0 5 10 25 50

R24 70.5 89.7 102.4 118.4 130.3

Jam ke Reff Reff Reff Reff Reff

0 s/d 1 38.8 49.4 56.3 65.2 71.7

1 s/d 2 10.1 12.8 14.6 16.9 18.6

2 s/d 3 7.1 9.0 10.3 11.9 13.1

3 s/d 4 5.6 7.2 8.2 9.5 10.4

4 s/d 5 4.8 6.1 6.9 8.0 8.8

5 s/d 6 4.2 5.3 6.0 7.0 7.7

Perhitungan Unit hidrograf

Luas DAS ( A ) = 89.42 Km2

L = 1.5 Km2

Tg = 0.21. L0.7

= 0.21.(1,5 ) = 0.28

T0.3 = α . Tg = 2 x 0.28

= 0.56 jam

Tp = Tg + 0.8 tr = 0.56 +0.8 x1

= 1.08 jam

89,42Qp =

3.6 ( 0.3. 1,08 + 0,56 )

Qp = 28,18 m3 /dtk

Perhitungan Debit Banjir Rencana

Rekapitulasi Perhitungan Hidrograf Banjir Metode Nakayasu

Waktu JamKala Ulang

2th 5th 10 th 25 th 50 th(m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt)

0 0 0 0 0 0

1 911.6405 1,159.0965 1,322.93 1,529.94 1,683.51

2 416.8287 529.9728 604.88 2,123.86 2,337.05

3 285.4567 341.7060 390.01 796.78 876.76

4 201.9862 252.4852 288.17 571.18 628.52

5 160.4674 202.6637 291.23 458.85 504.91

6 135.5094 174.0110 310.56 392.93 432.37

7 31.4742 40.2918 69.41 198.54 218.47

8 10.1242 12.9527 22.16 11.29 12.42

9 3.4411 4.4025 7.53 3.17 3.49

10 1.1696 1.4964 2.56 1.15 1.26

11 0.3975 0.5086 0.87 0.61 0.67

12 0.1351 0.1729 0.296 0.207 0.23

13 0.0459 0.0588 0.101 0.070 0.078

14 0.0156 0.0200 0.034 0.024 0.026

15 0.0053 0.0068 0.012 0.008 0.009

16 0.0018 0.0023 0.004 0.003 0.003

17 0.0006 0.0008 0.001 0.001 0.001

18 0.0002 0.0003 0.000 0.000 0.000

19 0.0001 0.0001 0.000 0.000 0.000

20 0.0000 0.0000 0.000 0.000 0.000

21 0.0000 0.0000 0.000 0.000 0.000

22 0.0000 0.0000 0.000 0.000 0.000

23 0.0000 0.0000 0.000 0.000 0.000

24 0.0000 0.0000 0.000 0.000 0.000

Max 911.6405344 1,159.0965 1,322.93 2,123.86 2,337.05

TC = TF + TO

Metode Time Consentration

Analisa Hidrolika

Data dimensi kali Dawir berdasarkan hasilsurveyb = 19,5 mh = 3,5 mI = 0,001505n = 0,08 (sistem drinase kota berkelanjutan hal 145)

m = 1

A = (b+m.h)h= (19.5 + (1 x 3,5)) x 53,5= 122,5 m2

P = b+2.hm2+1= 19,5 + 2 x 3,5 x √(12+1)= 33,642 m

R = AP

= 3,641V = 1/n. . R2/3. I1/2

= 1/0,08 .3,6412/3. 0,001505= 0.95 m/dtk

Q = A.V= 122,5 x 0.95= 76.4032 m3//dtk

Sta

h b

n

x

m I

A P

R

V Q Q 25

(m) (m) (m) (m2) (m) (m/dt) (m3/dt) (m3/dt)

1+500 3.5 13 0.08 4.5 1 0.001806 61.25 24.400 2.510 0.98 60.09696

59.113263

2+000 4 25 0.08 2.72 1 0.002258 116 36.314 3.194 1.29 149.4308

59.113263

2+200 3.5 19.5 0.08 7 1 0.001505 80.5 29.399 2.738 0.95 76.40319

59.113263

2+500 3.5 19.5 0.08 6.5 1 0.000903 80.5 29.399 2.738 0.74 59.18166

59.113263

3+000 3.5 23.5 0.08 5.6 1 0.000903 94.5 33.399 2.829 0.75 71.00904

59.113263

TERIMA KASIH