novrianti, st.,mt · materi konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment...

25
NOVRIANTI, ST.,MT

Upload: others

Post on 06-Nov-2020

8 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

NOVRIANTI, ST.,MT

Page 2: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

MATERI

Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis. perencanaan bangunan pelengkap (pintu air,

gorong-gorong, siphon, talang, terjunan dan rumahpompa, dan bangunan pengendali banjir yang meliputi kolam retensi)

Page 3: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Pustaka:1. Ir. Anggraini. 1997. Hidrolika Saluran Terbuka. Citra

Media. Surabaya.2. Bambang Triatmodjo, Hidrolika I, Beta Offset.3. Bambang Triatmodjo, Hidrolika II, Beta Offset.4. Chow. (1997). Open Channel Hydraulics. Erlangga.

Jakarta.5. DSN (1994). Perencanaan Drainase Permukaan Jalan.

Jakarta.6. DPU Cipta Karya (2005). Diseminasi Pedoman

Drainase.Jakarta.7. Notodihardjo, M. Drainase Perkotaan. UPT Universitas

Tarumanagara.8. Soemarto CD,1986, Hidrologi Teknik, Usaha Nasional,

Surabaya. 9. Stryster and Wally. Fluid Mechanics and Hydraulics.

Page 4: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

KONTRAK PERKULIAHAN1. Absensi kehadiran diharapkan 80% dari

perkuliahan.2. Dosen : Novrianti, ST., MT

Hayatun Naimah, ST.,MT3. Tugas :

1. perseorang (harian)2. Kelompok

4. Dosen dan mahasiswa diperbolehkan terlambat20 menit dari waktu perkuliahan.

5. TB WAJIB diselesaikan 1 minggu sebelum UAS

Page 5: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

DRAINASE

ilmu pengetahuan yang mempelajari usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan dalam suatu konteks pemanfaatan tertentu

Halim Hasmar hal: 1

Drainasi perkotaan adalah ilmu drainase yang mengkhususkan pengkajian pada kawasan perkotaan yang erat kaitannya dengan kondisi lingkungan sosial budaya yang ada di kawasan kota.

Page 6: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Drainase perkotaan/terapan merupakan sistempengeringan dan pengaliran air dari wilayah perkotaanyang meliputi:

1. Permukiman;2. Kawasan industry dan perdagangan;3. Kampus dan sekolah;4. Rumah sakit dan fasilitas umum;5. Lapangan olahraga;6. Lapangan parkir;7. Instalasi militer, listrik, telekomunikasi;8. Pelabuhan udara.

Page 7: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Kriteria desain drainase perkotaan memilikikekhususan, sebab untuk perkotaan ada tambahanvariable desain seperti:

Keterkaitan dengan tata guna lahan; Keterkaitan dengan masterplan drainase kota; Keterkaitan dengan masalah sosial budaya.

Page 8: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

ANALISA HIDROLOGI

8

Page 9: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

FREKUENSI CURAH HUJAN RANCANGAN

9

Page 10: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Distribusi Gumbel digunakan untuk analisa datamaksimum, seperti pada analisa frekuensi banjir(Soewarno, 1995), dimana nilai :

10

1. Sifat koefisienkepencengan(Cs) bernilai1,139 2. Koefisien kurtosis

(Ck) bernilai 5,40

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 11: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Persamaan regresi dari distribusi kumulatifnya bisa ditentukan dengancara analitis dan grafis. Parameter statistik distribusi gumbel adalah:Cs = 1,1396 dan Ck = 5,4.

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE11

DISTRIBUSIDISTRIBUSI PROBABILITASPROBABILITAS GUMBELGUMBEL

a. Cara AnalitisRumus persamaan regresi:

.................. (1.1)dimana:

= besarnya nilai x untuk periode ulang Tr= nilai rata-rata sampel

S = standar deviasi

= .................. (1.2)Xi = variate

KSXXTr .

XTrX

Page 12: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

12

K = faktor frekuensi untuk nilai-nilai ekstrim= .................... (1.3)

Sn = reduced standar deviasi, nilainya tergantung jumlahdata (n)

Yn = reduced mean, nilainya tergantung jumlah data (n)Yt = reduced variate, nilainya tergantung Tr

= -ln [ln{(Tr)/(Tr-1}] .................... (1.4)b. Cara Grafis

Langkah-langkah kerja cara grafis adalah: Urut data dari kecil ke besar dan plot pada kertas

probabilitas sebagai ordinat Hitung probabilitas kumulatif kemudian diplot sebagai

absis pada kertas probabilitas dengan cara Weibul:P(Xi) = .................... (1.4)

Tentukan garis regresi secara grafis (dengan bantuantangan)

SnYnYt

ini

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 13: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Distribusi Normal mempunyai sifat sbb:

13

BB.. DISTRIBUSIDISTRIBUSI PROBABILITASPROBABILITAS NORMALNORMAL

a. Cara AnalitisRumus persamaan regresi:

.................. (1.6)dimana:

= nilai variate dengan periode ulang Tr= nilai rata-rata sampel

Sx= standar deviasi

= .................. (1.7)KTr = variabel reduksi gauss

xTr SKXXTr .

XTrX

Nilai probabilitas kejadian = nilai probabilitas kegagalanadalah sama dengan 0,5

Probabilitas stabil Parameter statistik Cs = 0 dan Ck = 3

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 14: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

14

b. Cara GrafisKertas probabilitas yang dipakai adalah kertas probababilitasnormal. Langkah-langkah pengerjaannya sama dengan caragrafis Gumbel.

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 15: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

15

CC.. DISTRIBUSIDISTRIBUSI PROBABILITASPROBABILITAS LOGLOG PEARSONPEARSON TYPETYPE IIIIIIa. Cara Analitis

Rumus persamaan regresi:.................. (1.8)

dimana:= besarnya curah hujan rencana untuk periode ulang

T tahun= harga rata-rata dari data == simpangan baku=

= koefisien frekuensi, didapat berdasarkan hubungannilai Cs dengan periode ulang T

= .................. (1.9)

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 16: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

16

b. Cara GrafisKertas probabilitas yang dipakai adalah kertas probababilitasLog Pearson Type III. Langkah-langkah pengerjaannya samadengan cara grafis Gumbel dan Normal.

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 17: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Contoh Soal:1. Suatu area dengan lebar area 200 meter kemiringan 1,00 persen. Panjang

area atau panjang saluran 500 meter dengan kemiringan saluran 0,80 persen.Hitunglah suatu konsentrasi yang terjadi.

Penyelesaian:Lebar area 200 meter kemiringan area 1,00 persen lihat tabel 3.1 tabel kemiringanarea vs kecepatan rata-rata aliran, didapatkan kecepatan aliran v = 0,60meter/detik. Sehingga waktu aliran dari sisi atas area to = L/v = 200 (m)/ 0,60(m/detik) = 333,33 detik. Panjang saluran 500 meter kemiringan saluran 0,80persen lihat tabel 3.1, kecepatan aliran air pada saluran = 0,40 meter/detik. Waktualiran dari hulu ke hilir saluran td = Lsal/vsal = 500/0,40 = 1.250 detik. Jadi waktukonsentrasi tc = to + td = 333,33 + 1.250 detik = 1.583,33detik = 958.33/3600 =0,44 jam. Kesimpulan adalah waktu mengalir air dari sisi atas area dan sampai diujung/hilir saluran adalah 0,44 jam.

CONTOH SOALASPEK HIDROLOGI

WAKTU KONSENTRASI

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 18: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

TUGAS MAHASISWA

1. Suatu area dengan lebar area = (3 angka nimbelakang) meter kemiringan 1,00 persen.Panjang area atau panjang saluran = (3angka nim belakang x 3) meter dengankemiringan saluran 0,80 persen.Hitunglah suatu konsentrasi yang terjadi.

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 19: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

PERHITUNGAN DEBIT DENGAN METODE

RASIONAL

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

Page 20: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE20

Rumus Debit dengan metode Rasional adalah sebagai berikut:

dimana: Q = debit (m3/det)C = koefisien run off (lihat tabel 2.1)I = Intensitas maksimum selama waktu konsentrasi (mm/jam)A = Luas daerah aliran (km2)

......................................... (2.1)

Page 21: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE21

INTENSITAS HUJAN

dimana: I = Intensitas curah hujan rata-rata selama waktu (t) tiba dari banjir(mm/jam)

R24 = curah hujan harian, yakni curah hujan 24 jam (mm)t = lama curah hujan atau waktu tiba dari banjir (jam)

......................................... (2.2)

Page 22: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

22

Kondisi daerah pengaliran sungai C

Daerah pegunungan yang curam 0,75 – 0,90

Daerah pegunungan tersier 0,70 – 0,80

Tanah bergelombang dan hutan 0,50 – 0,75

Tanah dataran yang ditanami 0,45 – 0,60

Persawahan yang diairi 0,70 – 0,80

Sungai di daerah pegunungan 0,75 – 0,85

Sungai kecil di dataran 0,45 – 0,75

Sungai besar yang lebih besar dari setengah daerah pengalirannya terdiri dari dataran

0,50 – 0,75

Tabel 2.1 Koefisien run off (C)

Page 23: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

23

Pada perkembangan selanjutnya metoda rasional dipergunakan untukdaerah aliran sungai dengan anggapan-anggapan sebagai berikut:• Curah hujan mempunyai intensitas merata di seluruh DAS untuk

durasi tertentu.• Lamanya hujan sama dengan waktu konsentrasi dari DAS.• Puncak banjir dan intensitas hujan mempunyai tahun berulang yang

sama.

Page 24: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

Novrianti.,MT_PENYALURAN AIR BUANGAN DAN DRAINASE

24

Contoh soal:1. Diketahui luas DAS = 240 km2, koefisien run off = 0,8.

Misalkan pada periode ulang 10 tahun terjadi hujan dengan intensitas22,185 mm/jam, hitunglah debit rencana dengan metoda Rasional.

Jawab:Diketahui:A = 240 km2

C = 0,8I10 = 22,185 mm/jam

Dengan persamaan (2.2) didapat debit rencana 10 tahun:Q10 = 0,278 x 0,8 x 22,185 x 240

= 1184,15 m3/det

Page 25: NOVRIANTI, ST.,MT · MATERI Konsep penyaluran air hujan, analisa hidrologi, penentuan catchment area, rencana jaringan, perhitungan debit, perhitungan dimensi saluran dan profil hidrolis

TERIMA KASIH