DRAINASE PERKOTAAN

Intensitas Curah Hujan, Hidrograf Satuan dan Hidrograf Satuan Kejut

Dikerjakan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Drainase Perkotaan

Disusun Oleh :

Rahmadhana Purwa Widagda 125060101111017

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN SIPIL

2014/2015

A. PERHITUNGAN METODE INTENSITAS CURAH HUJAN

Salah satu metode yang umum digunakan untuk memperkirakan laju aliran

puncak (debit banjir atau debit rencana) yaitu Metode Rasional USSCS (1973).

Metode ini digunakan untuk daerah yang luas pengalirannya kurang dari 300 ha

(Goldman et.al., 1986, dalam Suripin, 2004). Metode Rasional dikembangkan

berdasarkan asumsi bahwa curah hujan yang terjadi mempunyai intensitas

seragam dan merata di seluruh daerah pengaliran selama paling sedikit sama

dengan waktu konsentrasi (tc). Persamaan matematik Metode Rasional adalah

sebagai berikut :

Q=0,278.C.I.A

dimana :

Q : Debit (m3/detik)

0,27

8

:Konstanta, digunakan jika satuan luas daerah menggunakan km2

C : Koefisien aliran

I : Intensitas curah hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam)

A : Luas daerah aliran (km2)

Di wilayah perkotaan, luas daerah pengaliran pada umumnya terdiri dari beberapa

daerah yang mempunyai karakteristik permukaan tanah yang berbeda (subarea),

sehingga koefisien pengaliran untuk masing-masing subarea nilainya berbeda, dan

untuk menentukan koefisien pengaliran pada wilayah tersebut dilakukan

penggabungan dari masing-masing subarea. Variabel luas subarea dinyatakan

dengan Aj dan koefisien pengaliran dari tiap subarea dinyatakan dengan Cj, maka

untuk menentukan debit digunakan rumus sebagai berikut :

_

dimana :

Q : Debit (m3/detik)

Cj : Koefisien aliran subarea

I : Intensitas curah hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam)

Aj : Luas daerah subarea (km2)

Biasanya dalam perencanaan bangunan pengairan (misalnya drainase), debit

rencana sangat diperlukan untuk mengetahui kapasitas yang seharusnya dapat

ditampung oleh sebuah drainase, agar semua debit air dapat ditampung dan

teralirkan.

Intensitas curah hujan adalah besarnya jumlah hujan yang turun yang dinyatakan

dalam tinggi curah hujan atau volume hujan tiap satuan waktu. Besarnya

intensitas hujan berbeda-beda, tergantung dari lamanya curah hujan dan frekuensi

kejadiannya.

Untuk perhitungan intensitas curah hujan digunakan rumus Mononobe :

keterangan :

I       : intensitas hujan (mm/jam)

R24  : curah hujan maksimum harian dalam 24 jam (mm/jam)

t       : lama hujan (jam)

Contoh perhitungan:

Diketahui curah hujan rencana (R) sebesar 123.160 mm pada kala ulang 2

tahun, dengan lama hujan (t) adalah 1 jam. maka perhitungan Intensitas adalah

sebagai berikut:

 

Dengan mengubah variabel t  untuk masing-masing curah hujan (R24)  untuk

periode ulang 2 tahun, R24 = 152,805 mm/jam untuk periode ulang 5 tahun dan

R24 = 171,080 mm/jam untuk periode ulang 10 tahun, maka hasilnya adalah

sebagai berikut berikut :

hubungan antara intensitas dan waktu lama hujan dapat dilihat pada grafik berikut:

HIDROLOGI

Hidrograf adalah diagram yang menggambarkan variasi debit atau permukaan

air menurut waktu. Kurva tersebut memberikan gambaran mengenai berbagai

kondisi yang ada didaerah tersebut. Kalau karakteristik daerah aliran itu berubah

maka bentuk hidrograf juga akan mengalami perubahan. Kegunaan utama

hidrograf satuan adalah untuk menganalisis proyek-proyek pengendalian banjir.

Faktor utama untuk menentukan bentuk hidrograf adalah karakteritik DAS dan

iklim. Unsur iklim yang perlu diketahui adalah jumlah curah hujan total, intensitas

hujan, lama waktu hujan, penyebaran hujan dan suhu.

Teori klasik hidrograf satuan (unit hydrograph) yang pertama kali diperkenalkan

oleh L.K SHERMAN, berasal dari hubungan antara hujan efektif dengan limpasan

langsung. Hubungan tersebut merupakan salah satu komponen model watershed

yang umum. Teori hidrograf satuan merupakan penerapan pertama teori sitem

linear dalam hidrologi. Watershednya dipandang sebagai blac box dan sistemnya

ditandai oleh tanggapan (response) Q terhadap input tertentu.

B. Hidrograf Satuan.

Pada tahun 1932, L.K. Sherman mengenalkan konsep hidrograf satuan, yang

banyak digunakan untuk melakukan transformasi dari hujan menjadi debit aliran.

Hidrograf satuan didefinisikan sebagai hidrograf limpasan langsung (tanpa aliran

dasar) yang tercatat di ujung hilir Daerah Aliran Sungai (DAS) yang ditimbulkan

oleh hujan efektif sebesar 1 mm yang terjadi secara merata di permukaan DAS

dengan intensitas tetap dalam suatu durasi tertentu.

Metode hidrograf satuan banyak digunakan untuk memperkirakan banjir

rancangan. Metode ini relatif sederhana, mudah penerapannya, tidak memerlukan

data kompleks dan memberikan hasil rancangan yang cukup teliti. Data yang

diperlukan untuk menurunkan hidrograf satuan terukur di DAS yang ditinjau

adalah data hujan otomatis dan pencatatan debit di titik kontrol.

Beberapa anggapan dalam penggunaan hidrograf satuan antara lain sebagai

berikut :

1. Hujan efektif mempunyai intensitas konstan selama durasi hujan efektif.

Untuk memenuhi anggapan ini maka hujan deras yang dipilih untuk

analisis adalah hujan dengan durasi singkat.

2. Hujan efektif terdistribusi secara merata pada seluruh DAS. Dengan

anggapan ini maka hidrograf satuan tidak berlaku untuk DAS yang sangat

luas, karena sulit untuk mendapatkan hujan merata di seluruh DAS.

Penggunaan pada DAS yang sangat luas dapat dilakukan dengan membagi

DAS menjadi sejumlah sub DAS, dan pada setiap sub DAS dilakukan

analisis hidrograf satuan.

Dari data hujan dan hidrograf limpasan langsung yang tercatat setiap interval

waktu tertentu (misalnya tiap jam), selanjutnya dilakukan pemilihan data untuk

analisis selanjutnya. Untuk penurunan hidrograf satuan, dipilih kasus banjir dan

hujan penyebab banjir dengan kriteria sebagai berikut.

1. Hidrograf banjir berpuncak tunggal, hal ini dimaksudkan untuk

memudahkan analisis.

2. Hujan penyebab banjir terjadi merata di seluruh DAS, hal ini dipilih untuk

memenuhi kriteria teori hidrograf satuan.

3. Dipilih kasus banjir dengan debit puncak yang relatif cukup besar.

Berdasarkan kriteria tersebut maka akan terdapat beberapa kasus banjir. Untuk

masing-masing kasus banjir diturunkan hidrograf satuannya. Hidrograf satuan

yang dianggap dapat mewakili DAS yang ditinjau adalah hidrograf satuan rerata

yang diperoleh dari beberapa kasus banjir tersebut.

C. Hidrograf Satuan Kejut

Hidrograf Satuan Kejut (HSK) terjadi karena adanya hujan sesaat yang

terjadi dalam waktu singkat (t < 1 jam) dengan intensitas sangat tinggi (d > 10

mm). Tra Dimana K = m1 . m2 dan n = 1 / m2 , m1 dan m2 merupakan fungsi

dari karakter dominan DAS (Daerah Aliran Sungai) yaitu L (panjang sungai),

A (luas DAS), OLS (Over Land Slope) dan RS (River Slope).

Hidrograf satuan Kejut (HSK) = U (t,0) : dihasilkan hujan efektif dengan

tinggi hujan efektif dengan tinggi hujan di durasi nol. Hidrograf satuan Kejut

tidak dipengaruhi durasi. Hidrograf satuan Kejut lebih merupakan

karakteristik daerah pengaliran perbandingan satuan T jam U (t,T)

PUSTAKA

Tugas Besar Hidrologi, 2013. Jurusan Sipil, Universitas Brawijaya Malang.

Hidrograf Satuan Kejut. Digilib.its.ac.id

Br. Sri Harto., 1993, Analisis Hidrologi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta