Prediksi Jumlah (Volume) Aliran Prediksi Jumlah (Volume) Aliran Permukaan Permukaan

Diperlukan untuk menentukan volume Diperlukan untuk menentukan volume reservoir yang akan digunakan untuk reservoir yang akan digunakan untuk menyimpan air.menyimpan air.

Metode Maksimum Hujan - Infiltrasi Metode Maksimum Hujan - Infiltrasi

• Paling sederhana Paling sederhana diperlukan 3 hal : diperlukan 3 hal :

• 1) Ukuran daerah aliran1) Ukuran daerah aliran

• 2) Laju infiltrasi akhir daerah bersangkutan2) Laju infiltrasi akhir daerah bersangkutan

• 3) Sifat-sifat hujan daerah tersebut.3) Sifat-sifat hujan daerah tersebut.

• Volume maksimum aliran permukaan terjadi Volume maksimum aliran permukaan terjadi pada nilai terbesar selisih antara besarnya curah pada nilai terbesar selisih antara besarnya curah hujan dari infiltrasi hujan dari infiltrasi (dI/dT = dF/dT) (dI/dT = dF/dT)

Cu

rah

hu

jan

dan

In

filt

rasi

(m

m)

Waktu (jam)

60

50

40

30

20

10

2 8 10 12 144 6

A

B

(I-F

)max

dI/dT = dF/dT

Infiltrasi K

umulatif

Curah hujan

Kurva Curah Hujan Kumulatif dan Infiltrasi Kumulatif untuk menetapkan Volume Aliran Permukaan

V = A (I - F)V = A (I - F)

Dimana : V volume aliran permukaan A luas daerah tampung I curah hujan kumulatif F infiltrasi kumulatif

Metode US-SCS Metode US-SCS

Paling banyak dimanfaatkan Paling banyak dimanfaatkan dikembangkan dari hasil dikembangkan dari hasil pengamatan curah hujan selama bertahun-tahun dan pengamatan curah hujan selama bertahun-tahun dan melibatkan banyak daerah pertanian di Amerika Serikat.melibatkan banyak daerah pertanian di Amerika Serikat.

Berlaku terutama untuk luas DAS < 13 kmBerlaku terutama untuk luas DAS < 13 km22 dengan dengan rata-rata kemiringan lahan < 30 %.rata-rata kemiringan lahan < 30 %.

Mengaitkan karakteristik DAS seperti tanah, vegetasi Mengaitkan karakteristik DAS seperti tanah, vegetasi dan tata guna lahan dengan bilangan kurva aliran dan tata guna lahan dengan bilangan kurva aliran permukaan CN (permukaan CN (runoff curve numberrunoff curve number) ) potensi aliran potensi aliran permukaan untuk curah hujan tertentu.permukaan untuk curah hujan tertentu.

IaP

Q

S

F

)(

)(

IaP

Q

S

QIaP

QIaPF )(

SIaP

IaPQ

)(

)( 2

SIa 2,0

)8,0(

)2,0( 2

SP

SPQ

25425400

N

S

Dimana : Q = volume aliran permukaan (mm) P = curah hujan (mm) S = volume simpanan yang tersedia untuk menahan air (m3) F = penahanan aktual (mm) Ia = abstraksi awal N = bilangan kurva tertimbang

CN = bilangan kurva nilai 0 sampai 100

Luas

CNxLuas

Hubungan antara Curah Hujan, Aliran Permukaan dan Retensi

Waktu

P

P

Q

FIaKurva infiltrasi

Hubungan Curah Hujan - Aliran Permukaan dinyatakan dalam Kurva Massa

Q

P

Ia

45o

Ia

F

Q

Q

P-Ia

P

Contoh : Dari peta penyebaran hujan pada suatu DAS diketahui besarnya hujan di daerah penelitian untuk lama 6 jam adalah 107 mm, terdiri dari Sub DAS dengan tanah lempung berliat, tanaman pangan dalam kontur-baik dengn luas 24,3 ha dan Sub DAS dengan tanah lempung berpasir, berpohon-baik dengan luas 16,2 ha. Besarnya volume aliran permukaan (Q) adalah:

Bilangan kurva tertimbang = 2884/40,5 = 71,2

S = (25400/71,2) – 254 = 103

Q = {107 – (0,2 x 103)2} / {107 + (0.8 x 103)} = 39 mm

= (39/1000)m x (40,5 x 10000)m2 = 15795 m3

Pengukuran Debit Pengukuran Debit

Debit aliran laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu.

Pengukuran volume aliran permukaan pada saluran terbuka didasarkan pada hubungan :

Q = AV

Dimana : Q = laju arus atau debit ait (m3/detik) A = luas panampang saluran berair (m2) V= kecepatan rata-rata (m/detik)

Pengukuran kecepatan aliran permukaan :

Pengampung/pelampung menaksir kecepatan aliran secara kasar diamati di permukaan.

DmelaluiuntukdibutuhkanyangWaktu

dilaluiyangtitikJarak

T

Dv

2

Current meter terdiri atas roda pemutar (impeller) yang kecepatan putarnya proporsional dengan kecepatan arus sirkuit listrik.

Kecepatan aliran bervariasi paling kecil pada dasar sungai terbesar dekat atau pada permukaan air sungai.

Pengukuran dilakukan pada kedalaman 0,2 dan 0,8 di bawah permukaan air pada sungai dengan kedalaman 0,6 m.

Pada sungai dengan kedalaman < 0,6 m dilakukan pada kedalaman 0,6 di bawah permukaan air.

Prosedur pengukuran :

1) Ukur kedalaman sungai dengan tongkat berskala

2) Tempatkan alat ukur current meter pada kedalaman 0,8 dari total kedalaman sungai catat waktu dengan stop watch (45 detik) hitung kecepatan aliran melalui angka meter pada alat.

3) Tempatkan alat ukur pada kedalaman 0.2 dari total kedalaman dan ulangi langkah (2). Pada sungai dangkal < 6m, pangukuran hanya dilakukan pada kedalaman 0.6 dari total kedalaman sungai.

Pembagian penampang sungai dalam mengukur kecepatan aliran dan penampang melintang sungai

Bangunan Pengukur Debit :

Pengukuran aliran air secara tepat pada saluran terbuka dipasang bangunan yang mempunyai sifat-sifat hidrolis yang diketahui berupa “Weir” atau “Flume”.

Aliran air hubungan antara tinggi air (head) dengan banyaknya air yang mengalir (discharge) yang konsisten.

Dimana : Q = laju arus atau debit ait (m3/detik) A = luas panampang saluran berair (m2) V = kecepatan rata-rata (m/detik) h = tinggi muka air dari dasar weir (m) C = koefisien “Weir”, besarnya ditentukan oleh sifat penghambat untuk tipe 90o V-notch adalah 1,34 Buku-buku pegangan hidrolik. L = panjang weir, yaitu panjang penghalang bagi lobang (mulut) weir yang berbentuk segi empat atau lingkaran yang berair pada lubang weir berbentuk busur (m)

Cara kerja weir dan flume adalah dengan menggunakan kurva aliran air untuk mengubah kedalaman air menjadi debit.

Perbedaannya : flume mengukur debit pada sungai dengan aliran besar, sering disertai banyak dan kotoran lainnya. Sedangakan weir aliran air yang kecil dengan h tidak melebihi 50 cm.