tugas penyaliran analisis curah hujan
DESCRIPTION
Tugas Penyaliran Analisis Curah HujanTRANSCRIPT
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
TUGAS TA-3223
SISTEM PENYALIRAN TAMBANG
Oleh:
Hafidha Dwi Putri Aristien
NIM 12111003
Program Studi Teknik Pertambangan
Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan
Institut Teknologi Bandung
2014
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Rekapitulasi EL
A. Data Curah Hujan Bulanan
Dari data curah hujan harian, dilakukan penjumlahan setiap bulan sehingga menghasilkan
data sebagai berikut.
No Bulan Curah Hujan Bulanan (mm)
Kategori (bulan basah: CH > 200 mm)
1 Okt-11 17.5 Bulan kering
2 Nov-11 63.9 Bulan kering
3 Dec-11 71.5 Bulan kering
4 Jan-12 256.72 Bulan basah
5 Feb-12 258.5 Bulan basah
6 Mar-12 233.8 Bulan basah
7 Apr-12 172.2 Bulan kering
8 May-12 111.4 Bulan kering
9 Jun-12 58.3 Bulan kering
10 Jul-12 162.9 Bulan kering
11 Aug-12 26.4 Bulan kering
12 Sep-12 24.3 Bulan kering
13 Oct-12 103.8 Bulan kering
14 Nov-12 384.8 Bulan basah
15 Dec-12 236.5 Bulan basah
16 Jan-13 351 Bulan basah
17 Feb-13 195 Bulan kering
18 Mar-13 283.1 Bulan basah
19 Apr-13 200.9 Bulan basah
Data tersebut dapat dinyatakan dalam grafik sebagai berikut.
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Dengan membandingkan hasil klasifikasi bulan hujan pada tabel dengan grafik, maka
didapat kesimpulan:
Bulan basah : November April
Bulan kering : Mei Oktober
Pengaruh bulan basah terhadap proses produksi adalah sebagai berikut.
- Jalan menjadi licin, sehingga kendaraan lebih susah untuk dikendalikan. Hal ini
selain berpengaruh pada tingkat keselamatan, juga berpengaruh pada cycle time alat.
- Jika kandungan air dalam timbunan semakin banyak, maka kemungkinan terjadi
longsor semakin tinggi.
- Ketika sampai terjadi pit flooding, maka proses produksi dapat berhenti, sehingga
akan mengakibatkan kerugian.
B. Perhitungan Intensitas Hujan Rencana
30 Data Curah Hujan Harian Ekstrim
Asumsi: penentuan data terbesar dilakukan dengan mengambil data terbesar setiap
bulan terlebih dahulu
m Curah Hujan Harian (mm)
Rata-rata CH
Harian (mm) S (std deviasi dari 30 data)
1 134.00 47.35 22.87
2 75.00
3 74.00
4 68.50
5 61.50
6 59.50
7 58.50
8 58.30
9 55.00
10 54.80
11 54.00
12 52.00
13 48.00
14 48.00
15 44.50
16 42.00
17 40.00
18 40.00
19 38.50
20 38.00
21 37.50
22 37.00
23 36.00
24 35.00
25 32.00
26 25
27 23.9
28 21.5
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
29 17.5
30 11
Reduce Variate dari Periode Ulang (yt)
= ln( ln ( 1
))
Koreksi (ym)
= ln( ln ( + 1
+ 1 ) )
= 30 (banyak data)
m Yt
Ym Sm (std deviasi
dari ym) 2 5 10 20 50 100
1 0.37 1.50 2.25 2.97 3.90 4.60 3.42 0.54 1.13
2 2.71
3 2.28
4 1.98
5 1.74
6 1.54
7 1.36
8 1.21
9 1.07
10 0.94
11 0.82
12 0.71
13 0.61
14 0.51
15 0.41
16 0.32
17 0.23
18 0.14
19 0.05
20 -0.04
21 -0.12
22 -0.21
23 -0.30
24 -0.40
25 -0.50
26 -0.60
27 -0.72
28 -0.85
29 -1.01
30 -1.23
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Curah Hujan Rencana (XT)
= + (
)
Sehingga diperoleh
Periode Ulang (tahun)
2 5 10 20 50 100
CH Rencana (mm) 43.92 66.83 82.00 96.55 115.38 129.49
Intensitas Hujan Rencana
Durasi (menit)
I (Intensitas Hujan) mm/h
2 5 10 20 50 100
5 79.81 121.44 149.00 175.43 209.65 235.30
10 50.28 76.50 93.86 110.52 132.07 148.23
15 38.37 58.38 71.63 84.34 100.79 113.12
30 24.17 36.78 45.12 53.13 63.49 71.26
60 15.23 23.17 28.43 33.47 40.00 44.89
120 9.59 14.60 17.91 21.08 25.20 28.28
240 6.04 9.19 11.28 13.28 15.87 17.82
720 2.90 4.42 5.42 6.39 7.63 8.56
1440 1.83 2.78 3.42 4.02 4.81 5.40
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
C. Penentuan Dimensi Saluran
Debit Aliran
= 0,278 dengan C (koef. Limpasan) untuk tambang = 0,9
A (luas catchment area) = 40 ha
Intensitas yang digunakan adalah untuk durasi hujan selama 2 jam (rata-rata
lama hujan turun)
Periode Ulang (tahun) 2 5 10 20 50 100
Debit Limpasan Q (m3/s) 0.9600 1.4607 1.7922 2.1102 2.5218 2.8302
Dimensi Saluran
Penampang Segitiga
Rumus Manning
= 5/3 1/2
2/3
: => ) = 0,03
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
= 10/3 0,011/2
0,03(22)2/3
= 10/3 0,011/2
0,03(22)2/3
= 1,667 8/3
Sehingga didapatkan dimensi saluran untuk masing-masing periode ulang sebagai
berikut.
Periode Ulang (tahun) 2 5 10 20 50 100
Debit Limpasan Q (m3/s)
0.96 1.46 1.79 2.11 2.52 2.83
h (m) 0.81 0.95 1.03 1.09 1.17 1.22
Luas A (m2) 0.66 0.91 1.06 1.19 1.36 1.49
D. Penentuan Kebutuhan Pompa
Input (debit aliran masuk) = Sump + Output (pompa)
Asumsi:
- Pompa bekerja selama 20 jam setiap hari
- Pipa yang digunakan: panjang = 120 m, diameter dalam pipa = 300 mm, belokan
yang ada adalah belokan 90, dan pipa lurus.
- Pompa yang digunakan adalah Multiflo MFC 390 (dengan melihat shutoff head
pompa > kedalaman pit)
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Spesifikasi
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Volume bukaan = 12 Ha = 120000 m2
Head Total
- ha (julang statik total) : 100 m
- Kecepatan dihitung dari debit pengeluaran air maksimum pada spesifikasi pompa
Multiflo MFC-390 yaitu 190 L/s. Dengan diameter pompa 300 mm, maka kecepatan
alirnya sebesar 2,69 m/s.
Dengan g = 9,8 m/s2, didapat:
vd2/2g = 0,012 m
- Head losses
a. Gesekan
Sesuai rumus Darcy,
Namun untuk cara praktis, dapat digunakan grafik berikut.
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Dari grafik, head losses akibat gesekan sebesar 3,5 m.
b. Kerugian akibat belokan pipa, dengan asumsi belokan 90
Pada belokan pipa,
Secara umum,
Dengan jari-jari belokan pipa = 320 mm, maka f = 1,6.
Sehingga didapatkan hf = 0,59 m.
Sehingga nilai head losses = 3,5 m + 0,59 m = 4,09 m.
Head total = 100 m + 4,09 m + 0,012 m = 104, 102 m.
Laju pompa : 190 L/s
Dengan penggunaan pompa dalam 1 hari selama 20 jam,
Laju pompa dalam 1 hari : 13680 m3
Kapasitas sump : 20000 m3
Sehingga
Input (debit aliran masuk) = Sump + Output (pompa)
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Periode Ulang (tahun)
2 5 10 20 50 100
Debit Limpasan Q (m3/s)
0.288 0.438 0.538 0.633 0.757 0.849
Aliran masuk tiap hari (m3)
24,882.066 37,860.568 46,453.466 54,695.980 65,365.068 73,360.048
Sump (m3) 20,000.000 20,000.000 20,000.000 20,000.000 20,000.000 20,000.000
Output yang dibutuhkan (m3)
4,882.066 17,860.568 26,453.466 34,695.980 45,365.068 53,360.048
Kemampuan pompa (m3)
13,680 13,680 13,680 13,680 13,680 13,680
Kebutuhan pompa (buah)
1 2 2 3 3 4
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Rekapitulasi BRE
A. Data Curah Hujan Bulanan
Dari data curah hujan harian, dilakukan penjumlahan setiap bulan sehingga menghasilkan
data sebagai berikut.
No Bulan Curah Hujan
Bulanan (mm) Kategori
1 Jan-11 238.20 Bulan basah
2 Feb-11 142.52 Bulan kering
3 Mar-11 276.68 Bulan basah
4 Apr-11 309.90 Bulan basah
5 May-11 68.05 Bulan kering
6 Jun-11 56.00 Bulan kering
7 Jul-11 34.00 Bulan kering
8 Aug-11 1.50 Bulan kering
9 Sep-11 57.10 Bulan kering
10 Oct-11 88.90 Bulan kering
11 Nov-11 187.00 Bulan kering
12 Dec-11 266.70 Bulan basah
13 Jan-12 184.25 Bulan kering
14 Feb-12 260.50 Bulan basah
15 Mar-12 170.20 Bulan kering
16 Apr-12 239.00 Bulan basah
17 May-12 71.00 Bulan kering
18 Jun-12 53.50 Bulan kering
19 Jul-12 120.00 Bulan kering
20 Aug-12 5.50 Bulan kering
21 Sep-12 0.00 Bulan kering
22 Oct-12 35.00 Bulan kering
23 Nov-12 234.70 Bulan basah
24 Dec-12 363.20 Bulan basah
25 Jan-13 327.10 Bulan basah
26 Feb-13 157.00 Bulan kering
27 Mar-13 269.00 Bulan basah
28 Apr-13 241.70 Bulan basah
29 May-13 199.20 Bulan kering
Data tersebut dapat dinyatakan dalam grafik sebagai berikut.
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Dengan membandingkan hasil klasifikasi bulan hujan pada tabel dengan grafik, maka
didapat kesimpulan:
Bulan basah : November April
Bulan kering : Mei Oktober
Pengaruh bulan basah terhadap proses produksi adalah sebagai berikut.
- Jalan menjadi licin, sehingga kendaraan lebih susah untuk dikendalikan. Hal ini
selain berpengaruh pada tingkat keselamatan, juga berpengaruh pada cycle time alat.
- Jika kandungan air dalam timbunan semakin banyak, maka kemungkinan terjadi
longsor semakin tinggi.
- Ketika sampai terjadi pit flooding, maka proses produksi dapat berhenti, sehingga
akan mengakibatkan kerugian.
B. Perhitungan Intensitas Hujan Rencana
30 Data Curah Hujan Harian Ekstrim
Asumsi: penentuan data terbesar dilakukan dengan mengambil data terbesar setiap
bulan terlebih dahulu
m Curah Hujan Harian (mm)
Rata-rata CH
Harian (mm) S (std deviasi dari 30 data)
1 42.00 48 11.26
2 79
3 73
4 62
5 61
6 59
7 56.5
8 54.6
9 52
10 52.00
11 51.5
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
12 51
13 51
14 51
15 50.5
16 50
17 48
18 42.00
19 42
20 42
21 41
22 40.5
23 39
24 38
25 36
26 35.5
27 35
28 35
29 35
30 35
Reduce Variate dari Periode Ulang (yt)
= ln( ln ( 1
))
Koreksi (ym)
= ln( ln ( + 1
+ 1 ) )
= 30 (banyak data)
m Yt Ym Sm (std deviasi dari ym)
2 5 10 20 50 100
1 0.37 1.50 2.25 2.97 3.90 4.60 3.42 0.54 1.13
2 2.71
3 2.28
4 1.98
5 1.74
6 1.54
7 1.36
8 1.21
9 1.07
10 0.94
11 0.82
12 0.71
13 0.61
14 0.51
15 0.41
16 0.32
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
17 0.23
18 0.14
19 0.05
20 -0.04
21 -0.12
22 -0.21
23 -0.30
24 -0.40
25 -0.50
26 -0.60
27 -0.72
28 -0.85
29 -1.01
30 -1.23
Curah Hujan Rencana (XT)
= + (
)
Sehingga diperoleh
Periode Ulang (tahun)
2 5 10 20 50 100
CH Rencana (mm) 46.31 57.59 65.06 72.22 81.50 88.44
Intensitas Hujan Rencana
Durasi (menit)
I (Intensitas Hujan) mm/h
2 5 10 20 50 100
5 84.16 104.65 118.22 131.24 148.09 160.71
10 53.02 65.93 74.48 82.68 93.29 101.24
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
15 40.46 50.31 56.84 63.09 71.19 77.26
30 25.49 31.69 35.80 39.75 44.85 48.67
60 16.06 19.97 22.56 25.04 28.25 30.66
120 10.11 12.58 14.21 15.77 17.80 19.32
240 6.37 7.92 8.95 9.94 11.21 12.17
720 3.06 3.81 4.30 4.78 5.39 5.85
1440 1.93 2.40 2.71 3.01 3.40 3.69
C. Penentuan Dimensi Saluran
Debit Aliran
= 0,278 dengan C (koef. Limpasan) untuk tambang = 0,9
A (luas catchment area) = 40 ha
Periode Ulang (tahun) 2 5 10 20 50 100
Debit Limpasan Q (m3/s) 1.012 1.259 1.422 1.579 1.781 1.933
Dimensi Saluran
Penampang Segitiga
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Rumus Manning
= 5/3 1/2
2/3
: => ) = 0,03
= 10/3 0,011/2
0,03(22)2/3
= 10/3 0,011/2
0,03(22)2/3
= 1,667 8/3
Sehingga didapatkan dimensi saluran untuk masing-masing periode ulang sebagai
berikut.
Periode Ulang (tahun) 2 5 10 20 50 100
Debit Limpasan Q (m3/s)
1.01 1.26 1.42 1.58 1.78 1.93
h (m) 0.83 0.90 0.94 0.98 1.03 1.06
Luas A (m2) 0.69 0.81 0.89 0.96 1.05 1.12
D. Penentuan Kebutuhan Pompa
Input (debit aliran masuk) = Sump + Output (pompa)
Asumsi:
- Pompa bekerja selama 20 jam setiap hari
- Pipa yang digunakan: panjang = 120 m, diameter dalam pipa = 300 mm, belokan
yang ada adalah belokan 90, dan pipa lurus.
- Pompa yang digunakan adalah Multiflo MFC 390 (dengan melihat shutoff head
pompa > kedalaman pit). Spesifikasi pompa dan performance curve dari Multiflo
MFC-420 dapat dilihat pada bagian rekapitulasi EL.
Volume bukaan = 12 Ha = 120000 m2
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Head Total
- ha (julang statik total) : 100 m
- Kecepatan dihitung dari debit pengeluaran air maksimum pada spesifikasi pompa
Multiflo MFC-390 yaitu 190 L/s. Dengan diameter pompa 300 mm, maka kecepatan
alirnya sebesar 2,69 m/s.
Dengan g = 9,8 m/s2, didapat:
vd2/2g = 0,012 m
- Head losses
a. Gesekan
Sesuai rumus Darcy,
Namun untuk cara praktis, dapat digunakan grafik Kerugian Gesek pada Pipa
Lurus (Rumus Darcy).
Dari grafik, head losses akibat gesekan sebesar 3,5 m.
b. Kerugian akibat belokan pipa, dengan asumsi belokan 90
Pada belokan pipa,
Secara umum,
-
Tugas Sistem Penyaliran Tambang Hafidha Dwi Putri A. (12111003)
Dengan jari-jari belokan pipa = 320 mm, maka f = 1,6.
Sehingga didapatkan hf = 0,59 m.
Sehingga nilai head losses = 3,5 m + 0,59 m = 4,09 m.
Head total = 100 m + 4,09 m + 0,012 m = 104, 102 m.
Laju pompa : 190 L/s
Dengan penggunaan pompa dalam 1 hari selama 20 jam,
Laju pompa dalam 1 hari : 13680 m3
Kapasitas sump : 20000 m3
Sehingga
Input (debit aliran masuk) = Sump + Output (pompa)
Periode Ulang (tahun)
2 5 10 20 50 100
Debit Limpasan Q (m3/s)
0.304 0.378 0.427 0.474 0.534 0.580
Aliran masuk tiap hari (m3)
26,238.735 32,628.486 36,859.058 40,917.123 46,169.873 50,106.069
Sump (m3) 20,000.000 20,000.000 20,000.000 20,000.000 20,000.000 20,000.000
Output yang dibutuhkan (m3)
6,238.735 12,628.486 16,859.058 20,917.123 26,169.873 30,106.069
Kemampuan pompa (m3)
13,680 13,680 13,680 13,680 13,680 13,680
Kebutuhan pompa (buah)
1 1 2 2 2 3