63
PERIODE CURAH HUJAN
ULANG NORMAL
LOG NORMAL PEARSON T III
LOG PEARSON T III GUMBEL
100 176.6206
195.4 132.6677
137.2513 243.5844
50 168.4173
181.1934 132.6595
133.0488 220.2847
25 159.2957
166.6059 132.5185
130.8293 196.8116
10 145.1715
146.3009 131.4632
130.1304 165.1707
5 131.9223
129.5092 128.8272
129.7497 140.1285
3 119.5767
115.6018 124.2527
127.1051 120.2401
2 106.6002
102.5907 116.5507
119.6909 102.3054
Tabel 4.13. Resume Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Harian mm
Gambar 4.15. Grafik resume frekuensi curah hujan harian
Dari grafik dan perhitungan di atas maka dapat disimpulkan bahwa untuk menghitung curah hujan kala ulang digunakan Metode Gumbel karena memiliki
curah hujan yang maksimum. Agar data tersebut dapat digunakan maka, perlu di uji kecocokannya dengan menggunakan Metode Smirnov-Kolmogorof.
4.5 Uji Kecocokan Goodnes of fittest test
Uji kecocokan data curah hujan dengan menggunakan metode Gumbel di ujikan pada Metode Smirnov-Kolmogorof berikut ini:
100 120
140 160
180 200
220 240
260
Normal Log Normal
Pearson T III Log Pearson T III
Gumbel
Universitas Sumatera Utara
64
Tabel 4.14. Curah Hujan Harian Maksimum Metode Gumbel mm
No. Periode Ulang
Curah Hujan mm
1 100
244 2
50 220
3 25
197 4
10 165
5 5
140 6
3 120
7 2
102
No. Periode Ulang
Curah Hujan mm
1 2
102 2
3 120
3 5
140 4
10 165
5 25
196 6
50 220
7 100
243 Sumber:Hasil Perhitungan
Tabel 4.15. Uji Distribusi Frekuensi Curah Hujan mm
Keterangan: • Untuk n = 10, dengan tingkat kepercayaan 0.20, D
o
syarat = 32 • Nilai D
max
hasil uji yang terkecil adalah dengan Metode Gumbel sehingga digunakan curah hujan kala ulang dengan Metode Gumbel untuk perhitungan
debit banjir rancangan kala ulang dengan Metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu.
Uji Distribusi Normal
Log Normal Log Pearson Type III
Gumbel
D
max
hasil uji 27
32 23
22 D
o
syarat 32
32 32
32
Hasil korelasi uji Diterima
Diterima Diterima
Diterima
Universitas Sumatera Utara
65 4.6 Debit Buangan Domestik Penduduk
Sanitary
Hasil survey yang dilakukan Direktorat Pengembangan Air Minum, Ditjen Cipta Karya pada 2006 menunjukkan setiap orang Indonesia mengkonsumsi air rata-
rata sebanyak 144 liter per hari. Dari sejumlah itu pemakaian terbesar untuk keperluan mandi, yakni sebanyak 65 liter per orang per hari atau 45 dari total
pemakaian air. Tabel 4.16. Standar Kebutuhan Air Rumah Tangga
Sumber: Pedoman Konstruksi dan Bangunan, Dep. PU dalam Direktorat Pengairan dan Irigasi Bappenas. 2006
.
Kebutuhan air domestik akan dipengaruhi juga oleh pola konsumsinya seperti penduduk kota menggunakan air lebih banyak dibandingkan penduduk desa.
Berdasarkan SNI tahun 2002 tentang sumberdaya air penduduk kota membutuhkan 120Lharikapita, sedang penduduk pedesaan memerlukan 60Lharikapita.
Berdasarkan asumsi tersebut maka dapat diformulasikan kebutuhan air penduduk desa maupun kota SNI, 2002.
Limbah yang dihasilkan manusia dapat dihitung sebesar 80 dari konsumsi air Dep. PU, 2007.
Kebutuhan air penduduk pedesaan = penduduk x 60 L = ………. LHari Kebutuhan air penduduk perkotaan = penduduk x 120 L = ……... L Hari
Universitas Sumatera Utara
66
Untuk menghitung proyeksi jumlah penduduk digunakan Trend Models Gejala arah pertumbuhan keseluruhan dan bersifat deskriptif yang artinya
komponen penduduk lahir, mati, migrasi, umur, kelamin, dll tidak dipertimbangkan dalam model ini, asumsinya didasari pada hubungan antara kecepatan tingkat
pertumbuhan dengan waktuRumus pertumbuhan exponensial Dharma, 2004
Tabel 4.17. Daerah Pengaliran Sungai Babura
Tabel 4.18. Pertumbuhan Penduduk
KabupatenKota Terhadap
Penduduk Sumatera Utara
Pertumbuhan Penduduk
Langkat 7,52
1,03 Binjai
1,90 2,21
Medan 17,30
2,05 Deli Serdang
16,42 1,78
Tebing Tinggi 1,18
1,87 Asahan
8,10 0,89
Universitas Sumatera Utara
67
Tanjung Balai 1,00
0,92 Labuhan Batu
7,78 2,39
Pantai Timur 61,20
1,61 Sumatera Utara
100,00 1,54
Sumber: Sumatera Utara Dalam Angka Dari data diatas sudah jelas bahwa Sungai Babura melalui 2 Wilayah yaitu
beberapa kecamatan di Kota Medan dan Kabupaten Deli Serdang, sehingga jumlah penduduk yang digunakan untuk memproyeksi jumlah buangan Sanitay digunakan
jumlah penduduk pada 2 wilayah tersebut,hanya saja proyeksi tersebut diambil 10 tahun mendatang, untuk contoh perhitungan dapat dilihat sebagai berikut:
• Jumlah Penduduk Medan Tuntungan = 80.942 jiwa • Laju Pertumbuhan Kota Medan = 2,05
• Tahun ke 100 • Kebutuhan Air = 120 literorghari
Masukkan kedalam rumus pertumbuhan penduduk P
t
= P
o
1 + a
n
P
100
= 80.942 1 + 2,05
100
= 615,850 jiwa Kebutuhan air penduduk perkotaan Medan Tuntungan
615,850 jiwa x
120 literorghari = 73,902,000 L Hari =
0.855347007 m
3
detik
Limbah yang dihasilkan manusia dapat dihitung sebesar 80 dari konsumsi air maka, 0.855347007 m
3
detik x 80 = 0.684277605 m
3
detik yang dibuang ke
saluran drainase dan sungai. Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel 4.20 dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
68
Tabel 4.19. Debit Sanitary Penduduk
No. Kecamatan
Jumlah Penduduk
jiwa Laju
Pertumbuhan Tingkat
Pertumbuhan Penduduk
Kebutuhan Air Orgliterhari
Penggunaan Air Orgm
3
det Debit Sanitary
m
3
det
1 Medan Tuntungan
80,942 2.05
99,153 120
0.137711917
0.110169534
2 Medan Baru
39,516 2.05
48,406 120
0.067231155
0.053784924
3 Medan Selayang
98,317 2.05
120,437 120
0.167273141
0.133818513
4 Medan Johor
123,851 2.05
151,715 120
0.210715805
0.168572644
5 Medan Polonia
52,794 2.05
64,672 120
0.089821884
0.071857508
6 Percut Sei Tuan
304033 1.78
362,698 60
0.251873628
0.201498902
7 Patumbak
64507 1.78
76,954 60
0.053440291
0.042752233
8 Sibiru biru
29575 1.78
35,282 60
0.024501165
0.019600932
9 Namo Rambe
26661 1.78
31,805 60
0.022087085
0.017669668
10 Kutalimbaru
32117 1.78
38,314 60
0.026607063
0.021285651
11 Sibolangit
19643 1.78
23,433 60
0.016273081
0.013018465
12 Pancur Batu
71142 1.78
84,869 60
0.058937002
0.047149602
Total 943,098
1,137,739 1
0.901
Universitas Sumatera Utara
69 4.7 Debit Banjir Rancangan Metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu
Berdasarkan Peraturan Daerah Provinsi Sumatera Utara No. 5 Tahun 1995 tentang garis sempadan sungai yang juga merupakan penjabaran dari Peraturan
Pemerintah No.35 Tahun 1991 dan Peraturan Menteri No. 63 tahun 1993, ketentuan batas-batas daerah sempadan sungai adalah seperti pada Gambar 4.16.
Gambar 4.16. Batas-batas daerah sempadan sungai
Parameter-parameter daerah aliran sungai Babura untuk perhitungan debit banjir dihitung sebagai berikut :
Luas daerah sungai Babura A = 99 km
2
Panjang Sungai L = 36,570 km Koef. Pengaliran DAS CW
DAS
= 0.28 hasil perhitungan Panjang sungai L 15 km; T
g
= 0,4 +0,058L, maka : T
g
= 0,4 + 0,058 x 36,570
= 2,521 jam
Universitas Sumatera Utara
70
karena waktu hujan T
r
T
r
1 , maka diasumsikan T
r
= 0,7 . T
g
Syarat: T
r
= 0,5 T
g
- 1,0 T
g
T
r
= 0,7 . T
g
= 0,7 . 2,521 = 1,765 jam
Koefisien pembanding α = 1,5 – 3
Koefisien pembanding diambil α = 2, karena daerah pengalirannya biasa.
T
0,3
= α . T
g
= 2 . 2,521 = 5,04 jam
Peak time T
p
= T
g
+ 0,8 . T
r
= 2,521 + 0,8 . 1,765 = 3,93 jam
Curah hujan spesifik R = 1 mm
Debit puncak Q
p
= A3,6 . R
o
0,3 . T
p
+ T
0,3
. CW
DAS
= 953,6 . 10,3. 3,93 + 5,04 . 0.28 = 1,19 m
3
dt Base Flow Q
B
= 0,5 . Q
p
= 0,5 . 1,19 = 0,59 m
3
dt Data diatas digunakan sebagai parameter untuk input unit Hidrograf Sungai
Babura, sedangkan data Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu dapat dilihat pada perhitungan berikut:
Universitas Sumatera Utara
71
Untuk lengkung naik : t
≤
T
p
t ≤ 3,93 jam
Untuk lengkung turun I : T
p
≤ t ≤ T
p
+ T
0,3
3,93 ≤ t ≤ 3,93 + 5,04
3,93 jam ≤ t ≤ 7,33 jam
Untuk lengkung turun II : T
p
+ T
0,3
≤ t ≤ T
p
+ T
0,3
+ 1,5 . T
0,3
3,93 + 5,04 ≤ t ≤ 3,93 + 5,04 + 1,5 . 5,04
8,97 jam ≤ t ≤ 16,53 jam
Untuk lengkung turun III : t
≥ T
p
+ T
0,3
+ 1,5 . T
0,3
t ≥ 3,93 + 5,04 + 1,5 . 5,04
t ≤ 16,53 jam
Tabel 4.20. Persamaan Lengkung Hidrograf Nakayasu
No Karakteristik
Notasi Persamaan
1 Lengkung naik
Qdo Qp . tTp
2.4
2 Lengkung turun tahap 1
Qd1 Qp . 0.3
t-TpT0.3
3 Lengkung turun tahap 2
Qd2 Qp . 0.3
t–Tp+0.5.T0.3 1.5.T0.3
4 Lengkung turun tahap 3
Qd3 Qp . 0.3
t-Tp+1.5.T0.3 2.T0.3
Universitas Sumatera Utara
72
Gambar 4.17. Hidrograf satuan sintetik Nakayasu
Universitas Sumatera Utara
73
Tabel 4.21. Unit Hidrograf Nakayasu Sungai Babura
Sumber: Hasil Perhitungan
Perioda ulang Curah hujan Nisbah Jam ke- Jam ke-
1 2
3 4
5 6
1 2
3 4
5 6
2 102
55 15
11 7
7 5
56.27 15.35
11.25 7.16
7.16 5.12
3 120
55 15
11 7
7 5
66.13 18.04
13.23 8.42
8.42 6.01
5 140
55 15
11 7
7 5
77.07 21.02
15.41 9.81
9.81 7.01
10 165
55 15
11 7
7 5
90.84 24.78
18.17 11.56 11.56 8.26
25 196
55 15
11 7
7 5
108.25 29.52
21.65 13.78 13.78 9.84
50 220
55 15
11 7
7 5
121.16 33.04
24.23 15.42 15.42 11.01 100
243 55
15 11
7 7
5 133.97
36.54 26.79 17.05 17.05 12.18
Universitas Sumatera Utara
74
Waktu Lengkung Naik
Lengkung Turun Debit
0 t ≤ Tp
t Tp + T
0,3
t Tp + T0,3 + 1,5T0,3 t Tp + T0,3 + 1,5T0,3
Jumlah Unit Hidrograf
t Koef.
Qt jam
m
3
dt 1
2 3
4 5
6 7
0.00 0.00
0.00 0.000
1.00 0.04
0.04 0.044
2.00 0.23
0.23 0.233
3.00 0.62
0.62 0.616
3.93 1.18
1.18 1.180
4.00 1.16
1.16 1.161
5.00 0.91
0.91 0.914
6.00 0.72
0.72 0.720
7.00 0.57
0.57 0.567
8.00 0.45
0.45 0.447
8.97 0.35
0.35 0.354
9.00 0.35
0.35 0.352
10.00 0.30
0.30 0.301
11.00 0.26
0.26 0.256
12.00 0.22
0.22 0.219
13.00 0.19
0.19 0.186
14.00 0.16
0.16 0.159
15.00 0.14
0.14 0.136
16.00 0.12
0.12 0.116
16.53 0.11
0.11 0.106
17.00 0.10
0.10 0.100
18.00 0.09
0.09 0.089
19.00 0.08
0.08 0.079
20.00 0.07
0.07 0.070
21.00 0.06
0.06 0.062
22.00 0.06
0.06 0.055
23.00 0.05
0.05 0.049
24.00 0.04
0.04 0.044
Tabel 4.22. Perhitungan Hidrograf Satuan UH
Universitas Sumatera Utara
75
Tabel 4.23. Perhitungan Grand Total Debit Berdasarkan Periode Ulang
Periode 2 Tahun
Waktu Unit
Hidrograf Design Rainfall mmjam
Limpasan Base
Total Grand Total
Volume Volume
Qt 1
2 3
4 5
6 Langsung
Flow Debit
Debit m3dt Kumulatif
jam m
3
dt 56.27
15.35 11.25
