commit to user 40
`
Dari perhitungan nilai D, Tabel 4-9, menunjukkan nilai Dmaks = 0,085, data pada peringkat m = 10. Dengan menggunakan Tabel 4-10, untuk deajat kepercayaan 5 ditolak N=13, maka
diperoleh Do = 0,36. Karena nilai Dmaks lebih kecil dari nilai Do 0,085 0,36 maka persamaan Log Pearson Tipe III dapat diterima.
4.5 PEHITUNGAN HUJAN KALA ULANG
Perhitungan parameter statistik data menghasilkan bahwa distribusi hujan yang dipakai adalah Log Pearson III. Data masukan dalam perhitungan ini adalah hujan wilayah DAS Alang
Tabel 4-13. Hujan Rata-Rata Kala Ulang
Tahun R
24
Max ln X
ln X-ln Xi ln X-ln
Xi
2
ln X-ln Xi
3
1999 59
4.07 0.15
0.02 0.00
2000 55
4.01 0.09
0.01 0.00
2001 40
3.69 -0.23
0.05 -0.01
2002 47
3.84 -0.08
0.01 0.00
2003 41
3.71 -0.21
0.04 -0.01
2004 83
4.42 0.50
0.25 0.12
2005 52
3.95 0.03
0.00 0.00
2006 58
4.06 0.14
0.02 0.00
2007 44
3.77 -0.15
0.02 0.00
2008 37
3.61 -0.31
0.10 -0.03
2009 52
3.95 0.02
0.00 0.00
2010 50
3.91 -0.01
0.00 0.00
2011 54
3.99 0.06
0.00 0.00
Jumlah 671.40
51.00 0.00
0.53 0.07
S =
5 ,
1 13
5292 ,
ú û
ù ê
ë é
- = 0,21
C
S
=
3
21 ,
2 13
1 13
13 -
-
0,0752= 0,8 Maka hujan kala ulang dapat dihitung, sebagai berikut:
Log Pearson III log x
n
= log x
+ K
n
Hujan Kala Ulang Periode Ulang 2 tahun log x
2
= log x
+ K
2
= 3,923
+ -0,132 x 0,021
= 3,8956
commit to user 41
`
Tabel 4-14. Hujan Rata-Rata Kala Ulang
T G
G.S ln Xi + G.S
Rt 2
-0.132 -0.0276
3.8956 49.1666
5 0.780
0.1632 4.0864
59.5008 10
1.336 0.2795
4.2027 66.8396
25 1.993
0.4169 4.3402
76.6869 50
2.453 0.5132
4.4364 84.4327
100 2.891
0.6048 4.5280
92.5341 200
3.312 0.6929
4.6161 101.0529
1000 4.240
0.8870 4.8103
122.7030
4.6 HUJAN EFEKTIF BEBAGAI KALA ULANG
Untuk mengetahui hujan efektif digunakan perkalian antara hujan kala ulang dengan koefisien limpasan
Rumus : h
effektif
= Rt x koefisien Run off Data
: R
t
2 th = 49,167
C = 0,502 Alif Noor Anna, Munawar Cholil, 2010
Hasil :
= 2,262 mm
4.6.1 Hujan Efektif Jam-jaman Berbagai kala Ulang
Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan rasio hujan jam- jaman. Sebagai contoh perhitungan diambil hujan periode 2 tahun pada jam 1.
Rumus : h
effektif Jam-jaman
= h
effektif
x rasio hujan jam-jaman Data
: h
effektif
= 2,262mm
rasio hujan jam-jaman = 0,405 Tabel 2-1 Hasil
= 0,916 mmjam Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4-15.
X
2
= 49,167 mmhari
commit to user 42
`
Tabel 4-15. Hujan Efektif Jam-Jaman dengan Kala Ulang
T 1
2 3
4 2
0.916 0.707
0.334 0.305
5 1.109
0.855 0.404
0.370 10
1.245 0.961
0.454 0.415
25 1.429
1.102 0.520
0.476 50
1.573 1.214
0.573 0.524
100 1.724
1.330 0.628
0.575 200
1.883 1.453
0.686 0.628
1000 2.286
1.764 0.833
0.762
4.7 DEBIT BANJIR RENCANA BERBAGAI KALA ULANG
4.7.1 HSS Gama I Satu Harian
Menghitung debit rencana yang dimiliki oleh DAS yang mempunyai luas lebih dari 12,5 km
2
, hanya bisa dihitung dengan selain metode rasional. Maka untuk penelitian ini di pakai
perhitungan Hidrograf Satuan Sintetik Gama I.
Gambar 4-2. Luas DAS Alang Luas DAS Alang = 169,380 Km
2
Penentuan panjang sungai dan panjang tiap pangsa mengunakan menggunakan referensi dari penelitian sebelumnya oleh Bambang Eko Jatmoko pada tahun 2012.
²
commit to user 43
`
Gambar 4-3. Pangsa Sungai DAS Alang
Jumlah pangsa sungai tingkat 1 =
8 buah
Jumlah pangsa sungai semua tingkat =
12 buah
Panjang pangsa sungai tingkat 1 =
39.275 km
Panjang pangsa sungai semua tingkat = 50,220
km
Jumlah pertemuan sungai JN =
7 buah
Kemiringan sungai rata-rata S =
0,002 BBWS Begawan Solo
Faktor Sumber 迨SF
= Jumlah panjang pangsa sungai tingkat 1
Jumlah panjang pangsa sungai semua tingkat Faktor Sumber SF = 0,782
Frekuensi Sumber 迨SN
= Jumlah pangsa sungai tingkat 1
Jumlah pangsa sungai semua tingkat Frekuensi Sumber SN = 0,667
Kerapatan jaringan kuras 迨D =
Jumlah panjang sungai semua tingkat Luas DAS
Kerapatan jaringan kuras D = 0,296
Penentuan faktor lebar WF dilakukan dengan menentukan terlebih dahulu titik di sungai yang berjarak 0,75 L dan 0,25 L dari hilir sungai. L merupakan panjang sungai utama.
commit to user 44
`
Gambar 4-4. Sketsa Penempatan WF Pada DAS Alang
Lebar pada 0,25 L =
16,2455 km
Lebar pada 0,75 L =
13,0444 km
Faktor lebar 迨WF
늨
Lebar pada 0,75L Lebar pada 0,25L
= 0,803 Bambang Eko J,2012
Penentuan luas DAS sebelah hulu atau RUA dengan menentukan titik berat DAS terlebih dahulu kemudian dibuat garis tegak lurus dengan garis antara titik berat dengan hilir sungai.
Gambar 4-5. Sketsa RUA Pada DAS Alang
Luas DAS sebelah hulu = 85,60 km
2
Bambang Eko J,2012 RUA =
髀 髀
늨
䒰,UM 䃘UA,
늨 0,51
commit to user 45
`
SIM = RUA x
WF = 0,51
x 0,803
= 0,4058
TR 늨 0,43
100
3
1,0665 1,2775
늨 1,714 Jam
QP 늨 0,1836 t
0,5886 0,2381
R
0,4008
늨 4,822 m
3
dt
TB 늨 27,4132 R
0,1457
0,0956
0,7344
Rdt
0,2574
늨 34,084 Jam
K 늨 0,5617 t
0,1798
0,1446
1,0897 0,0452
늨 4,295
F
indeks
늨 10,4903 3,859. 10
6
t
2
1,6985. 10
13
t
4
늨 10,380
QB 늨 0,4751 t
0,6444 0,943
늨 4,123 m
3
dt
commit to user 46
`
Sebagai contoh perhitungan HSS Gama I satu harian pada jam ke-1 Qt
늨 虨 . Qt
= 4,822 x e
- 1-1,7144,295
= 2,814 m
3
dt Untuk Volume kontrol didapat dari penjumlahan dari perkalian antara ordinat hidrograf satuan
dengan interval waktu hidrograf. Sebagai contoh perhitungan V kontrol pada jam ke 0 V
= Q
t
+ Q
t+1
x T
t +
T
t+1
x 0,5 x 3600 V
= 0 + 2,814 x 0 + 1 x 0,5 x 3600 = 5065,320 m
3
Hasil perhitungan Qt dan V kontrol selanjutnya tersaji pada Tabel 4-16
Tabel 4-16. Unit Hidograf Satuan Sintetik Gama I Satu Harian
T Jam Qt m
3
dt
V Kontrol UH konversi
UH Koreksi
0.000 5065.320
0.000 0.000
1 2.814
13185.484 1.461
2.814 2
4.511 14553.800
2.343 4.511
3 3.574
11531.028 1.856
3.574 4
2.832 9136.076
1.470 2.832
5 2.244
7238.546 1.165
2.244 6
1.778 5735.127
0.923 1.778
7 1.408
4543.962 0.731
1.408 8
1.116 3600.198
0.579 1.116
9 0.884
2852.450 0.459
0.884 10
0.701 2260.006
0.364 0.701
11 0.555
1790.611 0.288
0.555 12
0.440 1418.708
0.228 0.440
13 0.348
1124.047 0.181
0.348 14
0.276 890.587
0.143 0.276
15 0.219
705.615 0.114
0.219 16
0.173 559.061
0.090 0.173
17 0.137
442.946 0.071
0.137 18
0.109 350.948
0.056 0.109
19 0.086
278.057 0.045
0.086 20
0.068 220.306
0.035 0.068
21 0.054
174.549 0.028
0.054 22
0.043 138.296
0.022 0.043
23 0.034
109.572 0.018
0.034 24
0.027 48.437
0.014 0.027
Volume kontrol total = 87953,739 m
3
= 8,79537.10
13
mm
3
commit to user 47
`
Luas Das Alang = 1,6938.10
14
mm
2
ミo䐰 㻠o㻠a䐰
䐰 am t 늨
8,79537.10
䃘
1,6938.10
䃘
늨 0,519 Pada kolom UH konversi hasil perhitungan di dapat dari hasil kali Q
t
dengan volume kontol totalluas DAS. Sebagai contoh diambil perhitungan UH konversi pada jam ke-1
UH Konversi = 0,519 x 2,814 = 1,461 Sehingga,
diperoleh Volume total konversi = 4,5671.10
13
mm
3
Luas DAS = 1,69381.10
14
ミo䐰 㻠o㻠a䐰
䐰 am t 늨
4,5671.1013 1,6938.10
䃘
늨 0,270 Koefisien koreksi
=
M,䒰䃘A M,
M
늨 1,93
Dan UH koreksi didapat dari perkalian antara UH konversi dengan nilai koefisien koreksi.
Sesuai Tabel 4-16 maka didapat grafik HSS Gamma I sebagai berikut:
Gambar 4-6. Grafik Hidrograf Satuan Gamma I Hujan Satu Harian
0.000 0.500
1.000 1.500
2.000 2.500
3.000 3.500
4.000 4.500
5.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 D
e b
it m
3 d
t
Jam
GRAFIK HSS GAMA I
Qt m3dt UH Koreksi
commit to user 48
`
4.7.2 Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang
Misal Q debit di jam ke 4 Q jam 1
= UH x h efektif 1 = 2,832 x 9,996
= 28,386 m
3
dt Jadi total Q saat jam ke-4
= Q1 + Q2 + Q3 + Q4+QB = 28,386 + 27,568 + 16,423 + 9,377 + 4,123
= 85,798 m
3
dt Maka debit rencana 2 tahunan dapat dicari dengan:
= Qmaks jam 0-24 = 85,798 m
3
dt
commit to user 49
`
Tabel 4-17. Unit Hidograf Satuan Sintetik Gama I Periode Ulang 2 Tahun
Waktu UH
1 2
3 4
QB Q
jam m
3
det 9.996
7.713 3.641
3.332 m
3
det 0.000
0.000
4.123
4.123 1
2.814 28.130
0.000
4.123
32.252 2
4.511 45.094
21.705 0.000
4.123
70.922 3
3.574 35.728
34.795 10.245
0.00
4.123
84.891 4
2.832 28.308
27.568 16.423
9.377
4.123
85.798 5
2.244 22.428
21.842 13.012
15.031
4.123
76.437 6
1.778 17.770
17.306 10.310
11.909
4.123
61.417 7
1.408 14.079
13.711 8.168
9.436
4.123
49.517 8
1.116 11.155
10.864 6.472
7.476
4.123
40.089 9
0.884 8.838
8.607 5.128
5.923
4.123
32.619 10
0.701 7.003
6.820 4.063
4.693
4.123
26.700 11
0.555 5.548
5.403 3.219
3.718
4.123
22.011 12
0.440 4.396
4.281 2.550
2.946
4.123
18.296 13
0.348 3.483
3.392 2.021
2.334
4.123
15.352 14
0.276 2.759
2.687 1.601
1.849
4.123
13.020 15
0.219 2.186
2.129 1.268
1.465
4.123
11.172 16
0.173 1.732
1.687 1.005
1.161
4.123
9.708 17
0.137 1.372
1.337 0.796
0.920
4.123
8.548 18
0.109 1.087
1.059 0.631
0.729
4.123
7.629 19
0.086 0.862
0.839 0.500
0.577
4.123
6.900 20
0.068 0.683
0.665 0.396
0.457
4.123
6.324 21
0.054 0.541
0.527 0.314
0.362
4.123
5.866 22
0.043 0.429
0.417 0.249
0.287
4.123
5.504 23
0.034 0.340
0.331 0.197
0.228
4.123
5.217 24
0.027 0.269
0.262 0.156
0.180
4.123
4.990
Debit banjir rancangan maksimum 85.80 m
3
det Sesuai perhitungan hidrograf satuan sintetik Gama I pada periode ulang 2-1000 tahun maka
didapat grafik sebagai berikut:
commit to user 50
`
Gambar 4-7. Grafik Hidrograf Satuan Gamma I Periode Ulang 2-1000 Tahun
Perhitungan debit 5 th, 10 th, 25 th, 100 th, 200 th, 1000 th, dapat dilakukan dengan cara sama, dan dapat dilihat di lampiran B-121– B-127. Dengan hasil sebagai berikut:
Tabel 4-18. Debit Banjir Rancangan Kala Ulang KalaUlang
Debit Banjir 2 Tahun
85,798 5Tahun
102,965 10 Tahun
115,157 25 Tahun
131,151 50 Tahun
144,382 100 Tahun
157,840 200 Tahun
171,992 1000 Tahun
207,957
4.8 DEBIT BANJIR RENCANA 2 HARIAN MAKSIMUM TAHUNAN
Penggunaan distribusi hujan untuk debit rencana 2 harian berbeda dengan sebelumnya. Apabila satu harian menggunakan distribusi hujan 4 jaman maka untuk 2 hari menggunakan
distribusi 8 jaman yaitu mengikuti distribusi Tadashi Tanimoto.
0.00 50.00
100.00 150.00
200.00 250.00
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 D
e b
it m
3 d
e t
Waktu jam
GRAFIK HSS DENGAN PERIODE ULANG
2 th 5 th
10 th 20 th
50 th 100
200 th 1000 th
commit to user 51
`
4.8.1 Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan
Penentuan hujan wilayah 2 harian mrnggunakan penjumlahan curah hujan 2 harian dari tiap tahun dan dipilih yang terbesar, dan dikalikan dengan koefisien Thiessen.
Tabel 4-19. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Sta. Song Putri
Tahun Song Putri
mm Tanggal
Nawangan mm
Pracimantoro mm
P Wilayah mm
1999 120
10-11 Des 103
97.813 2000
94 4-5 Feb
69 75
63.884 2001
134 7-8 Jan
19 65.466
2002 128
26-27 Jan 90
16 49.313
2003 155
21-22 Des 19
76.583 2004
179 3-4 Des
107 87
115.387 2005
190 22-23 Jun
93 55.015
2006 187
28-29 Des 54.146
2007 87
28-29 Apr 25.191
2008 115
26-27 Feb 60.261
2009 79
27-28 Jan 91
9.5 28.880
2010 174
19-20 Feb 7
81.196 2011
110 3-4 Jan
104 31.851
commit to user 52
`
Tabel 4-20. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Sta. Nawangan
Tahun Nawangan
mm Tanggal
Pracimantoro mm
Sog Putri mm
P Wilayah mm
1999 107
6-7 Apr 31.703
2000 100
20-21 Feb 47
70 69.347
2001 87
27-28 Mar 45
44.399 2002
99 30-31Jan
8 8
34.960 2003
88 18-19 Nov
70 46.342
2004 107
3-4 Des 87
179 119.535
2005 114
15-16 Des 78
66.055 2006
109 24-25 Jan
184 85.573
2007 201
26-27 Des 59.554
2008 94
8-9 Feb 1
28.265 2009
99 3-4 Feb
29.333 2010
125 24-25 Okt
9.5 40.968
2011 129
4-5 Jan 99
66.887 Tabel 4-21. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Sta.
Pracimntoro Tahun
Pracimantoro mm
Tanggal Nawangan
mm Song Putri
mm P Wilayah
mm 1999
129 3-4 Nov
37 64.096
2000 98
4-5 Mar 32
47 63.644
2001 99
17-18Nov 36
47 65.243
2002 108
2-3 Feb 44.693
2003 63
9-10 Feb 23
32.730 2004
130 2-3 Des
33 63.574
2005 120
30-31 Jan 43
60 79.772
2006 120
16-17 Mar 51
64.425 2007
71 22-23 Mar
29.381 2008
50 1-2 Jan
56 60
54.656 2009
85 11-12 Feb
35.175 2010
151.5 14-15 Sep
62.694 2011
0.000
commit to user 53
`
Tabel 4-22. Hujan Wilayah 2 harian Maksimum Tahunan DAS Alang Tahun
P WILAYAH mm
1999 97.813
2000 69.347
2001 65.466
2002 49.313
2003 76.583
2004 119.535
2005 79.772
2006 85.573
2007 59.554
2008 60.261
2009 35.175
2010 81.196
2011 66.887
4.8.2 Hujan Efektif 2 Harian Tahunan
Untuk mengetahui hujan effektif digunakan perkalian antara hujan hujan wiayah dengan koefisien limpasan.. Sebagai contoh tahun 1999
Data : P
1999
= 97.813 C
= 0,502 Alif Noor Anna, Munawar Cholil, 2010 h
effektif
= P
1999
x koreffisien Run off = 49,102mm2hari
4.8.3 Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tahunan
Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan distribusi hujan Tadashi Tanimoto pada Tabel 2-3 Sebagai contoh perhitungan diambil hujantahun 1999.
Rumus : h
effektif Jam-jaman
= h
effektif
x rasio hujan jam-jaman Data
: h
effektif
= 48,4260 mm2hari
distribusi hujan = 0,260
Hasil = 12,590 mm2hari
Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4-23.
commit to user 54
`
Tabel 4-23. Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Tiap Tahun mm2hari
Tahun 1
2 3
4 5
6 7
8 1999
12.766614 11.7845669 8.347402 6.383307 3.437165
2.70063 1.964094 1.718583 2000
9.0511757 8.35493138 5.918076 4.525588 2.436855 1.914672 1.392489 1.218427
2001 8.5445962 7.88731958
5.586851 4.272298 2.300468 1.807511 1.314553 1.150234 2002
6.4363367 5.94123385 4.208374 3.218168
1.73286 1.361533 0.990206 0.86643
2003 9.9956497 9.22675357
6.535617 4.997825 2.691136 2.114464 1.537792 1.345568 2004
15.601685 14.4015551 10.2011 7.800842 4.200454 3.300356 2.400259 2.100227
2005 10.411824
9.6109149 6.807731 5.205912 2.803184 2.202501 1.601819 1.401592
2006 11.168963 10.3098121
7.302784 5.584482 3.007029 2.362665 1.718302 1.503514 2007
7.7730259 7.17510086 5.082363 3.886513 2.092738 1.644294
1.19585 1.046369 2008
7.8652187 7.26020191 5.142643 3.932609 2.117559 1.663796 1.210034 1.058779
2009 4.5910018 4.23784786
3.001809 2.295501 1.236039 0.971173 0.706308 0.618019 2010
10.597684 9.78247721 6.929255 5.298842 2.853223 2.241818 1.630413 1.426611
2011 8.730073 8.05852889
5.708125 4.365036 2.350404 1.846746 1.343088 1.175202
4.9 HSS GAMA I 2HARIAN MAKSIMUM TAHUNAN
Penggunaan Hidrograf Gama I pada pencarian debit banjir 2 harian tahunan sama seperti perhitungan pada sub bab 4.7 tetapi perbedaannya hanya panjang waktunya diperpanjang
menjadi 48 jam dan dapat dilihat pada Tabel 4-24.
commit to user 55
`
Tabel 4-24. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama I Hujan 2 Harian Tahunan
t Qt
Kontrol UH konversi
UH Koreksi
0.000 5065.319775
0.00000 1
2.814 13185.48375
1.46736 2.81407
2 4.511
14553.79953 2.35231
4.51120 3
3.574 11531.02849
1.86375 3.57424
4 2.832
9136.075963 1.47665
2.83188 5
2.244 7238.546333
1.16996 2.24371
6 1.778
5735.126681 0.92696
1.77770 7
1.408 4543.961804
0.73444 1.40848
8 1.116
3600.197523 0.58190
1.11594 9
0.884 2852.449639
0.46104 0.88417
10 0.701
2260.00626 0.36528
0.70053 11
0.555 1790.611209
0.28941 0.55503
12 0.440
1418.707797 0.22930
0.43975 13
0.348 1124.047366
0.18168 0.34842
14 0.276
890.5868311 0.14394
0.27605 15
0.219 705.615197
0.11405 0.21872
16 0.173
559.0614962 0.09036
0.17329 17
0.137 442.9464641
0.07159 0.13730
18 0.109
350.9481003 0.05672
0.10878 19
0.086 278.0574609
0.04494 0.08619
20 0.068
220.3059412 0.03561
0.06829 21
0.054 174.5492013
0.02821 0.05410
22 0.043
138.2959694 0.02235
0.04287 23
0.034 109.5724013
0.01771 0.03396
24 0.027
86.81461351 0.01403
0.02691 25
0.021 68.78353517
0.01112 0.02132
26 0.017
54.49744598 0.00881
0.01689 27
0.013 43.17852538
0.00698 0.01338
28 0.011
34.21050326 0.00553
0.01060 29
0.008 27.10510661
0.00438 0.00840
30 0.007
21.4754749 0.00347
0.00666 31
0.005 17.01509715
0.00275 0.00527
32 0.004
13.48112358 0.00218
0.00418 33
0.003 10.68114342
0.00173 0.00331
34 0.003
8.46270892 0.00137
0.00262 35
0.002 6.705035167
0.00108 0.00208
36 0.002
5.312423837 0.00086
0.00165 37
0.001 4.209052797
0.00068 0.00130
38 0.001
3.334847895 0.00054
0.00103 39
0.001 2.64221216
0.00043 0.00082
40 0.001
2.093434338 0.00034
0.00065 41
0.001 1.658635668
0.00027 0.00051
42 0.000
1.314143094 0.00021
0.00041 43
0.000 1.04120037
0.00017 0.00032
44 0.000
0.824946854 0.00013
0.00026 45
0.000 0.653608403
0.00011 0.00020
46 0.000
0.517856324 0.00008
0.00016 47
0.000 0.410299455
0.00007 0.00013
48 0.000
0.181376496 0.00005
0.00010
commit to user 56
`
4.10 PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RENCANA 2 HARIAN MAKSIMUM