BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
4.1 Analisa Hidrologi
Dalam perhitungan ini digunakan data curah hujan harian yang nantinya diolah menjadi debit untuk dipakai data dasar dalam perencanaan. Data curah hujan
pada DAS Kali Wrati diperoleh dari 12 stasiun hujan, yaitu :
Stasiun Gempol
Stasiun Winong
Stasiun Kedung Cangkring
Stasiun Banyulegi
Stasiun Kepulungan
Stasiun Bareng
Stasiun Tanggul
Stasiun Jawi
Stasiun Kasri
Stasiun Randupitu
Stasiun Bekacak
Stasiun Bangil Kemudian dilakukan perhitungan tinggi hujan dan dirata-rata. Dan dari hujan rata-
rata ini dihitung tinggi hujan rencana dengan periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun, dan 50 tahun.
4.2 Analisa Curah Hujan
Dalam menganalisa perhitungan curah hujan untuk suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata–rata
diseluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan di suatu titik tertentu. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah atau daerah yang dinyatakan dalam mm.
Dalam perhitungan studi pengendalian banjir Kali Bangiltak dan Kali Wrati Kabupaten Pasuruan digunakan metode Polygon Thiessen untuk menentukan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
besarnya curah hujan rata-rata ekuivalen mengingat beberapa faktor yang cocok untuk untuk DAS Kali Wrati Kabupaten Pasuruan diantaranya seperti : jaring-jaring
pos stasiun penakar Hujan, luas DAS dan topografi DAS. Sehingga didapatkan Luas pengaruh stasiun hujan DAS Kali Wrati di wilayah studi ini.
4.2.1 Luas Pengaruh Polygon Thiessen
Pada DAS Kali Wrati terdapat 12 stasiun hujan yang berpengaruh dan tersebar pada DAS Kali Wrati. Adapun ke 12 stasiun hujannya adalah stasiun hujan
Gempol, Winong, Kedung Cangkring, Banyulegi, Kepulungan, Bareng, Randupitu, Tanggul, Jawi, Kasri, Bekacak, dan Bangil. Untuk lebih jelasnya akan ditampilkan
luasan pengaruh Thiessen DAS Kali Wrati pada Gambar 4.1. dan Tabel 4.1.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.1. Polygon Theissen DAS Wrati
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Perhitungan prosentase luas daerah pengaruh stasiun hujan DAS Wrati dengan rumus :
A Ai
Wi
Luas DAS Kali Wrati = 69,25 km
2
Luas daerah pengaruh Stasiun Hujan Gempol = 9,35 km
2
14 ,
69,25 9,35
Wi
Luas daerah pengaruh Stasiun Hujan Winong = 0,88 km
2
01 ,
69,25 0,88
Wi
Perhitungan prosentase luas daerah pengaruh Stasiun Hujan DAS Wrati di atas ditabelkan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Luas Pengaruh Poligon Thiessen DAS Wrati Nomor
DAS Kali Wrati Stasiun
Nama Stasiun Luas
km² Bobot Theisen
1 Gempol 9.35
0.14 2 Winong
0.88 0.01
3 Kedung Cangkring 3.72
0.05 4 Banyulegi
16.47 0.24
5 kepulungan 5.11
0.07 6 Bareng
4.54 0.07
7 Randupitu 9.89
0.14 8 Tanggul
4.46 0.06
9 Jawi 0.53
0.01 10 Kasri
1.73 0.02
11 Bekacak 4.23
0.06 12 Bangil
8.34 0.12
Luas Total 69.25 km
2
Sumber : hasil analisa data
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.1 Perhitungan Curah Hujan Rata – Rata Daerah
Perhitungan curah hujan maksimum rata-rata DAS Wrati menggunakan persamaan, yaitu :
Ri Wi
R
Berdasarkan stasiun hujan Gempol pada tahun 1989, hujan harian maksimum terjadi pada tanggal 1 Desember 1989 dengan tinggi hujan yang terjadi sebesar 54
mm. Sedangkan pada tanggal kejadian yang sama yaitu 1 Desember 1989, pada daerah stasiun hujan yang lain, dengan tinggi hujan yang terjadi adalah sebagai
berikut :
Stasiun hujan Winong, tinggi hujan yang terjadi sebesar 0 mm.
Stasiun hujan Kedung Cangkring, tinggi hujan yang terjadi sebesar 42 mm.
Stasiun hujan Banyulegi, tinggi hujan yang terjadi sebesar 105 mm.
Stasiun hujan Kepulungan, tinggi hujan yang terjadi sebesar 107 mm.
Stasiun hujan Bareng, tinggi hujan yang terjadi sebesar 0 mm.
Stasiun hujan Randupitu, tinggi hujan yang terjadi sebesar 83 mm.
Stasiun hujan Tanggul, tinggi hujan yang terjadi sebesar 0 mm.
Stasiun hujan Jawi, tinggi hujan yang terjadi sebesar 0 mm.
Stasiun hujan Kasri, tinggi hujan yang terjadi sebesar 114 mm.
Stasiun hujan Bangil, tinggi hujan yang terjadi sebesar 63 mm.
Stasiun hujan Bekacak, tinggi hujan yang terjadi sebesar 67 mm.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Jadi curah hujan pada DAS Wrati, berdasarkan stasiun hujan Gempol sebesar :
R = 54 x 0,14 + 0 x 0,01 + 42 x 0,05 + 105 x 0,24 + 107 x 0,07 + 0 x 0,07 + 83 x 0,14 + 0 x 0,06 + 0 x 0,01 + 114 x 0,02 + 63 x 0,06 + 67 x 0,12
= 7,29 + 0 + 2,26 + 24,97 + 7,90 + 0 + 11,85 + 0 + 0 + 2,85 + 7,59 +4,09 = 68,80 mm
Tabel perhitungan curah hujan harian tiap tahun di DAS Wrati berdasarkan masing-masing stasiun hujan dapat dilihat pada lampiran.
Dari data hasil perhitungan tabel curah hujan rata-rata tiap stasiun lampiran, diperoleh data curah hujan harian maksimum rata-rata tiap tahun di DAS Wrati
dapat dilihat di Tabel 4.2.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.2. Perhitungan Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rat Pada DAS Wr ati
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.2 Perhitungan Analisa Frekuensi
Untuk mendapatkan distribusi hujan dengan kala ulang tertentu, harus dianalisa dahulu data curah hujan yang ada dengan parameter statistik. Tujuan dari
analisa frekuensi digunakan adalah untuk menentukan jenis distribusi yang sesuai dengan data tersebut.
Hasil perhitungan analisa frekuensi curah hujan dapat dilihat dalam Tabel 4.3 dibawah ini :
Tabel 4.3 Perhitungan Analisa Frekuensi Curah Hujan pada DAS Wrati R
R-Rrata- rata
R-Rrata² R-
Rrata³ R-Rrata
4
No mm mm
mm² mm³
mm
4
1 68.80 -13.71
187.96 -2576.86
35328.12 2
74.02 -8.49 72.08
-611.99 5195.86
3 67.79 -14.72
216.59 -3187.46
46909.29 4
94.04 11.53 132.98
1533.53 17684.44
5 77.53 -4.98
24.77 -123.29
613.61 6
112.17 29.66 879.66
26089.83 773799.32
7 64.33 -18.18
330.42 -6006.23
109178.24 8
83.45 0.95 0.90
0.85 0.81
9 78.22 -4.29
18.41 -79.01
339.03 10
93.34 10.84 117.40
1272.12 13783.93
11 82.19 -0.31
0.10 -0.03
0.01 12
91.86 9.35 87.46
817.90 7648.88
13 93.74 11.23
126.08 1415.65
15895.55 14
86.38 3.87 14.98
57.98 224.41
15 95.86 13.36
178.37 2382.14
31814.28 16
74.19 -8.32 69.21
-575.75 4789.79
17 69.06 -13.45
180.91 -2433.21
32726.98 18
80.40 -2.10 4.42
-9.29 19.52
19 80.40 -2.10
4.42 -9.29
19.54 20
82.38 -0.13 0.02
0.00 0.00
Jumlah = 1650.13
2647.13 17957.60 1095971.60
Sumber : hasil analisa data
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Rrata-rata =
20 13
, 1650
= 82,51 mm Sx
=
1 20
13 ,
2647
= 11,80
Cs =
3
80 ,
11 18
19 60
, 17957
20
= 0,639
Ck =
4
80 ,
11 18
19 60
, 1095971
20
= 0,540 Dari hasil perhitungan diatas dapat ditentukan jenis sebaran yang dipilih
sesuai dengan paramater-parameter yang ada,yaitu
Normal : Cs = 0
Ck = 3
Gumbel : Cs = 1,139
Ck = 5,402
Log Pearson Tipe III : yang tidak termasuk dalam syarat diatas atau bebas
Dari hasil perhitungan analisa frekuensi curah hujan DAS Kali Wrati, dapat dilihat bahwa harga Cs, Ck yang menunjukkan ciri-ciri dari sebaran Distribusi Log
Pearson Tipe III.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.3 Perhitungan Curah Hujan Rencana
Dari hasil analisa frekuensi diatas dapat diketahui yang digunakan adalah metode Distribusi Log Pearson Type III dan untuk perhitungan Distribusi Log
Pearson Tipe III DAS Kali Wrati dapat dilihat pada Tabel 4.4 dibawah ini :
Tabel 4.4 Perhitungan Distribusi Log Pearson Tipe III DAS Wrati R
No. Tahun Tanggal
Terjadi mm
Log R
Log R- LogRr
2
Log R- LogRr
3
1 1989
1 DESEMBER 68.80
1.8376 0.0056
-0.0004 2
1990 19 DESEMBER
74.02 1.8693
0.0019 -0.0001
3 1991
2 JANUARI 67.79
1.8312 0.0066
-0.0005 4
1992 22 JANUARI
94.04 1.9733
0.0037 0.0002
5 1993
2 MEI 77.53
1.8895 0.0005
0.0000 6
1994 4 MARET
112.17 2.0499
0.0189 0.0026
7 1995
20 JANUARI 64.33
1.8084 0.0108
-0.0011 8
1996 12-Apr
83.45 1.9215
0.0001 0.0000
9 1997
1 JANUARI 78.22
1.8933 0.0004
0.0000 10
1998 7 FEBRUARI
93.34 1.9701
0.0033 0.0002
11 1999
15-Apr 82.19
1.9148 0.0000
0.0000 12
2000 28 OKTOBER
91.86 1.9631
0.0026 0.0001
13 2001
18 FEBRUARI 93.74
1.9719 0.0035
0.0002 14
2002 28 MARET
86.38 1.9364
0.0006 0.0000
15 2003
19 FEBRUARI 95.86
1.9816 0.0048
0.0003 16
2004 5 MARET
74.19 1.8703
0.0018 -0.0001
17 2005
6 JANUARI 69.06
1.8392 0.0054
-0.0004 18
2006 13 FEBRUARI
80.40 1.9053
0.0001 0.0000
19 2007
16 MARET 80.40
1.9053 0.0001
0.0000 20
2008 18 NOPEMBER
82.38 1.9158
0.0000 0.0000
Jumlah = 1650.13
38.248 0.0705
0.00106 Rerata =
82.507 1.912
0.0035 0.000053
Sumber : hasil analisa data
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Rerata = 1650.13 20 = 82,507 mm Perhitungan Standart Deviasi :
S =
1 20
0705 ,
= 0,061
Koefisien skewness kepencengan Cs =
3
80 ,
11 18
19 00106
, 20
= 0,274
Tabel 4.5 Perhitungan Curah Hujan DAS Wrati untuk beberapa periode
Tr K
Log R R
tahun mm
mm mm
2 -0.046
1.9096 81.210
5 0.826
1.9627 91.764
10 1.307
1.9920 98.174
25 1.841
2.0245 105.811
50 2.198
2.0463 111.238
Sumber : hasil analisa data
Nilai k dari interpolasi antara nilai k dari Cs = -0,2 dan Cs = -0,3 Log R
2tahun
= Log Rr + k x S = 1,912 + -0,046 x 0,061
= 1,9096
R
2tahun
= 81,210 mm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.3 Uji Kesesuaian Distribusi
Untuk menentukan kecocokan distribusi frekuensi dari sample data terhadap peluang yang dipilih, maka dalam penelitian ini menggunakan dua macam uji, yaitu
secara horisontal dengan metode Smirnov Kolmogorov dan secara vertikal dengan metode Chi Kuadrat Chi – Square
4.3.1 Metode Smirnov-Kolmogorov
Hasil perhitungan Smirnov-Kolmogorov dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Perhitungan Dmax pada Uji Smirnov-Kolmogorov DAS Wrati No.
R mm
Log R Snx
K Pr
Px Snx-Px
1 64.33 1.808
0.048 -1.71
0.839 0.161
0.113 2 67.79
1.831 0.095
-1.33 0.695
0.305 0.210
3 68.80 1.838
0.143 -1.23
0.655 0.345
0.202 4 69.06
1.839 0.190
-1.20 0.645
0.355 0.165
5 74.02 1.869
0.238 -0.71
0.627 0.373
0.135 6 74.19
1.870 0.286
-0.69 0.624
0.376 0.090
7 77.53 1.889
0.333 -0.38
0.564 0.436
0.103 8 78.22
1.893 0.381
-0.31 0.552
0.448 0.068
9 80.40 1.905
0.429 -0.12
0.514 0.486
0.058 10 80.40
1.905 0.476
-0.12 0.524
0.476 0.001
11 82.19 1.915
0.524 0.04
0.470 0.530
0.006 12 82.38
1.916 0.571
0.06 0.465
0.535 0.036
13 83.45 1.921
0.619 0.15
0.433 0.567
0.052 14 86.38
1.936 0.667
0.39 0.349
0.651 0.015
15 91.86 1.963
0.714 0.83
0.197 0.803
0.088 16 93.34
1.970 0.762
0.95 0.158
0.842 0.080
17 93.74 1.972
0.810 0.98
0.169 0.831
0.022 18 94.04
1.973 0.857
1.00 0.134
0.866 0.008
19 95.86 1.982
0.905 1.14
0.119 0.881
0.024 20 112.17
2.050 0.952
2.26 -0.007
1.007 0.054
D max 0.210
Sumber : hasil analisa data
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Keterangan : Log Rr = 1,912
S = 0,061
Cs = 0,274
Sn x =
1
n m
dimana : m = nomer urut, n = jumlah nomer urut
=
1 20
1
= 0,048 k
= Log R – Log Rr S = 1.808 - 1,912 0,061
= - 1,71 Pr
= Tabel Distribusi Normal Px
= 1 – Pr Dari tabel Nilai Kritis untuk Uji Smirnov Kolmogorof, dengan n = 20
Untuk a = 5 ; Dcr = 0,29 Untuk a = 1 ; Dcr = 0,36
Karena Dcr
hitung
Dcr
tabel
maka distribusi dapat diterima
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.3.2 Metode Chi – Khuadrat Chi - Square Test
Hasil perhitungan Smirnov Kolmogorov dapat dilihat pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7 Uji Chi Square DAS Wrati Kelas
P K
K x S Log R
Batas Kelas Rt
1 80.000 -0.852
-0.052 1.860 72.522
2 60.000 -0.314
-0.019 1.893 78.204
3 40.000 0.245
0.015 1.927 84.586
4 20.000 0.826
0.050 1.963 91.764
Sumber : hasil analisa data Keterangan :
Banyaknya kelas = 1 + 3,3 Log n = 1 + 3,3 Log 20
= 5,293 = 5
Kelas 1, P = 45 x 100
= 80
Log Rr = 1,912
S = 0,061
Log R = Log Rr x k x S
= 1,912 x - 0,052 = 1,860 Batas kelas Rt = 10
Log R
= 10
1,852
= 72,522
Jumlah data dalam beberapa kelas dapat dilihat pada Tabel 4.8.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.8 Batas kelas Uji Chi Square DAS Wrati Kelas Batas
Kelas Ej
Oj Oj-Ej
2
Ej
1 0,000 - 72.522
4.00 4
0.000 2
72.522 - 78.204 4.00
3 0.250
3 78.204 - 84.586
4.00 6
1.000 4
84.586 - 91.764 4.00
1 2.250
5 91.764 - 0.000
4.00 6
1.000 S
20 4.500
Keterangan : Didapatkan : R2 = 4.500
X
2
Dengan derajat kebebasan = k - R – 1 = 2.000
Dari tabel Chi Square a = 5 → R
2
= 5.99
Dari tabel Chi Square a = 1 → R
2
= 9.21
Karena R
2 hitung
R
2 tabel
maka distribusi dapat diterima
4.4 Analisa Debit Banjir Rencana
Perhitungan debit banjir rencana di DAS Wrati di bagi dalam 3 Sub DAS yaitu : Sub DAS I, Sub DAS II, Sub DAS III. Sub DAS I memiliki luas 25,03 km
2
; Sub DAS II memiliki luas 51,44 km
2
; sedangkan Sub DAS III memiliki luas 69,25 km
2
. Untuk lebih jelasnya akan ditampilkan luasan pengaruh Thiessen tiap Sub DAS Wrati pada Gambar 4.2 dan Tabel 4.9.
Sumber : hasil analisa data
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.2. Luasan pe ngaruh Thi
essen Poligon tiap Sub DAS Wrati
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Keterangan : Warna merah jambu merupakan daerah Sub DAS I yang memiliki luas 25,03 km
2
. Warna biru muda merupakan daerah Sub DAS II yang memiliki luas 51,44 km
2
. Warna kuning merupakan daerah Sub DAS III yang memiliki luas 69,25 km
2
.
Tabel 4.9 Luasan Pengaruh Thiessen Poligon Tiap Sub DAS Wrati Nomor
SUB DAS I SUB DAS II
SUB DAS III Stasiun
Nama Stasiun
Luas km²
Bobot Theisen
Luas km²
Bobot Theisen
Luas km²
Bobot Theisen
1 Gempol 9.35 0.37 9.35 0.18 9.35
0.14 2 Winong
- -
0.88 0.02
0.88 0.01
3 Kedung
Cangkring 3.72 0.15 3.72 0.07 3.72
0.05 4 Banyulegi
3.79 0.15
13.43 0.26
16.47 0.24
5 kepulungan
4.48 0.18 5.11 0.10 5.11 0.07
6 bareng 1.29 0.05 4.54 0.09 4.54
0.07 7
Randupitu 2.40 0.10 9.89 0.19 9.89
0.14 8 Tanggul
- -
2.26 0.04
4.46 0.06
9 Jawi -
- 0.53
0.01 0.53
0.01 10 Kasri
- -
1.73 0.03
1.73 0.02
11 Bekacak
- - - 4.23
0.06 12
Bangil - - - 8.34
0.12 Total
25.03 51.44
69.25 Sumber : hasil analisa data
4.4.1 Penggunaan Lahan
Tata guna lahan yang digunakan didasarkan pada tata guna lahan kondisi eksisting sesuai kenyataan yang ada yang diperoleh dari Rencana Tata Ruang
Wilayah RTRW Kabupaten Pasuruan dan Rencana Tata Ruang Wilayah RTRW Kabupaten Sidoarjo. Tata guna lahan eksisting di Das Kali Wrati, gambarnya dapat
dilihat pada Gambar 4.3. Setiap jenis penggunaan lahan mempunyai koefisien pengaliran yang
didasarkan pada fungsi peruntukan dan kepadatan bangunan. Untuk daerah aliran
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
dimana penggunaan lahannya bervariasi, maka nilai koefisien pengalirannya merupakan gabungan dari variasi penggunaan lahan tersebut. Besar nilai koefisien
pengaliran berdasarkan penggunaan lahan eksisting masing-masing Sub DAS dapat
dilihat pada Tabel 4.10.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.10 Nilai Koefisien Pengaliran Gabungan berdas arkan Tata Guna Laha
n Eksisting Di DAS Wr ati
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.3. Tata Guna Lahan Lahan Rencana di DAS Wrati
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.4.2 Distribusi Hujan Dan Curah Hujan Efektif
Berdasarkan pencatatan dari Dinas pengairan dan Pertambangan Kabupaten Pasuruan dan BPSAW Gembong Pekalen di Pasuruan serta dengan
mempertimbangan hujan di wilayah yang lain di Kabupaten Pasuruan selain Tretes, maka konsentrasi hujan besar umumnya terjadi selama 4 jam. Dengan pertimbangan
tersebut di atas maka perhitungan distribusi hujan dilakukan dengan persamaan dari Dr. Mononobe dengan hujan terpusat terjadi selama 4 empat jam, maka dapat
dihitung rasio nisbah hujan jam-jaman dan selanjutnya bisa diketahui curah hujan efektifnya dengan mengalikan curah hujan rencana dengan nilai koefisien
pengalirannya. Dengan lama hujan terpusat 4 empat jam, maka dapat dihitung besarnya
rata-rata hujan Rt untuk masing – masing waktu. Perhitungan Nisbah Hujan Jam- jaman dapat dilihat pada Tabel 4.11.
Tabel 4.11 Perhitungan Nisbah Hujan Jam-jaman T jam
t jam Rt
Rasio Dist
4 1 0,630
0,630 4 2
0,397 0,164
4 3 0,303
0,115 4 4
0,250 0,091
Sumber : hasil analisa data Perhitungan curah hujan rata sampai jam ke-t
Rt =
3 2
4 4
24
t R
Dimana R24 = 1 t = 1 Rt =
3 2
1 4
4 1
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
= 0,630 t = 2 Rt
=
3 2
2 4
4 1
= 0,397 t = 3 Rt =
3 2
3 4
4 1
= 0,303
t = 4 Rt =
3 2
4 4
4 1
= 0,250
Perhitungan rasio distribusi curah hujan rata sampai jam ke-t Rt’ = t . Rt – { t – 1 . R
t-1
} t = 1 Rt’ = 0,630
t = 2 Rt’ = 2 . 0,397 – { 2 – 1 . 0,630} = 0,164 t = 3 Rt’ = 3 . 0,303 – { 3 – 1 . 0,397} = 0,115
t = 4 Rt’ = 4 . 0,250 – { 4 – 1 . 0,303} = 0,091 Dari hasil perhitungan curah hujan efektif, selanjutnya dapat dihitung pula
sebaran curah hujan efektif jam-jaman dengan menggunakan rumus Dr. Mononobe. Hasil perhitungan sebaran curah hujan efektif untuk setiap Sub DAS Wrati
ditunjukkan pada Tabel 4.12.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Sumber : Hasil Analisa data
Sumber : Hasil Analisa data Sumber : Hasil Analisa data
Tabel 4.12 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan Sub DAS I Wrati
R Koef.
R Periode
Rencana Pengaliran Efektif
Ulang Eksisting
R C - eks
Reff R24 0.630
0.164 0.115
0.091
2 81.210
0.680 56.105
35.344 9.187
6.444 5.130
5 91.764
0.680 62.847
39.591 10.291
7.219 5.747
10 98.174
0.680 66.378
41.816 10.869
7.624 6.070
25 105.811
0.680 69.816
43.982 11.432
8.019 6.384
50 111.238
0.680 72.559
45.709 11.881
8.334 6.635
R1 R2
R3 R4
Distribusi Hujan
Tabel 4.13 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan Sub DAS II Wrati
R Koef.
R Periode
Rencana Pengaliran Efektif
Ulang Eksisting
R C - eks
Reff R24 0.630
0.164 0.115
0.091
2 81.210
0.670 55.280
34.824 9.051
6.349 5.055
5 91.764
0.670 61.923
39.009 10.139
7.112 5.662
10 98.174
0.670 65.402
41.201 10.709
7.512 5.980
25 105.811
0.670 68.790
43.335 11.264
7.901 6.290
50 111.238
0.670 71.492
45.037 11.706
8.212 6.537
Distribusi Hujan R1
R2 R3
R4
Tabel 4.14 Perhitungan Curah Hujan Efektif dan Distribusi Hujan Sub DAS III Wrati
R Koef.
R Periode
Rencana Pengaliran Efektif
Ulang Eksisting
R C - eks
Reff R24 0.630
0.164 0.115
0.091
2 81.210
0.640 52.804
33.265 8.646
6.065 4.828
5 91.764
0.640 59.150
37.262 9.685
6.794 5.409
10 98.174
0.640 62.474
39.356 10.229
7.176 5.713
25 105.811
0.640 65.709
41.394 10.759
7.547 6.008
50 111.238
0.640 68.291
43.020 11.182
7.844 6.244
R1 R2
R3 R4
Distribusi Hujan
4.5
Hidograf Satuan Sintetik Nakayasu
Perhitungan hidograf rencana DAS Wrati menggunakan Metode Syntetic Unit Hidograf Nakayasu dengan bentuk kurva yang disajikan pada gambar, dan
menggunakan persamaan :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Q
max
=
3 ,
. 3
, .
6 ,
3 .
. T
Tp R
A C
o
Dimana :
Untuk daerah pengaliran biasa Harga
α = 2
Untuk bagian naik hidograf yang lambat dan bagian yang turun dengan cepat harga
α = 1,5
Untuk bagian naik hidograf yang cepat dan bagian yang turun dengan lambat harga
α = 3 Dalam perhitungan hidrograf debit banjir rencana DAS Wrati ada tiga sub
DAS , dengan uraian di bawah ini.
Perhitungan Sub DAS I Wrati : Luas sub DAS I A
= 25,03 Km
2
Koefisien eksisting C = 0,68
Curah hujan satuan R
o
= 1 mm L sub DAS I
= 11,64 Km Untuk panjang sungai
L 15 km, Tg = 0,21 x L
0,7
L 15 km, Tg = 0,4 + 0,058 x L Tg = 0,21 x 11,64
0,7
= 1,170 jam Tr = 0,8 x 1,1705 = 0,936 jam
Tp = 1,170 + 0,8 x 0,936 = 1,920 jam α =
2 T
0,3
= α x Tg
= 2 x 1,1705 = 2,341jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Qmax =
3 ,
T Tp
3 ,
Ro A
6 ,
3 1
= 2,384 m
3
dt
Untuk lengkung naik
: t ≤ Tp
t ≤ 1,920 jam
Untuk lengkung turun I
: Tp ≤ t ≤ Tp + T
0,3
1,920 ≤ t ≤ 1,920 + 2,341
1,920 jam ≤ t ≤ 4,261
Untuk lengkung turun II
: Tp + T
0,3
≤ t ≤ Tp + T
0,3
+ 1,5 T
0,3
1,920 + 2,341 ≤ t ≤ 1,920 + 2,341 + 1,5 x 2,341
4,261 jam
≤ t ≤ 7,772
Untuk lengkung turun III : t
≥ Tp + T
0,3
+ 1,5 T
0,3
t ≥ 1,920 + 2,341 + 1,5 x 2,341
t ≥ 7,772 jam
Dari persamaan diatas, maka hasil waktu lengkung hidrograf setelah dimasukkan dalam persamaan hidrograf satuan Nakayasu dapat dilihat pada Tabel
4.15. sedangkan tabel Unit Hidrograf Banjir dapat dilihat pada Tabel 4.16, dan tabel hidrograf banjir Q
2
, Q
5,
Q
10,
Q
25,
Q
50
Sub DAS I Wrati dapat dilihat pada Tabel 4.17, Tabel 4.18, Tabel 4.19, Tabel 4.20, dan Tabel 4.21. Tabel hidrograf banjir Q
2
Q
5
Q
10
Q
25
Q
50
Sub DAS I Wrati dapat dilihat pada Tabel 4.22. Sedangkan gambar hidrograf banjir Sub DAS I Wrati dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.15. Waktu Lengkung Hidrograf Nakayasu sub DAS I Wrati Kondisi Eksisting
Awal jam Akhir jam
No Karakteristik Notasi Notasi Nilai Notasi Nilai
t
1 Lengkung Naik
Q do 0.000
Tp 1.920
2 Lengkung Turun Tahap 1
Q d1 Tp
1.920 Tp + T0.3
4.261 3
Lengkung Turun Tahap 2 Q d2
Tp + T0.3 4.261
Tp + 2.5 T0.3 7.772
4 Lengkung Turun Tahap 3
Q d3 Tp + 2.5 T0.3 7.772
24 24.000
Sumber : hasil analisa data Unit Hidograf Satuan Sintetik Nakayasu
Q
p
= 2,384 m
3
det tr
= ,936 jam Tp
= 1,920 jam T
0,3
= 2,341 jam Tp + T
0,3
= 4,261 jam Tp + 1,5T
0,3
= 5,432 jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.16 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Sub DAS I Wrati
T Notasi Rumus
Qa jam
0.00 1.00
Q do Qp . tTp 2.4
0.4983
1.92 2.3835
2.00 1.2527
3.00 0.7490
4.00 Q d1
Qp . 0.3 t-TpT0.3 0.4479
5.00 0.5550
6.00 0.3939
7.00 0.2796
8.00 0.2023
9.00 Q d2
Qp . 0.3 t - Tp + 0.5T0.31.5.T0.3 0.1564
10.00 0.1210
11.00 0.0935
12.00 0.0723
13.00 0.0559
14.00 0.0433
15.00 0.0334
16.00 Q d3
Qp . 0.3 t-Tp + 1.5T0.32 . T0.3 0.0259
17.00 0.0200
18.00 0.0155
19.00 0.0120
20.00 0.0092
21.00 0.0071
22.00 0.0055
23.00 0.0043
24.00 0.0033
Sumber : Hasil Perhitungan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.17 Hidrograf Banjir Q
2
Sub DAS I Wrati
T Qt R1 R2 R3 R4 Q jam
m3dt 34.788 9.042 6.343 5.050 m3dtk
0.00 1.00
0.4983 17.334
17.334
1.92 2.3835
82.919 82.919
2.00 1.2527 43.579 21.552 65.132
3.00 0.7490 26.057 11.327 15.119
52.503 4.00
0.4479 15.580 6.773 7.946 12.036 42.335 5.00
0.5550 19.307 4.050 4.751 6.326 34.433
6.00 0.3939
13.703 5.018 2.841 3.782 25.344 7.00
0.2796 9.725 3.562 3.520 2.262 19.069 8.00
0.2023 7.038 2.528 2.498 2.802 14.867 9.00
0.1564 5.443 1.829 1.773 1.989 11.034 10.00
0.1210 4.209 1.415 1.283 1.412 8.318 11.00
0.0935 3.254 1.094 0.992 1.022 6.362 12.00
0.0723 2.516 0.846 0.767 0.790 4.920 13.00
0.0559 1.946 0.654 0.593 0.611 3.804 14.00
0.0433 1.505 0.506 0.459 0.472 2.942 15.00
0.0334 1.163 0.391 0.355 0.365 2.275 16.00
0.0259 0.900 0.302 0.274 0.282 1.759 17.00
0.0200 0.696 0.234 0.212 0.218 1.360 18.00
0.0155 0.538 0.181 0.164 0.169 1.052 19.00
0.0120 0.416 0.140 0.127 0.131 0.813 20.00
0.0092 0.322 0.108 0.098 0.101 0.629 21.00
0.0071 0.249 0.084 0.076 0.078 0.486 22.00
0.0055 0.192 0.065 0.059 0.060 0.376 23.00
0.0043 0.149 0.050 0.045 0.047 0.291 24.00
0.0033 0.115 0.039 0.035 0.036 0.225 Sumber : hasil analisa data
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.18 Hidrograf Banjir Q
5
Sub DAS I Wrati
T Qt R1 R2 R3 R4 Q jam m3dt 39.309 10.217 7.167 5.706 m3dtk
0.00 1.00
0.4983 19.587
19.587
1.92 2.3835