Analisis Intensitas Hujan Waktu Konsentrasi Perhitungan debit banjir puncak

commit to user 16

2.2.4 Analisis Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula intensitasnya Apabila data hujan jangka pendek tidak tersedia, yang ada hanya data hujan harian, maka intensitas hujan dapat dihitung dengan rumus Mononobe Suripin, 2004. Perhitungan intensitas hujan dengan rumus Mononobe menggunakan persamaan sebagai berikut: 2.6 dengan: I : intensitas hujan mmjam, R24 : curah hujan maksimum harian selama 24 jam mm, t : durasilamanya hujan jam.

2.2.5 Waktu Konsentrasi

Waktu konsentrasi t c suatu DAS adalah waktu yang diperlukan oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran DAS titik kontrol setelah tanah menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Dalam hal ini diasumsikan bahwa jika durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi, maka setiap bagian DAS secara serentak telah menyumbangkan aliran terhadap titik kontrol Suripin, 2004. Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan persamaan Kirpich sebagai berikut: 2.7 dengan: : waktu konsentrasi jam, L : panjang lintasan air dari titik terjauh sampai titik yang ditinjau km, S : kemiringan lahan antara elevasi maksimum dan minimum.

2.2.6 Perhitungan debit banjir puncak

2.2.6.1 Metode Rasional Metode yang dipakai untuk memperkirakan aliran limpasan permukaan dengan metode Rasional. Menurut Goldman 1986 dalam Suripin 2004, metode Rasional dapat digunakan untuk derah pengaliran 300 Ha. Menurut Ponce 1989 dalam Bambang Triatmodjo 2009, metode Rasional dapat digunakan untuk daerah commit to user 17 pengaliran 2,5 Km 2 . Pemakaian metode Rasional sangat sederhana, dan sering digunakan dalam perencanaan drainase perkotaan. Bambang Triatmodjo, 2009. Rumus umum metode Rasional menggunakan persamaan sebagai berikut: Q p =0,278C.I.A 2.8 dengan: Q : debit puncak yang ditimbulkan oleh hujan m 3 dtk, C : koofisien aliran permukaan , I : intensitas hujan mmjam, A : luas daerah tangkapan km 2 . Koofisien aliran permukaan C merupakan koofisien yang tergantung pada kondisi permukaan lahan di daerah pengaliran. Nilai C dapat dilihat pada Tabel 2.5. Makin tinggi daya serap tanah infiltrasi makin kecil nilai limpasan permukaan sehingga nilai C makin kecil, demikian pula sebaliknya. Biasanya pada suatu DAS terdapat nilai C sehingga perlu dicari nilai C ekivalen dengan rumus sebagai berikut: n n n A A A C A C A C A C ... .......... . .... .......... . . 2 1 2 2 1 1 2.9 dengan: C : nilai koefisien pengaliran ekivalen, A 1 , A 2 n : luas ke 1 sampai ke n, C 1 , C 2 n : koefisien pengaliran ke 1 sampai ke n. Tabel 2.5 Koefisien Aliran Permukaan C Tipe daerah aliran C Rerumputan Tanah pasir Tanah gemuk 0,50-0,20 0,13-0,35 Perdagangan Daerah kota lama Daerah pinggiran 0,75-0,95 0,50-0,70 Perumahan Daerah single family Multi unit terpisah Multi unit tertutup Sub urban 0,30-0,50 0,40-0,60 0,60-0,75 0,25-0,40 Industri Daerah ringan Daerah berat 0,50-0,80 0,60-0,90 Taman, kuburan 0,10-0,25 Tempat bermain 0,20-0,35 Halaman kereta api 0,20-0,40 Daerah tidak dikerjakan 0,10-0,30 Jalan 0,70-0,95 Atap 0,75-0,95 Sumber: Bambang Triatmodjo, 2009 commit to user 18 2.2.6.2 Hidrograf Satuan Sintesis HSS Hidrograf Satuan Sintetis merupakan suatu cara untuk memperkirakan penggunaan konsep hidrograf satuan dalam suatu perencanaan yang tidak tersedia pengukuran-pengukuran langsung mengenai hidrograf banjir. Hidrograf Satuan Sintesis HSS yang telah dikembangkan oleh para pakar antara lain HSS Nakayasu, HSS Snyder, HSS Gama I, HSS Isochrones, dan HSS Limantara. Perhitungan hidrograf debit banjir menggunakan data hasil perhitungan ordinat HSS dengan periode penelusuran t = 1 jam dan hasil perhitungan hujan efektif periode ke-n n=1 hingga 6. Hidrograf debit banjir merupakan jumlah total analisis dari periode ke-1 sampai periode ke-6. Satuan selang 6 jam ini adalah kira-kira cocok untuk digunakan dalam analisa-analisa curah hujan. Jika satuan selang diambil lebih lama maka variasi intensitas curah hujan itu tidak jelas Suyono Sosrodarsono, 1977. Sebarandistribusi hujan jam-jaman dihitung berdasarkan curah hujan harian menggunakan Persamaan 2.6. Curah hujan jam-jaman biasa dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: 1 1 T xR T TxRT rT 2.10 dengan: rT = curah hujan jam-jamancurah hujan pada jam ke-t sehingga: T = 1 jam r1 = 1 x R 1 1 1 x R1-1 = 0,550 R 24, T = 2 jam r2 = 2 x R 2 2 1 x R2-1 = 0,143 R 24, T = 3 jam r3 = 3 x R 3 3 1 x R3-1 = 0,100 R 24, T = 4 jam r4 = 4 x R 4 4 1 x R4-1 = 0,080 R 24, T = 5 jam r5 = 5 x R 5 5 1 x R5-1 = 0,068 R 24, T = 6 jam r6 = 6 x R 6 6 1 x R 6-1 = 0,059 R 24. Hidrograf banjir pada sungai-sungai yang tidak ada atau sedikit sekali dilakukan observasi hidrograf banjirnya, maka perlu dicari karakteristik atau parameter daerah pengaliran DAS tersebut terlebih dahulu, misalnya waktu untuk mencapai puncak hidrograf time to peak magnitude, lebar dasar, luas, kemiringan, panjang alur terpanjang length of longest channel, koefisien limpasan runoff coefficient, dan sebagainya Lily Montarcih, L., 2010. Bentuk HSS Nakayasu dapat dilihat pada Gambar 2.8 dan persamaan hidrograf satuannya adalah sebagai berikut: commit to user 19 Debit Puncak Banjir: 3 . 6 . 3 . 3 , T T R A Q P o p 2.11 dengan: Q p : debit puncak banjir m 3 dtk, A : luas DAS sampai outlet km 2 , Ro : hujan satuan mm, Tp : tenggang waktu time lag dari permulaan hujan sampai dengan puncak banjir jam, T 0.3 : waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai menjadi 30 dari debit puncak jam. Gambar 2.8 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu untuk: L 15 km t g = 0,21 . L 0.7 2.12 L 15 km t g = 0,4 . 0.058 . L 2.13 dengan: L = panjang alur sungai km, t g = waktu konsentrasi jam. t r = 0.5 t g sampai t g 2.14 t p = t g + 0.8 t r 2.15 t 0.3 = . t g 2.16 1. Persamaan Hidrograf Satuan: 1.1. Pada Kurva Naik Q t = Q p 4 . 2 p T t 2.17 0,3 Qp 0,3 2 Qp commit to user 20 1.2. Pada Kurva Turun a. Tp t Tp + T 0.3 Q t = Q p x 3 . 3 . T Tp t 2.18 b. Tp + T 0.3 t Tp + 1.5 T 0.3 Q t = Q p x 3 . 3 . . 5 . 1 . 5 . 3 . T T Tp t 2.19 c. t Tp + T 0.3 + 1.5T 0.3 Q t = Q p x 3 . 3 . . 2 . 5 . 3 . T T Tp t 2.20

2.2.7 Penelusuran Aliran