9 Untuk mendapatkan besarnya curah hujan maksimum harian R
24
dilakukan perhitungan periode ulang hujan dengan distribusi Log-Pearson III. Tiga parameter penting dalam metode
tersebut adalah harga rata – rata, simpangan baku dan koefisien kemencengan. Berikut ini langkah
– langkah penggunaan distribusi Log-Pearson III Suripin, 2004 : -
Mengubah data ke dalam bentuk logaritmis, X = log X -
Menghitung harga rata-rata: …………………………………………………………………………6
- Menghitung harga simpangan baku
………………………………………..………………….…7 -
Menghitung koefisen kemencengan …………………………………………….,...…………………8
- Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus
…………………………………..………………………………9 dengan :
n = Jumlah data. K = Variable standar untuk X yang besarnya tergantung koefisien
kemencengan G.
2.4. Perencanaan Hidrolika Bangunan
Berdasarkan Keputusan Menteri Permukiman dan Prasana Wilayah Nomor 360KPTSM2004 Tentang Perencanaan Hidraulik Bendung dan Pelimpah Bendungan Tipe
Gergaji, perencanaan hidrolik adalah kegiatan untuk menentukan tata letak, bentuk dan dimensi hidraulik bangunan air, kelengkapan dan peralatannya yang dituangkan ke dalam gambar teknik
serta dilengkapi dengan nota penjelasan desain. Menurut Brooks, et al, 2003, pengembangan aliran permukaan melibatkan berbagai macam struktur dan desain praktis untuk mengubah jumlah,
waktu dan kualitas hasil air water yield. Manfaat dari pengembangan tersebut adalah untuk meningkatkan ketersediaan air untuk kebutuhan rumah tangga, industri, irigasi dan peternakan.
Manfaat lainnya adalah untuk mengontrol banjir dan menjaga aliran air pada saat musim kemarau untuk navigasi, pembangkit listrik dan perikanan di hilir. Berikut ini beberapa jenis bangunan
hidrolik untuk mengendalikan limpasan.
2.4.1 Saluran
Perencanaan saluran pembuang harus memberikan pemecahan dengan biaya pelaksanaan dan pemeliharaan yang terendah. Kecepatan aliran rencana hendaknya tidak melebihi kecepatan
maksimum yang diijinkan. Kecepatan maksimum yang diijinkan tergantung pada bahan tanah serta kondisinya. Kemiringan alamiah lahan dalam trase ini menentukan kemiringan memanjang
saluran pembuang tersebut. Apabila kemiringan dasar terlalu curam sehingga kecepatan maksimum akan terlampaui, maka harus dibuat bangunan terjun.
Kecepatan rencana sebaiknya diambil sama atau mendekati kecepatan maksimum yang diijinkan, karena debit rencana atau debit puncak tidak sering terjadi maka debit dan kecepatan
aliran saluran pembuang akan lebih rendah di bawah kondisi eksploitasi rata-rata. Pada debit yang rendah, aliran akan cenderung berkelok-kelok bila dasar salurannya lebar. Oleh karena itu
10 biasanya saluran pembuang dirancang relatif sempit dan dalam dibandingkan dengan saluran
irigasi. Potongan melintang yang dalam akan memberikan pemecahan yang lebih ekonomis. Untuk perencanaan saluran pembuang, aliran dianggap steady dan seragam uniform
untuk itu diterapkan rumus Strickler-Manning: ……………………………………………………………………………..10
dengan : V = kecepatan aliran m.det-1;
k
m
= koefisien kehalusan Strickler k
m
= 1n, n : koefisien kekasaran Manning; R = jari-jari hidrolis m
I = kemiringan dasar saluran; z = talud horizontal z : vertikal 1;
w = bh perbandingan lebar dasar dengan tinggi air Besarnya koefisien kekasaran manning untuk saluran alam di dataran yang berukuran kecil, yaitu
lebar atas pada taraf banjir kurang dari 100 feet dapat dilihat pada Tabel 5. Penampang saluran alam umumnya sangat tidak beraturan, biasanya bervariasi dari
bentuk seperti parabola sampai trapesium. Bentuk yang paling umum dipakai untuk saluran berdinding tanah yang tidak dilapisi adalah bentuk trapesium Gambar 2, karena stabilitas
kemiringan dindingnya dapat disesuaikan. Rumus perhitungan penampang saluran berbentuk trapesium dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 5. Nilai koefisien kekasaran n untuk saluran alam berukuran kecil di dataran
Tipe saluran dan deskripsinya minimum
normal maksimum
1. Bersih lurus, terisi penuh, tanpa rekahan atau
ceruk dalam 0,025
0,030 0,033
2. Seperti diatas, banyak batu baru, tanaman
pengganggu 0,030
0,035 0,040
3. Bersih, berkelok – kelok, berceruk, bertebing
0,033 0,040
0,045 4.
Seperti diatas, dengan tanaman pengganggu, batu
– batu 0,035
0,045 0,050
5. Seperti diatas, tidak terisi penuh, banyak
kemiringan dan penampang yang kurang efektif
0,040 0,048
0,055 6.
Seperti no. 4, berbatu lebih banyak 0,045
0,050 0,060
7. Tenang pada bagian lurus, tanaman
pengganggu, ceruk dalam 0,050
0,070 0,080
8. Banyak tanaman pengganggu, ceruk dalam
atau jalan air penuh kayu dan ranting 0,075
0,100 0,150
Sumber: Chow, 1992
Gambar 2. Tipikal penampang saluran berbentuk trapesium
1 z
b h
T B
FB
11
Tabel 6. Rumus perhitungan penampang saluran trapesium
Unsur Geometris Rumus
Luas A b + zh h
…..…………………...11 Keliling basah P
b + 2h …………............12
Jari – jari hidrolik R
……………….......13 Lebar puncak T
b + 2zh ……………………........14
Kedalaman hidrolik D ………………………15
Sumber: Chow, 1992
………………………………………………………………….16 ………………………………………………17
……………………………………………………………………18
…………………………..…19 Misalkan
…………………………………………………………………20
Maka: …………………………………………………………………...…21
Nilai b yang didapatkan dari perhitungan biasanya harus dibulatkan ke suatu angka yang secara praktis dapat dikerjakan di lapangan. Dengan menambah atau mengurangi nilai b dengan
Δb, maka akan terjadi perubahan h Δh. Dari gambar di bawah ini dapat dilihat bahwa dengan penambahan
Δb, maka luas penampang aliran A tidak boleh berubah. Δb x h = - Δh x B1= - Δh x b + 2 z h = - Δh w + 2 zh ……………………………………22
…………………………………………………………………...…………..23 Lebar atas saluran:
…………………………………………….24 Faktor-faktor yang mempengaruhi rancangan :
• Maksimum talud • Kecepatan maksimum yang diijinkan
• Kecepatan minimum • Lebar dasar minimum untuk mencegah penyumbatan dan kemudahan konstruksi
• Perbandingan bh
Kemampuan mengalirkan air suatu penampang saluran akan meningkat sesuai dengan peningkatan jari-jari hidrolik atau berkurangnya keliling basah. Penampang saluran yang memiliki
12 keliling basah terkecil akan mengalirkan air secara maksimum. Penampang ini disebut penampang
hidrolik terbaik Chow, 1992. Rumus perhitungan penampang hidrolik terbaik dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Rumus perhitungan penampang hidrolik terbaik
Unsur Geometris Penampang Saluran
Trapesium Segi empat
Lebar bawah, B m -
Luas, A m
2
2y
2
Keliling basah , P m 4y
Jari – jari hidrolik, R m
y Lebar puncak, T m
2y Kedalaman hidrolik, D m
y Tinggi jagaan, W m
- 0.4
Sumber : Chow, 1992
Tinggi jagaan minimum FB yang diberikan pada saluran primer dan sekunder dikaitkan dengan debit rencana saluran seperti diperlihatkan dalam Tabel 8.
Tabel 8.
Tinggi jagaan minimum untuk saluran tanah Q m
3
dt Tinggi jagaan m
0.5 0.40
0.5 – 1.5
0.50 1.5
– 5.0 0.60
5.0 – 10.0
0.75 10.0
– 15.0 0.85
15.0 1.00
Sumber: Departemen Pekerjaan Umum, 1986
2.4.2 Reservoir
