A = Luas DPS km
2
T
R
= Waktu naik jam JN
= Jumlah pertemuan sungai
c. Waktu Dasar
Dimana : T
B
= Waktu dasar jam S
= Landai
sungai rata-rata
SN = Frekuensi sumber yaitu perbandingan antara jumlah segmen sungai-sungai tingkat satu dengan jumlah
segemen sungai semua tingkat RUA = Perbandingan antara luas DAS yang diukur di
hulu garis yang ditarik tegak lurus garis hubung antara stasiun pengukuran dengan titik
yang paling dekat dengan titik berat DAS melewati titik tersebut, dengan luas DAS total
Gambar 2.11 Sketsa Penetapan RUA
RUA =
Au A
d. Indeks
Φ Penetapan hujan efektif untuk memperoleh hidrograf
dilakukan dengan menggunakan indeks infiltrasi. Untuk memperoleh indeks ini agak sulit, untuk itu dipergunakan
pendekatan dengan mengikuti petunjuk Barnes 1959.
T
B
=
0,1457 0,0986
0,7344 0,2574
R
27,4132 T
S SN
RUA
− −
⋅ ⋅
⋅ ⋅
Au
Perkiraan dilakukan dengan mempertimbangkan pengaruh parameter DAS yang secara hidrologi dapat diketahui
pengaruhnya terhadap indeks infiltrasi. Persamaan pendekatnnya adalah sebagai berikut :
e. Aliran Dasar
Untuk memperkirakan aliran dasar digunakan persamaan pendekatan berikut ini. Persamaan ini merupakan pendekatan
untuk aliran dasar yang tetap, dengan memperhatikan pendekatan
Kraijenhoff Van Der Leur 1967 tentang hidrograf
air tanah :
Dimana : Q
b
= Aliran dasar m
3
dtk A
= Luas DAS km
2
D =
Kerapatan jaringan kuras drainage
density indeks kerapatan sungai yaitu
perbandingan jumlah panjang sungai semua tingkat dibagi dengan luas DAS
f. Faktor Tampungan
Dimana : k
= Koefisien
tampungan
5. Metode Kemungkinan Probability
Pada waktu terjadi curah hujan terbesar curah hujan maksimal,
the maximum precipitation akan terjadi debit
banjir terbesar debit banjir maksimum, the maximum flood
Φ = 10,4903
4 6
2 13
3,859 10
A 1,6985
10 A SN
− −
− ×
⋅ +
×
Q
b
=
0,6444 0,9430
0,4751 A
D ⋅
⋅
k =
0,1798 0,1446
1,0897 0,0452
0,5617 A
S SF
D
− −
⋅ ⋅
⋅ ⋅
di suatu daerah aliran sungai tertentu. Jadi dengan menghitung kemungkinan terjadinya curah hujan terbesar
The Maximum Probable Precipitation,
PMP dapat dihitung besarnya kemungkinan debit banjir terbesar
The Maximum Probable Flood
pula. Secara teoretis, dalam perhitungan PMF didapat dari
perhitungan curah hujan maksimum yang menggunakan metode PMP dikalikan perhitungan debit banjir dengan metode Analisa
Hidrograf Satuan Sitentik HSS, dalam perhitungan HSS digunakan metode HSS Gamma 1.
PMF = PMP x HSS Dimana :
PMF =
Probable Maximum Flood banjir maksimum yang
mungkin terjadi m
3
detik PMP
= Probable Maximum Precipitation
curah hujan hujan maksimum yang mungkin terjadi mm
HSS = Hidrograf Satuan Sitentik m
3
detik
2.2.7 Penelusuran Banjir Flood Routing
Penulusuran banjir dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik hidrograf
outflow keluaran, yang sangat
diperlukan dalam pengendalian banjir. Perubahan hidrograf banjir antara
inflow I dan
outflow O karena adanya
faktor tampungan atau adanya penampang sungai yang tidak seragam atau akibat adanya meander sungai. Jadi penelusuran
sungai mempunyai dua tujuan, yaitu untuk mengetahui perubahan
inflow dan
outflow pada waduk dan
inflow pada satu
titik dengan suatu titik di tempat lain pada sungai. Perubahan
inflow dan
outflow akibat adanya tampungan.
Maka pada suatu waduk terdapat inflow banjir I akibat adanya banjir dan outflow O apabila muka air waduk naik,
di atas spillway
terdapat limpasan.
I O tampungan waduk naik Elevasi muka air waduk naik I O tampungan waduk turun Elevasi muka air waduk turun.
Pada penelusuran banjir berlaku persamaan kontinuitas. I – O =
∆S ∆S = Perubahan tampungan air di waduk.
Persamaan kontinuitas pada periode ∆t = t
1
– t
2
adalah:
1 2
1 2
2 1
I I
O O
t t
S S
2 2
+ +
⎡ ⎤
⎡ ⎤
∗ ∆ − ∗ ∆ =
− ⎢
⎥ ⎢
⎥ ⎣
⎦ ⎣
⎦
Misalnya penelusuran banjir pada waduk, maka langkah yang diperlukan adalah
1. Menentukan hidrograf inflow sesuai skala perencanaan.
2. Menyiapkan data hubungan antara volume dan area waduk
dengan elevasi waduk. 3.
Menentukan atau menghitung debit limpasan spillway
waduk pada setiap ketinggian air diatas
spillway dan dibuat
dalam grafik. 4.
Ditentukan kondisi awal waduk muka air waduk pada saat dimulai
routing . Hal ini diperhitungkan terhadap kondisi
yang paling bahaya dalam rangka pengendalian banjir. 5.
Menentukan periode waktu peninjauan t
1
, t
2
,..., dst, semakin periode waktu t
2
-t
1
semakin kecil adalah baik. 6.
Selanjutnya perhitungan dilakukan dengan tabel, seperti contoh di bawah dengan cara analisis langkah demi
langkah. Tabel 2.9 Contoh Tabel Flood Routing dengan Metode Step
By Step
Waktu ke:
t I
Inflow Ir R
ata
2
Volume Ir
t Asumsi
el. Waduk
O Outflow
Or rata
2
Vol Or
t S
Storage Kumulatif
Storage x 10
3
Elv. M.a
Waduk 1 1
70 1000 70
60 2 120
1 3600 3600 2 3
71,2 2 1003,6
71,1 dst
Sumber : Kodoatie dan Sugiyanto, 2000
2.3 IRIGASI
Kebutuhan air irigasi adalah jumlah air normal yang dibutuhkan oleh tanaman untuk tumbuh secara normal.
Selanjutnya diteliti apakah jumlah air yang ada mampu menyediakan jumlah air yang dibutuhkan untuk mengairi
seluruh areal irigasi. Langkah-langkah perhitungan untuk mencari volume air
irigasi untuk mengoncori areal sawah adalah sebagai berikut :
1. Menghitung evaporasi
Ada beberapa metode untuk menghitung besarnya evaporasi, diantaranya adalah metode Penman. Rumus evaporasi dengan
metode Penman
adalah :
Dimana : Eo =
Penguapan mmhari
Pa = Tekanan uap jenuh pada suhu rata harian mmHg
Pu = Tekanan uap sebenarnya mmHg
U
2
= Kecepatan angin pada ketinggian 2 m
mile hari
2. Menghitung evapotranspirasi
Evapotranspirasi sering disebut sebagai kebutuhan konsumtif tanaman yang merupakan jumlah air untuk
evaporasi dari permukaan areal tanaman dengan air untuk transpirasi dari tubuh tanaman.
3. Menghitung perkolasi
Laju perkoalsi sangat tergantung kepada sifat-sifat tanah. Pada tanah lempung berat dengan karakterisitik
pengolahan yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1 – 3 mmhari. Pada tanah-tanah yang lebih ringan, laju
Eo = 0,35Pa – Pu
2
1 U 100
+
perkolasi bisa lebih tinggi. Guna menentukan laju perkolasi, tinggi muka air tanah juga diperhitungkan.
4. Menghitung curah hujan efektif
Data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan yang jatuh selama musim tanaman yang dapat dimanfaatkan
untuk memenuhi air bagi tanaman dari stasiun pengamatan di daerah sekitar bendungan.
Untuk irigasi padi, curah hujan efektif bulanan diambil 70 dari curah hujan minimum tengah bulanan dengan
periode ulang 5 tahun. Rumus :
setengah bulanan dengan T = 5 tahun Dimana :
Re = Curah hujan efektif mmhari Rs = Curah hujan minimum dengan periode ulang 5 tahun
mm 5.
Menghitung kebutuhan air tanaman Untuk menghitung kebutuhan air bagi tanaman harus
diketahui besarnya evapotranspirasi yang terjadi. Kebutuhan air bagi tanaman adalah tebal air yang
dibutuhkan untuk memenuhi jumlah air yang hilang melalui evapotranspirasi pada tanaman.
Rumus :
Dimana : Kc
= Faktor tanaman yang dipengaruhi dari jenis tanaman, umur, musim, dan kondisi cuaca
ETcrop = Kc . ETo Re = 0,7 x ½ Rs
ETo = Laju evapotranspirasi dari suatu permukaan
yang luas yang ditumbuhi rumput hijau dengan ketinggian seragam 8–10 cm
ETcrop = Besarnya kebutuhan air bagi tanaman Untuk perhitungan ETo dapat menggunakan
Penman 1948
Rumus :
Dimana : e
a
-e
d
= Perbedaan antara titik uap jenuh rata-rata dengan tekanan uap rata-rata
fu = 0,27
u 1 +
100 ⎛
⎞ ⎜
⎟ ⎝
⎠
= Suatu faktor untuk memasukkan pengaruh angin yang diukur pada ketinggian 2 m
W =
Weighting factor = Faktor pemberat
= Memasukkan pengaruh temperatur dan
ketinggian C
= Adjusment factor
= Faktor penyesuaian =
Memasukkan pengaruh RH rata-rata dan kecepatan angin
Rn =
1- αRs – RnL
α = Koefisien
refleksi Rs
=
n 0,25
0,50 Ra
N ⎛
⎞ +
⋅ ⋅
⎜ ⎟
⎝ ⎠
= Radiasi matahari yang dinyatakan dengan evaporasi ekivalen mmhari
RnL =
fTxe
d
x fnN =
Radiasi gelombang
panjang 6.
Menghitung kebutuhan air irigasi Pemberian air dari bendungan dengan pertimbangan debit
serta luas areal daerah oncoran dengan menggunakan suatu ETo = CW . Rn + 1-w x fu x e
a
-e
d
golongan sistem pemberian air agar penggunaan dan pembagian air lebih efisien, efektif dan merata.
Kebutuhan air irigasi pada petak sawah berdasarkan faktor-faktor :
a. Jenis tanaman
b. Jenis tanah
c. Cara pemberian air
d. Cara pengolahan
e. Hujan
f. Waktu tanam dan iklim
Rumus :
Dimana : Ir
= a
= Kebutuhan air irigasi sawah mmhari Konversi mmhari menjadi ltdetha dengan
faktor pengali 0,116 S
= Kebutuhan air untuk penggenanganpengolahan ETcrop
= Crop evapotranspiration
= Consumtive use
= Besarnya kebutuhan air bagi tanaman p
= Perkolasi
Re =
Curah hujan
efektif 7.
Menghitung debit kebutuhan air Untuk menghitung debit kebutuhan air pada suatu saluran
dibutuhkan luas daerah yang dilayani dioncori dan kebutuhan air irigasi dari areal tersebut. Sehingga dapat
dituliskan dengan rumus sebagai berikut :
Dimana : Q = Debit kebutuhan air areal yang dialiri ltdet
Ir = a = S + ETcrop + p - Re
Q = A x a
A = Luas areal yang dilayani dioncori ha a = Kebutuhan air irigasi ltdetha
8. Menghitung volume air irigasi
Volume air irigasi didapat dari debit kebutuhan air irigasi dan waktu yang dibutuhkan untuk mengairi areal
irigasi. Rumus :
Dimana : Q
= Debit kebutuhan air irigasi ltdet t
= Waktu yang dibutuhkan untuk mengairi areal irigasi det
V = Volume air irigasi ltdet
2.4 PERENCANAAN BENDUNGAN
Kategori