I I‐
25
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
d. Menurut Ishiguro
I =
b t
a +
Hidrologi Teknik, Ir.CD.Soemarto,B.I.E.Dipl.H, hal : 15
Di mana: I
= intensitas curah hujan mmjam t
= lamanya curah hujan menit a,b
= konstanta yang tergantung pada lama curah hujan yang terjadi di daerah aliran
n = banyaknya pasangan data i dan t
a =
2 1
1 2
1 1
2 1
2 1
. .
⎥ ⎦
⎤ ⎢
⎣ ⎡
− −
∑ ∑
∑ ∑
∑ ∑
= =
= =
= =
n j
n j
n j
n j
n j
n j
i i
n i
t i
i t
i
b =
2 1
1 2
1 2
1 1
. .
⎥ ⎦
⎤ ⎢
⎣ ⎡
− −
∑ ∑
∑ ∑
∑
= =
= =
= n
j n
j n
j n
j n
j
i i
n t
i n
t i
i
2.4.4.
Analisis Debit Banjir Rencana
Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana sebagai dasar perencanaan konstruksi bendung adalah sebagai berikut:
a Metode Rasional
Perhitungan Metode rasional menggunakan rumus sebagai berikut: Q = 0,278 . C . I . A m³dtk
Subarkah, 1980
I I‐
26
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
Di mana: Q = debit banjir rencana m
3
det c = koefisien run off koefisien limpasan
I = intensitas hujan selama t jam mmjam
3 2
25
24 24
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
× ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ =
tc R
I
w l
T =
, T = waktu konsentrasi jam
det 20
6 ,
m l
H w
= 72
6 ,
jam Km
l H
=
w = waktu kecepatan perambatan mdet atau kmjam l = jarak dari ujung daerah hulu sampai titik yang ditinjau km
A = luas DAS km
2
H = beda tinggi ujung hulu dengan titik tinggi yang ditinjau m Koefisien limpasan C, dapat diperkirakan dengan meninjau tata guna
lahan. Harga koefisien limpasan disajikan dalam Tabel 2.09, Tabel 2.10, dan tabel 2.12.
Tabel 2.09 Koefisien Limpasan
No. Kondisi
Tanah Permukaan Harga
C 1.
2. 3.
4. 5.
6. 7.
8. 9
10. 11.
12. Jalan
Beton dan jalan aspal Jalan
kerikil dan jalan tanah Bahu
jalan Tanah
berbutir halus Tanah
berbutir kasar Batuan
masif kasar Batuan
masif lunak Daerah
perkotaan Daerah
pinggiran kota Daerah
industri Pemukiman
padat Pemukiman
tidak padat Taman
dan kebun Persawahan
Perbukitan Pegunungan
0.70 ‐ 0.95
0.40 – 0.70
0.40 – 0.65
0.10 – 0.20
0.70 – 0.85
0.70 – 0.95
0.70 – 0.95
0.60 – 0.70
0.60 – 0.90
0.40 – 0.60
0.40 – 0.60
0.20 – 0.40
0.45 – 0.60
0.70 – 0.80
0.75 – 0.90
Sumber : Subarkah, 1980
I I‐
27
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
Tabel 2.10 Karakteristik Tanah
Karakteristik tanah
Tata guna lahan
Koeff. limpasan
Campuran pasir dan atau
campuran kerikil
Geluh dan sejenisnya
Lempung dan sejenisnya
Pertanian Padang
rumput Hutan
Pertanian Padang
rumput Hutan
Pertanian Padang
rumput Hutan
0,20 0,15
0,10 0,4
0,35 0,3
0,50 0,45
0,40 Sumber
: Subarkah, 1980
Koefisien pengaliran α tergantung dari beberapa faktor antara lain jenis
tanah, kemiringan, luas dan bentuk pengaliran sungai. Sedangkan besarnya nilai koefisien pengaliran dapat dilihat pada Tabel 2.11.
Tabel 2.11 Koefisien Pengaliran
Kondisi Daerah Pengaliaran
Koefisien Pengaliran
α Daerah
pegunungan berlereng terjal 0,75
– 0,90 Daerah
perbukitan 0,70
– 0,80 Tanah
bergelombang dan bersemak‐semak 0,50
– 0,75 Tanah
dataran yang digarap 0,45
– 0,65 Persawahan
irigasi 0,70
– 0,80 Sungai
di daerah pegunungan 0,75
– 0,85 Sungai
kecil di dataran 0,45
– 0,75 Sungai
yang besar dengan wilayah pengaliran lebih dari seperduanya terdiri dari dataran 0,50
– 0,75 Sumber : Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Ir.Joesron Loebis, M.Eng.
b Metode Weduwen
Rumus dari Metode Weduwen adalah sebagai berikut : A
q Qt
n
. .
β α
=
25 ,
125 ,
25 ,
− −
= I
LQ t
A A
t t
+ +
+ +
= 120
9 1
120 β
45 ,
1 65
, 67
240 +
= t
R q
n n
I I‐
28
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
7 1
, 4
1 +
− =
n
q β
α
Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Ir.Joesron Loebis, M.Eng. hal: IV-3
Di mana: Qt =
debit banjir rencana m
3
det R
n
= curah hujan maksimum mmhari
α = koefisien pengaliran β
= koefisien pengurangan daerah untuk curah hujan DAS
qn = debit persatuan luas m
3
det.km
2
t = waktu konsentrasi jam
A = luas daerah pengaliran km
2
L = panjang sungai km
I = Gradien sungai atau medan yaitu kemiringan rata-rata sungai 10
bagian hulu dari panjang sungai tidak dihitung. Beda tinggi dan panjang diambil dari suatu titik 0,1 L dari batas hulu DAS.
Adapun syarat dalam perhitungan debit banjir dengan Metode Weduwen adalah sebagai berikut:
A = Luas daerah pengaliran 100 Km
2
t = 16 sampai 12 jam Langkah kerja perhitungan Metode Weduwen:
1. Hitung A, L dan I dari peta garis tinggi DAS, substitusikan kedalam
persamaan 2.
Buat harga perkiraan untuk Q
1
dan gunakan persamaan di atas untuk menghitung besarnya t, qn,
α dan β .
3. Setelah besarnya t, qn,
α dan β didapat kemudian dilakukan iterasi
perhitungan untuk Q
2
. 4.
Ulangi perhitungan sampai dengan Q
n
= Q
n – 1
atau mendekati nilai tersebut.
I I‐
29
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
c Metode Haspers
Untuk menghitung besarnya debit dengan Metode Haspers digunakan persamaan sebagi berikut:
Rumus Haspers:
A q
Qt
n
. .
β α
=
Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Ir.Joesron Loebis, M.Eng. hal: IV-3
Di mana: Qt = debit banjir rencana m
3
det qn = debit persatuan luas m
3
det.km
2
1. Koefisien Runoff
7 .
7 .
75 .
1 012
. 1
f f
+ +
= α
2. Koefisien Reduksi
β
12 15
10 7
. 3
1 1
4 3
2 4
.
F x
t x
t
t
+ +
+ =
−
β 3.
Waktu Konsentrasi t = 0.1 L0.8 I-0.3 4.
Intensitas Hujan a.
Untuk t 2 jam,
2
2 24
260 0008
. 1
24 t
R t
tR Rt
− −
− +
=
b. Untuk 2 jam
≤ t ≤19 jam , 1
24 +
= t
tR Rt
c. Untuk 19 jam
≤ t ≤ 30 jam , 1
24 707
. +
= t
R Rt
dimana t dalam jam dan Rt, R
24
mm 5.
Hujan Maksimum t
Rn q
n
6 .
3 =
, di mana t dalam jam,q m
3
km
2
sec
I I‐
30
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
Adapun langkah-langkah dalam menghitung debit puncak adalah sebagai berikut :
a. Menentukan besarnya curah hujan sehari Rh rencana untuk periode ulang
rencana yang dipilih. b.
Menentukan α, untuk daerah aliran sungai
c. Menghitung A, L ,I, F untuk daerah aliran sungai
d. Menghutung nilai t waktu konsentrasi
e. Menghitung
β, Rt, q
n
dan Qt = α β qn A
d Metode FSR Jawa Sumatera
Untuk menghitung debit banjir rencana dengan Metode FSR Jawa Sumatra digunakan persamaan:
Q = GF . MAF
Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Ir. Joesron Loebis, M.Eng.
MAF = 8.10
6
x AREA
V
x APBAR
2,445
x SIMS
0,117
x 1+LAKE
-0,85
V = 1,02 – 0,0275 Log AREA
APBAR = PBAR x ARF SIMS
= H MSL MSL
= 0,95 . L LAKE =
Luas DAS di hulu bendung Luas DAS total
Di mana: Q
= debit banjir rencana m
3
dt GF
= Growth factor Tabel 2.13
AREA = luas DAS km
2
PBAR = hujan terpusat 24 jam maksimum merata tahunan mm
I I‐
31
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
APBAR = Hujan rerata maksimum tahunan yang mewakili DAS
selama 24 jam.mm ARF
= faktor reduksi SIMS = indeks kemiringan
H = beda tinggi titik pengamatan dengan ujung sungai tertinggi
MSL = panjang sungai sampai titik pengamatan km
L = panjang sungai km
LAKE = indeks danau 0 s.d. 0,25 MAF
= debit maksimum rata-rata tahunan m
3
dt Tabel 2.12
Faktor Reduksi ARF
DAS km2
ARF 1
‐ 10 0,99
10 ‐ 30
0,97 30
‐ 3000 1,52
– 0,0123 log A Sumber : Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Ir. Joesron Loebis, M.Eng.
Tabel 2.13 Growth Factor GF
Return Period
Luas cathment area km2
T 180
300 600
900 1200
1500 5
1,28 1,27
1,24 1,22
1,19 1,17
10 1,56
1,54 1,48
1,49 1,47
1,37 20
1,88 1,84
1,75 1,70
1,64 1,59
50 2,35
2,30 2,18
2,10 2,03
1,95 100
2,78 2,72
2,57 2,47
2,37 2,27
Sumber : Banjir Rencana Untuk Bangunan Air, Ir. Joesron Loebis, M.Eng
e Metode Passing Capacity
Metode Passing Capacity yaitu menghitung debit banjir rencana dengan memperhatikan keadaan sungai juga tinggi muka air dan menggunakan data
penampang sungai yang ada. Rumus yang digunakan yaitu :
I I‐
32
Laporan Tugas Akhir “Rehabilitasi Bendung Jejeruk untuk Irigasi “
Q = A x V P
A R
=
2 1
3 2
1 i
R n
V =
Standart Perencanaan Irigasi KP-03, hal 15
Di mana: V = kecepatan rencana mdet
n = koefisien kekasaran Manning detm
13
R = jari-jari hidrolis m i = kemiringan saluran
A = luas penampang basah m
2
P = keliling basah m
2.5. PERHITUNGAN NERACA AIR