PERENCANAAN JARINGAN DRAINASE SUB SISTEM BANDARHARJO BARAT ( Drainage Design of West Bandarharjo Sub System ) - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

(1)

Analisa Data

BAB V

ANALISA DATA

5.1 UMUM

Analisa data terhadap perencanaan jaringan drainase sub sistem Bandarharjo Barat terdiri dari beberapa tahapan untuk mencapai suatu hasil yang optimal. Sebelum tahapan analisa dilakukan, terlebih dahulu diperlukan data pendukung yang dapat membantu proses analisa. Adapun data-data yang dipakai dalam proses analisa adalah data-data yang didapat dari beberapa instansi terkait dan narasumber yang dapat dipercaya. Setelah data-data yang dibutuhkan didapat maka selanjutnya dilakukan proses analisa data tersebut.

Wilayah Bandarharjo Barat dilalui oleh dua sungai yaitu Kali Semarang dan Kali Baru. Kali Baru merupakan percabangan dari Kali Semarang yang difungsikan sebagai kolam tampungan memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Jadi untuk data curah hujan dalam analisa ini diperhitungkan untuk menganalisa debit Kali Semarang dan debit Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat.

5.2 ANALISA HIDROLOGI

Data curah hujan yang digunakan dalam analisa terhadap alternatif penanganan banjir tersebut adalah data curah hujan yang maksimum. Hal ini bertujuan agar analisa dapat mendekati kondisi yang sebenarnya yang ada di lapangan. Data curah hujan tersebut didapat dari stasiun-stasiun penakar hujan maupun stasiun-stasiun pos hujan yang terdapat di sekitar daerah aliran, yang dapat mewakili frekuensi curah hujan yang jatuh dalam daerah tangkapan hujan (catchment area).

Stasiun penakar hujan harian yang dipakai untuk perhitungan debit di Kali Semarang dan Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat adalah :

1. Stasiun pos hujan Kalisari (Sta 42A) 2. Stasiun pos hujan Simongan (Sta 42)

Perencanaan debit banjir rencana ini didasarkan pada besarnya curah hujan dalam periode ulang yang direncanakan, yaitu dalam tahun pengamatan selama 10 tahun.

(2)

Analisa Data

Karena jumlah hujan yang jatuh pada daerah tangkapan tidak selalu sama dan merata, maka berdasarkan data curah hujan dari kedua stasiun di atas dapat diperhitungkan menjadi curah hujan rata-rata pada suatu daerah tangkapan.

5.2.1 Analisa Curah Hujan Rata-rata

Dalam menganalisa data curah hujan, distribusi curah hujan yang dipergunakan adalah distribusi rata-rata aljabar dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

1. Jumlah stasiun hujan yang mewakili hanya dua buah stasiun 2. Luas DAS Kali Semarang relatif sempit (A = 6,973 km2) 3. Topografi DAS relatif datar.

Curah hujan rencana maksimum dengan periode ulang tertentu dapat ditentukan dengan cara menganalisa data curah hujan harian maksimum. Curah hujan rencana tersebut dipergunakan untuk menentukan debit rencana dengan periode ulang tertentu yang sesuai dengan kondisi sebenarnya. Perhitungan curah hujan dengan menggunakan metode rata-rata aljabar dapat dilihat pada Tabel 5.1 sebagai berikut :

Tabel 5.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata

No Tahun

Stasiun Pos Hujan Curah hujan Maksimum

Rata-rata (mm) Kalisari

(Sta 42A)

Simongan (Sta 42)

1 1997 111 112 111,50

2 1998 90 71 80,50

3 1999 142 92 117,00

4 2000 132 125 128,50

5 2001 125 91 108,00

6 2002 59 63 61,00

7 2003 85 70 77,50

8 2004 110 112 111,00

9 2005 115 121 118,00

10 2006 112 198 155,00

Sumber : BMG Kelas I Semarang Jawa Tengah

(3)

(4)

(5)

Analisa Data

5.2.2 Analisa Curah Hujan Harian Maksimum

Dari data curah hujan daerah harian, perlu ditentukan kemungkinan curah hujan harian maksimum yang dipergunakan untuk menentukan debit banjir rencana.

5.2.2.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan

Analisa frekuensi curah hujan diperlukan untuk menentukan jenis sebaran (distribusi). Perhitungan analisa frekuensi curah hujan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.2 berikut ini.

Tabel 5.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan

No Tahun Xi (Xi - X) (Xi - X)2 (Xi - X)3 (Xi - X)4

1 1997 111,50 4,70 22,09 103,82 487,97

2 1998 80,50 -26,30 691,69 -18191,45 478435,06 3 1999 117,00 10,20 104,04 1061,21 10824,32 4 2000 128,50 21,70 470,89 10218,31 221737,39

5 2001 108,00 1,20 1,44 1,73 2,07

6 2002 61,00 -45,80 2097,64 -96071,91 4400093,57 7 2003 77,50 -29,30 858,49 -25153,76 737005,08

8 2004 111,00 4,20 17,64 74,09 311,17

9 2005 118,00 11,20 125,44 1404,93 15735,19 10 2006 155,00 48,20 2323,24 111980,17 5397444,10 Jumlah 1068,00 6712,60 -14572,86 11262075,92

X 106,80

Dari hasil perhitungan di atas selanjutnya ditentukan jenis sebaran yang sesuai, dalam penentuan jenis sebaran diperlukan faktor-faktor sebagai berikut :

1. Standar Deviasi (S)

1 n ) X -X ( S n 1 i 2 i − =

∑

= 1 10 60 , 6712 S −

(6)

Analisa Data

2. Koefisien Kemencengan (Cs)

3 n 1 i 3 i S 2) (n 1) (n ) X -(X n Cs × − × − × =

∑

= ₃ 27,3102 8 9 86 , 14572 10 × × ×

= = 0,0994

3. Koefisien Kurtosis (Ck)

4 n 1 i 3 i 2 S ) 3 n ( 2) (n 1) (n ) X -(X n Ck × × × − × − × =

∑

= 4 2 27,3102 7 8 9 92 , 11262075 10 × × × ×

= = 4,0169

4. Koefisien Variasi (Cv)

X S Cv= 106,80 3102 , 27

= = 0,2557

5.2.2.2 Pemilihan Jenis Distribusi

Dalam statistik terdapat beberapa jenis sebaran (distribusi), diantaranya yang sering digunakan dalam hidrologi adalah :

1. Distribusi Gumbel 2. Distribusi Log Normal 3. Distribusi Log-Person tipe III 4. Distribusi Normal

Berikut ini adalah perbandingan syarat-syarat distribusi dan hasil perhitungan analisa frekuensi curah hujan.

(7)

Analisa Data

Tabel 5.3 Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan

No Jenis Distribusi Syarat Hasil Perhitungan

1 Gumbel Cs ≤ 1,1396 Ck ≤ 5,4002

0,0094 < 1,1396 4,0169 < 5,4002 2 Log Normal Cs = 3 Cv + Cv2

Cs = 0,8325 0,0094 < 0,8325 3 Log-Person tipe III Cs ≈ 0 0,0094 > 0

4 Normal Cs = 0 0,0094 ≠ 0

Berdasarkan perbandingan hasil perhitungan dan syarat di atas, maka dapat dipilih jenis distribusi yang memenuhi syarat, yaitu Distribusi Gumbel.

5.2.2.3 Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran

Pengujian kecocokan sebaran berfungsi untuk menguji apakah sebaran yang dipilih dalam pembuatan duration curve cocok dengan sebaran empirisnya. Dalam hal ini menggunakan metode Chi-kuadrat. Uji Chi-kuadrat (uji kecocokan) diperlukan untuk mengetahui apakah data curah hujan yang ada sudah sesuai dengan jenis sebaran (distribusi) yang dipilih. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2 yang dihitung dengan rumus :

∑

= −

= G

i1 f 2 f f 2

E ) E O ( X

di mana :

X2 = harga chi-kuadrat, G = jumlah sub kelompok,

Of = frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama,

Ef = frekuensi yang diharapkan sesuai pembagian kelasnya. Prosedur perhitungan chi-kuadrat adalah sebagai berikut :

1. Urutkan data pengamatan dari data yang besar ke data yang kecil atau sebaliknya.

2. Hitung jumlah kelas yang ada (k) = 1 + 3,322 log n. Dalam pembagian kelas disarankan agar masing-masing kelas terdapat empat buah data pengamatan.

(8)

Analisa Data

3. Hitung nilai Ef = jumlah data (n)/jumlah kelas (k) 4. Tentukan nilai Of untuk masing-masing kelas

5. Hitung nilai X2 untuk masing-masing kelas kemudian hitung nilai total X2 6. Nilai X2 dari perhitungan harus lebih kecil dari nilai X2 dari tabel untuk derajat

nyata tertentu yang sering diambil sebesar 5 % dengan parameter derajat kebebasan.

Rumus Derajat Kebebasan : dk = k - R -1

dimana :

dk = derajat kebebasan k = jumlah kelas

R = banyaknya keterikatan

(nilai R = 2 untuk distribusi normal dan binomial, nilai R = 1 untuk distribusi poisson dan gumbel).

Perhitungan Chi-kuadrat :

1. Jumlah kelas (k) = 1 + 3,322 log n = 1 + 3,322 log 10

= 4,332≈ diambil nilai 4 kelas 2. Derajat kebebasan (dk) = k - R - 1

= 4 - 1 - 1 = 2

Untuk dk = 2, signifikan (α) = 5 %, maka dari tabel uji chi-kuadrat didapat harga X2 = 5,991

Tabel uji chi-kuadrat dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini. 3. Ef = n / k

= 10 / 4 = 2,5

4. Dx = (Xmax – Xmin) / (k – 1) Dx = (155,00 – 61,00) / (4 – 1) = 31,33

(9)

Analisa Data

5. Xawal = Xmin – (0,5×Dx) = 61,00 – (0,5×31,33) = 45,34

6. Tabel perhitungan X2

Tabel 5.4 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat

No Nilai Batasan Of Ef (Of - Ef)2 (Of - Ef)2 Ef

1 45,34 ≤ X ≥76,67 1 2,5 2,25 0,9

2 76,67 ≤ X ≥108,00 3 2,5 0,25 0,1

3 108,00 ≤ X ≥ 139,33 5 2,5 6,25 2,5

4 139,33 ≤ X ≥ 170,66 1 2,5 2,25 0,9

Jumlah 4,4

Dari hasil perhitungan di atas didapat nilai X2 sebesar 4,4 yang kurang dari nilai X2 pada tabel uji Chi-Kuadrat yang besarnya adalah 5,991. Maka dari pengujian kecocokan penyebaran Distribusi Gumbel dapat diterima.

5.2.2.4 Perhitungan Curah Hujan Maksimum

Untuk menentukan besarnya debit banjir rencana yang akan terjadi di Kali Semarang, maka terlebih dahulu dicari kemungkina curah hujan harian maksimum. Metode yang digunakan dalam perhitungan curah hujan maksimum ini adalah metode Gumbel.

Rumus :

) Y -(Y S

S X

X t n

t= + ×

di mana :

Xt = curah hujan rencana dengan periode ulang t tahun (mm), X = curah hujan rata-rata (mm),

S = standar deviasi (deviation standard), Sn = deviation standar of reduced variate, Yt = reduced variate

(10)

Analisa Data

Untuk nilai Yn dan Sn didapat dari tabel hubungan Mean of Reduced Variate (Yn) dan Standard Deviation of The Reduce Variate (Sn) serta dengan jumlah tahun pengamatan (n). Sedangkan nilai Yt didapat dari tabel hubungan periode ulang (T) dengan Reduced Variate (Yt). Kedua tabel tersebut dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini.

Berikut ini adalah salah satu perhitungan curah hujan harian maksimum dengan menggunakan metode Gumbel pada periode ulang 2 tahun

Data yang ada :

X = 106,80 mm S = 27,3102 Yt = 0,3665 Yn = 0,4592 Sn = 0,9496

Curah hujan maksimum :

) Y -(Y S

S X

X t n

t= + ×

0,4592)

-(0,3665 0,9496

27,3102 106,80

= + ×

= 104,1340 mm

Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.5 di bawah ini :

Tabel 5.5 Perhitungan Curah Hujan Maksimum No Periode

Ulang

(Tahun) X

S Yt Yn Sn

Hujan Maksimum

(mm)

1 2 106,80 27,3102 0,3665 0,4592 0,9496 104,1340 2 5 106,80 27,3102 1,4999 0,4592 0,9496 136,7302 3 10 106,80 27,3102 2,2502 0,4592 0,9496 158,3086 4 20 106,80 27,3102 2,9702 0,4592 0,9496 179,0156 5 50 106,80 27,3102 3,9019 0,4592 0,9496 205,8110 6 100 106,80 27,3102 4,6050 0,4592 0,9496 226,0320

(11)

Analisa Data

5.3 ANALISA DEBIT BANJIR RENCANA

Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana adalah metode Rasional, dengan rumus :

A I C 3,6

Q= × × × = 0,278 . C . I . A

3 2 c t 24 24 R I _⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ × = tc = to + td di mana :

Q = debit maksimum (m3/detik),

C = koefisien limpasan (run off) air hujan, I = intensitas hujan (mm/jam),

A = luas daerah pengaliran (km2), R = hujan maksimum (mm), tc = waktu konsentrasi (menit),

to = waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampai saluran terdekat.

Besar to didapatkan dari rumus Kirpich (1940), yaitu :

⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ × × × = S n L 3,28 3 2

t_o menit

di mana :

L = panjang lintasan aliran di atas permukaan lahan (m), S = kemiringan lahan.

td = waktu perjalanan air dari pertama masuk saluran sampai titik keluaran.

Rumus :

V 60

t S

d = _× menit di mana :

LS = panjang lintasan aliran di dalam saluran/sungai (m), V = kecepatan aliran di dalam saluran (m/detik).

Besar nilai V tergantung dari kemiringan dasar saluran (i), kekasaran permukaan saluran (n Manning) dan bentuk saluran.

(12)

Analisa Data

Berikut ini adalah salah satu perhitungan debit banjir rencana Kali Semarang dengan menggunakan metode Rasional pada periode ulang 10 tahun.

Data yang ada :

R = 158,3086 mm

C = 0,60 (daerah perumahan) dari buku Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan Dr. Ir. Suripin, M. Eng.

Ls = 43,76 m A = 0,375 km2 Perhitungan :

V 60

L t_d S

× = = 1,4434 60 76 , 43

× = 0,5053 menit V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) (m/detik)

R = Ap/P (m)

n = 0,030 (n Manning) Kali Semarang Ap = 16,461 m2

P = 12,030 m

R = 16,461/12,030 = 1,3683 m V = 1/0,03 × 1,36832/3 × 0,00123401/2 = 1,4434 m/detik

⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ _× _× _× = S n L 3,28 3 2

t_o = _⎥

⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ × × × 0012 , 0 0,011 15 3,28 3 2

= 10,415 menit

karena waktu konsentrasi pertama kurang dari 15 menit, maka durasi 15 menit dipakai untuk memperkirakan intensitas hujan.

tc = to + td

= 15 + 0,5053 = 15,5053 menit

3 2 c t 24 24 R I _⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ × = = 3 2 60 15,5053 24 24 158,3086 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡

× = 135,479 mm/jam

A I C 3,6

Q= × × × = 0,60 135,479 0,375 3,6

1 _× _× _×

= 8,4597 m3/detik

(13)

Analisa Data

Tabel 5.6 Perhitungan Debit Banjir Rencana Kali Semarang (Periode Ulang 10 tahun)

Elev

D.S. _i A V td tc I Q

(m) (m) (km2_{) (m/detik) (menit) (menit) (mm/jam) (m}3_/detik)

Smr

241+13 1,289

43,760 0,0012340 0,375 1,4434 0,5053 15,5053 135,479 8,4597

Smr 240 1,235

299,000 0,0012508 0,513 1,4581 3,4176 18,9229 118,623 10,1355

Smr 230 0,861

297,610 0,0012500 0,820 1,4153 3,5046 22,4275 105,913 14,4688

Smr 220 0,489

296,420 0,0012179 1,129 1,4884 3,3192 25,7467 96,598 18,1711

Smr 210 0,128

298,280 0,0008348 1,541 1,2901 3,8535 29,6002 88,017 22,6007

Smr 200 -0,121

296,240 0,0008338 1,960 1,4596 3,3827 32,9829 81,888 26,7455

Smr 190 -0,368

309,010 0,0008317 2,574 1,5363 3,3522 36,3351 76,769 32,9293

Smr 180 -0,625

294,940 0,0008341 3,205 1,5114 3,2523 39,5874 72,502 38,7240

Smr 170 -0,871

302,230 0,0008139 4,187 1,5346 3,2825 42,8699 68,750 47,9724

Smr 160 -1,117

292,850 0,0006659 4,690 1,4131 3,4540 46,3239 65,287 51,0293

Smr 150 -1,312

289,280 0,0006672 5,187 1,4076 3,4252 49,7491 62,254 53,8135

Smr 140 -1,505

298,560 0,0006665 5,699 1,4163 3,5134 53,2625 59,484 56,5030

Smr 130 -1,704

309,090 0,0006665 6,230 1,5115 3,4081 56,6706 57,073 59,2631

Smr 120 -1,910

286,890 0,0006692 6,723 1,5902 3,0068 59,6774 55,139 61,7828

Smr 110 -2,102

321,410 0,0003018 6,748 1,0723 4,9954 64,6728 52,260 58,7751

Smr 100 -2,199

269,140 0,0001003 6,773 0,6318 7,1002 71,7729 48,752 55,0332

Smr 90 -2,226

305,330 0,0001015 6,798 0,6340 8,0269 79,7999 45,424 51,4654

Smr 80 -2,257

304,050 0,0000987 6,823 0,6300 8,0436 87,8435 42,606 48,4497

Smr 70 -2,287

285,340 0,0001016 6,848 0,6102 7,7937 95,6371 40,257 45,9468

Smr 60 -2,316

315,570 0,0000982 6,873 0,6109 8,6094 104,2465 38,008 43,5381

Smr 50 -2,347

612,599 0,0001012 6,898 0,6550 15,5881 119,8347 34,634 39,8179

(14)

Analisa Data

L Elev

D.S. i A V td tc I Q

(m) (m) (km2) (m/detik) (menit) (menit) (mm/jam) (m3/detik)

317,046 0,0000978 6,923 0,6522 8,1016 127,9363 33,156 38,2560

Smr 20 -2,440

304,853 0,0001017 6,948 0,5946 8,5455 136,4818 31,756 36,7735

Smr 10 -2,471

291,582 0,0000995 6,973 0,6812 7,1338 143,6155 30,695 35,6727

Smr 0 -2,500

5.4 ANALISA PENAMPANG KALI SEMARANG YANG ADA

Analisa ini dilakukan sebagai kontrol terhadap perhitungan debit banjir rencana. Dari data-data yang ada dapat dihitung kapasitas maksimal debit Kali Semarang dengan rumus :

V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) (m/detik) R = Ap/P (m) P = B + 2H (1+m2) (m)

Ap = H (B + m . H) (m2) Ap = Q/V (m2) Dimana :

V = kecepatan aliran (m/detik) Ap = luas penampang aliran (m2) P = keliling basah aliran (m) R = jari-jari hidrolis (m) n = kekasaran manning I = kemiringan dasar saluran B = lebar dasar saluran (m) H = tinggi air (m)

m = kemiringan talud (1 vertikal : m horisontal) w = tinggi jagaan (m)

Berikut ini adalah perhitungan kapasitas maksimal Kali Semarang pada ruas Smr 0 – Smr 10.

Data yang ada :

L = 291,582 m (ruas Smr 0 – Smr 10) I = 0,0000995

(15)

Analisa Data

H = 3,62 m (tinggi saluran)

m = 2,76 (kemiringan dinding saluran) Perhitungan :

Ap = H (B + m . H)

= 3,62 × (38 + 2,76 × 3,62) = 173,728 m2 P = B + 2H (1+m2)

= 38 +(2 × 3,62 × (1+2,762)₎ = 59,254 m

R = Ap/P = 173,728/59,254 = 2,9391 m

V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) = 1/0,03 × 2,93912/3 × 0,00009951/2 = 0,681 m/detik

Q = V × Ap = 0,681 × 173,728 = 118,3054 m3/detik

Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.7 di bawah ini :

Tabel 5.7 Perhitungan Kapasitas Existing Penampang Kali Semarang

Ruas L

Elev

D.S. _I B H _m Ap P V Q

(m) (m) (m) (m) (m2_{) (m) (m/det) (m}3_/s)

Smr 0 -2,5

291,582 0,0000995 38,00 3,620 2,76 173,728 59,254 0,6810 118,3054

Smr 10 -2,471

304,853 0,0001017 38,00 2,780 2,59 125,657 53,436 0,5944 74,6903

Smr 20 -2,44

317,046 0,0000978 38,00 3,310 2,14 149,226 53,637 0,6520 97,2961

Smr 30 -2,409

612,599 0,0001012 21,00 3,430 1,02 84,030 30,799 0,6548 55,0201

Smr 50 -2,347

315,570 0,0000982 20,00 3,422 2,76 100,760 40,091 0,6107 61,5355

Smr 60 -2,316

285,340 0,0001016 20,00 3,418 3,38 107,848 44,096 0,6100 65,7885

Smr 70 -2,287

304,050 0,0000987 20,00 3,409 1,75 88,517 33,742 0,6298 55,7483

Smr 80 -2,257

305,330 0,0001015 20,00 3,406 2,00 91,322 35,232 0,6338 57,8769

Smr 90 -2,226

269,140 0,0001003 20,80 3,393 2,00 93,589 35,971 0,6316 59,1079

Smr 100 -2,199

(16)

Analisa Data

Ruas

Elev

D.S. I B H m Ap P V Q

(m) (m) (m) (m) (m2_{) (m) (m/det) (m}3_/s)

Smr 110 -2,102

286,890 0,0006692 20,50 3,312 0 67,896 27,124 1,5898 107,9384

Smr 120 -1,91

309,090 0,0006665 18,31 3,120 0 57,127 24,550 1,5111 86,3258

Smr 130 -1,704

298,560 0,0006665 18,67 2,727 0 50,913 24,124 1,4159 72,0896

Smr 140 -1,505

289,280 0,0006672 17,88 2,727 0 48,759 23,334 1,4073 68,6162

Smr 150 -1,312

292,850 0,0006659 18,12 2,742 0 49,685 23,604 1,4128 70,1928

Smr 160 -1,117

302,230 0,0008139 16,13 2,747 0 44,309 21,624 1,5342 67,9791

Smr 170 -0,871

294,940 0,0008341 12,78 2,841 0 36,308 18,462 1,5111 54,8652

Smr 180 -0,625

309,010 0,0008317 12,58 2,975 0 37,426 18,530 1,5360 57,4850

Smr 190 -0,368

296,240 0,0008338 12,89 2,628 0 33,875 18,146 1,4593 49,4328

Smr 200 -0,121

298,280 0,0008348 8,10 2,511 0 20,339 13,122 1,2899 26,2353

Smr 210 0,128

296,420 0,0012179 7,91 2,282 0 18,051 12,474 1,4882 26,8634

Smr 220 0,489

297,610 0,0012500 6,83 2,141 0 14,623 11,112 1,4152 20,6948

Smr 230 0,861

299,000 0,0012508 7,77 2,129 0 16,542 12,028 1,4580 24,1182

Smr 240 1,235

43,760 0,0012340 7,82 2,105 0 16,461 12,030 1,4432 23,7570

Smr

241+13 1,289

Hasil perhitungan kapasitas existing Kali Semarang di atas kemudian dibandingkan dengan hasil perhitungan debit banjir rencana yang telah dihitung sebelumnya pada Tabel 5.6, sehingga dapat diketahui apakah Kali Semarang masih mencukupi kapasitasnya. Perbandingan dapat dilihat pada Tabel 5.8 sebagai berikut :

(17)

Analisa Data

Tabel 5.8 Perbandingan Kapasitas Existing dan Debit Rencana Kali Semarang

Ruas Debit Debit Keterangan

Existing Rencana

Smr 0 118,3054 35,6727 tidak meluap

Smr 10 74,6903 36,7735 tidak meluap

Smr 20 97,2961 38,2560 tidak meluap

Smr 30 55,0201 39,8179 tidak meluap

Smr 50 61,5355 43,5381 tidak meluap

Smr 60 65,7885 45,9468 tidak meluap

Smr 70 55,7483 48,4497 tidak meluap

Smr 80 57,8769 51,4654 tidak meluap

Smr 90 59,1079 55,0332 tidak meluap

Smr 100 71,2807 58,7751 tidak meluap

Smr 110 107,9384 61,7828 tidak meluap

Smr 120 86,3258 59,2631 tidak meluap

Smr 130 72,0896 56,5030 tidak meluap

Smr 140 68,6162 53,8135 tidak meluap

Smr 150 70,1928 51,0293 tidak meluap

Smr 160 67,9791 47,9724 tidak meluap

Smr 170 54,8652 38,7240 tidak meluap

Smr 180 57,4850 32,9293 tidak meluap

Smr 190 49,4328 26,7455 tidak meluap

Smr 200 26,2353 22,6007 tidak meluap

Smr 210 26,8634 18,1711 tidak meluap

Smr 220 20,6948 14,4688 tidak meluap

Smr 230 24,1182 10,1355 tidak meluap

Smr 240 23,7570 8,4597 tidak meluap

Berdasarkan hasil perbandingan debit existing per ruas terhadap debit rencana per ruas di atas, didapat bahwa debit existing (Qmaks) lebih besar dari debit banjir rencana (Qrencana). Jadi dapat disimpulkan bahwa penampang sungai masih mampu menampung debit banjir karena kapasitasnya masih mencukupi.

5.5 ANALISA HIDRAULIKA (Backwater) 5.5.1 Analisa Backwater Kali Semarang

Analisa backwater ini digunakan Metode Tahapan Standar (Standard Step Method). Untuk memudahkan dalam perhitungan backwater ini, analisa perhitungan disajikan dalam bentuk tabel dengan urutan perhitungan sebagai berikut :

(18)

Analisa Data

Kolom 1 = lokasi titik di mana kedalamannya airnya dihitung Kolom 2 = jarak antar stasiun/patok (m)

Kolom 3 = elevasi dasar saluran

Kolom 4, Q = debit rencana periode ulang 10 tahun

Kolom 5, Z = konversi elevasi dasar saluran yang dimulai dari elevasi 0,000 Kolom 6, h = perkiraan kedalaman air (m)

Kolom 7, B = lebar saluran (m)

Kolom 8, m = kemiringan dinding saluran

Kolom 9, A = luas penampang basah saluran (A) yang dihitung untuk kedalaman (h) pada kolom 6

A = h (B + m . h) untuk penampang saluran trapesium A = B . h untuk penampang saluran persegi Kolom 10, P = keliling penampang basah saluran

P = B + 2h (1+m2) untuk penampang saluran trapesium A = B . h untuk penampang saluran persegi

Kolom 11, V = kecepatan aliran (V = Q/A) di mana A luas penampang diambil dari kolom 9

Kolom 12 = tinggi kecepatan energi, _⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ 2g V2

Kolom 13, H1 = total tinggi energi, H1 = Z + h + _⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ 2g V2

Kolom 14, R = jari-jari hidrolis untuk kedalaman air (h) dengan rumus (R = A/P)

Kolom 15, Sf = kemiringan garis energi, Sf = _⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ 1/3 2 2 R V n

Kolom 16, Sf = kemiringan rata-rata garis energi, Sf rata-rata = (Sfi + Sfi+1)/2

Kolom 17, dx = jarak antar titik yang dihitung kedalaman airnya dan lokasi yang telah dihitung kedalaman air sebelumnya

Kolom 18, hf = kehilangan tinggi energi sepanjang dx dihitung dari persamaan, hf = dx . Sf

(19)

Analisa Data

Kolom 19, H2 = tinggi tekanan energi total, yang dihitung dari penambahan kehilangan tinggi energi (hf) dengan tinggi energi total (H1) di kolom 13. Jika selisih H1 dan H2 berada pada kisaran yang dapat diterima, maka perkiraan kedalaman air (h) pada kolom 3 merupakan kedalaman air yang dicari pada titik tersebut dan perhitungan dapat dilanjutkan pada titik berikutnya. Sebaliknya jika selisihnya masih jauh, maka diulang dengan harga (h) yang baru.

(20)

(21)

(22)

(23)

Analisa Data

5.5.2 Analisa Backwater Kali Baru

Kali Baru merupakan suatu saluran yang berfungsi sebagai kolam tampungan memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Sehingga dalam analisa backwaternya tidak digunakan Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method) ataupun Metode Tahapan Standard (Standard Step Method) seperti dalam perhitungan backwater pada Kali Semarang. Jadi untuk mengetahui kapasitas Kali Baru dipergunakan acuan elevasi HWL air laur, yaitu + 0,450 yang dibandingkan terhadap elevasi tanggul existing.

(24)

(25)

(26)

Analisa Data

(1)

Analisa Data