3.1. Pengujian data curah hujan - 2014 Bab 3 Debit Banjir
Bab 3
Debit
Banjir
Suhardjono
2014
1
Bila Q
salah,
semua
salah!
suhardjon 2014
2
3.1. Pengujian data
curah hujan
• bertujuan untuk mengetahui
mutu data curah hujan
yang diperoleh
– Data yang hilang dan
analisis konsistensi
– Ketidakadaan Trend
– Kestabilan Data
– Persistensi Data
suhardjon 2014
3
3.3. Debit Banjir
Rancangan (Q)
suhardjon 2014
4
Debit banjir rancangan
• dapat berupa debit
air hujan saja
• atau perjumlahan
antara debit air
hujan dan debit air
kotor
suhardjon 2014
5
Debit banjir dipengaruhi oleh
•
•
•
•
•
Luasan
Bentuk
Kemiringan
Jenis tanah
Tata guna lahan
DAS
DAS : daerah dimana air
hujan yang jatuh (di daerah
tersebut) mengalir menuju
muara yang sama
suhardjon 2014
6
Metode Rasional
berfungsi untuk menghitung
debit banjir rancangan, yang
berupa debit puncak
banjir (Qp), jadi termasuk
banjir rancangan non
hidrograf
Untuk kawasan pemukiman
cukup akurat bila luasnya
kurang dari 500 Ha
suhardjon 2014
7
Rumus
Rasional
Q p = 0,278 C.I.A
km2)
Q
p
(satuan A dalam
= 0,00278 C.I.A (satuan A dalam Ha)
Adapun,
Q = kapasitas pengaliran (m3/ detik ).
C = Koefsien Pengaliran
i = Intensitas hujan (mm/jam)
A =Luas daerah pengaliran (Ha atau
km2 )
* 0,00278 adalah faktor konversi agar satuan jadi m3/det.
Hujan selama 1 jam dengan intensitas 1 mm/jam di daerah
seluas 1 km2, maka debit banjirnya 0,278 m3/dtk, dan akan
melimpas merata selama 1 jam.
suhardjon 2014
8
Analisis satuan, bila I dalam mm/
jam
Qp = k. C.I.A
bila A dalam satuan Ha
(m3/det) = (mm/jam)* (Ha)
= (0,001 m/ 3.600 det) * (10.000 m2)
k = 0,00278 (m3/det)
Bila A dalam Km2
=(0,001 m/ 3.600 det) (1.000.000 m2)
k
= 0,278 (m3/det)
suhardjon 2014
9
Analisis satuan:
1 mm/jam berapa
l/det/Ha?
(mm/jam) x Ha = (0,001dm/ 3.600det) x
1.000.000 dm2
= 0, 278 dm3/det/Ha
Atau
1 mm/jam = 0,278 liter/det/Ha
suhardjon 2014
10
Rumus Rasional
Metode rasional yang telah dimodifkasi
adalah sebagai berikut (Hindarko, 2000)
Qp = Cs.C.I.A
A luas dalam hektar
I intensitas hujan dalam liter/det/
Ha
Qp debit puncak dalam liter/det
C koefsien pengaliran
Cs = koefsien retensi untuk daerah
ase
, Drain
pemukiman dan
000
2
,
o
k
sha
r
E
a
perkotaan
0,80.
t
d
i
n
b
i
r
r: H
ene
Sumbe n, Jakarta: P
suhardjon 2014
aa
Perkot
11
Rumus penghitung banjir
rancangan non hidrograf yang
lain
• Der Weduwen untuk luas daerah
aliran sungai sampai 100 km²,
• Melchior untuk luas daerah
aliran sungai lebih dari 100 km²
• Haspers untuk lebih dari 5000 ha
suhardjon 2014
12
oh
t
n
o
C
QT
1a
= 0,00278 C.I.A
A = 0,26 km2
C = 0,70
I10 = 139 mm/jam
Q10 = 0,00278 . 0,70 . 139 . 0,26
= 0,0703 m3/dtk.
suhardjon 2014
13
oh
t
n
o
C Bila I dalam satuan l/det/Ha,
1b luas dalam satuan Ha maka Q =
C.Cs.A.i dalam satuan l/det
intensitas hujan 575 liter/detik/ha.;
koefsien retensi Cs = 0,8; Luas A = 30 m2
= 0,003 ha; koef pengaliran C = 0,78
Debit
banjir = C.Cs.A.i
= 0,78 x 0,8 x 0,003 x 575
= 1,07 liter/detik
= 0,00107 m3/det
suhardjon 2014
14
Intensitas Hujan (I)
adalah tinggi hujan
dibagi lamanya hujan
dalam satuan mm/jam
atau l/det/ha.
suhardjon 2014
15
Intesitas hujan
• merupakan faktor penentu
debit banjir.
• hasil analisis intensitas
hujan umumnya berupa
lengkung intensitas.
• Lengkung hubungan
intensitas hujan durasi
suhardjon 2014
16
Durasi
• Lamanya hujan
(durasi waktu
hujan), mis: 5, 10,
30, 60, 120 menit
(atau dalam satuan
jam)
Intensitas
• Tinggi air hujan
dalam satuan
waktu tertentu,
dalam satuan
mm/jam atau l/
det/ha
• Durasi banjir
untuk lingkunan
perumahan
antara 5 menit
sampai 24 jam suhardjon 2014
17
Lengkung Intensitas Hujan
300.00
Intensitas mm/jam
250.00
Perhatikan satuan intensitas ada yang
dalam l/det/ha, dan satuan waktu ada
yang dalam jam
200.00
R10
150.00
R5
100.00
50.00
0.00
0
10
20
30
40
50
60
70
Durasi hujan menit
suhardjon 2014
18
Contoh: Kurve Intensitas Hujan Jakarta
Sumber: Hindarko (2000)
suhardjon 2014
19
Rumus Intensitas Hujan
Rumus Monotobe
2/3
R24 24
i=
24 tc
mm/jam
Bila R24 = 81,48 mm/jam,
tc = jam
Maka i = (81,48/24)*(24/6)
= 8,55 mm/jam
suhardjon 2014
2/3
20
Rumus Intensitas Hujan yang
lain…
Tablot I =
Sherman I =
Ishiguro
I=
Adapun
I = Intensitas curah hujan maksimum (
mm/jam )
t = Durasi curah hujan ( menit )
a, b, n, m = Ketetapan
R24 = Curah hujan maksimum dalam 24 jam
( mm )
suhardjon 2014
21
Waktu konsentrasi
(tc)
tc = to + td (menit)
• to = waktu limpas permukaan
– Jarak aliran sampai saluran terdekat
– Koefsien pengaliran DAS (C)
• Semakin besar resapan DAS semakin besar to
– Kemiringan permukaan DAS
• Semakin curam DAS semakin kecil to
td = waktu limpas saluran = L / v
L panjang saluran, v kecepatan rata-rata
Semakin jauh jarak limpasan, semakin besar td
suhardjon 2014
22
tc = t o + t d
(menit)
A : titik terjauh
B : titik tinjau
to : inlet time
td : conduit time
Daerah
pengaliran:
tempat curah
hujan mengalir,
menuju ke titik
tinjau tertentu.
A
B
to
td
suhardjon 2014
23
to = waktu limpas permukaan
Lo
t 0 60 * 0 , 0195
s
Rumus lain...
to =
0 . 195
0.167
nd
2
3.28
L
0
3
s
to = waktu limpas permukaan (menit)
L0 = jarak dari titik terjauh ke fasilitas drainase
(m)
s = kemiringan daerah pengaliran (0,005 –
suhardjon 2014
0,02)
24
A
B
Luas daerah 100 x 400
meter = 4 Ha = 0,04
km2
lua
C
Jarak dari A ke B = 50 meter
Jarak dari B ke titik tinjau C = 400
meter
Kemiringan lahan 1%
Saluran drainase sekunder dari beton,
suhardjon 2014
25
kecepatan 0,2 m/det
jarak limpasan 125 m,
kemiringan DAS 3%,
Koef. pengaliran 0,30
Dengan menarik garis
Maka to = 23 menit
Sumber : Hindarko (2000)
suhardjon 2014
26
Waktu konsentrasi
(tc)
Dapat juga dihitung
dengan
rumus
L n
Rumus
t 0.93
0.6
Kinematik
Bransby
William
c
0.6
i 0.4 S 0.3
L 1
tc 21.3
0.4 0.2
5280 A S
Dan rumus tc yang lainnya….
suhardjon 2014
27
Koefsien Pengaliran c
perbandingan antara jumlah
air yang mengalir
(melimpas) di permukaan
dengan jumlah air hujan
yang turun di kawasan
tersebut
Dipengaruhi oleh:
Kemiringan, tata guna lahan,
jenis tanah, kebahasan tanah
suhardjon 2014
28
Tata Guna Lahan Perkotaan
Kawasan pemukiman
•Kepadatan rendah 20
Koefsen
pengaliran C
0,25 – 0,40
rumah/Ha
•Kepadatan sedang
•Kepadatan tinggi > 60 rmh/
0,40 – 0,70
•Dengan sumur resapan
Kawasan perdagangan
Kawasan Industri
Taman, Jalur Hijau,
0,20 – 0,30
0,70 – 0,80
Ha
sejenisnya
0,90 - 0,95
0,80 – 0,90
0,20 – 0,30
Sumber : Hindarko (2000)
suhardjon 2014
29
Langkah menghitung
Q
Peta
Tatagun
(topograf)
a lahan
daerah
Luas
daera
h
Koef
Pengaliran
dan
Retensi
A
C dan Cs
Jenis
Tanah
Data
hujan
Intensitas hujan
dengan kala ulang
tertentu
I
Debit rancangan
Q = 0,278 . Cs. C . I . A
suhardjon 2014
30
Koefsien Retensi
cs
Akibat adanya berbagai
hambatan dalam pengaliran
air limpasan, maka besar
debit puncak banjir dapat
berkurang
Untuk daerah pemukiman dan
perkotaan adalah 0,80
Untuk luas daerah yang kecil
besar koefsien retensi ini adalah
1
suhardjon 2014
31
27
h
5
o
t
m
l
n
Condarko•h
Hi
Talang rumah
• Ukuran atap rumah P = 6 m dan L = 4 m
• dipasang talang ukuran basah 0,15 m x 0,15 m.
• Hitung ukuran talang PVC vertikal nya
Sudut miring genteng rumah 450
Jarak miring 5,648 m, diperoleh 1 menit pada
koefsien pengaliran 0,9 (lihat tabel)
Kcepatan di dalam talang adalah 0,05 m/dt, maka :
td = (Panjang Talang) / (kecepatan) =
6/0,05 = 2 menit
• Waktu Konsentrasi = to + td = 3 menit,
• dengan membaca Kurva Intensitas Hujan
dengan Periode 10 tahun diperoleh I =
420 liter/dt/ha
suhardjon 2014
32
Contoh 2 (lanjutan)
• Luas atap 6 x 5,648 = 33,8 m2 = 0,00338 ha
• kawasan permukiman Cs = 0,8,
• besarnya debit diperkirakan sebesar:
Q = C.Cs.A.I = 0,9*0,8 *0,00338*420
= 1,15 liter/dt = 0,00115 m3/dt
Kecepatan air lewat pipa PVC,
V= c √(2gH) = 0,6 √ ( 2x10x0,1) = 0,85 m/det
Luas pipa PVC = Q/V = 0,00115/ 0,85 = 0014
m2
Dipakai diameter 5 cm , luasnya 0,0019 m2
OK
suhardjon 2014
33
n
o
C
3
h
to
Hitung luas lubang tali air…
suhardjon 2014
34
Contoh 3
(Hindarko, hlm 60 – 63)
• Luas aspal Aasp
0,9,
= 6 x 4 = 24 m2: C
aspal
=
• Luas rumput Armp = 6 x 1 = 6 m2 : C
0,3
rumput
• Cgab = (Aasp x C
+Armp
asp
+ Armp x Crmp)/A
asp
=
= (24 x 0,9 + 6 x 0,3)/(24+6) = 0,78
• Jarak A ke B = √(25+9) = 5,83 m, kemiringan
2%, Cgab =0,78 maka to = 1 menit (tidak ada
waktu limpas, tidak ada saluran, langsung
sehingga waktu
konsentrasi = 1 menit
ke lubang, td = o)
suhardjon 2014
35
Contoh 3
(lanjutan)
• Dari kurve intensitas hujan untuk kala
ulang 5 tahun didapat I = 575
liter/detik/ha.;
• untuk perkotaan Cs = 0,8; luas (A) 24
+ 6 = 30 m2 = 0,003 ha
• Debit banjir = C.Cs.A.i
• = 0,78 x 0,8 x 0,003 x 575
• = 1,07 liter/detik
• = 0,00107 m3/det
suhardjon 2014
36
Contoh 3
(lanjutan)
• Kecepatan air di lubang tali air:
V = c √(2gH) = 0,6 √(2x10x0,05) = 0,6
m/det (koef kontraksi c = 0,6)
• Luas lubang tali air = Q/A =
0,00107/0,6 = 0,00018 m2 bila
dipakai lubang ukuran 0,10 x 0,05 =
0,005 m2 telah memenuhi.
(umumnya lubang tali air berukuran
0,20 x 0, 15 karena adanya sampah
dan penyumbatan lainnya)
suhardjon 2014
37
Tinjauan titik Q
Luas jalan aspal = (160+40) X3x10 = 6000m2
Luas kaveling rumah = (160x40) x 3 = 19200 m2
C aspal= 0,9 C kaveling = 0,6
C gabungan =
= (6000 x 0,9 + 19200 x 0,6)/(6000 + 19200)
= 0,68
suhardjon 2014
38
Waktu tempuh permukaan to= 1 menit
Jarak limpas terpanjang O-P-Q
(80+ 3x40+2x10) = 220 m,
bila v = 0,2 m/det
td = 220/0,2 = 1100 det= 18,3 menit
Waktu konsentrasi = to +td = 19,3 menit
suhardjon 2014
39
t = 19,3 menit
Periode ulang 5 tahun
Maka diperoleh I = 335 liter/det/
Ha
Kawasan perkotaan Cs = 0,8
Luas DAS
= (6000+ 19200)
= 25200 meter2 = 2,52 Ha
Q = C.Cs.A.I
= 0,68 . 0,8 . 2,52,x 335
= 0,46 m3/det
suhardjon 2014
40
Tugas Kelompok 3
Rencana kompleks
perumahan ,
tergambar seperti
sketsa berikut
suhardjon 2014
41
Tugas Kelompok 3, lanjutan
Peruntukk
an
Perumaha
n
Taman
Luas
tanah/rm
h (m2)
lokasi
Jml
blok
A
4
20
200
16.000
B
3
16
120
5.760
C
2
24
80
3.840
Jml rmh/
blok
D dan E
Luas total
(m2)
7.950
Jalan
18.200
Total luas lahan kompleks peruamahan
suhardjon 2014
51.750
42
Tugas Kelompok 3, lanjutan
Keterangan :
•tiap kapling rumah 65% akan berupa bangunan dan 35%
berupa halaman, jalan terdiri dari 80% aspal dan 20% tepian
jalan berupa hamparan rumput
•jarak terjauh ke muara drainasi 840 meter,
kecepatan aliran 0,2 m/det, waktu limpas ke jalan
to = 3 menit,
•Tinggi curah hujan maksimum R24 dengan kala ulang 5
tahun, sebesar 67,51 mm, dan untuk kala ulang 10 tahun,
sebesar 84,32 mm.
•koefsien retensi Cs = 0,80, besaran C untuk
bangunan rumah = 0,90, halaman rumah 0,30,
aspal = 0,95, tepian jalan = 0,40, taman = 0,20
suhardjon 2014
43
Tugas Kelompok 3, lanjutan
• Hitunglah besar debit rancangan di titik X
• Saluran drainasi di titik X , berbentuk saluran
persegi, dan kecepatan aliran di dalam saluran 0,85
m/detik, rencanakan ukuran saluran tersebut.
• Bila debit air limbah rumah tangga sebesar =
0,0041 m3/dtk/km2. Hitunglah besar debit air limbah
buangan di areal tsb. Berapa perbandingan antara
debit akibat air limbah dengan debit akibat air
hujan. Bagaimana pendapat Anda tentang hal
tersebut.
suhardjon 2014
44
Tugas Kelompok 3
Sketsa perumahan baru
A
A
A
C
B
A
C
B
Sungai,
sebagai
saluran
primer
drainase
Muara saluran sekunder
suhardjon 2014
45
•Terdiri dari delapan blok, terdiri empat buah
blok A sebagai perumahan kelas menengah
masing-masing seluas 12.000 m2 (luas
bangunan 80% dan halaman 20%)., dua blok
perumahan kelas elite yakni blok B masingmasing seluas 23.000 m2 (luas bangunan
60% dan halaman 40%). Dan dua blok ruko
yakni blok C, masing-masing seluas 8.200 m2
(luas bangunan 75% halaman 25%).
•Total luas jalan masing-masing blok A dan blok
B adalah 1.200 m2 yang terdiri dari bagian
yang diaspal 80%, dan bagian rumput tepi
jalan 20%. Sedangkan jalan kawasan ruko di
blok C jalan aspal seluas 600m2, dengan
lapangan parkir seluas 400m2.
suhardjon 2014
46
•Koefesien limpasan (C) untuk aspal 0,90;
rumput tepi jalan 0,30, rumah/ bangunan
0,80, halaman rumah 0,35, lapangan parker
0,65.
•Luas taman yang berada di blok C adalah
4000 m2 dan memakai beberapa sumur
resapan, sehingga koefsien limpasan untuk
taman ditetapkan C= 0,20.
•Untuk setiap blok A, jarak saluran terjauh
sampai titik tinjau saluran di muara saluran
sekunder blok A adalah 300 meter, di blok B
sejauh 400 dan di blok C 250 meter. Jarak
limpasan air untuk semua blok sekitar 20
meter.
suhardjon 2014
47
•Bila ditinjau dari keseluruhan luas,
jarak terjauh saluran drainasi menuju
ke titik tinjau di muara yang akan
masuk ke sungai, adalah 820 meter.
•Kecepatan saluran pembuang ratarata 0,3 m/det, waktu koefsien retensi
(Cs) = 0,80,
•Tinggi curah hujan maksimum R24
dengan kala ulang 5 tahun, sebesar
81,48 mm, dan untuk kala ulang 10
tahun, sebesar 90,00 mm.
suhardjon 2014
48
Hitunglah:
•Debit banjir rencana di titik
tinjau ujung saluran drainase di
masing-masing blok.
•Debit banjir rencana di titik
tinjau
ujung
akhir
saluran
drainase sebelum masuk ke
sungai.
suhardjon 2014
49
Mari kita
diskusik
an
suhardjon 2014
50
Debit
Banjir
Suhardjono
2014
1
Bila Q
salah,
semua
salah!
suhardjon 2014
2
3.1. Pengujian data
curah hujan
• bertujuan untuk mengetahui
mutu data curah hujan
yang diperoleh
– Data yang hilang dan
analisis konsistensi
– Ketidakadaan Trend
– Kestabilan Data
– Persistensi Data
suhardjon 2014
3
3.3. Debit Banjir
Rancangan (Q)
suhardjon 2014
4
Debit banjir rancangan
• dapat berupa debit
air hujan saja
• atau perjumlahan
antara debit air
hujan dan debit air
kotor
suhardjon 2014
5
Debit banjir dipengaruhi oleh
•
•
•
•
•
Luasan
Bentuk
Kemiringan
Jenis tanah
Tata guna lahan
DAS
DAS : daerah dimana air
hujan yang jatuh (di daerah
tersebut) mengalir menuju
muara yang sama
suhardjon 2014
6
Metode Rasional
berfungsi untuk menghitung
debit banjir rancangan, yang
berupa debit puncak
banjir (Qp), jadi termasuk
banjir rancangan non
hidrograf
Untuk kawasan pemukiman
cukup akurat bila luasnya
kurang dari 500 Ha
suhardjon 2014
7
Rumus
Rasional
Q p = 0,278 C.I.A
km2)
Q
p
(satuan A dalam
= 0,00278 C.I.A (satuan A dalam Ha)
Adapun,
Q = kapasitas pengaliran (m3/ detik ).
C = Koefsien Pengaliran
i = Intensitas hujan (mm/jam)
A =Luas daerah pengaliran (Ha atau
km2 )
* 0,00278 adalah faktor konversi agar satuan jadi m3/det.
Hujan selama 1 jam dengan intensitas 1 mm/jam di daerah
seluas 1 km2, maka debit banjirnya 0,278 m3/dtk, dan akan
melimpas merata selama 1 jam.
suhardjon 2014
8
Analisis satuan, bila I dalam mm/
jam
Qp = k. C.I.A
bila A dalam satuan Ha
(m3/det) = (mm/jam)* (Ha)
= (0,001 m/ 3.600 det) * (10.000 m2)
k = 0,00278 (m3/det)
Bila A dalam Km2
=(0,001 m/ 3.600 det) (1.000.000 m2)
k
= 0,278 (m3/det)
suhardjon 2014
9
Analisis satuan:
1 mm/jam berapa
l/det/Ha?
(mm/jam) x Ha = (0,001dm/ 3.600det) x
1.000.000 dm2
= 0, 278 dm3/det/Ha
Atau
1 mm/jam = 0,278 liter/det/Ha
suhardjon 2014
10
Rumus Rasional
Metode rasional yang telah dimodifkasi
adalah sebagai berikut (Hindarko, 2000)
Qp = Cs.C.I.A
A luas dalam hektar
I intensitas hujan dalam liter/det/
Ha
Qp debit puncak dalam liter/det
C koefsien pengaliran
Cs = koefsien retensi untuk daerah
ase
, Drain
pemukiman dan
000
2
,
o
k
sha
r
E
a
perkotaan
0,80.
t
d
i
n
b
i
r
r: H
ene
Sumbe n, Jakarta: P
suhardjon 2014
aa
Perkot
11
Rumus penghitung banjir
rancangan non hidrograf yang
lain
• Der Weduwen untuk luas daerah
aliran sungai sampai 100 km²,
• Melchior untuk luas daerah
aliran sungai lebih dari 100 km²
• Haspers untuk lebih dari 5000 ha
suhardjon 2014
12
oh
t
n
o
C
QT
1a
= 0,00278 C.I.A
A = 0,26 km2
C = 0,70
I10 = 139 mm/jam
Q10 = 0,00278 . 0,70 . 139 . 0,26
= 0,0703 m3/dtk.
suhardjon 2014
13
oh
t
n
o
C Bila I dalam satuan l/det/Ha,
1b luas dalam satuan Ha maka Q =
C.Cs.A.i dalam satuan l/det
intensitas hujan 575 liter/detik/ha.;
koefsien retensi Cs = 0,8; Luas A = 30 m2
= 0,003 ha; koef pengaliran C = 0,78
Debit
banjir = C.Cs.A.i
= 0,78 x 0,8 x 0,003 x 575
= 1,07 liter/detik
= 0,00107 m3/det
suhardjon 2014
14
Intensitas Hujan (I)
adalah tinggi hujan
dibagi lamanya hujan
dalam satuan mm/jam
atau l/det/ha.
suhardjon 2014
15
Intesitas hujan
• merupakan faktor penentu
debit banjir.
• hasil analisis intensitas
hujan umumnya berupa
lengkung intensitas.
• Lengkung hubungan
intensitas hujan durasi
suhardjon 2014
16
Durasi
• Lamanya hujan
(durasi waktu
hujan), mis: 5, 10,
30, 60, 120 menit
(atau dalam satuan
jam)
Intensitas
• Tinggi air hujan
dalam satuan
waktu tertentu,
dalam satuan
mm/jam atau l/
det/ha
• Durasi banjir
untuk lingkunan
perumahan
antara 5 menit
sampai 24 jam suhardjon 2014
17
Lengkung Intensitas Hujan
300.00
Intensitas mm/jam
250.00
Perhatikan satuan intensitas ada yang
dalam l/det/ha, dan satuan waktu ada
yang dalam jam
200.00
R10
150.00
R5
100.00
50.00
0.00
0
10
20
30
40
50
60
70
Durasi hujan menit
suhardjon 2014
18
Contoh: Kurve Intensitas Hujan Jakarta
Sumber: Hindarko (2000)
suhardjon 2014
19
Rumus Intensitas Hujan
Rumus Monotobe
2/3
R24 24
i=
24 tc
mm/jam
Bila R24 = 81,48 mm/jam,
tc = jam
Maka i = (81,48/24)*(24/6)
= 8,55 mm/jam
suhardjon 2014
2/3
20
Rumus Intensitas Hujan yang
lain…
Tablot I =
Sherman I =
Ishiguro
I=
Adapun
I = Intensitas curah hujan maksimum (
mm/jam )
t = Durasi curah hujan ( menit )
a, b, n, m = Ketetapan
R24 = Curah hujan maksimum dalam 24 jam
( mm )
suhardjon 2014
21
Waktu konsentrasi
(tc)
tc = to + td (menit)
• to = waktu limpas permukaan
– Jarak aliran sampai saluran terdekat
– Koefsien pengaliran DAS (C)
• Semakin besar resapan DAS semakin besar to
– Kemiringan permukaan DAS
• Semakin curam DAS semakin kecil to
td = waktu limpas saluran = L / v
L panjang saluran, v kecepatan rata-rata
Semakin jauh jarak limpasan, semakin besar td
suhardjon 2014
22
tc = t o + t d
(menit)
A : titik terjauh
B : titik tinjau
to : inlet time
td : conduit time
Daerah
pengaliran:
tempat curah
hujan mengalir,
menuju ke titik
tinjau tertentu.
A
B
to
td
suhardjon 2014
23
to = waktu limpas permukaan
Lo
t 0 60 * 0 , 0195
s
Rumus lain...
to =
0 . 195
0.167
nd
2
3.28
L
0
3
s
to = waktu limpas permukaan (menit)
L0 = jarak dari titik terjauh ke fasilitas drainase
(m)
s = kemiringan daerah pengaliran (0,005 –
suhardjon 2014
0,02)
24
A
B
Luas daerah 100 x 400
meter = 4 Ha = 0,04
km2
lua
C
Jarak dari A ke B = 50 meter
Jarak dari B ke titik tinjau C = 400
meter
Kemiringan lahan 1%
Saluran drainase sekunder dari beton,
suhardjon 2014
25
kecepatan 0,2 m/det
jarak limpasan 125 m,
kemiringan DAS 3%,
Koef. pengaliran 0,30
Dengan menarik garis
Maka to = 23 menit
Sumber : Hindarko (2000)
suhardjon 2014
26
Waktu konsentrasi
(tc)
Dapat juga dihitung
dengan
rumus
L n
Rumus
t 0.93
0.6
Kinematik
Bransby
William
c
0.6
i 0.4 S 0.3
L 1
tc 21.3
0.4 0.2
5280 A S
Dan rumus tc yang lainnya….
suhardjon 2014
27
Koefsien Pengaliran c
perbandingan antara jumlah
air yang mengalir
(melimpas) di permukaan
dengan jumlah air hujan
yang turun di kawasan
tersebut
Dipengaruhi oleh:
Kemiringan, tata guna lahan,
jenis tanah, kebahasan tanah
suhardjon 2014
28
Tata Guna Lahan Perkotaan
Kawasan pemukiman
•Kepadatan rendah 20
Koefsen
pengaliran C
0,25 – 0,40
rumah/Ha
•Kepadatan sedang
•Kepadatan tinggi > 60 rmh/
0,40 – 0,70
•Dengan sumur resapan
Kawasan perdagangan
Kawasan Industri
Taman, Jalur Hijau,
0,20 – 0,30
0,70 – 0,80
Ha
sejenisnya
0,90 - 0,95
0,80 – 0,90
0,20 – 0,30
Sumber : Hindarko (2000)
suhardjon 2014
29
Langkah menghitung
Q
Peta
Tatagun
(topograf)
a lahan
daerah
Luas
daera
h
Koef
Pengaliran
dan
Retensi
A
C dan Cs
Jenis
Tanah
Data
hujan
Intensitas hujan
dengan kala ulang
tertentu
I
Debit rancangan
Q = 0,278 . Cs. C . I . A
suhardjon 2014
30
Koefsien Retensi
cs
Akibat adanya berbagai
hambatan dalam pengaliran
air limpasan, maka besar
debit puncak banjir dapat
berkurang
Untuk daerah pemukiman dan
perkotaan adalah 0,80
Untuk luas daerah yang kecil
besar koefsien retensi ini adalah
1
suhardjon 2014
31
27
h
5
o
t
m
l
n
Condarko•h
Hi
Talang rumah
• Ukuran atap rumah P = 6 m dan L = 4 m
• dipasang talang ukuran basah 0,15 m x 0,15 m.
• Hitung ukuran talang PVC vertikal nya
Sudut miring genteng rumah 450
Jarak miring 5,648 m, diperoleh 1 menit pada
koefsien pengaliran 0,9 (lihat tabel)
Kcepatan di dalam talang adalah 0,05 m/dt, maka :
td = (Panjang Talang) / (kecepatan) =
6/0,05 = 2 menit
• Waktu Konsentrasi = to + td = 3 menit,
• dengan membaca Kurva Intensitas Hujan
dengan Periode 10 tahun diperoleh I =
420 liter/dt/ha
suhardjon 2014
32
Contoh 2 (lanjutan)
• Luas atap 6 x 5,648 = 33,8 m2 = 0,00338 ha
• kawasan permukiman Cs = 0,8,
• besarnya debit diperkirakan sebesar:
Q = C.Cs.A.I = 0,9*0,8 *0,00338*420
= 1,15 liter/dt = 0,00115 m3/dt
Kecepatan air lewat pipa PVC,
V= c √(2gH) = 0,6 √ ( 2x10x0,1) = 0,85 m/det
Luas pipa PVC = Q/V = 0,00115/ 0,85 = 0014
m2
Dipakai diameter 5 cm , luasnya 0,0019 m2
OK
suhardjon 2014
33
n
o
C
3
h
to
Hitung luas lubang tali air…
suhardjon 2014
34
Contoh 3
(Hindarko, hlm 60 – 63)
• Luas aspal Aasp
0,9,
= 6 x 4 = 24 m2: C
aspal
=
• Luas rumput Armp = 6 x 1 = 6 m2 : C
0,3
rumput
• Cgab = (Aasp x C
+Armp
asp
+ Armp x Crmp)/A
asp
=
= (24 x 0,9 + 6 x 0,3)/(24+6) = 0,78
• Jarak A ke B = √(25+9) = 5,83 m, kemiringan
2%, Cgab =0,78 maka to = 1 menit (tidak ada
waktu limpas, tidak ada saluran, langsung
sehingga waktu
konsentrasi = 1 menit
ke lubang, td = o)
suhardjon 2014
35
Contoh 3
(lanjutan)
• Dari kurve intensitas hujan untuk kala
ulang 5 tahun didapat I = 575
liter/detik/ha.;
• untuk perkotaan Cs = 0,8; luas (A) 24
+ 6 = 30 m2 = 0,003 ha
• Debit banjir = C.Cs.A.i
• = 0,78 x 0,8 x 0,003 x 575
• = 1,07 liter/detik
• = 0,00107 m3/det
suhardjon 2014
36
Contoh 3
(lanjutan)
• Kecepatan air di lubang tali air:
V = c √(2gH) = 0,6 √(2x10x0,05) = 0,6
m/det (koef kontraksi c = 0,6)
• Luas lubang tali air = Q/A =
0,00107/0,6 = 0,00018 m2 bila
dipakai lubang ukuran 0,10 x 0,05 =
0,005 m2 telah memenuhi.
(umumnya lubang tali air berukuran
0,20 x 0, 15 karena adanya sampah
dan penyumbatan lainnya)
suhardjon 2014
37
Tinjauan titik Q
Luas jalan aspal = (160+40) X3x10 = 6000m2
Luas kaveling rumah = (160x40) x 3 = 19200 m2
C aspal= 0,9 C kaveling = 0,6
C gabungan =
= (6000 x 0,9 + 19200 x 0,6)/(6000 + 19200)
= 0,68
suhardjon 2014
38
Waktu tempuh permukaan to= 1 menit
Jarak limpas terpanjang O-P-Q
(80+ 3x40+2x10) = 220 m,
bila v = 0,2 m/det
td = 220/0,2 = 1100 det= 18,3 menit
Waktu konsentrasi = to +td = 19,3 menit
suhardjon 2014
39
t = 19,3 menit
Periode ulang 5 tahun
Maka diperoleh I = 335 liter/det/
Ha
Kawasan perkotaan Cs = 0,8
Luas DAS
= (6000+ 19200)
= 25200 meter2 = 2,52 Ha
Q = C.Cs.A.I
= 0,68 . 0,8 . 2,52,x 335
= 0,46 m3/det
suhardjon 2014
40
Tugas Kelompok 3
Rencana kompleks
perumahan ,
tergambar seperti
sketsa berikut
suhardjon 2014
41
Tugas Kelompok 3, lanjutan
Peruntukk
an
Perumaha
n
Taman
Luas
tanah/rm
h (m2)
lokasi
Jml
blok
A
4
20
200
16.000
B
3
16
120
5.760
C
2
24
80
3.840
Jml rmh/
blok
D dan E
Luas total
(m2)
7.950
Jalan
18.200
Total luas lahan kompleks peruamahan
suhardjon 2014
51.750
42
Tugas Kelompok 3, lanjutan
Keterangan :
•tiap kapling rumah 65% akan berupa bangunan dan 35%
berupa halaman, jalan terdiri dari 80% aspal dan 20% tepian
jalan berupa hamparan rumput
•jarak terjauh ke muara drainasi 840 meter,
kecepatan aliran 0,2 m/det, waktu limpas ke jalan
to = 3 menit,
•Tinggi curah hujan maksimum R24 dengan kala ulang 5
tahun, sebesar 67,51 mm, dan untuk kala ulang 10 tahun,
sebesar 84,32 mm.
•koefsien retensi Cs = 0,80, besaran C untuk
bangunan rumah = 0,90, halaman rumah 0,30,
aspal = 0,95, tepian jalan = 0,40, taman = 0,20
suhardjon 2014
43
Tugas Kelompok 3, lanjutan
• Hitunglah besar debit rancangan di titik X
• Saluran drainasi di titik X , berbentuk saluran
persegi, dan kecepatan aliran di dalam saluran 0,85
m/detik, rencanakan ukuran saluran tersebut.
• Bila debit air limbah rumah tangga sebesar =
0,0041 m3/dtk/km2. Hitunglah besar debit air limbah
buangan di areal tsb. Berapa perbandingan antara
debit akibat air limbah dengan debit akibat air
hujan. Bagaimana pendapat Anda tentang hal
tersebut.
suhardjon 2014
44
Tugas Kelompok 3
Sketsa perumahan baru
A
A
A
C
B
A
C
B
Sungai,
sebagai
saluran
primer
drainase
Muara saluran sekunder
suhardjon 2014
45
•Terdiri dari delapan blok, terdiri empat buah
blok A sebagai perumahan kelas menengah
masing-masing seluas 12.000 m2 (luas
bangunan 80% dan halaman 20%)., dua blok
perumahan kelas elite yakni blok B masingmasing seluas 23.000 m2 (luas bangunan
60% dan halaman 40%). Dan dua blok ruko
yakni blok C, masing-masing seluas 8.200 m2
(luas bangunan 75% halaman 25%).
•Total luas jalan masing-masing blok A dan blok
B adalah 1.200 m2 yang terdiri dari bagian
yang diaspal 80%, dan bagian rumput tepi
jalan 20%. Sedangkan jalan kawasan ruko di
blok C jalan aspal seluas 600m2, dengan
lapangan parkir seluas 400m2.
suhardjon 2014
46
•Koefesien limpasan (C) untuk aspal 0,90;
rumput tepi jalan 0,30, rumah/ bangunan
0,80, halaman rumah 0,35, lapangan parker
0,65.
•Luas taman yang berada di blok C adalah
4000 m2 dan memakai beberapa sumur
resapan, sehingga koefsien limpasan untuk
taman ditetapkan C= 0,20.
•Untuk setiap blok A, jarak saluran terjauh
sampai titik tinjau saluran di muara saluran
sekunder blok A adalah 300 meter, di blok B
sejauh 400 dan di blok C 250 meter. Jarak
limpasan air untuk semua blok sekitar 20
meter.
suhardjon 2014
47
•Bila ditinjau dari keseluruhan luas,
jarak terjauh saluran drainasi menuju
ke titik tinjau di muara yang akan
masuk ke sungai, adalah 820 meter.
•Kecepatan saluran pembuang ratarata 0,3 m/det, waktu koefsien retensi
(Cs) = 0,80,
•Tinggi curah hujan maksimum R24
dengan kala ulang 5 tahun, sebesar
81,48 mm, dan untuk kala ulang 10
tahun, sebesar 90,00 mm.
suhardjon 2014
48
Hitunglah:
•Debit banjir rencana di titik
tinjau ujung saluran drainase di
masing-masing blok.
•Debit banjir rencana di titik
tinjau
ujung
akhir
saluran
drainase sebelum masuk ke
sungai.
suhardjon 2014
49
Mari kita
diskusik
an
suhardjon 2014
50