Q
p
= Debit puncak m
3
detcm t
p
= Waktu antara titik berat curah hujan hingga mencapai puncak hidrograf T
p
= Waktu yang diperlukan antara permulaan hujan hinggai mencapai
puncak hidrograf Koefisien
– koefisien Ct dan Cp harus ditentukan secara empirik, karena besarnya berubah-ubah antara daerah yang satu dengan daerah yang lain. Dalam
sistem metrik besarnya Ct antara 0,75 dan 3,00, sedangkan Cp berada antara 0,90 hingga 1,40, dimana bila nilai Cp mendekati nilai terbesar maka nilai Ct akan
mendekati nilai terkecil, demikian pula sebaliknya. Snyder hanya membuat model untuk untuk menghitung debit puncak dan waktu yang diperlukan untuk mencapai
puncak dari suatu hidrograf saja, sehingga untuk mendapatkan lengkung hidrografnya memerlukan waktu untuk menghitung parameter-parameternya.
2.6. Pemodelan Sungai dengan Menggunakan HEC-RAS
Dalam perencanaan sungai digunakan program HEC-RAS Hydrologic Engineering System-River Analysis System. HEC-RAS adalah sebuah sistem yang
didesain untuk penggunaan yang interaktif dalam lingkungan yang bermacam- macam. Ruang lingkup HEC-RAS adalah menghitung profil muka air dengan
pemodelan aliran steady dan unsteady, serta penghitungan pengangkutan sedimen. Element yang paling penting dalam HEC-RAS adalah tersedianya geometri saluran,
baik memanjang maupun melintang. Dengan adanya HEC-RAS maka tinggi muka air diketahui, yang berguna sebagai acuan untuk menentukan elevasi puncak krib.
2.6.1. Profil Muka Air Pada Aliran Steady
Dalam bagian ini HEC-RAS memodelkan suatu sungai dengan aliran steady berubah lambat laun. Sistem ini dapat mensimulasikan aliran pada seluruh jaringan
saluran ataupun pada saluran tunggal tanpa percabangan, baik itu aliran kritis,
Universitas Sumatera Utara
subkritis, superkritis ataupun campuran sehingga didapat profil muka air yang diinginkan. Konsep dasar dari perhitungan adalah menggunakan persamaan energi
dan persamaan momentum. Kehilangan energi juga di perhitungkan dalam simulasi ini dengan menggunakan prinsip gesekan pada saluran, belokan serta perubahan
penampang, baik akibat adanya jembatan, gorong-gorong ataupun bendung pada saluran atau sungai yang ditinjau.
2.6.2. Profil Muka Air Pada Aliran Unsteady
Pada sistem pemodelan ini, HEC-RAS mensimulasikan aliran unsteady pada jaringan saluran terbuka. Awalnya aliran unsteady hanya di disain untuk
memodelkan aliran subkritis, tetapi versi tebaru dari HEC-RAS yaitu versi 4.0
Beta dapat juga untuk memodelkan aliran superkritis, kritis, subkritis ataupun campuran, serta loncatan hidrolik. Selain itu penghitungan kehilangan energi pada
gesekan saluran, belokan serta perubahan penampang juga diperhitungkan.
2.6.3. Konsep Penghitungan Profil muka air dalam HEC-RAS
Dalam HEC-RAS penampang sungai atau saluran ditentukan terlebih dahulu, kemudian luas penampang akan dihitung. Untuk mendukung fungsi saluran sebagai
penghantar aliran maka penampang saluran di bagi atas beberapa bagian. Pendekatan yang dilakukan HEC-RAS adalah membagi area penampang berdasarkan dari nilai n
koefisien kekasaran manning sebagai dasar bagi pembagian penampang. Setiap aliran yang terjadi pada bagian dihitung dengan menggunakan persamaan
Manning : = .
…………………….2.34 =
,
�. …………………….2.35
Universitas Sumatera Utara
Dimana : K
= nilai pengantar aliran pada unit n
= koefisien kekasaran manning A
= luas bagian penampang
R = jari-jari hidrolik
Perhitungan nilai K dapat dihitung berdasarkan kekasaran manning yang dimiliki oleh bagian penampang, terlihat seperti di gambar 2.1:
Gambar 2.1 Penampang HEC-RAS
Setelah penampang ditentukan maka HEC-RAS akan menghitung profil muka air. Konsep penghitungan profil permukaan air berdasarkan persamaan energi yaitu:
+ +
� �
= +
+
� �
+ ℎ …………….2.36 Dimana :
Y
1
, Y
2
= tinggi kedalaman pada cross-section 1 dan 2 m z
1
, z
2
= elevasi dasar saluran pada cross-section 1 dan 2 m V
= kecepatan aliran α
= koefisien kecepatan h
e
= energy head loss Tinggi energi yang hilang h
e
diantara 2 cross-section disebabkan oleh kehilangan akibat gesekan dan kehilangan akibat penyempitan atau pelebaran. Persamaan tinggi
energi yang hilang tersebut adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Masukan Data Cross Section Sungai
Gambar 2.3 Keluaran Data Cross Section Sungai
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kota Medan adalah salah satu kota yang sangat pesat pertumbuhannya, dimana daerah pinggiran yang selama ini adalah daerah pertanian ataupun lahan
kosong berubah menjadi daerah pemukiman dan perumahan penduduk, yang selama ini merupakan daerah resapan air telah berubah fungsi menjadi
penyumbang banjir karena tanah diatas perumahan tersebut tidak lagi menyerap air. Kota Medan dilintasi oleh beberapa sungai termasuk diantaranya Sungai Sei
Sikambing. Sungai Sei Sikambing merupakan anak Sungai Deli. Dengan kondisi saat ini, Sungai Sei Sikambing berpotensi menimbulkan banjir di Kota Medan.
Banyak warga yang bermukim di pinggir menyebabkan seringnya terjadi gerusan erosi di tebing sungai yang disebabkan oleh banjir. Gerusan erosi itu
sendiri dapat menyebabkan longsor yang membahayakan pemukiman penduduk di sepanjang pinggir sungai. Selain itu erosi juga dapat menyebabkan terjadinya
longsor yang memutus akses jalan. Alirangenangan air dapat terjadi karena adanya luapan-luapan pada daerah di kanan atau kiri sungai akibat alur sungai
yang tidak memiliki kapasitas yang cukup bagi debit aliran yang lewat. Pada Geometri sungai Seikambing berupa profil memanjang dan
melintang sungai dari hasil interpretasi peta topografi sungai Seikambing yang diperoleh dari Dinas Pekerjaan Umum Dis.PU dan Badan Metereologi dan
Geofisika BMG Kota Medan.
Universitas Sumatera Utara
