hujan jam-jaman (mm)
Gambar 3.11. Hidrograf Satuan Sintetik Snyder
Q (mᵌ/dt/mm)
T (jam)
Gambar 3.9 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu
T ( jam )
Q ( m3/dt/mm)
T (jam)
Q (m3/dt/mm)
SOAL 3SOAL 3
SOAL 3
SOAL 3
HIDROGRAF SATUAN SINTETIK HIDROGRAF SATUAN SINTETIK
HIDROGRAF SATUAN SINTETIK
HIDROGRAF SATUAN SINTETIK
Alief Nur Afrizal
125060400111080
Latar Belakang
Dalam perencanaan di bidang sumber daya air, seringkali diperlukan data debit banjir rencana yang realistis. Banjir rencana dengan periode ulang tertentu dapat dihitung dan data debit banjir atau data hujan. Apabila data debit banjir tersedia cukup panjang (>20 tahun), debit banjir dapat langsung dihitung dengan
metode analisis probabilitas. Sedang apabila data yang tersedia hanya berupa data hujan dan karakteristik DAS, salah satu metoda yang disarankan adalah menghitung debit banjir dari data hujan maksimum harian rencana dengan superposisi hidrograf satuan (Harto, 1993).
Banyak konsep hidrograf satuan yang digunakan untuk melakukan transformasi dari hujan menjadi debit aliran. Data yang diperlukan untuk menurunkan hidrograf satuan terukur di DAS yang ditinjau adalah data hujan otomatis dan pencatatan debit di titik pengamatan tertentu. Namun jika data hujan yang diperlukan untuk menyusun hidrograf satuan terukur tidak tersedia digunakan analisis hidrograf banjir sintetis.
Metoda hidrograf satuan sintetis yang saat ini umum digunakan di Indonesia antara lain adalah metoda Snyder, SCS, Nakayasu, GAMA-1, HSS αβγ dan Limantara. Metoda Snyder, SCS, Nakayasu dikembangkan diluar negeri, sedang metoda perhitungan hidrograf satuan sintetis yang pertama dikembangkan di Indonesia adalah metoda HSS Gama-1 yang dikembangkan di Universitas Gajah Mada (Harto, 1993). Selanjutnya dikembangkan metode HSS αβγ di Institut Teknologi 10 November (Lasidi et.al, 2003) dan HSS Limantara di Universitas Brawijaya (Lily, 2008).
Setiap metoda hidrograf memiliki parameter dan karakteristik masing-masing sehingga setiap metoda tidak bisa terapkan di setiap daerah di dunia.
Dalam soal 3 ini membahas suatu prosedur umum perhitungan hidrograf satuan sintetis (HSS) untuk perhitungan hidrograf banjir. Adapun metoda hidrograf yang digunakan yaitu metoda Snyder, Nakayasu, dan GAMA-1. Prosedur yang dibahas ini bersifat umum karena pada prinsipnya dapat digunakan untuk membentuk berbagai bentuk dasar hidrograf satuan sintetis.
Identifikasi Masalah
Di daerah di mana data hidrologi tidak tersedia untuk menurunkan hidrograf satuan, maka dibuat hidrograf satuan sintetis yang didasarkan pada karakteristik fisik dari DAS. Beberapa metode yang digunakan adalah metoda Snyder, SCS, Nakayasu, GAMA-1, HSS αβγ dan Limantara. Namun dalam pembahasan kali ini hanya menghitung dengan metoda Snyder, Nakayasu, dan GAMA-1. Perhitungan ketiga metode tersebut kemungkinan menghasilkan hasil yang berbeda, hal ini dikarenakan masing-masing metode mempunyai parameter dan karakteristik yang berbeda pula.
Rumusan Masalah
Berapa hasil perhitungan hidrograf satuan metoda Snyder?
Berapa hasil perhitungan hidrograf satuan metoda Nakayasu?
Berapa hasil perhitungan hidrograf satuan metoda GAMA-1?
4. Bagaimana perbandingan dari hasil perhitungan metoda Snyder, Nakayasu,
dan GAMA-1?
Batasan Masalah
Dalam pembahasan kali ini, penyusun hanya membatasi pada perhitungan hidrograf satuan metoda Snyder, Nakayasu, dan GAMA-1 serta membandingkan hasil perhitungan dari ketiga metoda tersebut.
Tujuan
Mengetahui hasil perhitungan hidrograf satuan metoda Snyder
Mengetahui hasil perhitungan hidrograf satuan metoda Nakayasu
Mengetahui hasil perhitungan hidrograf satuan metoda GAMA-1
Mengetahui perbandingan dari hasil perhitungan metoda Snyder, Nakayasu, dan GAMA-1
Manfaat
Pembaca dapat mengetahui dan menerapkan perhitungan hidrograf satuan sintetis di daerah di mana data hidrologi tidak tersedia untuk menurunkan hidrograf satuan.
Kajian Pustaka
Hidrograf Satuan
Teori klasik hidrograf satuan berasal dari hubungan antara hujan efektif dengan limpasan langsung. Hubungan tersebut merupakan salah satu komponen model watershed yang umum. Teori hidrograf satuan merupakan penerapan pertama teori sistem linier dalam hidrologi (Soemarto, 1987).
Sherman pada tahun 1932 (dalam Bambang Triatmodjo, 2006) mengenalkan konsep hidrograf satuan, yang banyak digunakan untuk melakukan transformasi dari hujan menjadi debit aliran. Hidrograf satuan didefinisikan sebagai hidrograf limpasan langsung (tanpa aliran dasar) yang tercatat diujung hilir DAS yang ditimbulkan oleh hujan efektif sebesar 1mm yang terjadi secara merata di permukaan DAS dengan intensitas tetap dalam suatu durasi tertentu.
Gambar 3.1 Hidrograf (Sumber: Sri Harto 1993)
Gambar 3.2 Prinsip Hidrograf Satuan (Sumber: Triatmodjo 2006)
Hidrograf Satuan Sintetis
Di daerah di mana data hidrologi tidak tersedia untuk menurunkan hidrograf satuan, maka dibuat hidrograf satuan sintetis yang didasarkan pada karakteristik fisik dari DAS. Berikut ini diberikan beberapa metode yang biasa digunakan.
Metode Snyder
Gupta pada tahun 1989 (dalam Triatmodjo 2006) empat parameter yaitu waktu kelambatan, aliran puncak, waktu dasar, dan durasi standar dari hujan efektif untuk hidrograf satuan dikaitkan dengan geometri fisik dari DAS dengan hubungan berikut.
Tp = Ct (L Lc)0,3 (3.1)
Qp = CP A / tp (3.2)
T = 3 + (tP / 8) (3.3)
TD = tP / 5,5 (3.4)
Apabila durasi hujan efektif tr tidak sama dengan durasi standar tD, maka:
TpR = tp + 0,25 (tr - tD) (3.5)
QpR = Qp tp / tpR (3.6)
dengan:
tD : durasi standar dari hujan efektif (jam)
tr : durasi hujan efektif (jam)
tp : waktu dari titik berat durasi hujan efektif tD ke puncakhidrograf satuan (jam)
tpR : waktu dari titik berat durasi hujan tr ke puncak hidrograf satuan (jam)
T : waktu dasar hidrograf satuan (hari)
Qp : debit puncak untuk durasi tD
QpR : debit puncak untuk durasi tr
L : panjang sungai utama terhadap titik kontrol yang ditinjau (km)
Lc : jaraj antara titik kontrol ke titik yang terdekat dengan titik berat DAS (km)
A : luas DAS (km2)
Ct : koefisien yang tergantung kemiringan DAS, yang bervariasi dari 1,4 sampai 1,7
Cp : koefisien yang tergantung pada karakteristik DAS, yang bervariasi antara 0,15 sampai 0,19
Dengan menggunakan rumus-rumus tersebut di atas dapat digambarkan hidrograf satuan. Untuk memudahkan penggambaran, berikut ini diberikan beberapa rumus:
W50 = 0,23 A1,08 QpR1,08 (3.7)
W75 = 0,13 A1,08 QpR1,08 (3.8)
Dengan W50 dan W75 adalah lebar unit hidrograf pada debit 50% dan 75% dari debit puncak, yang dinyatakan dalam jam. Sebagai acuan, lebar W50 dan W75 dibuat dengan perbandingan 1:2; dengan sisi pendek di sebelah kiri dari hidrograf satuan (Trianmodjo, 2006)
Gambar 3.3 Bentuk Umum HSS Snyder (sumber:Chow, et al, 1988), (Bedient-Huber, 1992)
Metode GAMA I
Gambar 3.4 Hidrograf satuan sintetik GAMA I
(sumber: Triatmodjo 2006)
Hidrograf satuan sintetis Gama I dikembangkan oleh Sri Harto (1993) berdasar perilaku hidrlogis 30 DAS di Pulau Jawa. Meskipun diturunkan dari data DAS di Pulau Jawa, ternyata hidrograf satuan sintetis Gama I berfungsi baik untuk berbagai daerah lain di Indonesia.
HSS Gama I terdiri dari tiga bagian pokok yaitu sisi naik (rising limb), puncak (crest) dan sisi turun/resesi (recession limb). Gambar 3.4 menunjukkan HSS Gama I. Dalam gambar tersebut tampak ada patahan dalam sisi resesi. Hal ini disebabkan sisi resesi mengikuti persamaan eksponensial yang tidak memungkinkan debit sama dengan nol. Meskipun pengaruhnya sangat kecil namun harus diperhitungkan mengingat bahwa volume hidrograf satuan harus tetap satu.
HSS Gama I terdiri dari empat variabel pokok, yaitu naik (time of rise - TR), debit puncak (Qp), waktu dasar (TB),dan sisi resesi yang ditentukan oleh nilai koefisien tampungan (K) yang mengikuti persamaan berikut:
Q1 = Qp e –(t-tp)/K (3.9)
dengan:
Q1 : debit pada jam ke t (m3/d)
Qp : debit puncak (m3/d)
t : waktu dari saat terjadinya debit puncak (jam)
K : koefisien tampungan
Selanjutnya hidrograf satuan dijabarkan dengan empat variabel pokok, yaitu waktu naik (Tr), debit puncak (Qp), waktu dasar (Tb) dan koefisien tampungan (k) persamaan tersebut:
Waktu puncak HSS Gama I (TR)
TR = 0.43 ()3 + 1.0665 SIM + 1.2775 (3.10)
Waktu dasar (TB)
TB = 27.4132 Tr0.1457 S-0.0986 SN0.7344 RUA0.2574 (3.11)
Debit puncak banjir (QP)
QP = 0.1836 A0.5886 Tr-0.4008 JN0.2381 (3.12)
Koefisien resesi
K/C = 0.5617 A0.1798 S-0.1446 SF-1.0897 D0.0452 (3.14)
Aliran dasar
QB = 0,4715 A0,6444 D0,943 (3.15)
dengan:
A : luas DAS (km2)
L : panjang sungai utama (km)
S : kemiringan dasar sungai
SF : faktor sumber, perbandingan antara jumlah panjang sungai tingkat satu dengan jumlah panjang sungai semua tingkat
SN : frekuensi sumber, perbandingan antara jumlah pangsa sungai tingkat satu dengan jumlah pangsa sungai semua tingkat
WF : faktor lebar, perbandingan antara lebar DAS yang diukur di titik sungai yang berjarak 0,75 L dengan lebar DAS yang diukur di sungai yang berjarak 0,25 L dari stasiun hidrometri.
JN : jumlah pertemuan sungai
SIM : faktor simetri, hasi kali antara faktor lebar (WF) dengan luas DAS sebelah hulu (RUA)
RUA : luas DAS sebelah hulu, perbandingan antara luas DAS yang diukur di hulu garis yang ditarik tegak lurus garis hubung antara stasiun hidrometri dengan titik yang paling dekat dengan titik berat DAS, melalui titik tersebut
D : kerapatan jaringan kuras, jumlah panjang sungai semua tingkat tiap satian luas DAS
Gambar 3.5 Sketsa Penetapan WF (sumber: Triatmodjo 2006)
Gambar 3.6 Sketsa Penetapan RUA (sumber: Triatmodjo 2006)
Persamaan tambahan yang terkait dengan HSS Gama I adalah indeks infiltrasi atau Φ indeks. Besarnya Φ indeks dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Φ = 10,4903 – 3,859 . 10-6 A2 + 1,6985 . 10-13 ( ASN)4 (3.16)
dengan:
Φ indeks : indeks infiltrasi (mm/jam)
A : luas DAS (km2)
SN : frekuensi sumber
Metode Nakayasu
Hidrograf satuan sintetis Nakayasu dikembangkan berdasarkan beberapa sungai di Jepang (Soemarto, 1987). Penggunaan metode ini memerlukan beberapa karakteristik parameter daerah alirannya, seperti :
Tenggang waktu dari permukaan hujan sampai puncak hidrograf (time of peak)
Tenggang waktu dari titik berat hujan sampai titik berat hidrograf (time lag)
Tenggang waktu hidrograf (time base of hydrograph)
Luas daerah aliran sungai
Panjang alur sungai utama terpanjang (length of the longest channel)
Bentuk persamaan HSS Nakayasu adalah
(3.17)
dengan :
Qp = debit puncak banjir (m3/dt)
Ro = hujan satuan (mm)
Tp = tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)
T0,3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari puncak sampai 30% dari debit puncak (jam)
CA = luas daerah pengaliran sampai outlet (km2)
Untuk menentukan Tp dan T0,3 digunakan pendekatan rumus sebagai berikut :
Tp = tg + 0,8 tr (3.18)
T0,3 = α tg (3.19)
Tr = 0,5 tg sampai tg (3.20)
tg adalah time lag yaitu waktu antara hujan sampai debit puncak banjir (jam). tg dihitung dengan ketentuan sebagai berikut :
sungai dengan panjang alur L > 15 km : tg =0,4 + 0,058 L
sungai dengan panjang alur L < 15 km : tg = 0,21 L0,7
Perhitungan T0,3 menggunakan ketentuan:
α = 2 pada daerah pengaliran biasa
α = 1,5 pada bagian naik hidrograf lambat, dan turun cepat
α = 3 pada bagian naik hidrograf cepat, dan turun lambat
Pada waku naik : 0 < t < Tp
Qa = (t/Tp)2,4 (3.21)
dimana Qa adalah limpasan sebelum mencapai debit puncak (m3/dt)
Pada kurva turun (decreasing limb)
selang nilai : 0 t (Tp + T0,3)
Qd1 = (3.22)
selang nilai : (Tp + T0,3) t (Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)
Qd2 = (3.23)
selang nilai : t > (Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)
Qd3 = (3.24)
Gambar 3.7 Hidrograf satuan sintetik Nakayasu (sumber: Triatmodjo 2006)
Analisa Perhitungan
Hujan Netto Jam-Jaman
Tabel 3.1 Distribusi Hujan Netto Jam-jaman
Hujan Jam-jaman ( mm )
No
Jam ke
Rasio
2
5
10
25
50
100
200
1000
1
1
0,550
81,047
97,723
108,764
122,715
133,064
143,336
153,572
177,281
2
2
0,143
21,066
25,400
28,270
31,896
34,586
37,256
39,917
46,079
3
3
0,100
14,777
17,818
19,831
22,374
24,261
26,134
28,001
32,323
4
4
0,080
11,764
14,185
15,787
17,812
19,314
20,805
22,291
25,733
5
5
0,067
9,934
11,978
13,332
15,042
16,310
17,569
18,824
21,730
6
6
0,059
8,684
10,471
11,654
13,148
14,257
15,358
16,454
18,995
HUJAN RANCANGAN (mm)
226,573
273,192
304,058
343,057
371,989
400,707
429,321
495,601
KOEFISIEN PENGALIRAN
0,650
0,650
0,650
0,650
0,650
0,650
0,650
0,650
HUJAN EFEKTIF (mm)
147,272
177,575
197,638
222,987
241,793
260,460
279,059
322,141
Sumber: Hasil Perhitungan
Gambar 3.8 Grafik Hujan Netto Jam-Jaman
3.8.2 Metode Nakayasu
Perhitungan Unit Hidrograf Metode Nakayasu
Parameter HSS Nakayasu
1
Luas DAS ( A )
=
550
km2
2
Panjang Sungai Utama ( L )
=
50
km
3
Parameter Alfa ( a )
=
3
4
Koefisien Pengaliran ( C )
=
0,65
5
Ro
=
1
mm
Parameter Bentuk Hidrograf
Menghitung waktu antara hujan samapi debit puncak banjir (tg)
tg = 0.4 + 0.058 L
=
3,30
jam
Menghitung waktu untuk mencapai puncak (Tp)
tr = 0.75*tg
=
2,48
jam
Tp = tg + (0,8 * tr)
=
5,28
jam
=
5
jam
Menghitung besarnya T0,3
T0,3 = a * tg
=
9,90
jam
=
10
jam
1,5 * T0,3
=
14,85
jam
=
15
jam
2 * T0,3
=
19,80
jam
Menghitung debit maksimum hidrograf satuan
Qp = (CA * Ro) / (3,6 * ((0,3 * Tp) + T0,3)
=
13,30
m3/dt
Perhitungan besarnya (Qb)
D
=
0,90
Qb (0,4751 A0,6444 D0,943)
=
25,09
m3/dt
Tabel 3.2. Lengkung Hidrograf Nakayasu
Karakteristik
Notasi
Persamaan
Awal
Akhir
Notasi
Nilai
Notasi
Nilai
Lengkung Naik
Qa
Qp . (t/Tp)2,4
0
0
Tp
5
Lengkung Turun Tahap 1
Qd1
Qp . 0,3^[(t-Tp)/T0,3]
Tp
5
Tp + T0,3
15
Lengkung Turun Tahap 2
Qd2
Qp . 0,3^[(t-Tp+0,5T0,3)/1,5T0,3]
Tp + T0,3
15
Tp + T0,3 + 1,5T0,3
30
Lengkung Turun Tahap 3
Qd3
Qp . 0,3^[(t-Tp+1,5T0,3)/2T0,3]
Tp + T0,3 + 1,5T0,3
30
~
~
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 3.3. Ordinat Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu
T (jam)
Q (m3/dt/mm)
Keterangan
0,00
0,000
Qa
1,00
0,245
2,00
1,295
3,00
3,426
4,00
6,833
5,00
13,304
Qp
Tp
6,00
12,188
7,00
10,793
Qd1
8,00
9,557
9,00
8,462
10,00
7,493
11,00
6,635
12,00
5,875
13,00
5,203
14,00
4,607
15,00
4,079
16,00
3,734
Qd2
17,00
3,444
18,00
3,175
19,00
2,928
20,00
2,700
21,00
2,490
lanjutan tabel 3.3
22,00
2,296
23,00
2,117
24,00
1,952
25,00
1,800
26,00
1,660
27,00
1,531
28,00
1,412
29,00
1,302
30,00
1,200
31,00
1,129
Qd3
32,00
1,062
33,00
0,999
34,00
0,941
35,00
0,885
36,00
0,833
37,00
0,784
38,00
0,737
39,00
0,694
40,00
0,653
41,00
0,614
42,00
0,578
43,00
0,544
44,00
0,512
45,00
0,482
46,00
0,453
47,00
0,427
48,00
0,401
49,00
0,378
50,00
0,356
Sumber : Hasil Perhitungan
Qp= 13,304 m3/detik/mmQp= 13,304 m3/detik/mmTp= 5 jamTp= 5 jam
Qp= 13,304 m3/detik/mm
Qp= 13,304 m3/detik/mm
Tp= 5 jam
Tp= 5 jam
Metode Snyder
Perhitungan Unit Hidrograf Metode Snyder
Parameter HSS Snyder
1
Luas DAS
CA
550,00
km2
2
Panjang sungai utama
L
50,00
km
3
Panjang sungai dari bagian hilir ke titik berat
Lc
22,50
km
4
Koefisien n
0,30
5
Koefisien Ct
1,80
6
Koefisien Cp
1,15
7
D
0,90
Parameter bentuk hidrograf
Menghitung waktu dari titik berat hujan ke debit puncak (tp)
tp =
Ct * ((L * Lc)n
=
14,81
jam
Menghitung curah hujan efektif (te)
te =
tp / 5,5
=
2,69
jam
Menghitung waktu untuk mencapai puncak (Tp)
tr =6jam,
Jika te>tr
tp' =
tp + 0,25(te-tr)
=
13,99
jam
Tp =
tp' + 0,5
=
14,49
jam
=
14
jam
Jika te
|
Tp =
tp + 0,5tr
=
17,81
jam
=
18
jam
Jika te=tr
Tp =
tp
=
14,81
jam
=
15
jam
Menghitung debit maksimum hidrograf satuan (Qp)
qp =
0,278 (Cp/tp)
=
0,018
m3/dt/km2
Qp =
qp . A
=
9,872
m3/dt
Perhitungan absis (nilai x)
x =
t / tp
=
lihat tabel
Penghitungan koefisien l dan a
l =
Qp.Tp/(A.h)
=
0,32
a =
1,32I2 + 0,15I + 0,045
=
0,23
Perhitungan besarnya ordinat y
y =
10-α(1-x)^2/x)
=
lihat tabel
Perhitungan besarnya Qt
Qt =
Qp . Y
=
lihat tabel
Perhitungan besarnya Qb
Qb =
0,4751 A0,6444 D0,943
=
25,091
m3/dt
Tabel 3.13. Ordinat Hidograf Satuan Sintetik Snyder
t
x
y
Qt
Keterangan
(jam)
(m3/dt/mm)
0,00
0,00
0,00
0,000
1,00
0,06
0,00
0,002
2,00
0,11
0,03
0,248
3,00
0,17
0,12
1,145
4,00
0,22
0,25
2,422
5,00
0,28
0,38
3,753
6,00
0,34
0,50
4,976
7,00
0,39
0,61
6,036
8,00
0,45
0,70
6,925
9,00
0,51
0,78
7,656
10,00
0,56
0,84
8,247
11,00
0,62
0,88
8,718
12,00
0,67
0,92
9,086
13,00
0,73
0,95
9,367
14,00
0,79
0,97
9,574
15,00
0,84
0,98
9,720
16,00
0,90
0,99
9,812
17,00
0,95
1,00
9,860
18,00
1,01
1,00
9,872
Qp
19,00
1,07
1,00
9,850
Qt
20,00
1,12
0,99
9,802
21,00
1,18
0,99
9,732
22,00
1,24
0,98
9,643
23,00
1,29
0,97
9,537
24,00
1,35
0,95
9,418
25,00
1,40
0,94
9,289
Lanjutan tabel 3.13
26,00
1,46
0,93
9,150
27,00
1,52
0,91
9,003
28,00
1,57
0,90
8,850
29,00
1,63
0,88
8,693
30,00
1,68
0,86
8,532
31,00
1,74
0,85
8,368
32,00
1,80
0,83
8,202
33,00
1,85
0,81
8,035
34,00
1,91
0,80
7,867
35,00
1,96
0,78
7,699
36,00
2,02
0,76
7,531
37,00
2,08
0,75
7,364
38,00
2,13
0,73
7,198
39,00
2,19
0,71
7,033
40,00
2,25
0,70
6,870
41,00
2,30
0,68
6,708
42,00
2,36
0,66
6,549
43,00
2,41
0,65
6,392
44,00
2,47
0,63
6,237
45,00
2,53
0,62
6,085
46,00
2,58
0,60
5,935
47,00
2,64
0,59
5,788
48,00
2,69
0,57
5,643
Qt
49,00
2,75
0,56
5,501
50,00
2,81
0,54
5,362
51,00
2,86
0,53
5,225
52,00
2,92
0,52
5,091
53,00
2,98
0,50
4,960
54,00
3,03
0,49
4,832
55,00
3,09
0,48
4,707
56,00
3,14
0,46
4,584
57,00
3,20
0,45
4,464
58,00
3,26
0,44
4,347
59,00
3,31
0,43
4,232
60,00
3,37
0,42
4,120
61,00
3,42
0,41
4,011
62,00
3,48
0,40
3,904
63,00
3,54
0,38
3,800
64,00
3,59
0,37
3,698
Lanjutan tabel 3.13
65,00
3,65
0,36
3,599
66,00
3,71
0,35
3,502
67,00
3,76
0,35
3,407
68,00
3,82
0,34
3,315
69,00
3,87
0,33
3,225
70,00
3,93
0,32
3,138
71,00
3,99
0,31
3,053
72,00
4,04
0,30
2,969
73,00
4,10
0,29
2,888
Qt
74,00
4,15
0,28
2,809
75,00
4,21
0,28
2,732
76,00
4,27
0,27
2,657
77,00
4,32
0,26
2,584
78,00
4,38
0,25
2,513
79,00
4,44
0,25
2,444
80,00
4,49
0,24
2,377
81,00
4,55
0,23
2,311
82,00
4,60
0,23
2,247
83,00
4,66
0,22
2,185
84,00
4,72
0,22
2,124
85,00
4,77
0,21
2,065
86,00
4,83
0,20
2,008
87,00
4,88
0,20
1,952
88,00
4,94
0,19
1,898
89,00
5,00
0,19
1,845
90,00
5,05
0,18
1,793
91,00
5,11
0,18
1,743
92,00
5,17
0,17
1,695
93,00
5,22
0,17
1,647
94,00
5,28
0,16
1,601
95,00
5,33
0,16
1,556
96,00
5,39
0,15
1,513
97,00
5,45
0,15
1,470
98,00
5,50
0,14
1,429
Qt
99,00
5,56
0,14
1,389
100,00
5,61
0,14
1,350
101,00
5,67
0,13
1,312
102,00
5,73
0,13
1,275
103,00
5,78
0,13
1,239
104,00
5,84
0,12
1,204
Lanjutan tabel 3.13
105,00
5,89
0,12
1,170
106,00
5,95
0,12
1,137
107,00
6,01
0,11
1,105
108,00
6,06
0,11
1,074
109,00
6,12
0,11
1,043
110,00
6,18
0,10
1,014
111,00
6,23
0,10
0,985
112,00
6,29
0,10
0,957
113,00
6,34
0,09
0,930
114,00
6,40
0,09
0,904
115,00
6,46
0,09
0,878
116,00
6,51
0,09
0,853
117,00
6,57
0,08
0,829
118,00
6,62
0,08
0,806
119,00
6,68
0,08
0,783
120,00
6,74
0,08
0,761
Qp= 9,872 m3/detik/mmQp= 9,872 m3/detik/mmTp= 18 jamTp= 18 jam
Qp= 9,872 m3/detik/mm
Qp= 9,872 m3/detik/mm
Tp= 18 jam
Tp= 18 jam
Metode GAMMA I
Perhitungan Unit Hidrograf Metode Gamma 1
Parameter HSS Gamma 1
1
Luas DAS
(CA)=
550,00
km2
2
Panjang sungai utama
(L)=
50,00
km
3
Slope Sungai
(S)=
0,004
4
SF
=
0,85
5
SN
=
0,75
6
WF
=
1
7
RUA
=
0,68
8
SIM (WF x RUA)
=
0,68
9
D
=
0,9
10
JN
=
60
Parameter bentuk hidrograf
TR =
0,43[L/(100SF)]3+ 1,0665SIM + 1,2775
=
2,09
=
2 jam
TB =
27,4132Tr0,1475 S-0,0986 SN0,7344 RUA0,2574
=
38,62
=
39 jam
Menghitung debit maksimum hidrograf satuan (Qp)
Qp =
0,1836A0,5886 Tr-0,4008 JN0,2381
=
14,669
m3/dt/mm
Perhitungan besarnya Qt
K =
0,5617A0,1798 S-0,1446 SF-1,0897 D0,0452
=
4,63
Qt =
Qp. e-(t-tp/K)
=
11,819
m3/dt/mm
Perhitungan besarnya Qb
Qb =
0,4751 A0,6444 D0,943
=
25,091
m3/dt/mm
Tabel 2.23 Ordinat HSS Metode Gamma 1
t
Q
Keterangan
(jam)
(m3/dt/mm)
0,00
0,000
1,00
7,018
2,00
14,669
Qp
Tp
3,00
11,819
Qt
4,00
9,523
5,00
7,673
6,00
6,182
7,00
4,981
8,00
4,013
9,00
3,234
10,00
2,605
11,00
2,099
12,00
1,691
13,00
1,363
14,00
1,098
15,00
0,885
16,00
0,713
17,00
0,574
18,00
0,463
19,00
0,373
20,00
0,300
21,00
0,242
22,00
0,195
23,00
0,157
24,00
0,127
Qt
25,00
0,102
26,00
0,082
27,00
0,066
28,00
0,053
29,00
0,043
30,00
0,035
31,00
0,028
32,00
0,022
33,00
0,018
34,00
0,015
35,00
0,012
36,00
0,009
37,00
0,008
38,00
0,006
39,00
0,005
Sumber: Hasil Perhitungan
Qp= 14,669 m3/detik/mmQp= 14,669 m3/detik/mmTp= 2 jamTp= 2 jamGambar 3.13 Hidrograf Satuan Sintetik Gamma IGambar 3.13 Hidrograf Satuan Sintetik Gamma I
Qp= 14,669 m3/detik/mm
Qp= 14,669 m3/detik/mm
Tp= 2 jam
Tp= 2 jam
Gambar 3.13 Hidrograf Satuan Sintetik Gamma I
Gambar 3.13 Hidrograf Satuan Sintetik Gamma I
Tabel 3.32 Rekapitulasi Perhitungan Debit Banjir Rancangan Metode Nakayasu, Snyder dan Gamma I
Tr
Debit Puncak (m3/detik)
Nakayasu
Snyder
Gama I
maksimum
minimum
2 th
1478,7923
1472,203
1395,74766
1478,792
1395,748
5 th
1777,9015
1769,956
1677,76989
1777,902
1677,770
10 th
1975,939
1967,096
1864,49414
1975,939
1864,494
25 th
2226,158
2216,181
2100,41909
2226,158
2100,419
50 th
2411,7868
2400,968
2275,44358
2411,787
2275,444
100 th
2596,0426
2584,389
2449,17349
2596,043
2449,173
200 th
2779,6311
2767,145
2622,27424
2779,631
2622,274
1000 th
3204,886
3190,472
3023,23594
3204,886
3023,236
Sumber: Hasil Perhitugan
Kesimpulan
Berikut adalah perhitungan distribusi hujan jam-jaman yang digunakan menggunakan Metode Mononobe:
Tabel 3.33. Perhitungan Distribusi Hujan Jam-Jaman Dengan Metode Mononobe
Hujan Jam-jaman ( mm )
No
Jam ke
Rasio
2
5
10
25
50
100
200
1000
1
1
0,55
81,047
97,723
108,764
122,715
133,064
143,336
153,572
177,281
2
2
0,143
21,066
25,4
28,27
31,896
34,586
37,256
39,917
46,079
3
3
0,1
14,777
17,818
19,831
22,374
24,261
26,134
28,001
32,323
4
4
0,08
11,764
14,185
15,787
17,812
19,314
20,805
22,291
25,733
5
5
0,067
9,934
11,978
13,332
15,042
16,31
17,569
18,824
21,73
6
6
0,059
8,684
10,471
11,654
13,148
14,257
15,358
16,454
18,995
HUJAN RANCANGAN (mm)
226,573
273,192
304,058
343,057
371,989
400,707
429,321
495,601
KOEFISIEN PENGALIRAN
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
0,65
HUJAN EFEKTIF (mm)
147,272
177,575
197,638
222,987
241,793
260,46
279,059
322,141
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 3.34 Perbandingan Perhitungan Ordinat Banjir Rancangan Metode Nakayasu, Snyder dan Gamma I
Keterangan
Nakayasu
Snyder
Gamma I
Tp (jam)
5
18
2
Qp (m3/detik)
13,304
9,872
14,669
Sumber: Hasil Perhitungan
Komentar:
Dari tabel di atas, perhitungan ordinat banjir rancangan Metode Nakayasu, Snyder dan Gamma memiliki nilai Tp dan Qp yang berbeda- beda. Ini dapat terjadi karena setiap metode memiliki parameter yang berbeda pula.
Tabel 3.35. Perbandingan Perhitungan Debit Banjir Rancangan Metode Nakayasu, Snyder dan Gamma I
Tr
Debit Puncak (m3/detik)
(Kala Ulang)
Nakayasu
Snyder
Gama I
Tp = 7 jam
Tp = 19 jam
Tp = 3 jam
2 th
1.478,792
1.472,203
1.395,748
5 th
1.777,902
1.769,956
1.677,770
10 th
1.975,939
1.967,096
1.864,494
25 th
2.226,158
2.216,181
2.100,419
50 th
2.411,787
2.400,968
2.275,444
100 th
2.596,043
2.584,389
2.449,173
200 th
2.779,631
2.767,145
2.622,274
1000 th
3.204,886
3.190,472
3.023,236
Sumber: Hasil Perhitungan
Komentar:
Dari tabel di atas, perhitungan debit banjir rancangan Metode Nakayasu, Snyder dan Gamma memiliki nilai Tp dan Qp yang berbeda- beda. Ini dapat terjadi karena setiap metode memiliki parameter yang berbeda pula. Dalam perhitungan diatas didapat nilai Tp terbesar terdapat pada perhitungan metode Snyder dan Qp terbesar terdapat pada perhitungan metode Nakayasu. Sedangkan nilai Tp dan Qp yang terkecil adalah perhitungan metode Gamma I.
Kita tidak dapat menyimpulkan bahwa hasil perhitungan Tp dan Qp terkecil adalah metode perhitungan banjir rancangan yang terbaik. Setiap DAS memiliki karakteristik masing-masing. Setiap metode juga memiliki parameter masing-masing. Oleh karena itu tiap metode tidak dapat digunakan untuk menghitung semua DAS yang ada dengan berbagai karakteristiknya. Sehingga semua metode banjir rancangan dianggap baik.
Daftar Bacaan:
Harto S, Br.1993. Analisis Hidrologi. Andi : Yogyakarta.
Montarcih, L. 2010. Hidrologi Teknik Dasar. Citra Malang : Malang.
Montarcih, L & Soetopo, W. 2010. Statistika Terapan. Citra Malang : Malang.
Seyhan, E. 1990. Dasar-dasar Hidrologi. Gadjah Mada University Press :
Yogyakarta
Soemarto. 1999. Hidrologi Teknik. Tri Star Printing : Jakarta.
Triatmodjo, B. 2010. Hidrologi Terapan. Beta Offset : Yogyakarta
