Dokumen tersebut membahas tentang perencanaan banjir dan metode penghitungan debit banjir rencana. Secara singkat, dibahas mengenai pengertian banjir rencana, notasi yang digunakan, fungsi dan tujuan perencanaan banjir, metode penghitungan debit banjir rencana seperti metode rasional dan hidrograf, serta contoh perhitungan menggunakan metode tersebut.

1. Banjir Rencana
I gusti lanang made
parwita
Banjir rencana : banjir yang
secara statistik terjadi dalam
waktu tertentu dengan
peluang kejadian yang
tertentu pula

2. Notasi
Q100, Q50, Q25, Q10, Q5, Q2, QPMF
Q100 : debit yang terjadi sekali dalam 100 tahun
Q PMF: Probable Maximum Flood
Fungsi Banjir rancangan adalah untuk menentukan besarnya debit yang
terjadi pada suatu penampang sebagai dasar penentuan dimensi suatu
bangunan air di sungai, saluran, bangunan air lainnya.

3. Banjir Rancangan
1. Metode Non Hidrograf : Metode Rasional, Sneyder
Menentukan besarnya banjir tanpa mengetahui waktu puncak
terjadinya
2. Metode Hidrograf : Nakayasu, GAMA 1
Menentukan besarnya banjir dan waktu puncak terjadinya banjir.

4. Tujuan : mahasiswa memahami debit banjir dan mampu menghitung
debit banjir rencana dengan metode Rasional
14.1. BANJIR
1. Penyebab Banjir
a. Faktor Alam
• Tofografi di hulu curam hilir relatif datar
• Sebagian daerah banjir merupakan daerah yang
lebih rendah dari muka air laut rata-rata.
• Intensitas hujan tinggi (diatas 2000 mm), dan dalam
waktu yang lama
• Terlalu kecil kapasitas sungai dibanding dengan
banjir yang lewat.
• Akibat air laut pasang yang menghalangi aliran air
laut.

5. b. Faktor Manusia
• Alih fungsi sungai dan rawa
• Pemanfaatan bantaran sungai dan dataran banjir
untuk pemukiman
• Menurunnya kapasitas sungai akibat kurangnya
pemeliharaan dan adanya buangan sampah di sungai.
• Penggunaan lahan di hulu yang tidak sesuai dengan
kaidah konservasi
• Meningkatnya debit banjir, erosi dan sedimentasi
karena tangkapan rusak (DAS rusak)
• Penurunan permukaan tanah akibat pengambilan air
tanah

9. Angka-angka periode ulang yang digunakan oleh Departeman PU
uantuk bangunan air/sungai adalah :
- Tubuh bendungan : 1000 th
- Pelimpah bendungan : 100 th
- Cover dam pada bendungan : 20 th
- Bendung sungai besar sekali : 100 th
- Bendung sungai sedang : 50 th
- Bendung sungai kecil : 25 th
- Tanggul sungai besar/daerah penting : 25 th
- Tanggul sungai kecil/daerah kurang penting: 10 th
- Jembatan jalan penting : 25 th
- Jembatan jalan tidak penting : 10 th
- Drainase perkotaan : 5 th

10. Ada beberapa metode dan rumus yang biasa digunakan
untuk menetukan debit banjir rencana (design flood) yaitu :
14.2. Debit banjir Metode rasional USSCS (1973)
CIA
Q
6
,
3
1

dengan :
Q = debit banjir maksimum (m3/dt)
C = koefisien pengaliran/limpasan
I = intensitas curah hujan rata-
rata saat tiba banjir (mm/jam)
A = daerah pengaliran (km2)

11. Waktu konsentrasi suatu DAS adalah waktu yang diperlukan
oleh air hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai
ke tempat keluaran DAS (titik kontrol) setelah tanah menjadi
jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi. Waktu konsentrasi
(tc) oleh Kirpich (1940), yang dapat ditulis adalah sebagai
berikut :
385
,
0
2
1000
87
,
0









S
L
tc
tc = waktu konsentrasi (jam)
L = panjang saluran utama (km)
S = kemiringan saluran utama (m/m)

12. 14.3. koefisien Pengaliran
Adalah : perbandingan antara tebal hujan yang menjadi aliran
permukaan dengan jumlah hujan seluruhnya.
Besarnya koefisien pengaliran suatu daerah dipengaruhi oleh kondisi
karakteristik, sebagai berikut (Subarkah, 1980: 51) :
1. Keadaan hujan.
2. Luas dan bentuk daerah pengaliran.
3. Kemiringan daerah pengaliran dan kemiringan dasar
pegunungan.
4. Daya infiltrasi tanah dan perkolasi tanah.
5. Kebasahan tanah.
6. Suhu, udara, angin dan evaporasi.
7. Letak daerah aliran terhadap arah angin.
8. Daya tampung palung sungai dan daerah sekitarnya.

13. Bila tidak terdapat pengukuran limpasan yang terjadi maka
untuk Daerah Pengaliran Sungai tertentu besarnya koefisien
pengaliran dapat dilihat pada tabel berikut (Sosrodarsono, 1978:
145) :
Kondisi Daerah
Koefisien
Pengaliran
Daerah pegunungan berlereng terjal
Daerah perbukitan
Daerah bergelombang yang bersemak-semak
Daerah dataran yang digarap
Daerah persawahan irigasi
Sungai di daerah pegunungan
Sungai kecil di daerah dataran
Sungai besar dengan wilayah pengaliran yang
lebih dari seperduanya terdiri dari dataran
0,75 – 0,90
0,70 – 0,80
0,50 – 0,75
0,45 – 0,60
0,70 – 0,80
0,75 – 0,85
0,45 – 0,75
0,50 – 0,75

14. 15.1. Contoh Perhitungan Banjir Rencana Metode Rasional
Contoh soal : berdasarkan perhitungan intensitas hujan DAS Tukad Mati
Yang menetapkan Rumus Sherman untuk menghitung I,
a. hitung debit banjir rencana dengan kala ulang 5 tahun (Q 5th) dengan
metode rasional untuk DAS Tukad Mati, bila diketahui :
L = 1,51 km
A = 0,82 km2
S = 0,001
C = 0,20
Jawaban a.
waktu konsentrasi
385
,
0
2
1000
87
,
0









S
L
tc
tc= 1,3 jam
=78,10 menit
TOPIK 15. DEBIT BANJIR RENCANA
Tujuan : mahasiswa mampu menghitung dan memahami debit banjir
rencana dengan metode Rasional

15. CIA
Q
6
,
3
1

Hitung debit banjir
Q 5th = 2,32 m3/dt
82
,
0
*
90
,
50
*
20
,
0
6
,
3
1

Q
Intensitas hujan berdasarkan contoh sebelumnya
yang sesuai adalah I Sherma
n
t
a
I 
67
,
0
10
,
78
01
,
930

I
a = 930,01
n = 0,67
maka I = 50,90 mm/jam

16. DAS

17. Tugas
Untuk merencanakan sebuah drainase yang memiliki luas
cakupan 100 ha, dengan kondisi wilayah berupa daerah
perbukitan, dan curah hujan rencana dengan kala ulang 5 th
adalah 271,63 mm.
Pertanyaan :
1. Bila diketahui panjang lintasan aliran(L)adalah 300 m dan
kemiringan lahan diperhitungkan (S) 0,0025. Hitunglah debit
banjir rencana kala ulang 5th(Q5th), gunakan metode
Sherman dalam memperhitungkan intensitas hujan (I).
2. Bila diketahui kekasaran saluran(n) adalah 0,02 hitunglah
dimensi saluran di daerah tersebut bila ditetapkan bentuk
saluran adalah segi empat dengan tinggi jagaan (w)= 0,30 m
dan ditetapkan B=2h
Gunakan persamaan Q = AV
2
1
3
2
1
S
R
n
V 
Segi empat
R = A/P
A = bXh
P = b+2h
Trapesium
A = (b+ mh)h
P = b+2h(m2+1)0,5

18. 16.1. METODE HIDROGRAF SATUAN SINTETIK (UNIT
HYDROGRAPH),
Pada analisa kali ini metode penentuan debit banjir rencana
akan dilakukan dengan metode hidrograf satuan sintetik metode
Nakayasu
Penggunaan metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu,
diperlukan beberapa karakteristik parameter daerah alirannya,
seperti:
TOPIK 16. DEBIT BANJIR RENCANA
Tujuan : mahasiswa mampu menghitung debit banjir rencana
dengan metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu
1. Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak hidrograf
(time to peak magnitude)
2. Tenggang waktu dari titik berat hujan sampai titik berat hidrograf
(time log)
3. Tenggang waktu hidrograf (time base of hydrograph)
4. Luas daerah aliran
5. Panjang aliran sungai terpanjang (length of the longest channel)
6. Koefisien pengaliran

19. Rumus debit puncak dari hidrograf satuan Nakayasu adalah:
)
3
,
0
3
,
0
(
6
,
3 T
Tp
CARo
Qp


Dimana:
Qp = debit puncak banjir (m3/det)
Ro = hujan satuan (mm)
Tp = tenggang waktu (time leg) dari permulaan
hujan sampai puncak banjir (jam)
T 0,3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari
debit puncak sampai menjadi 30% dari debit puncak
A = luas daerah pengaliran
C = koefisien pengaliran
Untuk menentukan Tp dan T 0,3 digunakan pendekatan rumus,
sebagai berikut:
Tp = Tg + 0,8 Tr
Tg = adalah time lag yaitu waktu antara hujan sampai
debit puncak banjir (jam)
= Waktu konsentrasi hujan (jam)

20. Tg dihitung dengan ketentuan sebagai berikut :
 Sungai dengan panjang lebih dari 15 km maka
Tg = 0,40 + 0,058 L
Sungai dengan panjang kurang dari 15 km, maka
Tg = 0,21 L 0,70
L = panjang alur sungai (km)
Tg = waktu konsentras (jam)
Tr = satuan waktu hujan yang nilainya berkisar antara
0,5Tg sampai Tg (jam)
T 0,3 =  x Tg
 = parameter hidrograf
untuk daerah pengaliran biasa  = 2
untuk bagian naik hidrograf yang lambat dan bagian
menurun yang cepat  = 1,5
untuk bagian naik hidrograf yang cepat dan bagian menurun
yang lambat = 3

21. Persamaan satuan hidrograf adalah:
•Pada waktu naik
0  t  Tp
4
,
2








Tp
t
Qp
Qt
•Pada Kurva Turun:
a. Tp < t  (Tp + T 0,3)











3
,
0
3
,
0
T
Tp
t
Qp
Qt
b. (Tp + T0,3 < t  (Tp + T0,3 + 1,5T0,3 )
Qt = Qp x 0,3
c. t ≥ (Tp + T0,3 + 1,5 T0,3)











 

0,3
2T
0,3
1,5T
Tp
t
Qt = Qp x 0,3
















0,3
1,5T
0,3
T
5
,
0
Tp
t

22. Hidrograf
Satuan
R1 R2 Rn Rm
Aliran
Dasar
Debit
(m3
/dt/mm) (mm) (mm) (mm) m3
/dt m3
/dt
q1 q1.R1 - - - B q1.R1 + B
q2 q2.R1 q1.R2 - - B q2.R1 + q1.R2 + B
q3 q3.R1 q2.R2 … - B q3.R1 + q2.R2 + …..+ B
q4 q4.R1 q3.R2 … q1.Rm B dst
q5 q5.R1 q4.R2 … q2.Rm B
….. …….. q5.R2 … q3.Rm B
qn qn.R1 …… … q4.Rm B
qn.R2 … q5.Rm B
… - B
Formulasi Hidrograf banjir rancangan

23. 17.1. Distribusi Hujan
Waktu Distribusi
( Jam ) (%)
0 - 1 2,56
1 - 2 40,29
2 - 3 53,48
3 - 4 2,56
4 - 5 1,11
Dalam perhitungan hidrolograf banjir dengan memakai unit hidrograf
diperlukan pembagian hujan yang mungkin terjadi dalam suatu selang
waktu . Dalam Daerah Pengaliran di Indonesia biasanya diambil suatu
selang waktu antara 5 – 7 jam
a.Ditetapkan dengan cara pengamatan langsung terhadap data
pencatatan hujan jam-jaman pada stasiun yang paling berpengaruh
pada DPS.
TOPIK 17. DEBIT BANJIR RENCANA
Tujuan : mahasiswa mampu menghitung dan memahami debit banjir
rencana dengan metode Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

24. 17.2. Hujan Netto
Hujan netto adalah bagian total yang menghasilkan limpasan
langsung (direct run-off), yang terdiri dari limpasan permukaan
dan limpasan bawah permukaan, maka hujan netto Rn
dinyatakan sebagai berikut :
Rn = C * R dimana :
Rn = hujan netto
C = koefisien pengaliran
R = intensitas curah hujan
Jam Ke Rt RT
Distribusi
(%)
1 0,580 R24 0,580 R24 58,00
2 0,368 R24 0,150 R24 15,00
3 0,281 R24 0,110 R24 11,00
4 0,232 R24 0,09 R24 9,00
5 0,200 R24 0,070 R24 7,00
b. Distribusi hujan jam-jaman dengan ”Rational Method”

25. 17.3. Contoh Perhitungan Banjir Rencana Nakayasu
Contoh soal : Hitunglah debit banjir rencana dengan kala ulang 5
tahun di Tukad Mati dengan metode hidrograf satuan sintetik
Nakayasu (unit hydrograph). Bila diketahui curah hujan rencana
(R5th) di wilayah itu 175 mm/hari, luas daerah aliran (A)= 0,82 km2,
Panjang aliran sungai (L)= 1,51 km, koefisien pengaliran (C) =0,60.
Jawab
Tahapan perhitungan dimulai dengan menghitung hujan jam-jaman
(5jam)

26. Perhitungan Banjir Rencana (Q 5 th)
Metode Satuan Sintetik Nakayasu di Tukad Mati
Tp = 0,50 Jam BS = 0,5 m3/det
Tg = 0,28 Jam Alpha = 2
T03 = 0,56 Jam L = 1,51 Km
Qp = 0,32 m3/det A = 0,82 Km2
Tp+TO3 = 1,06 Jam Ro = 1 mm
TP+2.5TO
= 1,91 Jam Tr = 0,28 Jam
T UH Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 bs Q tot
2,6885 42,3129 56,1651 2,6885 1,1657 0,5000
0,25 0,0594 0,1598 0,5000 0,6598
0,5 0,3136 0,8432 2,5144 0,5000 3,8577
0,75 0,1888 0,5075 13,2713 3,3376 0,5000 17,6164
1 0,1103 0,2966 7,9869 17,6160 0,1598 0,5000 26,5593 maximum 1
1,25 0,0736 0,1980 4,6680 10,6016 0,8432 0,0693 0,5000 16,8801
1,5 0,0515 0,1384 3,1155 6,1962 0,5075 0,3656 0,5000 10,8232
1,75 0,0360 0,0967 2,1779 4,1354 0,2966 0,2200 0,5000 7,4267
2 0,0260 0,0700 1,5224 2,8909 0,1980 0,1286 0,5000 5,3098
2,25 0,0199 0,0535 1,1009 2,0208 0,1384 0,0858 0,5000 3,8995
2,5 0,0152 0,0409 0,8417 1,4614 0,0967 0,0600 0,5000 3,0006
2,75 0,0116 0,0313 0,6435 1,1172 0,0700 0,0419 0,5000 2,4038
3 0,0089 0,0239 0,4919 0,8541 0,0535 0,0303 0,5000 1,9537
3,25 0,0068 0,0183 0,3761 0,6530 0,0409 0,0232 0,5000 1,6114
3,5 0,0052 0,0140 0,2875 0,4992 0,0313 0,0177 0,5000 1,3497
3,75 0,0040 0,0107 0,2198 0,3816 0,0239 0,0136 0,5000 1,1496
4 0,0030 0,0082 0,1680 0,2918 0,0183 0,0104 0,5000 0,9966
4,25 0,0023 0,0062 0,1285 0,2231 0,0140 0,0079 0,5000 0,8796
4,5 0,0018 0,0048 0,0982 0,1705 0,0107 0,0061 0,5000 0,7902
4,75 0,0014 0,0036 0,0751 0,1304 0,0082 0,0046 0,5000 0,7219
Keterangan

27. 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Waktu (Jam)
Debit
(m3/dt)
Hidrograf Banjir Rencana 5 tahun
Metode Satuan Sintetik Nakayasu di Sungai Mati,
Denpasar Bali

28. Banjir Rancangan Dan Bentuk DAS