1. Hidrologi dan Pengenalan
Software HEC-HMS dan HEC
RAS
Oleh:
Pipit Skriptianata P.P., S.T., M.T.
Prodi Teknik Sipil – Fakultas Teknik
Universitas 17 Agustus 1945 Semarang
4. SIKLUS HIDROLOGI
Proses Siklus Hidrologi:
1. Penguapan (evaporasi) air laut & air permukaan
ke atmosfer ;
2. Tumbuhan juga menguapkan air (transpirasi)
3. Hasil penguapan menjadi awan jenuh / awan
penyebab hujan
4. Awan jenuh terkondensasi dan terjadi hujan
(presipitasi)
5. Sebagian kecil air hujan diuapkan Kembali
6. Air hujan yg sampai permukaan tanah sebagian
akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi).
5. 7. Sebagian lagi mengisi cekungan, kubangan
(deficiensi) & sisanya lagi mengalir di permukaan
tanah (overland flow)
8. Proses infiltrasi akan menjadikan air mengalir di
bawah permukaan tanah (interflow)
9. Sebagian air infiltrasi akan tetap tinggal di dalam
tanah (moisture content) bila terdapat banyak hutan
10. Sisanya lagi akan mengalir secara vertikal akibat
gravitasi ke dalam aliran air tanah (perkolasi) & masuk
jauh ke dalam tanah.
11. Pergerakan air tanah yang lambat sekali ke tempat
yang lebih rendah, sehingga bila terdapat rekahan
akan keluar sebagai mata air, bila bertemu palung
sungai akan mengalir bersama surface run off &
kembali ke proses 1.
6. Sumber : Mays, 2001; Maidment, 1993; Grigg, 1996; Viessman & Lewis, 2003; Kodoatie & Sjarief, 2007 dengan
modifikasi dalam Kodoatie & Sjarief, 2010
Keterangan (dalam %):
A+B+C+D = 100+14,4+9+0,2 =123,6
E+F+G=91+9+23,6=123,6
Atau
B+C+D = G
7. Siklus Hidrologi Daerah Cekungan Air Tanah (CAT)
12. aliran
dasar
(base flow)
danau
Laut
G. 23,6%
Hujan di
daratan
100
6. Banjir/
genangan
air asin
4. air jatuh/mengalir
lewat tanaman
2. evapotranspirasi
5.aliran permuka
an (run-off)
8.transpirasi
9. Kapiler
11. aliran
antara
13. aliran
run-out
sungai
3. hujan
gunung
air tawar
15. Kapiler
waduk
1. penguapan
10. Infiltrasi
Vadose zone
sawah
Interface air
tawar & asin
A.100%
Penguapan laut
(505 ribu km3/thn)
424
F.9 %
Butiran air
di atas daratan
39
E.91 %
Hujan
di lautan
385
B.14,4%
Total evaporasi
daratan
61
Keterangan (dalam %):
A+B+C+D = 100+14,4+9+0,2 =123,6
E+F+G=91+9+23,6=123,6
Atau
B+C+D = G
1. penguapan
14. Perkolasi
Atmosfir
16. Return flow
8. Keterangan Gambar Siklus Hidrologi Daerah CAT:
1. Penguapan (evaporasi)
2. Evapotranspirasi (evaporasi tanaman + transpirasi tanaman)
3. Hujan (air atau salju)
4. Air mengalir lewat batang tanaman (stem flow) atau jatuh langsung
dari tanaman (through flow)
5. Aliran di muka tanah (over land flow) atau aliran permukaan/run-off
6. Banjir atau genangan
7. Aliran jaringan sungai (river flow)
8. Transpirasi (air diambil melalui akar tanaman)
9. Kenaikan kapiler dari soil water/vadoze zone
10. Infiltrasi dari muka tanah ke dalam tanah (soil water)
11. Aliran antara (interflow) dari soilwater ke jaringan sungai
12. Aliran dasar (baseflow) dari groundwater ke jaringan sungai
13. Aliran runout (dari groundwater langsung ke laut)
14. Perkolasi (dari soil water ke groundwater)
15. Kenaikan kapiler dari groundwater ke soil water
16. Return flow (dari soil water/vadoze zone ke permukaan tanah)
9. et
ec
e
qs
i
P P P P P
L
Rp
qh
f
M
mu
qh
eL
s
sb
LT
ms
RT
qr
T
t
b
a
d
qr i
e
River
es
Laut
Akuifer tertekan/
confined aquifer
Kedap air
Lapisan kedap air
Impermeable layer
Bedrock
Impermeable layer
Air tawar
Air tawar asin
Akuifer bebas/
unconfined aquifer
Humus
Tak jenuh air/Unsaturated
Jenuh air/saturated
Soil water
Vadoze Zone
Unconfined aquifer Groundwater
asin
(CAT)
Kodoatie, 2012
10. Menurut Pusat Lingkungan Geologi (2009), Wilayah Indonsia
dibagi menjadi Daerah CAT (Cekung Air Tanah) dan Daerah
Bukan CAT atau CAT tidak potensial.
Daerah CAT (Cekung Air Tanah) :
Suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis,
tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses
pengimbuhan, pengaliran, dan pelepasan air tanah
berlangsung yang dicirikan/memiliki syarat :
Mempunyai batas hidrogeologis yang dikontrol oleh
kondisi geologis dan/atau kondisi hidraulik air tanah.
Mempunyai daerah imbuhan dan daerah lepasan air
tanah dalam satu sistem pembentukan air tanah.
Memiliki satu kesatuan sistem akuifer.
DEFINISI Daerah CAT
(Cekung Air Tanah) :
11. et
ec
e
qs
i
P P P P P
L
Rp
qh
f
M
mu
qh
eL
s
sb
LT
ms
RT
qr
T
t
b
a
qr i
e
River
es
Laut
Kedap air
Lapisan kedap air
Impermeable layer
Bedrock
Impermeable layer
Air tawar
Air tawar asin
Bedrock
Impermeable layer
Humus
Tak jenuh air/Unsaturated
Jenuh air/saturated
Soil water
Vadoze Zone
Unconfined aquifer Groundwater
asin
Kodoatie, 2012
Pot. Melintang Daerah Bukan Cekungan Air Tanah (NON-CAT)
12. Menurut Pusat Lingkungan Geologi (2009), Daerah
Bukan CAT (Non-CAT) adalah wilayah yang:
Tidak mempunyai batas hidrogeologis yang
dikontrol oleh kondisi geologis dan/atau kondisi
hidraulik air tanah.
Tidak mempunyai daerah imbuhan dan daerah
lepasan air tanah dalam satu sistem pembentukan
air tanah.
Tidak memiliki satu kesatuan sistem akuifer.
DEFINISI Daerah NON-CAT
(Non-Cekung Air Tanah) :
13. Imbuhan/Kaw. Lindung & Lepasan/Kaw. Budidaya
Non CAT
Non
CAT
Non
CAT
Non CAT
Non
CAT
CAT
CAT
CAT
CAT
Non
CAT
21. •Struktur Bangunan kuat dan ok!!
•Pondasi secara Mekanika Tanah/Geotek Oke!!
Bangunan dan urugan berdiri di atas Formasi
KEREK (Clay) Non-CAT, potensi seluruh
bangunan dan urugan bergeser/longsor sangat
besar
22.
23. Uraian Siklus Hidrologi
1.Evaporasi / Penguapan:
Terjadi pada air laut karena panas matahari yang merupakan sumber air terbesar.
Selain itu Evaporasi juga terjadi pada sungai, danau, rawa, tambak, embung, situ-
situ, waduk, dll.
2.Evapotranspirasi:
“Proses pengambilan air oleh akar tanaman kemudian terjadinya penguapan
dari tanaman”
Air diambil oleh tanaman melalui akar-akarnya yang dipakai untuk kebutuhan hidup
dari tanaman tersebut disebut dengan transpirasi, lalu air di dalam tanaman juga
keluar berupa uap akibat energi panas matahari (evaporasi).
3.Hujan /Salju turun:
Uap air akibat dari evaporasi dan evapo-transpirasi bergerak di atmosfir (udara)
kemudian akibat perbedaan temperatur di atmosfir dari panas menjadi dingin maka
air akan terbentuk akibat kondensasi dari uap menjadi keadaan cairan (from air to
liquid state). Bila temperatur berada di bawah titik beku (freezing point) kristal-kristal
es terbentuk.
Tetesan air kecil (tiny droplet) tumbuh oleh kondensasi dan berbenturan dengan
tetesan air lainnya dan terbawa oleh gerakan udara turbulen sampai pada kondisi
yang cukup besar menjadi butir-butir air. Apabila jumlah butir air sudah cukup banyak
dan akibat berat sendiri (secara gravitasi) butir2 air itu akan turun ke bumi dan proses
24. 4.Air hujan di tanaman:
Air hujan jatuh atau mengalir melalui tanaman. Bila tanaman cukup rimbun maka
perlu waktu yang relatif lama untuk air mencapai tanah. Waktu air mengalir melalui
tanaman berbeda-beda untuk tiap jenis tanaman.
5.Aliran permukaan (run-off):
Secara gravitasi (alami) air mengalir dari daerah yang tinggi ke daerah yang
rendah, dari gunung-gunung, pegunungan ke lembah, lalu ke daerah lebih rendah,
sampai ke daerah pantai dan akhirnya akan bermuara ke laut (dapat juga bermuara
ke danau). Aliran air ini disebut aliran permukaan tanah karena bergerak di atas
muka tanah.
6.Banjir/genangan:
Terjadi banjir dan genangan akibat luapan sungai atau drainase yang tak
mampu mengalirkan air. Banjir atau genangan juga terjadi di daerah rendah berupa
cekungan atau retensi.
7.Aliran sungai:
Aliran permukaan biasanya akan memasuki daerah tangkapan air (catchment
area) atau Daerah Aliran Sungai (DAS) menuju ke sistem jaringan sungai. Dalam
sistem sungai aliran mengalir mulai dari sistem sungai yang kecil menuju ke sistem
sungai yang besar dan akhirnya akan menuju mulut sungai atau sering disebut
Uraian Siklus Hidrologi
(Lanjutan)
25. 8. Transpirasi:
Seperti telah diuraikan di 2., air dalam tanah diambil oleh tanaman melalui akar-
akarnya yang dipakai untuk kebutuhan hidup dari tanaman tersebut.
9. Kapiler:
Air dalam tanah mengalir dari aliran air tanah karena mepunyai daya kapiler untuk
menaikkan air ke vadose zone menjadi butiran air tanah (soil moisture), demikian
juga butiran air tanah ini naik secara kapiler ke permukaan tanah.
10.Infiltrasi:
Sebagian dari air permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah dalam bentuk
infiltrasi.
11.Aliran antara (interflow):
Yaitu air di daerah vadose zone yang mengalir menuju jaringan sungai, waduk, situ,
danau.
“Interflow is the lateral movement of water that occurs in the upper part of the
unsaturated/vadoze zone that directly enters a stream channel or other body of
water without having occurred first as surface run-off (as with throughflow).
Interflow could be described as a semi-deep flow as it is above the regions where
(Lanjutan)
26. 12. Aliran dasar (base flow):
Yaitu aliran air tanah yang mengisi sistem jaringan sungai, waduk, situ, rawa, dan
danau.
13. Aliran run-out:
Yaitu aliran air tanah yang langsung menuju ke laut.
14. Perkolasi:
Air dari soil moisture di daerah vadose zone yang mengisi aliran air tanah.
15.Kenaikan kapiler dari groundwater ke soil water
16.Return flow:
Yaitu aliran dari soil water/vadoze zone ke permukaan tanah.
Uraian Siklus Hidrologi
(Lanjutan)
27.
28. Kaitan Hidrologi Rekayasa Sungai
??
DEBIT BANJIR
RENCANA
MENGHITUNG DISTRIBUSI
HUJAN / DEBIT DENGAN
ANALISIS FREKUENSI
MENGHITUNG DEBIT BANJIR RENCANA
DENGAN BEBERAPA METODE EMPIRIS
29. BANJIR
Definisi sederhana: muka air di sungai lebih tinggi dari muka air normal disebut
banjir
• Selama aliran tetap dalam palung sungai tidak masalah
• Kecuali bila merusak palung sungainya sendiri muka air meningkat dan meluap
ke daerah sekitarnya dan merugikan lingkungan di sekitarnya (mengganggu
aktivitas masyarakat, dll)
Aliran Banjir yang berfluktuasi bisa
digambarkan sebagai HYDROGRAPH
BANJIR dan bisa dipisahkan antara
aliran dasar dengan aliran dampak
langsung dari hujan atau sering
disebut Direct Run Off (DRO)
Direct Run Off (DRO)
30. PERENCANAAN BANJIR
Sehubungan dengan perencanaan bangunan air, sering dibutuhkan
data atau perhitungan banjir maksimum yang bisa terjadi dari
suatu sungai.
Bangungan air direncanakan
harus aman terhadap kondisi
banjir
31. Debit Banjir Rencana :
“debit maksimum dari suatu sungai, atau saluran yang
besarnya didasarkan atau terkait dengan periode ulang
tertentu” SNI 2415-2016
• Banjir terbesar
akan disebabkan
oleh hujan
terbesar pula
dengan melihat
pola, sifat dan
karakteristik
alirannya.
32. Periode Ulang
Interval waktu rata-rata dari suatu peristiwa akan disamai atau dilampaui satu kali disebut
“masa ulang “(return period) juga disebut sebagai periodicity atau
recurrence interval.
“Rerata selang waktu terjadinya suatu kejadian dengan suatu
besaran tertentu atau lebih besar.”
Misal :
Dalam waktu seratus tahun terjadi rata-rata 4 kali peristiwa hidrologi yang
mempunyai harga sama atau lebih besar, maka periode ulang (T) dari
peristiwa hidrologi tersebut adalah 25 tahun.
Artinya peristiwa tersebut akan terjadi rata-rata 1 kali dalam 25 tahun
Bukan setiap 25 tahun sekali.
Jadi untuk masa 100 tahun, peristiwa hidrologi 25 tahunan terjadi 4 kali dan
tidak harus berurutan 25 tahun sekali.
34. Prediksi Debit Banjir
Parameter utama
Karakteristik hujan (distribusi hujan, intensitas hujan, dll)
Karakteristik DAS (Luas DAS, infiltrasi, panjang sungai utama,
kemiringan lereng, dll)
Berdasarkan jenis sumber datanya, metoda prediksi debit banjir
dibedakan atas 2 (dua) cara:
1.Data hasil pengukuran debit selama minimal (10 -20) tahun
semakin panjang semakin baik untuk dipergunakan dalam analisis
2.Data hasil pembangkitan debit berdasarkan data curah hujan dan
parameter DAS
35. Menentukan banjir rencana,
misalnya banjir 10 tahunan, 25 tahun
dan seterusnya, bisa dilakukan dengan
Metode Langsung (Cara 2A dan 2B)
maupun Metode Tidak Langsung
(Cara 1). Metode langsung adalah
menganalisis data bajir berseri minimal
10 tahun dan dianalisis menggunakan
analisis frekuensi baik normal, log
normal maupun gumbel, tetapi di
Indonesia cara ini sangat sulit
dilakukan karena terbatasnya data
debit yang mempunyai jangka waktu
yang panjang.
Untuk itu analisis debit banjir
rancangan lebih banyak dilakukan
dengan cara tidak langsung yaitu
menggunakan data curah hujan series
yang kemudian dianalisis dengan
analisis frekuensi yang sesuai untuk
mendapatkan hujan rancangan 10
tahun, 50 tahun maupun 100 tahun.
Prediksi Debit Banjir
36. METODE ANALISIS DEBIT BANJIR RENCANA
1. Analisis
Frekuensi
Distribusi peluang :
1. Distribusi Gumbel
2. Distribusi Pearson
Tipe III
3. Distribusi Long
Pearson tipe III
4. Distribusi normal
5. Distribusi long
normal
2. Metode Empiris
1.Rasional
2.Hasper
3.Weduwen
4.Melchior
5.dll
3. Unit Hidrograf
(UH)
1.HSS Snyder
2.HSS nakayasu
3.HSS ITS 2
4.HSS Gamma
5.HSS ITB
6.dll
Uji kecocokan
- Chi-kuadrat
- Smirnov kolmogorov
Dari metode diatas dipilih metode yang sesuai dengan data yang tersedia,
serta kondisi daerah dengan mempertimbangkan tingkat kebutuhan
pembangunan, serta resiko yang bisa terjadi
37. 1. Analisis Frekuensi
Proses terjadinya banjir sangat ditentukan oleh kejadian alam yang kompleks.
Banyak sekali parameter yang mempengaruhi sehingga sangat sulit dimodelkan
secara analitis.
Contohnya banjir dari suatu daerah tergantung oleh : karakteristik basin atau
DAS (Daerah Aliran Sungai), kondisi hujan serta tingkat kejenuhan catchment
area dan faktor lain yang spesifik dari daerah tersebut.
Salah satu cara untuk memperkirakan banjir adalah dengan metode statistik yaitu
Frequency Analysis.
Tujuan :
mencari hubungan antara besarnya ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan
menggunakan Distribusi peluang/ probabilitas
Semua data hidrologi dari suatu catchment seperti banjir maksimum tahunan, tinggi hujan
maksimum tahunan, temperature maksimum tahunan, yang bisa dikumpulkan secara kontinyu
selama beberapa tahun merupakan data seri atau data series.
38. Analisis Frekuensi
Dapat ditetapkan untuk data debit sungai atau data hujan
Data Debit Sungai dari pencatatan debit
harian AWLR (Automatik Water Level
Recorder)
Diambil data debit maksimum harian
per tahun, lalu urutkan data series dari
besar ke kecil
Dihitung menggunakan distribusi peluang
Q banjir rencana periode ulang
(Q2, Q5, Q10, Q50, Q100, dst
Data pencatatan hujan
harian (R24)
Diambil data hujan maksimum
harian per tahun, lalu urutkan
data series dari besar ke kecil
Dihitung menggunakan
distribusi peluang
Hujan rencana periode ulang
( R2, R5, R10, R50, R100,
dst)
Distribusi
peluang :
1. Distribusi
Gumbel.
2. Distribusi
Pearson
Tipe III
3. Distribusi
Long
Pearson tipe
III
4. Distribusi
normal
5. Distribusi
long normal
Uji kecocokan
- Chi-kuadrat
- Smirnov
kolmogorov
42. Hubungan periode ulang (T) dengan reduksi variant dari variable Yt
T Yt
2 0.3065
5 1.4999
10 2.2504
20 2.9702
50 3.9019
100 4.6001
GUMBEL
43. Contoh Soal 1
• Deketahui Data debit maksimum
harian pertahun dari Sungai
Wonokromo
• Tabel data maksimum harian
pertahun selama 15 Tahun
Tahu
n
Q
(m3/dt)
Tahun Q
(m3/dt)
2005 408 2013 154
2006 190 2014 114
2007 379 2015 296
2008 435 2016 88
2009 251 2017 177
2010 145 2018 643
2011 192 2019 315
2012 272
Hitung debit rancangan periode
ulang 100 tahun (Q100)…?
Rangking X (m3/dt) X-Xr (X-Xr) ^2
1 643 372.4 138681.76
2 435 164.4 27027.36
3 408 137.4 18878.76
4 379 108.4 11750.56
5 315 44.4 1971.36
6 296 25.4 645.16
7 272 1.4 1.96
8 251 -19.6 384.16
9 192 -78.6 6177.96
10 190 -80,6 6496.36
11 177 -93.6 8760.96
12 154 -116.6 13595.56
13 145 -125.6 15775.36
14 114 -156,6 24523.56
15 88 -182.6 33342.76
Jumlah 4059 308013.6
Rata-rata 270,6
44.
45.
46. Contoh Soal 2
• Pada table di bawah ini
diberikan data
pencatatan hujan harian
maksimum selama 11
tahun
• Tabel data hujan
maksimum harian
Hitung hujan rancangan periode ulang tahun 100
(R100)…?
Penyelesaian table perhitungan
47.
48. Debit rencana periode ulang selanjutnya dapat dihitung dengan
Rumus Empiris atau dengan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS)
49. Rumus Umum :
Dimana
Log X : Logaritma curah hujan rencana
/ debit banjir rencana untuk
periode ulang tertentu
Log X : Harga rata-rata logaritmik curah
hujan data / debit data
Sd.log x : standard deviasi
KT : factor distribusi person tipe III
Log Pearson Tipe III
Coefficient of Skewness / kemencengan (Cs)
51. Metode Empiris 1. Rasional
2. Mononobe
3. Weduwen
4. Melchior, dll
Koefisien Run Off
“Menggambarkan rasio antara volume air hujan yang jatuh dengan volume air
direct run off (mengalir menjadi ailiran permukaan) akibat hujan tersebut”
52. Tabel 1.1 Hubungan antara Koefisien runoff dan
daerah aliran
Keadaan Daerah Aliran
Koefisien
Runoff
Bergunung dan curam 0,75 - 0,90
Pegunungan terseier 0,70 - 0,80
Sungai berhutan dibagian atas dan
bawahnya 0,50 - 0,75
Tanah datar yang ditanami 0,45 - 0,60
Sawah waktu diairi 0,70 - 0,80
Sungai bergunung 0,75 - 0,85
Sungai dataran 0,45 - 0,75
Kondisi Permukaan (Ground Surface)
Koef.
Runoff
Roadway : - Paved road 0,74 - 0,95
- Gravel road 0,30 - 0,70
Shoulder and
Slope : - Fine Grainde Soil 0,40 - 0,10
- Coarse Grande Soil 0,10 - 0,30
- hard Rock 0,70 - 0,85
- Soft Rock 0,50 - 0,75
Turf and Slope : - rade 0 - 2% 0,05 - 0,10
- Grade 2 - 7% 0,10 - 0,15
- Grade > 7% 0,15 - 0,20
Roof 0,75 - 0,95
Bare Lot 0,21 - 0,40
Parks with
Abondant and
tresa 0,10 - 10,25
Flat Mountains
Area 0,30 - 0,70
Steep Mountains
Area 0,50 - 0,70
Pady Field and
water body 0,70 - 0,80
Cultivated Field 0,10 - 0,30
Tabel 1.2 Standar Koefisien Runoff terhadap
kondisi permukaan
Tabel 1.3 Koefisien Runoff rata-rata
terhadap tata guna tanah
Tata Guna Tanah (Land Use)
Koef Runoff
Commercial
Area : - Downtown Area 0,75 - 0,95
- Area Adjacent to Downtown 0,50 - 0,70
Industrial Area : - Less Congested Area 0,50 - 0,80
- Congested Area 0,60 - 0,90
Residential
Area :
- Residential Area with Little
Bare Lot 0,65 -0,80
- Rouring Estate 0,50 - 0,70
- Residential Area with Base
Lots and Gardena 0,30 - 0,70
Green Zone &
Others : - park and Graveyard 0,10 - 0,25
- Athletic Ground 0,20 - 0,35
- Marshalling Yard 0,20 - 0,40
- pady Field and Forest 0,10 - 0,30
53. Waktu Konsentasi Tc
• Waktu konsentasi (Tc) : “waktu yang diperlukan oleh titik
air untuk mengalir dari tempat yang hidrolis terjauh di
daerah alirannya ke suatu titik yang ditinjau (inlet) sehingga
Td = Tc
• Dengan pengertian pada saat itu seluruh daerah aliran
memberikan kontribusi aliran di titik tersebut pada saat itu
debit adalah maksimum.
• Waktu konsentrasi Tc = To + Tf
• To = waktu yang dibutuhkan untuk mengalir dipermukaan
untuk mencapai inlet (overland flow time, inlet time)
• Tf = waktu yang diperlukan untuk mengalir disepanjang
saluran
55. Waktu Konsentasi Di Lahan
Tabel Harga Koefisien Hambatan, nd
Jenis permukaan nd
Permukaan impervious dan licin 0,02
Tanah padat terbuka dan licin 0,10
Permukaan sedikit berumput, tanah dengan tanaman
berjajar, tanah terbuka kekasaran sedang
0,20
Padang rumput 0,40
Lahan dengan pohon-pohon musim gugur 0,60
Lahan dengan pohon-pohon berdaun, hutan lebat, lahan
berumput tebal
0,80
57. Waktu Konsentasi Tc
Rumus Kirpich
Tc = 0.0195 L0.77 S-0.385
Dimana Tc = waktu konsentrasi (min)
L = panjang aliran maksimum(meter)
S = kemiringan DAS beda elevasi antara hulu dan hilir
dibagi panjang L.
SCS Lag Formula
Tc = 0,00526 L0.8 (1000/CN – 9)0.7 S-0.5
Dimana L = Panjang DAS (ft)
S = kemiringan DAS (ft/ft)
CN = Curve Number
58. Metoda Rasional
Q = C . I . A
Dimana Q = Besarnya debit banjir maksimum
C = Koefisien pengaliran
I = intensitas hujan selama waktu konsentrasi (Tc)
A = luas catchment area (daerah pengaliran)
tc = t1 + t2 = waktu konsentrasi (menit)
Metoda rasional hanya dapat dipakai
apabila beberapa asumsi ini dapat
dilakukan yaitu :
1. Intensitas hujan harus seragam
paling tidak selama interval waktu
konsentrasi.
2. Debit puncak terjadi karena rainfall
duration sama dengan waktu
konsentrasi.
3. Koefisien runoff tetap konstan
selama hujan terjadi
4. Luasan DAS tetap konstan selama
hujan berlangsung
59. Metoda Rasional
• Luas DAS ( A ) = 77,746 Km2
• Panjang Sungai utama ( L ) = 35,190 Km
• Kemiringan Dasar Sungai ( i ) = 0,029
• Koefisien Pengaliran ( C ) = 0,508
• TC hitung dengan Rumus Kirpich
Debit Banjir Rancangan Metode Rasional
Kala Ulang
( T )
CH Rancangan
( R )
Waktu Konsentrasi
( Tc )
Intensitas Hujan
( I )
Luas DAS
( A )
Base Flow
Debit Rancangan
(QT)
(tahun) (mm) (menit) (jam) (mm/jam) (km2) (m3/dt) m3/dt)
2 87,410 242,374 4,040 11,947 77,75 8,200 139,333
5 122,250 242,374 4,040 16,709 77,75 8,200 191,600
10 148,610 242,374 4,040 20,312 77,75 8,200 231,145
25 185,890 242,374 4,040 25,408 77,75 8,200 287,072
50 216,720 242,374 4,040 29,621 77,75 8,200 333,324
100 250,310 242,374 4,040 34,213 77,75 8,200 383,715
200 287,080 242,374 4,040 39,238 77,75 8,200 438,878
61. Contoh :
Diketahui :
A = 12 ha, Tc = 12 mnt, c = 0,8
B = 12 Ha, Tc = 12 mnt, c = 0,8
C = 36 ha, Tc = 18 mnt, c = 0,6
D = 6 ha, Tc = 9 mnt, c = 0,9
R24 = 100 mm
A = 300 m
B = 300 m
C = 600 m
D = 300 m
Berapakah Qd di :
1 =? 2=? 3=?
62. Debit Desain Qd
• Pilih kecepatan desain awal saluran untuk
mengasumsikan travel time di saluran
• Misal pasangan batu kecepatan Izin = 1,5 m/s
Man-
Hole
DAS L (m) t (mnt)
Luas
DAS
(Ha)
C
Tc
(mnt)
Ket
I
(mm/jam)
Q
(m3
/s)
Qtot
(m3
/s)
1 A 300 3.33 12 0.8 12 ok 101.37 2.7 2.7
2 A 300 3.33 12 0.8 15.33 ok 86.09 2.3 4.59
B 300 3.33 12 0.8 12 - 86.09 2.3
3 A 300 3.33 12 0.8 22 ok 67.67 1.8 8.68
B 300 3.33 12 0.8 18.67 - 67.67 1.8
C 600 6.67 36 0.6 18 - 67.67 4.06
D 300 3.33 6 0.9 9 - 67.67 1.02
V = 1,5 m/s
R24 = 100 mm/day
63. SOFTWARE HEC-HMS dan HEC-RAS
HEC-HMS adalah model hidrologi.
HEC-RAS adalah model hidraulika.
• HEC-HMS adalah tool untuk mengubah data (curah) hujan yang
turun di DAS menjadi debit aliran (runoff) yang keluar dari DAS
tersebut.
• Apabila ingin mengetahui perjalanan aliran banjir tersebut di
sungai, maka dipakai HEC-RAS.
• Jadi, HEC-HMS kita pakai untuk menghitung debit berdasarkan
data hujan, sedangkan HEC-RAS dipakai untuk menghitung
posisi muka air di sepanjang alur sungai berdasarkan masukan
debit.
• Artinya, HEC-HMS memberikan debit banjir di titik kontrol DAS,
sedangkan HEC-RAS memberikan informasi muka air banjir di
sungai.
https://www.youtube.com/watch?v=blu69fN2z5M
https://www.youtube.com/watch?v=tasM8uXkYIs
