Debit Banjir Rencana

MATERI KULIAH HIDRAULIKA

DEBIT BANJIR RENCANA

Banjir :  Kejadian yang sangat Kompleks, dipengaruhi oleh banyak faktor baik yang independent maupun yang terkait satu sama lain.

Penyebab Banjir :

1.      Hujan yang melebihi kapasitas drainase,  dengan beberapa kemungkinan sbb :

·         Kondisi alam, misal bagian hulu Cathment Area rusak

·         Drainase yang direncanakan under design

·         Hujan yang turun lebih besar dari yang diperkirakan (global climate)

2.      Kinerja drainase di bawah kapasitas rencana karena beberapa hal :

·         Pemeliharaan yang kurang baik

·         Operaional yang tidak sesuai prosedur

·         Fungsi drainase terganggu, misal karena sampah dan sedimentasi.

Banjir T tahunan = Banjir dengan periode ulang T tahun  : Banjir diharapkan disamai atau dilampaui rata-rata sekali dalam T tahun.

T = 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500,1000

Contoh  :  Banir 2 tahunan, banjir 5 tahunan dan seterusnya.

Banjir 5 tahunan : Banjir diharapkan disamai atau dilampaui rata-rata sekali dalam 5 tahun.

Jika Banjir terjadi k kali dalam periode panjang m, mempunyai nilai k/m yang kira-kira sama dengan  1/5.

Manfaat  :  Banjir rencana diperlukan untuk memperhitungkan tingkat keamanan bangunan/Infrastruktur SDA  yang ingin direncanakan.  Dalam hal ini tingkat keamanan yang diinginkan ditunjukan oleh besarnya periode ulang yang dipakai.

Jenis sumber data dalam analisis debit banjir :

·         Data hasil pengukuran selama minimal (10-20) tahun.

·         Data curah hujan selama minimal (10-20) tahun.

I.       Hitung Curah Hujan Rencana

Terdapat beberapa metoda yang dapat digunakan dalam perhitungan Curah hujan rencana, diantaranya adalah :

1.      Metode Gumble

2.      Metode Haspers

3.      Log Pearsons III

4.      Log Normal II Parameter

Metode Gumble

Langkah-langkah perhitungan Metoda Gumble

·         Kumpulkan data Curah hujan  dalam kurun waktu minimal 10 tahun (dari beberapa stasiun yang mewakili).

·         Tentukan Data Curah hujan harian maksimum pada setiap tahun untuk masing-masing stasiun hujan.

Curah hujan harian maximum  =  curah hujan terbesar yang terjadi dalam satu tahun.

·         Hitung rerata curah hujan harian maksimum pada setiap tahun (R_i)

·         Hitung rata-rata dari curah hujan harian maksimum rata-rata pada setiap tahun

·         Hitung standar deviasi dari curah hujan harian maksimum rata-rata (S_R).

·         Tentukan nilai parameter :

-          Y_N (reduce Mean),  lihat Tabel 1.

-          S_N  (reduce standar deviasi), lihat Tabel 2.

·         Tentukan nilai Y_T (reduce  variate) berdasarkan tahun periode ulang yang akan direncanakan, misal 2 tahunan, 5 tahunan , 10 tahunan  dan sterusnya. (lihat Tabel 3.).

·         HItung koefisien faktor (K) masing-masing periode ulang, dengan rumus :

·         Hitung besar curah hujan rencana dengan rumus :

Contoh  1 :

Diketahui data curah hujan harian Maksimum  dari tiga stasiun hujan  (A,B, dan C) pada suatu DAS adalah sebagai berikut :

Hitung curah hujan rencana pada peride ulang 2, 5 , 10 dan  25 tahunan menggunakan metode Gumbel :

Penyelesaian :

·         Y_T, Y_N,  dan S_N   dilihat pada Tabel Gumbel.

·         

II.     Hitung Debit Banjir Rencana

Terdapat beberapa metoda yang dapat digunakan dalam perhitungan debit banjir  rencana, diantaranya adalah  :

1.       Metoda Rasional Mononobe

2.       Metode Haspers

3.       Metoda Rasional

4.       Metoda Weduwen

5.       Metoda Melchior

Metode Rasional Mononobe

·         Parameter yang diperlukan :

-          Curah hujan rencana  (R_T)

-          Luas DAS  (F)

-          Panjang Sungai (L)

-          Beda tinggi antara hulu dengan bagian hilir (∆H)

-          Koefisien pengaliran  (α).

·         Rumus :

Dimana :

α  =  Koefisien Pengaliran (merupakan fungsi dari vegetasi, tanah, kemiringan dan iklim).

 (intensitas hujan berperiode ulang T (mm/jam)

                R_T  =  Curah hujan harian maksimum pada periode ulang T (mm)

     (waktu konsentrasi = waktu rambat air di sungai utama )

L  =  Panjang sungai

  (Kecepatan aliran di sungai, Km/jam)

Contoh 2 : 

Diketahui  Luas DAS = 100 Km², panjang sungai (L) = 10 Km, Beda tinggi (∆H) = 10 m dan koefisien pengaliran (α) = 0,7. Berdasarkan data curah hujan rencana hasil metoda gumble , hitung debit banjir rencana pada periode ulang  5 tahunan (R_T = 134,83 mm)

Penyelesaian :

·             Km/jam

·           

·           

·             m³/detik