BAB II DASAR TEORI. LAPORAN TUGAS AKHIR Perhitungan Penurunan Fungsi Pengendalian Banjir Bendungan PB. Soedirman (Mrica) Banjarnegara

Transkripsi

1 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tijaua Umum Suatu beduga yag dibagu dega cara meimbuka baha-baha seperti : batu, kerikil, pasir, da taah pada komposisi tertetu dega fugsi sebagai pegagkat permukaa air yag terdapat di dalam waduk disebut beduga type uruga.beduga uruga dapat dibagi mejadi 3 type yaitu (Sosrodarsoo, 1989): 1. Beduga uruga serbasama (homogeeous dams) : Beduga yag lebih dari setegah volumeya terdiri atas baha bagua yag seragam.jadi uruga pasir da kerikil termasuk di dalam type ii, yag dega sediriya harus dilegkapi lapisa kedap air. 2. Beduga uruga batu berlapis-lapis (zoed dams) : Beduga yag terdiri dari timbua batua dega gradasi (susua ukura butira) yag berbeda-beda dalam uruta pelapisa tertetu. 3. Beduga uruga batu dega lapisa kedap air di muka (impermeable face rockfill dams,impermeable membrae facig rockfill dams,deked rockfill dams) : Beduga yag dilapisi dega sekat tidak lulus air (dega kekedapa yag tiggi) seperti lembara baja taha karat,beto aspal,lembara beto bertulag,hampara pastik,susua beto blok,da lai-lai. Beduga uruga batu berlapis-lapis (zoed dams) dibagi mejadi 3 type yaitu : 1. Beduga Tirai : Apabila baha pembetuk tubuh beduga terdiri dari baha yag lulus air,tetapi diegkapi dega tirai kedap air. 2. Beduga iti mirig : Apabila baha pembetuk tubuh beduga terdiri dari baha yag lulus air,tetapi dilegkapi dega iti kedap air yag berkeduduka mirig di hilir. 3. Beduga Iti vertikal : Apabila baha pembetuk tubuh beduga terdiri dari baha yag lulus air,tetapi dilegkapi dega iti kedap air yag berkeduduka vertikal. Beduga Uruga batu berlapis-lapis dega iti vertikal tidak simetris (asymetrical impervous core rockfill dams) merupaka jeis dari Beduga PB.Soedirma di Mrica. 10

2 2.2. Metode aalisis data hidrologi Sebelum merecaaka kostruksi dam peaha sedime, lagkah pertama adalah merecaaka debit bajir recaa yag dipakai. Data-data hidrologi yag diperoleh diaalisis utuk memperoleh besarya debit bajir recaa dega periode ulag tertetu yag dapat dialirka tapa membahayaka ligkuga sekitar da stabilitas bagua sugai. Di bawah ii diuraika secara sigkat metode-metode aalisis hidrologi Metode Perhituga Curah Huja Data curah huja da debit merupaka data yag palig fudametal dalam perecaaa/peelitia pembuata embug. Ketetapa dalam memilih lokasi da peralata baik curah huja maupu debit merupaka faktor yag meetuka kualitas data yag diperoleh. Aalisis data huja dimaksudka utuk medapatka besara curah huja da aalisis statistik yag diperhitugka dalam perhituga debit bajir recaa. Data curah huja yag dipakai utuk perhituga dalam debit bajir adalah huja yag terjadi pada Daerah Alira Sugai (DAS) pada waktu yag sama (Sosrodarsoo, 1989). Data huja yag diguaka direcaaka selama 14 tahu sejak Tahu 1992 higga Tahu 2005 ( data terlampir ). Meurut data dari PSDA Semarag, utuk daerah peta DAS dipilih tiga stasiu huja yaitu Stasiu Limbaga (No Sta 62d), Stasiu Clagap (No Sta 62e), da Stasiu Karagkobar (No Sta 64). Curah huja wilayah ii dapat diperhitugka dega beberapa cara, atara lai (Soemarto, 1987): 1. Metode Rata-Rata Aljabar Tiggi rata-rata curah huja yag didapatka dega megambil ilai rata-rata hitug (arithmetic mea) pegukura huja di pos peakar huja di dalam areal tersebut. Jadi cara ii aka memberika hasil yag dapat dipercaya jika pos-pos peakarya ditempatka secara merata di areal tersebut, da hasil peakara masig-masig pos peakar tidak meyimpag jauh dari ilai rata-rata seluruh pos di seluruh areal (Soemarto, 1987). d = d 1 + d d d = i= 1 i... (2.1) 11

3 di maa : d = Tiggi curah huja rata-rata (mm) d 1, d 2, d = Tiggi curah huja pada pos peakar 1, 2,. (mm) = Bayakya pos peakar 2. Metode Poligo Thiesse Cara ii bardasar rata-rata timbag (weighted average). Metode ii serig diguaka pada aalisis hidrologi karea lebih teliti da obyektif dibadig metode laiya, da dapat diguaka pada daerah yag memiliki titik pegamata yag tidak merata. Cara ii adalah dega memasukka faktor pegaruh daerah yag mewakili oleh stasiu huja yag disebut faktor pembobota atau Koefisie Thiesse. Utuk pemiliha stasiu huja yag dipilih harus meliputi daerah alira sugai yag aka dibagu. Besarya Koefisie Thiesse tergatug dari luas daerah pegaruh stasiu huja yag dibatasi oleh poligo-poligo yag memotog tegak lurus pada tegah-tegah garis peghubug stasiu. Setelah luas pegaruh tiap-tiap stasiu didapat, maka Koefisie Thiesse dapat dihitug dega persamaa di bawah ii da diilustrasika pada Gambar 2.1 (Soemarto, 1987). C = A A i total... (2.2) R = A1 R1 + A2 R A R A + A A (2.3) di maa : C = Koefisie Thiesse A i = Luas pegaruh dari stasiu pegamata i (km 2 ) A = Luas total dari DAS (km 2 ) R = Curah huja rata-rata (mm) R 1, R 2,..,R = Curah huja pada setiap titik stasiu (mm) 12

4 Sta 2 Batas DAS A2 Poligo Thiesse A1 Sta 1 A4 A3 Sta 3 A5 Sta 4 A6 A7 Sta 5 Sta 6 Sta 7 Gambar 2.1 Poligo Thiesse (Soemarto, 1987) Hal yag perlu diperhatika dalam metode ii adalah sebagai berikut : Jumlah stasiu pegamata miimal tiga buah stasiu. Peambaha stasiu aka megubah seluruh jariga. Topografi daerah tidak diperhitugka da stasiu huja tidak tersebar merata. 3. Metode Rata-Rata Isohyet Dega cara ii, kita dapat meggambar dulu kotur tiggi huja yag sama (isohyet). Kemudia luas bagia diatara isohyet-isohyet yag berdekata diukur, da ilai rata-rata dihitug sebagai ilai rata-rata timbag ilai kotur, kemudia dikalika dega masig-masig luasya. Hasilya dijumlahka da dibagi dega luas total daerah, maka aka didapat curah huja areal yag dicari, seperti ditulis pada persamaa yag berada di bawah ii ( Soemarto, 1987). R = R1 + R2 2 R3 A R4 A 2 A + A R A + R 2 1 A... (2.4) di maa : R = Curah huja rata-rata (mm) 13

5 R 1, R 2,..., R = Curah huja di garis isohyet (mm) A 1, A 2,.., A = Luas bagia yag dibatasi oleh isohyet-isohyet (km 2 ) Ii adalah cara yag palig teliti utuk medapatka huja areal rata-rata, tetapi memerluka jariga pos peakar yag relatif lebih padat yag memugkika utuk membuat isohyet. Pada saat meggambar garis-garis isohyet, sebaikya juga memperhatika pegaruh bukit atau guug terhadap distribusi huja (huja orografik). Utuk lebih jelasya megeai metode ii dapat diilustrasika pada Gambar 2.2. Kotur tiggi huja Stasiu huja Batas DAS A1 A2 A3 A4 A5 A6 10 mm 20 mm 30 mm 40 mm 50 mm 60 mm 70 mm Gambar 2.2 Metode Isohyet (Soemarto, 1987) Dalam aalisis curah huja diperluka data legkap dalam arti kualitas da pajag periode data. Data curah huja umumya ada yag hilag dikareaka sesuatu hal atau diaggap kurag pajag jagka waktu pecatataya. Utuk melegkapi data yag hilag atau rusak diperluka data dari stasiu lai yag memiliki data legkap da diusahaka letak stasiuya palig dekat dega stasiu yag hilag dataya. Utuk perhituga data yag hilag diguaka rumus yaitu (Soemarto, 1987) : 1 R x Rx R R x RA + RB RA RB R x = RN N... (2.5) 14

6 di maa : Rx = Curah huja di stasiu x yag aka dilegkapi (mm) Rx R A, R A, B = Curah huja rata-rata di stasiu x (mm) R,... R = Curah huja di sta A, sta B,... sampai sta N (mm) B N R,... R = Curah huja rata-rata sta A, sta B, sampai sta N (mm) N = Jumlah stasiu yag mejadi acua 4. Aalisis Frekuesi Huja recaa merupaka kemugkia tiggi huja yag terjadi dalam kala ulag tertetu sebagai hasil dari suatu ragkaia aalisis hidrologi yag biasa disebut aalisis frekuesi. Secara sistematis metode aalisis frekuesi perhituga huja recaa ii dilakuka secara beruruta sebagai berikut : 1. Parameter Statistik 3. Uji Kebeara Sebara 2. Pemiliha Jeis Metode 4. Perhituga Huja Recaa 5. Parameter Statistik Parameter yag diguaka dalam perhituga aalisis frekuesi meliputi parameter ilai rata-rata ( X ), deviasi stadar (Sd), koefisie variasi (Cv), koefisie kemiriga / skewess (Cs) da koefisie kurtosis (Ck). Semetara utuk memperoleh harga parameter statistik dilakuka perhituga dega rumus dasar sebagai berikut (Soemarto, 1987) : Rx X = ; 2 ( Xi X ) Sd =... (2.6) 1 Sd Cv = X... (2.7) Cs = i= 1 3 {( Xi) X } 3 ( 1)( 2) Sd... (2.8) 15

7 Ck 1 4 {( Xi) X } i= 1 = (2.9) 4 Sd di maa : X Σ X Sd Cv Cs Ck = Tiggi huja haria maksimum rata-rata selama tahu (mm) = Jumlah tiggi huja haria maksimum selama tahu (mm) = Jumlah tahu pecatata data huja = Deviasi stadar = Koefisie variasi = Koefisie kemiriga (skewess) = Koefisie kurtosis Lima parameter statistik di atas aka meetuka jeis metode yag aka diguaka dalam aalisis frekuesi Metode Perhituga curah huja recaa Pada bagia ii aka ditetuka Pemiliha jeis metode yag diguaka pada perhituga Tugas Akhir ii. 1. Pemiliha Jeis Metode Peetua jeis metode aka diguaka utuk aalisis frekuesi dilakuka dega beberapa asumsi sebagai berikut : Metode Gumbel Tipe I Metode Log Pearso Tipe III Metode Log Normal a. Metode Gumbel Tipe I Utuk meghitug curah huja recaa dega Metode Gumble Tipe I diguaka persamaa distribusi frekuesi empiris sebagai berikut (Soemarto, 1987) : S + T S... (2.10) X T = X ( Y Y) 16

8 S = 2 ( X i X )... (2.11) 1 Hubuga atara periode ulag T dega Y T dapat dihitug dega rumus (Soemarto, 1987) : T 1 Y T = -l l... (2.12) T di maa : X T X S Y T = Nilai huja recaa dega data ukur T tahu (mm) = Nilai rata-rata huja (mm) = Deviasi stadar (simpaga baku) = Nilai reduksi variat ( reduced variate ) dari variabel yag diharapka terjadi pada periode ulag T tahu, seperti dituliska pada Tabel 2.3 Y = Nilai rata-rata dari reduksi variat (reduce mea) ilaiya tergatug dari jumlah data (), seperti ditujukka pada Tabel 2.1 S = Deviasi stadar dari reduksi variat (reduced stadart deviatio) ilaiya tergatug dari jumlah data (), seperti ditujukka pada Tabel 2.2 Tabel 2.1 Reduced Mea Y (Soemarto, 1987) N ,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0, ,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5300 0,5820 0,5882 0,5343 0, ,5363 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5400 0,5410 0,5418 0,5424 0, ,5463 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5468 0,5468 0,5473 0,5477 0, ,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0, ,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0, ,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0, ,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0, ,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0, ,5600 Tabel 2.2 Reduced Stadard Deviatio S (Soemarto, 1987) N ,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1, ,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0315 1,0961 1,1004 1,1047 1, ,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1, ,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1, ,1607 1,1923 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1,

9 60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1, ,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1, ,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1, ,2007 1,2013 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2046 1,2049 1,2055 1, ,2065 Tabel 2.3 Reduced Variate Y T (Soemarto, 1987) Periode Ulag (Tahu) Reduced Variate 2 0, , , , , , , , , , , ,9210 b. Metode Distribusi Log Pearso Tipe III Metode Log Pearso Tipe III apabila digambarka pada kertas peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik daga persamaa sebagai berikut (Soemarto, 1987) : Y = Y + k.s (2.13) di maa : Y X _ Y = Nilai logaritmik dari X atau log X = Curah huja (mm) = Rata-rata hitug (lebih baik rata-rata geometrik) ilai Y S = Deviasi stadar ilai Y K = Karakteristik distribusi peluag Log-Pearso Tipe III, seperti ditujukka pada Tabel

10 Lagkah-lagkah perhitugaya adalah sebagai berikut : 1. Megubah data curah huja sebayak buah X 1,X 2,X 3,...X mejadi log ( X 1 ), log (X 2 ), log ( X 3 ),..., log ( X ). 2. Meghitug harga rata-rataya dega rumus berikut : log X di maa : log i= = 1 ( Xi) log X = Harga rata-rata logaritmik = Jumlah data (2.14) Xi = Nilai curah huja tiap-tiap tahu (R 24 maks) (mm) 3. Meghitug harga deviasi stadarya (Sd) dega rumus berikut : Sd log x = di maa : S d i= 1 2 { log( Xi) log( X )} 1 = Deviasi stadar... (2.15) 4. Meghitug koefisie skewess (Cs) dega rumus : Cs = i= 1 3 { log( Xi) log X } 3 ( 1)( 2) S 1 (2.16) di maa : Cs = Koefisie skewess 5. Meghitug logaritma huja recaa dega periode ulag T tahu dega rumus : Log X T = log X + G*S1 (2.17) di maa : X T G = Curah huja recaa periode ulag T tahu (mm) = Harga yag diperoleh berdasarka ilai Cs yag didapat, seperti ditujukka pada Tabel

11 6. Meghitug koefisie kurtosis (Ck) dega rumus : Ck = 2 i= 1 4 { log( Xi) log X } 4 ( 1)( 2)( 3) S 1 (2.18) di maa : Ck = Koefisie kurtosis 7. Meghitug koefisie variasi (Cv) dega rumus : S1 Cv = (2.19) log X di maa : Cv = Koefisie variasi S 1 = Deviasi stadar Kemecega (Cs) Tabel 2.4 Harga K Utuk Distribusi Log Pearso Tipe III (Soemarto, 1987) Periode Ulag Tahu Peluag (%) ,5 0,1 3,0-0,396 0,420 1,180 2,278 3,152 4,051 4,970 7,250 2,5-0,360 0,518 1,250 2,262 3,048 3,845 4,652 6,600 2,2-0,330 0,574 1,284 2,240 2,970 3,705 4,444 6,200 2,0-0,307 0,609 1,302 2,219 2,912 3,605 4,298 5,910 1,8-0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 3,499 4,147 5,660 1,6-0,254 0,675 1,329 2,163 2,780 3,388 3,990 5,390 1,4-0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271 3,828 5,110 1,2-0,195 0,732 1,340 2,087 2,626 3,149 3,661 4,820 1,0-0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022 3,489 4,540 0,9-0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,957 3,401 4,395 0,8-0,132 0,780 1,336 2,998 2,453 2,891 3,312 4,250 0,7-0,116 0,790 1,333 2,967 2,407 2,824 3,223 4,105 0,6-0,099 0,800 1,328 2,939 2,359 2,755 3,132 3,960 0,5-0,083 0,808 1,323 2,910 2,311 2,686 3,041 3,815 0,4-0,066 0,816 1,317 2,880 2,261 2,615 2,949 3,670 0,3-0,050 0,824 1,309 2,849 2,211 2,544 2,856 3, ,033 0,830 1,301 2,818 2,159 2,472 2,763 3,380 0,1-0,017 0,836 1,292 2,785 2,107 2,400 2,670 3,235 0,0 0,000 0,842 1,282 2,751 2,054 2,326 2,576 3,090-0,1 0,017 0,836 1,270 2,761 2,000 2,252 2,482 3,950-0,2 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178 2,388 2,810-0,3 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104 2,294 2,675-0,4 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029 2,201 2,540-0,5 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955 2,108 2,400-0,6 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1, 880 2,016 2,275-0,7 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,926 2,150-0,8 0,132 0,856 1,166 1,488 1,606 1,733 1,837 2,035 20

12 -0,9 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749 1,910-1,0 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588 1,664 1,800-1,2 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449 1,501 1,625-1,4 0,225 0,832 1,041 1,198 1,270 1,318 1,351 1,465-1,6 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,200 1,216 1,280-1,8 0,282 0,799 0,945 0,035 1,069 1,089 1,097 1,130-2,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990 1,995 1,000-2,2 0,330 0,752 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0,910-2,5 0,360 0,711 0,771 0,793 0,798 0,799 0,800 0,802-3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,668 c. Metode Log Normal Metode Log Normal apabila digambarka pada kertas peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik daga persamaa sebagai berikut (Soewaro, 1995) : X T = _ X + Kt * S... (2.20) di maa : X T X S Kt = Besarya curah huja yag mugki terjadi dega periode ulag X tahu (mm) = Curah huja rata-rata (mm) = Deviasi stadar data huja maksimum tahua = Stadard Variable utuk periode ulag T tahu yag besarya diberika seperti ditujukka pada Tabel 2.5 Tabel 2.5 Stadard Variabel Kt (Soewaro, 1995) T (Tahu) Kt T (Tahu) Kt T (Tahu) Kt

13 Tabel 2.6 Koefisie Utuk Metode Sebara Log Normal (Soewaro, 1995) Periode Ulag T tahu Cv Uji Keselarasa Sebara Uji keselarasa sebara dilakuka utuk megetahui jeis metode yag palig sesuai dega data huja. Uji metode dilakuka dega uji keselarasa distribusi yag dimaksudka utuk meetuka apakah persamaa distribusi peluag yag telah dipilih, dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yag diaalisis (Soewaro, 1995). 22

14 Ada dua jeis uji keselarasa yaitu uji keselarasa Chi Kuadrat ( Chi Square ) da Smirov Kolmogorof. Pada tes ii biasaya yag diamati adalah hasil perhituga yag diharapka. a. Uji Keselarasa Chi Kuadrat ( Chi Square ) Prisip pegujia dega metode ii didasarka pada jumlah pegamata yag diharapka pada pembagia kelas, da ditetuka terhadap jumlah data pegamata yag terbaca di dalam kelas tersebut, atau dega membadigka ilai chi square (X 2 ) dega ilai chi square kritis (X 2 cr). Uji keselarasa chi kuadrat megguaka rumus (Soewaro, 1995) : X = i= 1 ( Oi Ei Ei N 2 2 ) di maa :... (2.21) X 2 O i Ei N = Harga chi square terhitug = Jumlah ilai pegamata pada sub kelompok ke-i = Jumlah ilai teoritis pada sub kelompok ke-i = Jumlah data Suatu distrisbusi dikataka selaras jika ilai X 2 hitug < X 2 kritis. Nilai X 2 kritis dapat dilihat di Tabel 2.7. Dari hasil pegamata yag didapat dicari peyimpagaya dega chi square kritis palig kecil. Utuk suatu ilai yata tertetu (level of sigificat) yag serig diambil adalah 5 %. Derajat kebebasa ii secara umum dihitug dega rumus sebagai berikut (Soewaro, 1995) : Dk = K-(P+1)... (2.22) di maa : Dk = Derajat kebebasa P = Nilai utuk distribusi Metode Gumbel, P = 1 Adapu kriteria peilaia hasilya adalah sebagai berikut : Apabila peluag lebih dari 5% maka persamaa dirtibusi teoritis yag diguaka dapat diterima. 23

15 Apabila peluag lebih kecil dari 1% maka persamaa distribusi teoritis yag diguaka dapat diterima. Apabila peluag lebih kecil dari 1%-5%, maka tidak mugki megambil keputusa, perlu peambaha data. Tabel 2.7 Nilai Kritis Utuk Uji Keselarasa Chi Kuadrat (Soewaro, 1995) dk α Derajat keprcaya 0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0, , , , , ,841 5,024 6,635 7, ,0100 0,0201 0,0506 0,103 5,991 7,378 9,210 10, ,0717 0,115 0,216 0,352 7,815 9,348 11,345 12, ,207 0,297 0,484 0,711 9,488 11,143 13,277 14, ,412 0,554 0,831 1,145 11,070 12,832 15,086 16, ,676 0,872 1,237 1,635 12,592 14,449 16,812 18, ,989 1,239 1,690 2,167 14,067 16,013 18,475 20, ,344 1,646 2,180 2,733 15,507 17,535 20,090 21, ,735 2,088 2,700 3,325 16,919 19,023 21,666 23, ,156 2,558 3,247 3,940 18,307 20,483 23,209 25, ,603 3,053 3,816 4,575 19,675 21,920 24,725 26, ,074 3,571 4,404 5,226 21,026 23,337 26,217 28, ,565 4,107 5,009 5,892 22,362 24,736 27,688 29, ,075 4,660 5,629 6,571 23,685 26,119 29,141 31, ,601 5,229 6,262 7,261 24,996 27,488 30,578 32, ,142 5,812 6,908 7,962 26,296 28,845 32,000 34, ,697 6,408 7,564 8,672 27,587 30,191 33,409 35, ,265 7,015 8,231 9,390 28,869 31,526 34,805 37, ,844 7,633 8,907 10,117 30,144 32,852 36,191 38, ,434 8,260 9,591 10,851 31,41 34,170 37,566 39, ,034 8,897 10,283 11,591 32,671 35,479 38,932 41, ,643 9,542 10,982 12,338 33,924 36,781 40,289 42, ,260 10,196 11,689 13,091 36,172 38,076 41,683 44, ,886 10,856 12,401 13,848 36,415 39,364 42,980 45, ,520 11,524 13,120 14,611 37,652 40,646 44,314 46, ,160 12,198 13,844 15,379 38,885 41,923 45,642 48, ,808 12,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49,645 24

16 28 12,461 13,565 15,308 16,928 41,337 44,461 48,278 50, ,121 14,256 16,047 17,708 42,557 45,722 49,588 52, ,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,892 53,672 b. Uji Keselarasa Smirov Kolmogorof Uji keselarasa Smirov-Kolmogorof, serig juga disebut uji keselarasa o parametrik (o parametrik test), karea pegujiaya tidak megguaka fugsi distribusi tertetu. Prosedurya adalah sebagai berikut : Rumus yag dipakai (Soewaro, 1995) : α = P P max ( xi) (2.23) P ( x) Cr 1. Urutka dari besar ke kecil atau sebalikya da tetuka besarya ilai masig-masig peluag dari hasil peggambara grafis data ( persamaa distribusiya) : X 1 P (X 1 ) X 2 P (X 2 ) X m P (X m ) X P (X ) 2. Berdasarka tabel ilai kritis ( Smirov Kolmogorof test ) tetuka harga Do (seperti ditujukka pada Tabel 2.8). Tabel 2.8 Nilai Delta Kritis Utuk Uji Keselarasa Smirov - Kolmogorof (Soewaro, 1995) Jumlah data α derajat kepercayaa 0,20 0,10 0,05 0,01 5 0,45 0,51 0,56 0, ,32 0,37 0,41 0, ,27 0,30 0,34 0, ,23 0,26 0,29 0, ,21 0,24 0,27 0, ,19 0,22 0,24 0, ,18 0,20 0,23 0, ,17 0,19 0,21 0,25 25

17 45 0,16 0,18 0,20 0, ,15 0,17 0,19 0,23 >50 1,07/ 1,22/ 1,36/ 1,63/ Metode Itesitas Curah Huja Utuk meetuka Debit Bajir Recaa (Desig Flood), perlu didapatka harga suatu itesitas curah huja terutama bila diguaka metode rasioal. Itesitas curah huja adalah ketiggia curah huja yag terjadi pada suatu kuru waktu di maa air tersebut berkosetrasi. Aalisis itesitas curah huja ii dapat diproses dari data curah huja yag telah terjadi pada masa lampau (Loebis, 1987). Utuk meghitug itesitas curah huja, dapat diguaka rumus empiris dari Dr. Mooobe (Soemarto, 1999) sebagai berikut : I = di maa : R24 24 * 24 t 2 / 3... (2.24) I = Itesitas curah huja (mm/jam) t = Lamaya curah huja (jam) R 24 = Curah huja maksimum dalam 24 jam (mm) Debit Bajir Recaa Utuk mereeaaka dam peaha sedime maka diperluka besarya debit bajir reeaa yag dapat ditetuka dega beberapa eara yaitu: a. Metode Weduwe (luas DPS < 100 km 2 ) Rumus yag diguaka: Dimaa: 4,1 α = 1- ( 2.25) β * q 7 Q T α β t + = debit bajir periode ulag tertetu dalam m3/detik = koefisie pegalira = agka reduksi = waktu kosetrasi alira (jam) 26

18 f = luas daerah pegalira (km 2 ) q = curah huja maksimum (m 2 /detik/km 2 ) L = pajag sugai (km) I = kemiriga rata-rata (m) R = curah huja haria maksimum (mm/hari) (Sumber: Suyoo Sosrodarsoo, Hidrologi Utuk Pegaira) b. Metode Melchior (luas DPS > 100 km 2 ) Rumus yag diguaka adalah: Q T = α * q * f * R /200.. (2.26) T c = 0,186 * L * Q -0,2 * I -0,4.. ( 2.27) H I = ( 2.28) 0,9 L Dimaa: Q T = debit bajir periode ulag tertetu (m 3 /detik) α = koefisie pegalira q = debit tiap km 2 f = luas daerah pegalira (km 2 ) R = curah huja haria maksimum (mm/hari) T = lama waktu kosetrasi bajir (jam) L = pajag sugai yag ditijau (km) I = kemiriga rata-rata dasar sugai H = selisih tiggi atara titik pegamata da titik sejauh 0,9 L kearah hulu sugai (Sumber: Suyoo Sosrodarsoo, Hidrologi Utuk Pegaira) c. Metode Haspers Rumus yag diguaka adalah: Q T = α * β * q * f (m 3 /det).. (2.29) 0,7 1+ 0,012*f α =. (2.30) 0,7 1+ 0,075* f ,7 *10 = 1+ 2 β t + 15 Dimaa: -0,4* t f * 12 0,75.. (2.31) 27

19 Q T = debit bajir yag diperkiraka dalam periode ulag tertetu (m 3 /detik) α = koefisie ru off β = koefisie reduksi q = huja maksimum (m 3 /det/km 2 ) f = luas daerah pegalira sugai (km 2 ) t = lamayacurah huja (jam) R = curah huja haria maksimum (mm/hari) p = q = t * R t + 1 p 3,6* t (Sumber: Suyoo Sosrodarsoo, Hidrologi Utuk Pegaira) d. Metode Rasioal (luas DPS 5000 km 2 ) Rumus yag diguaka Q T = (1/3,6)*C*I*f (m 3 /detik) (2.32) Dimaa: Q T = debit bajir periode ulag tertetu (m 3 /detik) C = koefisie debit I = (R 24 /24)*(24/t) 2/3 (mm) F = luas daerah pegalira sugai (km2) (Sumber: Suyoo Sosrodarsoo, Hidrologi Utuk Pegaira) Uit Hidrograf Sitetis Gamma I Metode ii diguaka bila di lokasi sugai tidak ada stasiu pegamata. Hidrograf satua secara sederhaa dapat disajika sebagai berikut: 1. TR (Time Rise) atau waktu aik, yaitu waktu yag diukur saat hidrograf mulai aik sampai saat terjadiya debit pucak. 2. QP (Peak Discharge) atau debit pucak. 3. TB (Buse Time) atau waktu dasar, yaitu waktu yag diukur dari saat hidrograf mulai aik sampai berakhirya limpasa lagsug atau debit sama dega ol. 28

20 4. Koefisie tampuga (Storage Coeficiet) yag meujukka kemampua DPS dalam sisi fugsi. Naik hidrograf satua diperhitugka sebagai garis lurus, sedag sisi resesi (Resesio Climb) hidrograf satua disajika dalam persamaa ekpoesial berikut: Qt = Qp x e -1 ( 2.33) Dimaa: Qt = Debit yag diukur dalam jam ke-t sesudah debit pucak Qp = Debit pucak (m 3 / det) t = Waktu yag diukur pada saat terjadiya debit pucak (jam) k = Koefisie tampuga (jam) 3 L TR = 0,43 x + 1,0665SIM + 1, (2.34) 100 x SF Di maa: TR = Waktu aik (jam) L = Pajag sugai SF = Faktor sumber, yaitu perbadiga atara jumlah pajag sugai tigkat I dega pajag sugai semua tigkat. SIM = Faktor semetri ditetapka sebagai hasil kali atara faktor lebar (WF) dega luas relatif DPS sebelah hulu (RUA) Wf = Faktor lebar, yaitu perbadiga atara lebar DPS yag diukur da titik berjarak L, dega DPS yag diukur da titik yag berjarak 1/4 L dari tempat pegukura Qp = 0,1836 A 0,5886 TR -0,4008 JN 0, ( 2.35) Di maa: Qp = Debit pucak (m 3 / det) TR = Waktu aik (jam) JN = jumlah pertemua sugai TB = 27,4132 TR 0,1475 S 0,0986 SN 0,7344 RUA 0,2574 Di maa: TB = Waktu dasar (jam) TR = Waktu aik (jam) S = Ladai sugai rata-rata 29

21 SN = frekuesi sumber, yaitu perbadiga atara jumlah segme sugai-sugai tigkat satu dega segme sugai semua tigkat RUA = Perbadiga luas DPS sebelah hulu ( km ) dega arak tilik berat DPS ke stasiu hidrometri. Peetapa curah huja efektif utuk memperoleh hidrograf dilakuka dega megguaka ideks ifiltrasi. Utuk memperoleh ideks ii diperguaka pedekata dega petujuk Bares (1959).perkiraa dilakuka dega mempertimbagka pegaruh parameter DPS yag secara hidrologik dapat diketahui pegaruhya terhadap ideks ifiltrasi. Persamaa pedekataya sebagai berikut: Φ = 10,4903 3, A 2 + 1, (A/SN) 4 ( 2.36) utuk memperkiraka alira dasar di perguaka pedekata sebagai berikut ii. Persamaa ii merupaka pedekata Kraijehoff va der leur (1967) tetag hidrograf air taah. QB = 0,4751. A 0,6444. D 0, ( 2.37) Dimaa: QB = Alira dasar A = Luas DPS D = Kerapata jariga kuras (draiage desity), yaitu jumlah pajag sugai semua tigkat tiap satua luas DPS K. = 0,5617 A 0,1798 S -0,4426 SF -1,0897 D 0,0452. (2.38) Di maa: K = Koefisie tampuga Flood Routig Peelusura alira diyataka dalam betuk persamaa kotiuitas berikut: ds I O =... dt Dega : I : alira masuk (iflow) ke ruas sugai (m 3 / d) O : alira keluar (outflow) da ruas sugai (m 3 /d) ds : perubaha tampuga (storage) di ruas sugai (m 3 ) (2.39) 30

22 dt : iterval waktu peelusura (detik, jam atau hari) Persamaa diatas meujukka bahwa perubaha tampuga atara iterval waktu dt adalah sama dega alira masuk dikuragi alira keluar. Terdapat hubuga atara tampuga, alira masuk da alira keluar. Dalam Persamaa diatas alira masuk / diketahui, semetara dua parameter laiya yaitu 0 da S tidak diketahui sehigga persamaa tersebut tidak bisa diselesaika secara lagsug utuk medapata parameter 0. Diperluka persamaa tambaha laiya yag disebut fugsi tampuga, yag merupaka hubuga atara S, I da 0. Pada peelusura alira di waduk, di maa permukaa air adalah horizotal, tampuga haya merupaka fugsi da alira keluar, yag mempuyai betuk berikut: S = f (O) atau S = KO ( 2.40 ) Pada peelusura alira di sugai, tampuga haya merupaka fugsi dari alira masuk (I) da alira keluar (O), yag mempuyai betuk berikut: dega: S : volume tampuga, I : alira masuk (iflow), 0 : alira keluar (outflow), K : koefisie tampuga, yaitu perkiraa waktu perjalaa air sugai x : faktor pembobot, yag bervariasi atara 0 da 0,5. Suatu waduk dilegkapi dega bagua pelimpah (spillway). Alira melalui bagua pelimpah tergatug pada lebar bagua pelimpah (B), tiggi peluapa (H) da koefisie debit (C d ) diberika oleh betuk berikut : Nilai koefisie debit 31

23 Persamaa (2.39) dapat diselesaika secara umerik dega membuat diskretisasi umerik. Apabila iterval waktu peelusura adalah t, maka dapat ditulis mejadi : di maa: I 1, I 2 : alira masuk pada waktu ke 1 da ke 2 O 1, O2 : alirati keluar pada waktu ke 1 da ke 2 S 1, S 2 : tumpaga pada waktu ke 1 da ke 2 t : iterval waktu Pada peelusura air di waduk, tampuga S haya merupaka fugsi alira keluar seperti diberika Persamaa (9.2). Utuk waktu ke 1 da ke 2, persaraa tersebut dapat ditulis mejadi: Substitusi Persamaa (9.6a) da (9.6b) ke dalam Persamaa (9.5) memberika : dimaa C 0, C 1 da C 2 adalah kostata yag mempuyai betuk berikut: Peelusura kolam datar (level pool routig) merupaka prosedur utuk meghitug hidrograf alira keluar da waduk yag mempuyai permukaa air horisotal. 32

24 Persamaa (9.5) dapat ditulis dalam betuk: di maa ilai-ilai yag belum diketahui berada di ruas kiri sedag ilai yag sudah diketahui di ruas kaa. Persamaa (9.9) dapat ditulis dalam betuk: dega : Dalam metode ii diperluka data geometri da hidrolika waduk, seperti kurva atau tabel elevasi-tampuga, elevasi-alira keluar, tampuga-alira keluar. Kurva elevasi tampuga ditetuka berdasar data topografi. Elevasi miimum adalah elevasi di maa tampuga ol, sedag elevasi maksimum adalah elevasi pucak beduga Erosi Meurut Utomo (1987) erosi taah pada suatu daerah adalah proses perataa kulit bumi yag meliputi proses peghacura, pegagkuta da pegedapa butir-butir taah. Dalam hal ii Elliso (1947) da Morga (1986), megemukaka bahwa erosi taah, yaitu proses pelepasa butir-butir taah da proses pemidaha atau pegagkuta taah yag disebabka oleh air atau agi. Utuk di Idoesia yag berikiim tropis basah maka proses erosi taah lebih bayak disebabka oleh air, akibat huja yag turu di permukaa taah. Meurut Arsyad (1976), yag dimaksud erosi oleh air merupaka kombiasi dua sub proses, yaitu: 1. Peghacura struktur taah mejadi butir-butir primer oleh eergi tumbuka butirbutir huja yag jatuh meimpa taah da peredama oleh air yag tergeag (proses dispersi). 2. Pegagkuta butir-butir primer taah tersebut oleh air yag megalir di atas permukaa taah. 33

25 Sedagka Foster (1976) da Lae da Shirley (1982), megemukaka proses erosi taah meliputi pelepasa butir-butir taah akibat pukula jatuhya butir huja da pegakuta butir-butir taah oleh alira permukaa atau limpasa permukaa da pelepasa butir-butir taah oleh alira air dalam alur pegagkuta butir-butir taah oleh air dalam alur Proses Terjadiya Erosi Berdasarka proses terjadiya erosi taah dapat dibedaka mejadi dua bagia, sebagai berikut: a. Proses erosi taah akibat pelapuka atau secara geologi. Batu-batua padat atau baha iduk taah lapuk oleh cuaca mèjadi bagia-bagia besar da kecil, selajutya melalui proses-proses secara fisik (mekaik), biologi (aktivitas orgaik) da kimia, batua aka terurai da lebih lajut aka terjadi retaka-retaka, keadaa mi lebih diperhebat lagi dega adaya ayua perubah suhu tiggi da suhu redah. Melalui retaka-retaka ii air dapat masuk ke dalam batua-batua maka lebih lajut batua aka pecah mejadi bagia-bagia yag lebih kecil lagi, ii aka lebih mempercepat proses peghacura. Namu demikia dalam kodisi proses erosi taah akibat pelapuka atau secara geologi, perubaha betuk masih merupaka proses.keseirbaga alam, artiya kecepata kerusaka taah masih sama atau lebih kecil da kecepata proses pembetuka taah. b. Proses erosi taah dipercepat akibat kegiata mausia megelola taah utuk meigkatka produktivitas taah, dilai pihak meyebabka terjadiya pemecaha agregat-agregat taah, meliputi pegagkata da pemidaha taah pada saat pegolaha taah. Hal ii dapat meyebabka meigkatya laju erosi taah yag disebut erosi dipercepat (Accelerated Erosio) artiya kecepata kerusaka taah atau erosi taah sudah lebih besar atau melebihi kecepata proses pembetuka taah. Melalui usaha-usaha koservasi taah da air diharapka kegiata mausia dapat meeka atau meguragi kerusaka taah (resistig frrce), da buka sebalikya terhadap kecepata erosi taah atau kerusaka taah dapat diperlambat (retard erosio) semaksimal mugki. 34

26 Pegelolaa taah yag bear, disampig meigkatka produktivitas taah juga taah tidak cepat rusak. Tujua ii dimaksudka agar taah dapat berproduksi sepajag waktu atau dalam waktu yag selama-lamaya Faktor-faktor yag Mempegaruhi Erosi Meurut Hudso (1986), ada dua faktor yag meyebabka terjadiya proses erosi yaitu faktor peyebab terjadiya erosi yag diyataka dalam erosivitas da faktor taah diyataka dalam erodibilitas. Jadi proses erosi taah merupaka fugsi erosivitas da erodibilitas: E = f (erosivitas) (erodibilitas) E = erosi taah (to/ha/tahu) a. Faktor erosivitas terdiri da: - Faktor yag meetuka eergi, yaitu erosivitas huja (R). - Faktor yag mempegaruhi besarya eergi yaitu kemiriga permukaa taah da pajag lereg (LS). b. Faktor erodibilitas terdiri da: - Sifat ketahaa taah (K). - Faktor yag merodifikasi erodibilitas taah yaitu faktor taama (C). - Faktor koservasi taah atau pegelolaa taah (P). Maka fugsi tersebut dapat diyataka dega persamaa sebagai berikut: E = f (R * K* LS * C *P) (Sumber: Gregory L. Morris, Reservoir Sedimetatio Hadbook) Persamaa ii dikeal sebagai Persamaa Umum Kehilaga Taah (PUKT) atau Uiversal Soil loss Equatio (USLE) yag dikembagka oleh Wischemeier da Smith (1960). Sedagka meurut Morga (1986), terjadiya proses erosi taah pada dasarya dipegaruhi oleh: a. Faktor eergi, yaitu: - Pukula jatuhya air huja - Alira permukaa atau limpasa permukaa - Agi - Kemiriga da pajag lereg 35

27 b. Faktor ketahaa taah, yaitu: - Erodibilitas taah - Kapasitas ifiltrasi - Pegelolaa taah c. Faktor pelidug taah, yaitu: - Taama yag meutup taah - Gaya teka peduduk aka laha terhadap pegguaa da pegelolaa taah Proses Erosi Sebagai Sumber Peghasil Baha Sedime Sebagaimaa diketahui bahwa akibat erosi taah yag meliputi proses pelepasa butir-butir taah da proses pemidaha taah aka meyebabka tirbulya baha edapa atau sedimetasi ditempat lai. Bersama-sama air megalir, butir-butir taah yag lepas akibat proses erosi taah aka diagkut yag kemudia aka diedapka pada tempat-tempat tertetu berupa pegedapa atau sedimetasi, baik utuk semetara maupu tetap. Bayakya agkuta baha edapa tergatug dari besarya erosi taah yag terjadi. Maki bayak jumlah baha sedime teragkut meujukka maki besar tigkat erosi taah yag terjadi dalam daerah alira sugai yag bersagkuta. Foster da Meyer (1977) da Lae da Shirley (1982), megemukaka bahwa erosi da sedimetasi yag disebabka oleh air terutama meliputi proses pelepasa butirbutir taah, peghayuta da sedimetasi yag diakibatka oleh pukula jatuhya air huja da alira air. Curah huja yag tiggi dapat meigkatka laju erosi taah maka agkuta baha sedime juga meigkat. Pukula air huja tersebut merupaka peghasil utama butir-butir taah yag terlepas dalam proses erosi taah. Pada suatu siklus hidrologi, secara karekteristik curah huja yag jatuh di atas permukaa taah da limpasa permukaa yag timbul adalah variabel yag ekstrim yag meyebabka erosi taah da bahaya bajir da kerusaka yag terjadi, diataraya seperti timbulya sedimetasi baik di laha-laha pertaia, dasar sugai, waduk, muara da lailai. 36

28 Pegaruh Erosi Taah Terhadap Kesubura Taah Pegaruh erosi taah ii disampig merupaka sumber peghasil baha sedimetasiya sediri, juga dapat meyebabka merosotya tigkat kesubura taah baik fisik maupu kimia, sehigga dapat meuruka produtivitas taah, daya dukug taah utuk produksi pertaia. Hal ii disebabka karea hilagya lapisa olah yag subur akibat erosi taah yag megikis permukaa taah. Lebih lajut akibat erosi taah pada akhirya dapat meuruka kualitas ligkuga hidup Sedimetasi Proses Sedimetasi Proses sedimetasi yaitu proses terkumpulya butir-butir taah. Keadaa ii terjadi karea kecepata alira air yag megagkut baha sedime mecapai kecepata pegedapa (settlig velocity). Proses sedimetasi dapat terjadi baik pada laha-laha pertaia maupu disepajag dasar sugai, dasar waduk, muara da sebagaiya. Sedimetasi pada sugai da waduk meyebabka daya tampug sugai da waduk aka meuru. Khusus utuk waduk dapat berakibat memperpedek umur waduk. Pada muara sugai proses pegedapa sedime dapat membetuk suatu delta. Dega tersumbatya muara sugai oleh sedimetasi aka meghambat kemampua sugai membuag air bajir da kerusaka-kerusaka lai yag diakibatka. Da proses terjadiya erosi taah da proses sedimetasi maka terjadiya sedimetasi dapat dibedaka mejadi 2 (dua) bagia: a. Proses sedimetasi secara geologis Proses sedimetasi secara geologis, yaitu proses erosi taah da sedimetasi yag berjala secara ormal atau berlagsug secara geologi, artiya proses pegedapa yag berlagsug masih dalam batas-batas diperkeaka atau dalam keseimbaga alam da proses degradasi da agradasi pada perataa kulit bumi akibat pelapuka. b. Proses sedimetasi dipercepat Proses sedimetasi dipercepat, yaitu proses terjadiya sedimetasi yag meyimpag da proses secara geologi da berlagsug dalam waktu yag 37

29 cepat, biasaya bersifat merusak atau merugika da dapat meggaggu keseimbaga alam atau kelestaria ligkuga hidup. Kejadia ii biasaya disebabka karea kegiata mausia dalam megolah taah. Cara megolah taah yag salah dapat meyebabka erosi taah yag sagat tiggi, sehigga sedimetasi juga meigkat. Disampig kegiata mausia juga becaa alam seperti guug meletus merupaka peyimpaga besar-besara yag dapat medatagka kesulitakesulita akibat timbulya baha sedime yag tiggi baik yag meutup laha-laha pertaia, daerah permukima, jala-jala maupu pedagkala sugai, waduk da lai-lai Faktor-faktor yag Mempegaruhi Sedimetasi Proses terjadiya sedimetasi merupaka bagia da proses erosi taah. Timbulya baha sedime adalah sebagai akibat terjadiya erosi taah. Kegiata ii berlagsug baik oleh air maupu agi. Proses erosi da sedimetasi di Idoesia yag lebih berpera adalah faktor air, sedagka faktor agi relatif kecil. Faktor-faktor yag mempegaruhi erosi taah juga merupaka sebagia besar da faktor-faktor yag mempegaruhi sedimetasi. Beberapa faktor yag mempegaruhi sedimetasi, yaitu: a. Iklim b. Taah c. Topografi d. Taama e. Macam pegguaa laha f. Kegiata mausia g. Karakteristik hidrolika sugai h. Karekteristik peampug sedime, check dam da waduk i. Kegiata guug berapi Mekaisme Pegagkuta Sedire Mekaisme pegagkuta butir-butir taah yag dibawa dalam air yag megalir, dapat digologka mejadi beberapa bagia sebagai berikut: a. Wash load movemet 38

30 Butir-butir taah yag sagat halus berupa lumpur yag bergerak bersamasama dalam alira air, kosetrasi sedime merata di semua bagia pegalira. Baha wash load berasal da pelapuka lapisa permukaa taah yag mejadi lepas-lepas berupa debu halus selama musim kerig. Debu halus ii selajutya dibawa masuk ke salura atau sugai baik oleh agi maupu oleh air huja yag turu pertama pada musim huja, sehigga jumlah pada awal musim huja lebih bayak dibadigka dega keadaa yag lai. b. Suspeded load movemet Butir-butir taah bergerak melayag dalam alira air. Geraka butir-butir taah ii terus meerus dikompresir oleh gerak turbulesi alira sehigga butir-butir taah bergerak melayag diatas salura. Baha suspeded load terjadi da pasir halus (fie sad) yag bergerak disampig dipegaruhi turbulesi alira juga debit da kecepata alira, semaki besar debit, agkuta suspeded load juga meigkat. c. Saltatio load movemet Pergeraka butir-butir taah yag bergerak dalam alira air atara pergeraka suspeded load da bed load. Butir-butir taah bergerak secara terus meerus melocat-locat (skip) da melambug (bouce) sepajag salura tapa reyetuh dasar salura. Baha-baha saltatio load terdiri da pasih halus sampai pasir kasar. Dalam perhituga kriteria saltatio load masih diraguka, yaitu atara suspeded load da bed load, sehigga dalam perhituga pegagkuta serig tidak diperhitugka. d. Bed load movemet Merupaka agkuta butir-butir taah berupa pasir kasar (coarse sad) yag bergerak secara meggelidig (rollig) medorog da meggeser (pushig ad slidig) terus meerus pada dasar alira yag pergerakaya dipegaruhi oleh adaya gaya seret (drag force) alira yag bekerja diatas butir-butir taah yag bergerak Persamaa Pegagkuta Sedime a. Perhituga debit sedime melayag (suspeded load) Metode perhituga berdasarka pegukura sesaat 39

31 Rumus : Q s = 0,0864 * C * Q w dimaa: Q s C Q w : debit sedime melayag rata-rata haria (to/hari) : kosetrasi rata-rata haria (mg/l) : debit rata-rata haria (m 3 /det) (Sumber: Gregory L. Morris, Reservoir Sedimetatio Hadbook) b. Perhituga sedime dasar (bed load) 1). Pegukura sedime dasar cara lagsug Pegukura cara lagsug adalah metode pegukura dega cara megambil sampel secara lagsug dari sugai (lokasi pos duga air) dega megguaka alat ukur muata sedime dasar. 2). Pegukura dega cara tidak lagsug - Proses sedimetasi Pegukura muata sedime dasar cara tidak lagsug dapat dilakuka dega cara pemetaa edapa sedime secara berkala. Pada evaluasi muata sedime secara berkala. Pada evaluasi muata sedime dasar maka material halus, terutama yag berasal da edapa muata sedime melayag dipisahka da total volume edapa, berat jeis edapa harus ditetuka dega teliti, data sedime melayag juga dapat diperoleh da pegukura lokasi pos duga air, yag aliraya masuk da keluar waduk. Volume edapa sedime dasar diperoleb dega cara meguragi volume edapa dega volume sedime melayag yag masuk da keluar waduk. - Pemetaa dasar sugai Laju da muata sedime dasar dapat diperoleh dega cara memperkiraka propogasi gugus pasir (progatio of due) yag dihitug dega cara pemetaa dasar sugai secara berkala. Pemetaa dapat dilakuka dega cara: Tekik perahu bergerak, utuk pemetaa profil peampag logitudial. Dega megguaka Echo Soudig, utuk pegukura kedalama disuatu titik tetap atau beberapa titik disuatu peampag utuk mematau kedala da pergeraka gugus pasir. 3). Perkiraa muata sedime dasar dega rumus empiris Utuk perhituga volume sedime dapat diguaka rumus sebagai berikut: 40

32 P s = R s x A F Dimaa : R s = Agka sedimetasi tahua suatu waduk. (m 3 /tahu) R s = F V (sedimetasi tahu-tahu yag telah lalu) F = Kapasitas waduk. (m 3 ) V = Volume sedimet seluruhya (m 3 ) A = Luas daerah pegalira (km 2 ) (Sumber: DR. Suyoo Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga) c. Volume sedime total Volume sedime total adalah hasil pejumlaha suspeded load dega bed load Volume sedime total = volume agkuta sedime melayag + volume agkuta dasar d. Pegedapa di waduk Metode empiris Area Reductio Whitey M. Borlad da Carel L. Miller pada metode ii membagi tipe waduk: Tabel 2.9 Harga C p da Tipe Jeis C p N I Lake 3,417 0,22 0,28 II Flood plai foot hill 2,324 0,28 0,40 III Hill 15,882 0,40 0,40 IV Gorge 4,323 0,67 1,00 Sumber: Borlad (1953 dalam USBR, 1987) Persamaa I ( S - V ) h F = ( H * A ) h Dimaa: F : faktor tidak berdimesi S : edapa sedime total (m 3 ) V h : kapasitas waduk pada kedalama h (m 3 ) H : kedalama awal (m) A h : luas area waduk pada kedalama h (m 2 ) (Sumber: Gregory L. Morris, Reservoir Sedimetatio Hadbook) 41

33 Persamaa II A s = A p * K A p = C p * P = h H b P o (1-P) Dimaa: A p : luas areal relative (m 2 ) h : elevasi yag ditijau dikuragi elevasi dasar (m) H b : tiggi beduga (m) K : luas permukaa asli dibagi luas permukaa relatif (pada elevasi ol) C p,: ilai yag tergatug da tipe reservoir Persamaa III S K = K +1 m S Dimaa: K : harga K ke- K +1 : harga K ke-( + 1) Sm : volume sedime mula-mula (m 3 ) S : volume sedime ke- (m 3 ) e. Volume kepadata P bt = P bl + B log t Dimaa: P bt : kepadata edapa pada tahu ke-t (kg/m 3 ) t : waktu (tahu) B : koefisie (kg/m 3 ) P bl : kepadata edapa mula-mula (kg/m 3 ) Tabel 2.10 Harga koefisie kosolidasi da kepadata Edapa Reservoir Operasioal Sad Silt Clay P bl B P bl B P bl B 1. Sedime always submerged Normally Moderate Reservoir Drawdow

34 3. Normally Cosiderable Reservoir Drawdow 4. Reservoir Normally Empty Upaya Pegedalia Sedimetasi Pegedalia sedimetasi yag terbaik adalah dimulai dari sumberya yaitu pegedalia erosi. Tidaka-tidaka yag diambil utuk memperkecil akibatakibatya atara lai: a. Secara tekis, atara lai: 1. Pembuata Check Dam di hulu waduk. Chek dam berfugsi megumpulka sedime sebelum masuk ke dalam waduk. Apabila chek dam tidak dibagu maka sedime aka masuk ke dalam waduk sehigga dapat memperpedek umur waduk. 2. Perecaaa bagua (structures) yag baik. Perecaaa bagua harus sebaik mugki agar dapat dihidarkaterjadiya edapa sedime di depa bukaa atau di ruag ambagambag pitu, katup berada da bergerak. 3. Flushig Peggelotora yag dilakuka secara kotiyu dapat meguragi edapa sedime di waduk. b. Secara o tekis, atara lai: 1. Melakuka koservasi di daerah pegalira sugai. Koservasi dapat meguragi terjadiya erosi pada DPS sehigga dapat meguragi laju pembetuka sedimetasi. 2. Melakuka cocok taam secara terasserig. Hal ii biasa dilakuka pada daerah lereg peguuga agar laju erosi pada laha tersebut tidak terlalu tiggi. 3. Pegatura pegguaa laha. Pegguaa laha memerluka peratura daerah atau udag-udag dega tujua agar pegguaa laha dapat sesuai dega fugsiya. 43

35 2.6 Metode Flushig Metode ii diguaka utuk megatasi sedimetasi yag ada Defiisi Flushig Prisip da metode peggelotora sedime dega eergi potesial air waduk ( flushig) adalah megeluarka sedime dega megambil mafaat eergi hidrolik akibat beda tiggi atara muka air di depa da belakag bedugai, utuk mesuplai eergi pada sedimet flushig system Klasifikasi Flushig Meurut Fa (1985 ) secara umum flushig dapat diklasifkasika kedalam 2 kategori yaitu Empty or Free-flow Flushig da Flushig With Partial Drawdow. a. Empty or free-flow flushig: Yaitu flushig dilaksaaka dega cara megosogka air waduk, sedagka alira air sugai tetap dipertahaka masuk kedalam waduk, utuk selajutya diguaka sebagai peggelotor sedime keluar waduk melalui bottom outlet. Waktu pelaksaaaya ada 2 cara, yaitu: Empty Flushig Durig Flood Seaso Flushig dilaksaaka pada saat musim huja atau musim basah. Empty Flushig Durig No Flood Seaso Flushig dilaksaaka pada saat musim kemarau atau musir kerig. b. Flushig With Partial Drawdow Yaitu peggelotora sedime dega cara elevasi air waduk dipertahaka dalam keadaa tiggi, edapa sedime diarahka keluar waduk melalui bottom outlet. Dalam pelaksaaaya ada 2 macam cara, yaitu: Pressure Flushig Pada saat flushig dilalcsaaka, elevasi air waduk dituruka ke elevasi palig redah yag diijika ( Miimum Operatio Level) Flushig With High-Level Outlet Flushig dilaksaaka dega membuat Uderwater Dike di waduk utuk meaikka edapa sedime ke High Level Bypass Chael yag elevasiya lebih tiggi da elevasi itake. 44

36 Faktor-Faktor Yag Mempegaruhi Flushig Efektif tidakva hasil peggelotora sedime ( flushig ) beberapa faktor sebagai berikut a. Dimesi da flushig outlet b. Posisi da flushig outlet c. Peampag waduk da kecurama dasar wacluk d. Pajag, pedek, lebar da tidakya waduk e. Lurus tidakya waduic kearah outlet f. Distribusi da kepadata sedimet g. Ketersediaa air waduk utuk peggelotora sedimet h. Frekuesi peggelotora sedimet i. Kodisi cathmet area da waduk. Dipegaruhi oleh 2.7. Perecaaa Kostruksi Dam Peaha Sedime Prosedur Perecaaa Tekis Dam Peaha Sedime Dam direcaaka sebagai berikut: a. Perecaaa Peluap b. Perecaaa Mai Dam c. Perecaaa Podasi d. Perecaaa Sayap e. Perecaaa Sub Dam/ Latai f. Bagua Pelegkap Perecaaa Peluap Rumus: 2 * C 15 Q = ( ) 3/2 2g 3B 1 + 2B2 * h 3 Dimaa: Q = debit recaa (m 3 /detik) C = koefisie peluap (0,6-0,66) g = percepata garavitasi (9,81 m/detik 2 ) B 1 = pajag peluap (m) B 2 = pajag M.A di atas peluap (m) 45

37 h 3 = tiggi air di atas peluap (r) m 2 = kemiriga tepi peluap (0.5) Jika m 2 = 0,5 da C = 0,6 maka rumus di atas mejadi: Q = (1,77*B 1 + 0,71*h 3 )* h 3/2 3 Gambar 2.3 Peampag Pelimpah Perecaaa Mai Dam a. Gaya-gaya: 1). Berat sediri (w) 2). Gaya teka air statik (P) 3). Gaya teka edapa sedime (Ps) 4). Gaya agkat (U) 5). Gaya Iersia saat Gempa (I) 6). Gaya teka air diamik (Pd) Gaya-gaya yag utuk keadaa ormal da bajir utuk dua tipe dam peaha sedime (tiggi da redah) adalah: Tabel 2.11 Gaya-gaya yag ditijau utuk keadaa ormal da bajir Tipe Normal Bajir Dam Redah, H < 15,0 m - W; P Dam Tiggi H > 15,0 m W; P s ; U; I; P d W; P; P s ; U 46

38 Gambar 2.4 Gaya-gaya yag ditijau pada keadaa bajir, utuk H>15m Gambar 2.5 Gaya-gaya yag ditijau pada keadaa bajir, utuk H<15m Gambar 2.6 Perecaaa Mai Dam 1). Berat Sediri (W) W = γ c * A Dimaa : W = berat sediri / m γ c = berat volume (utuk beto 2,35 t/m 3 da batu 2,25 t/m 3 ) A = volume /m (m 2 ) 2). Gaya Teka Sedime 47

39 P ev = γ si * h e P eh = C e * γ si * h e Dimaa : P ev = Gaya teka vertical sedimet (t/m 2 ) P ev = Gaya teka horizotal sedimet (t/m 2 ) γ si = Berat volume sedimet dalam air (1,5 1,8 t/m 2 ) C e = koefisie gaya teka yaah aktif (0,3) h e = tiggi sedimet (m) 3). Gaya Agkat U x = h x µ h 1 + γ w b Dimaa : U x = gaya agkat pada titik x (t/m 2 ) h 1 = tiggi air di hulu (m) h 2 = tiggi air di hilir (m) h = h 1 h 2 (m) γ = koefisie gaya agkat (0,3 1,0) x = pajag garis rembesa ke titik x (m) b 2 = pajag dasar Dam (m) γ w = berat volume air (1 t/m 3 ) Gambar 2.7 Gaya Agkat pada Mai Dam 48

40 4). Gaya Iersia saat Gempa I = k * W Dimaa : I = gaya iersia oleh gempa k = koefisie gempa W = berat sediri dam/ m (t) 5). Gaya Teka Air Diamik P x = C * γ w *K * h 0 C = C 2 m h h x 0 h 2 h x 0 + h h x 0 h 2 h x 0 C P d = η * m * γ w * K * h 2 0 * sec θ 2 h d = λ * h x Dimaa : P x = gaya teka air diamik pada titik x (t/m 2 ) P d = gaya teka air diamik total dari M.A sampai titik x (t/m 2 ) γ w = berat volume air (1 t/m 3 ) K = koefisie seismik (0,12) h 0 = kedalama air dari M.A sampai dasar podasi (m) h x = kedalama air dari M.A sampai titik x (m) h d = jarak vertikal dari x sampai P d (m) C m = didapat dari grafik, fugsi dari sudut θ η,λ = koefisie yag diperoleh dari grafik C = koefisie gaya teka air diamik b. Lebar Mercu Peluap Pada mercu peluap dam pegedali sedime direaka agar kuat terhadap pukula alira sedime, jadi harus kuat meaha betura da abrasi. Lebar mercu yag disaraka: 49