BAB IV HASIL DAN ANALISIS

Transkripsi

1 BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1 PENGOLAHAN DATA HIDROLOGI Data Curah Hujan Curah hujan merupakan data primer yang digunakan dalam pengolahan data untuk merencanakan debit banjir. Data ini diambil dari pengamatan stasiun hujan yang terletak pada suatu daerah. Curah hujan tercatat setiap hari pada alat ukur hujan sehingga didapat data curah hujan bulanan yang kemudian dirangkum menjadi data curah hujan tahunan dimana data curah hujan maksimum diambil untuk analisis data. Data curah hujan di dalam Tugas Akhir ini bersumber dari BBWSCC (Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane) dan didapatkan data 3 tahun terakhir untuk stasiun hujan Manggarai dan Cawang sebagai tempat pengukuran hujan. Berikut adalah data curah hujan maksimum untuk Stasiun Hujan Manggarai, Stasiun Hujan Cawang dan Stasiun Hujan Depok UI dengan rincian data terlampir. Tabel 4.1 Hasil Analisis Curah Hujan Stasiun Manggarai Hasil Analisis Curah Hujan Stasiun Manggarai Curah Hujan (mm) Tahun Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Max ( Sumber : Dinas Tata Air) IV-1

2 Tabel 4.2 Hasil Analisis Curah Hujan Stasiun Cawang BAB IV HASIL DAN ANALISIS Curah Hujan Stasiun Cawang Curah Hujan (mm) Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nov Des Max ( Sumber : Dinas Tata Air) Tabel 4.3 Hasil Analisis Curah Hujan Stasiun Depok UI Curah Hujan Stasiun Depok Curah Hujan (mm) Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nov Des Max ( Sumber : Dinas Tata Air) Poligon Thiessen Cara Poligon Thiessen dapat dipakai pada daerah dataran atau daerah pegunungan (dataran tinggi) dan stasiun pengamat hujan minimal ada tiga, sehingga dapat membentuk segitiga. Koordinat/lokasi stasiun diplot pada peta, kemudian hubungkan tiap titik yang berdekatan dengan sebuah garis lurus sehingga membentuk segitiga. Garis-garis bagi tegak lurus dari garis-garis penghubung ini membentuk poligon di sekitar masing-masing stasiun. Sisi-sisi setiap poligon merupakan batas luas efektif yang diasumsikan untuk stasiun tersebut. Luas masing-masing poligon ditentukan dengan planimetri atau cara lain. Pada Tugas Akhir ini stasiun hujan yang di dapat adalah data pos hujan Manggarai, data pos hujan Cawang dan data pos hujan Depok UI. IV-2

3 Gambar 4.1 Poligon Thiessen Luas Daerah Aliran Sungai (DAS) Daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu kawasan yang dibatasi oleh titik-titik tinggi dimana air yang berasal dari air hujan yang jatuh terkumpul dalam kawasan tersebut dan berguna untuk menerima, menyimpan dan mengalirkan air hujan yang jatuh di atasnya melalui sungai. Sungai Ciliwung terbagi menjadi 4 (empat) bagian dengan masing-masing jarak panjang sungai yaitu 7,5km. Pada Tugas Akhir ini menganalisis Sta s/d (P0 P151). IV-3

4 Potongan 1 Potongan 151 Gambar 4.2 Detail Potongan Luas DAS 330,224 Km 2 Gambar 4.3 DAS Sungai Ciliwung IV-4

5 4.1.4 Curah Hujan Rata-rata Untuk menunjang perhitungan analisa hidrologi, dipakai data-data curah hujan dari beberapa stasiun penakar hujan yang memiliki pengaruh langsung terhadap DAS Ciliwung. Data hujan yang akan dipakai dalam Tugas Akhir ini adalah berjumlah 3 tahun, dimana data-data yang tersedia dan tercatat lengkap saat ini diantaranya didapat dari BBWSCC (Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane). Dari data dua Stasiun Hujan yang didapat dapat dihitung seperti tabel dibawah ini: Tabel 4.4 Hasil dari perhitungan Poligon Thiessen Luas keseluruhan (Km²) Luas Thiessen A (Km²) Luas Thiessen B (Km²) Luas Thiessen C (Km²) Tabel 4.5 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Tahun Perhitungan Curah Hujan Rata-rata A = 0,02 B = 0,068 C = 0,912 Ri Cri Ri Cri Ri Cri Tabel 4.6 Hasil dari Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Tahun Xi Analisa Frekuensi a) Metode Distribusi Normal Merupakan fungsi distribusi kumulatif (CDF) Normal atau dikenal dengan Distribusi Gauss (Gaussian Distribution). IV-5

6 Tabel 4.7 Metode Distribusi Normal BAB IV HASIL DAN ANALISIS Metode Distribusi Normal No Xi (mm) (Xi-X ) (Xi-X ) 2 Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom Ʃ X Sx Keterangan Tabel (4.7): Kolom (1) = Nomor urut data. Kolom (2) = Data curah hujan (Tabel 4.6) Kolom (3) = (Xi - X ) Contoh : (145, ,125) = 11,182 Kolom (4) = (Xi - X ) 2 Contoh : (145, ,125) 2 = 125,033 mm Tabel 4.8 Perhitungan Curah Hujan Rencana Distribusi Normal T (Periode Ulang) Kt Xt Kolom 1 Kolom 2 Kolom Keterangan Tabel (4.8): Kolom 1 = Periode ulang. IV-6

7 Kolom 2 = Faktor Frekuensi, nilainya bergantung pada T (lihat Tabel Nilai Variabel Reduksi Gauss pada Lampiran 4.1). Kolom 3 = X + (KT S) Contoh: 134,125 + ( ,050) = 145,087 mm b) Metode Distribusi Log Normal Distribusi Log Normal dihitung dengan persamaan yang sama seperti cara rata rata aljabar. Serta ada tabel faktor frekuensi yang digunakan untuk nilai Cv (koefisien variasi). Tabel 4.9 Metode Distribusi Log Normal Metode Distribusi Log Normal No Xi (mm) Log Xi (Log Xi - Log X) 2 Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom Jumlah Xr Log Xr S Log X Keterangan Tabel (4.9): Kolom 1 = Nomor urut data. Kolom 2 = Data curah hujan (Tabel 4.6). Kolom 3 = Nilai Logaritmis hujan rencana. Kolom 4 = (Log Xi Log X) 2 Contoh: (2,162 2,218) 2 = 0,001 IV-7

8 S Log X = Σ (Log Xi Log X)2 n 1 Contoh: 0,001 / 3-1 = 0,043 Tabel 4.10 Perhitungan Curah Hujan Rencana Distribusi Log Normal T (Periode Ulang) Kt Log Xt Xt Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom Keterangan Tabel (4.10): Kolom 1 = Periode ulang. Kolom 2 = Faktor Frekuensi, nilainya bergantung pada T (lihat Tabel Nilai Variabel Reduksi Gauss pada Lampiran 4.1). Kolom 3 = Log X + (K T. SLog X ) Contoh: 2,162 + (0,84 0,043) = 2,164 Log Xt Kolom 4 = 10 Contoh: 10 2,164 = 145,797 mm c) Metode Distribusi Log Pearson Type III Distribusi Log Pearson Tipe III atau Distribusi Extrim Tipe III digunakan untuk analisis variabel hidrologi dengan nilai varian minimum misalnya analisis frekuensi distribusi dari debit minimum (low flows). IV-8

9 Tabel 4.11 Metode Distribusi Log Pearson Type III BAB IV HASIL DAN ANALISIS Metode Distribusi Log Pearson type III No Xi (mm) Log Xi (Log Xi - Log X) 2 (Log Xi - Log X) 2 Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom 4 Kolom Jumlah Xr Log Xr S Log X Cs 0.00 Keterangan Tabel (4.11): Kolom 1 = Nomor urut data. Kolom 2 = Data curah hujan (Tabel 4.6). Kolom 3 = Nilai Logaritmis hujan rencana. Kolom 4 = (Log Xi Log X) 2 Contoh: (2,162 2,218) 2 = 0,001 Kolom 5 = (Log Xi Log X) 3 Contoh: (2,162 2,218) 3 = 0,00 Log Xr = Nilai rata-rata Log X S Log X = Contoh: Σ (Log Xi Log X)2 n 1 0,001 / 3-1 = 0,043 CS = n i=1 (Log X i Log X ) 3 (n 1)(n 2)(SlogX) 3 IV-9

10 Contoh : 0,001 (3 1)(3 2)(0,001)^3 = 0,00 Tabel 4.12 Perhitungan Curah Hujan Rencana Distribusi Log Pearson Type III T (Periode Ulang) Kt Log Xt Xt Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom Keterangan Tabel (4.12): Kolom 1 = Periode ulang. Kolom 2 = Lihat tabel Nilai Koefisien kemencengan (Coefisien of skwennes) untuk Distribusi Log Pearson Type III Pada Lampiran 4.2. Kolom 3 = Log X + (K T. SLog X ) Contoh : 2,128 + (0,84 0,043) = 2,164 Log Xt Kolom 4 = 10 Contoh : 10 2,164 = 145,826 mm d) Metode Distribusi Gumbel Distribusi gumbel digunakan untuk analisis data maksimum, misalnya untuk analisis frekuensi banjir. IV-10

11 Tabel 4.13 Metode Distribusi Gumbel BAB IV HASIL DAN ANALISIS Metode Gumbel n = 3 Yn Sn Curah No Hujan Xi (Xi-X ) (Xi-X ) 2 (mm) Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom Ʃ X S Keterangan Tabel (4.13): Kolom 1 = Nomor urut data. Kolom 2 = Data curah hujan (Tabel 4.6). Kolom 3 = (Xi - X ) Contoh: (145, ,125) = 11,182 Kolom (4) = (Xi - X ) 2 Contoh : (145, ,125) 2 = 125,033 mm Y n = Harga rata-rata reduce variate (lihat Lampiran 4.3) S n = Reduced Mean (lihat Lampiran 4.3) IV-11

12 Tabel 4.14 Perhitungan Curah Hujan Rencana Distribusi Gumbel T (Periode Ulang) Yt K X (mm) Kolom 1 Kolom 2 Kolom 3 Kolom Keterangan Tabel (4.14): Kolom 1 = Periode ulang. Kolom 2 = LN LN T 1 T Contoh : - LN LN = 1,500 Kolom 3 = Y t Y n S n Contoh: = 1,5 0,476 0,875 = 1,169 Kolom 4 = X + (K Sx) 134,125 + (1,169 13,050) = 149, Uji Chi Kuadrat Uji kecocokan Chi-Square dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan metode distribudi yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel IV-12

13 data yang dianalisis didasarkan pada jumlah pengamatan yang diharapkan pada pembagian kelas dan ditentukan terhadap jumlah data. Tabel 4.15 Pengurutan data hujan dari besar ke kecil data curah hujan dari besar ke kecil No Xi Xi di urut dari besar ke kecil A. Menghitung jumlah kelas. Jumlah data (n) = 3. Kelas Distribusi (K) = 1 + 3,3 log n = 1 + 3,3 log 3 = 2,052 3 kelas. B. Menghitung derajat kebebasan (DK) dan x 2 cr. Parameter (p) = 2. Derajat kebebasan (DK) = K (p + 1) = 3 (2 + 1) = 0. Nilai x 2 cr dengan jumlah data (n) = 3,α = 5% dan Dk = 0. adalah = 3.35 (Lihat Tabel pada Lampiran 4.4). C. Menghitung kelas distribusi. Kelas distribusi = 1 3 x 100% = 33%, Interval distribusi adalah: 33%, 66%, dan 99%. Presentase 33% P(x) = 33% diperoleh T = 1 Px = 1 Presentase 66% 0,33 = 3,03 tahun. P(x) = 66% diperoleh T = 1 Px = 1 0,66 = 1,52 tahun. IV-13

14 Presentase 99% P(x) = 99% diperoleh T = 1 Px = 1 0,99 = 1,01 tahun. D. Menghitung interval kelas a. Distribusi Probabilitas Normal. Nilia KT berdasarkan nilai T dari dari Lampiran 4.1, didapat: T = 3,03 Maka KT = 3,065. T = 1,52 Maka KT = T = 1,01 Maka KT = Nilai X = 134,125 (lihat halaman 6). Nilai S = 13,050 (lihat halaman 6). Interval Kelas: XT = X + KT S = 134, ,050 KT Sehingga : X 3,03 = 138,888 mm. X 1,52 = 124,351 mm. X 1,01 = 103,719 mm. b. Distribusi Probabilitas Log Normal. Nilai KT berdasarkan nilai T dari Lampiran (4.1), didapat: T = 3,03 Maka KT = 3,065. T = 1,52 Maka KT = T = 1,01 Maka KT = IV-14

15 Nilai Log X = 2,162 (lihat halaman 8). Nilai S Log X = 0,043 (lihat halaman 8). Interval kelas: Log XT = Log X + KT S Log X = 2,162 + KT 0,043 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Sehingga: X 3,03 = 139,077 mm. X 1,52 = 124,508 mm. X 1,01 = 106,412 mm. c. Distribusi Probabilitas Log Pearson type III. Nilai KT dihitung berdasarkan nilai Cs atau G = 0 dan nilai T berdasarkan periode ulang. T = 3,03 Maka KT = 0,289. T = 1,52 Maka KT = 0,073. T = 1,01 Maka KT = -0,004. Nilai Log X = 2,162 (lihat halaman 9). Nilai S Log X = 0,043 (lihat halaman 9). Interval kelas: Log XT = Log X + KT S Log X = 2,162 + KT 0,043 Sehingga: X 3,03 = 138,031 mm. X 1,52 = 135,101 mm. X 1,01 = 134,072 mm. IV-15

16 d. Distribusi Probabilitas Gumbel. Dengan jumlah data (n) = 3 maka didapatkan nilai: Yn = 0,476 (Lampiran 4.3). Sn = 0,875 (Lampiran 4.3). Yt = - LN LN T 1 T K = Y t Y n S n = Yt 0,476 0,875 Sehingga: T = 3,03 Yt = 0,915 Maka K = 0,501. T = 1,52 Yt = -0,076 Maka K = -0,631. T = 1,01 Yt = -1,527 Maka K = -2,289. Nilai X = 134,125 (lihat halaman 11). Nilai S = 13,050 (lihat halaman 11). Maka Interval kelas: XT = 134, ,050 K Sehingga: XTr = X + SK X 3,03 = 140,665 mm. X 1,52 = 125,890 mm. X 1,01 = 104,252 mm. E. Perhitungan nilai x 2 Tabel 4.16 Perhitungan nilai x 2 untuk distribusi Normal. No Interval Ef Of Of - Ef (Of - Ef)²/Ef 1 > 138, , , , , < 103, Ʃ 3 1 IV-16

17 Tabel 4.17 Perhitungan nilai x 2 untuk distribusi Log Normal. No Interval Ef Of Of - Ef (Of - Ef)²/Ef 1 > 139, , , , , < 106, Ʃ 3 1 Tabel 4.18 Perhitungan nilai x 2 untuk distribusi Log Pearson type III. No Interval Ef Of Of - Ef (Of - Ef)²/Ef 1 > 138, , , , , < 134, Ʃ 3 1 Tabel 4.19 Perhitungan nilai x 2 untuk distribusi Gumbel. No Interval Ef Of Of - Ef (Of - Ef)²/Ef 1 > 140, , , , , < 104, Ʃ 3 1 F. Rekapitulasi nilai x 2 dan x 2 cr untuk 4 distribusi probabilitas. Tabel 4.20 Rekapitulasi nilai x 2 dan x 2 cr. Nama X² X²ᴄᵣ Keterangan Metode normal Diterima Metode log normal Diterima Metode log pearson type III Diterima Metode gumbel Diterima IV-17

18 Semua distribusi probabilitas memiliki nilai x 2 x 2 cr maka dapat disimpulkan bahwa semua distribusi tersebut dapat diterima, namun yang paling baik untuk menganalisis adalah Distribusi Probabilitas Gumbel Hidrograf Satuan Sintetis Hidrograf satuan adalah hidrograf limpasan langsung (limpasan permukaan) yang dihasilkan oleh hujan satuan. HSS diturunkan berdasarkan data sungai pada DAS yang sama atau DAS terdekat tetapi memiliki karakteristik yang sama. A. HSS Nakayasu Nakayasu (1950) telah menyelidiki hidrograf satuan dijepang dan memberikan persamaan untuk membentuk suatu hidrograf satuan. Tabel 4.21 HSS Nakayasu PERHITUNGAN HIDROGRAF SATUAN SINTETIK NAKAYASU Data Masukan Nilai Satuan Nama DAS Ciliwung (Sta s/d 7+646) Luas DAS (A) Km² Panjang Sungai Utama (L) 109 Km Koefisien Pengaliran ( C ) 0.7 α (1.5 s/d 3) 2 Koef Tr (0.5 s/d 1) 0.5 R0 1 mm Keterangan Tabel (4.21): Koefisien pengaliran = Lihat Lampiran 4.5. α = diambil 2 berdasarkan jurnal Analisa Debit Banjir Sungai Indragiri Di DesaPasirkemiru Rengat, Kabupaten Indragiri Hulu. Luas DAS (A) = Luas DAS didapat dari Dinas Tata Air. IV-18

19 Tabel 4.22 Parameter HSS Nakayasu BAB IV HASIL DAN ANALISIS Parameter Nilai (jam) Konversi (menit) Tg Tr (0.5Tg s/d 1Tg) Tp T x T x T x T (Tp + T0.3) (Tp + T T0.3) Qp Keterangan Tabel (4.22): Tg = Waktu kelambatan (0,4+0,058 L). Tp = Waktu puncak (tg+0,8tr). T0,3 = Waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak (α Tg) (jam). Qp = Debit puncak ( 1 A R 1 3,6 0 ) (0,3 t p +t 0,3 ) (m3 /det). 1,5 T0,3 = Waktu saat debit sama dengan 0,3 2 kali debit puncak (jam). IV-19

20 Tabel 4.23 Unit Hidrograf Jam ke 1 s/d Jam ke 35 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Parameter UNIT HIDROGRAF Waktu (Jam ke-) Unit Hidrograf (mᵌ/s) keterangan Bagian Lengkung Naik Qa Interval : 0 t Tp Qa 0 t Qa Qa = Qp (t/tp)² ⁴ Qa Qa Qa Qa Qa Qa Qa Qa Bagian Lengkung Turun Qd1 Interval : Tp t ( Tp + T0.3) Qd t Qd1 Qd1 = Qp * 0.3^(t-Tp)/(T0.3) Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd1 Interval : ( Tp + T0.3) t ( Tp T0.3) Qd t Qd1 Qd2 = Qp * 0.3^((t-Tp)+(0.5T0.3))/(1.5T0.3) Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd2 Interval : t ( Tp T0.3) Qd2 t Qd2 Qd3 = Qp * 0.3^((t-Tp)+(1.5T0.3))/(2T0.3) Qd2 IV-20

21 Tabel 4.24 Unit Hidrograf Jam ke 36 s/d Jam ke 72 Parameter UNIT HIDROGRAF Waktu (Jam ke-) BAB IV HASIL DAN ANALISIS Unit Hidrograf (mᵌ/s) keterangan Bagian Lengkung Naik Qd2 Interval : 0 t Tp Qd2 0 t Qd2 Qa = Qp (t/tp)² ⁴ Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd3 Bagian Lengkung Turun Qd3 Interval : Tp t ( Tp + T0.3) Qd t Qd3 Qd1 = Qp * 0.3^(t-Tp)/(T0.3) Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd3 Interval : ( Tp + T0.3) t ( Tp T0.3) Qd t Qd3 Qd2 = Qp * 0.3^((t-Tp)+(0.5T0.3))/(1.5T0.3) Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd Qd3 Interval : t ( Tp T0.3) Qd3 t Qd3 Qd3 = Qp * 0.3^((t-Tp)+(1.5T0.3))/(2T0.3) Qd3 IV-21

22 Tabel 4.25 Unit Hidrograf Jam ke 73 s/d Jam ke 83 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Bagian Lengkung Naik Interval : 0 t Tp Parameter UNIT HIDROGRAF Waktu (Jam ke-) Unit Hidrograf (mᵌ/s) keterangan Qa = Qp (t/tp)² ⁴ Qd3 Bagian Lengkung Turun Qd3 Interval : Tp t ( Tp + T0.3) Qd t Qd3 Qd1 = Qp * 0.3^(t-Tp)/(T0.3) Qd3 Interval : ( Tp + T0.3) t ( Tp T0.3) Qd t Qd3 Qd2 = Qp * 0.3^((t-Tp)+(0.5T0.3))/(1.5T0.3) Qd3 Interval : t ( Tp T0.3) Qd3 t Qd3 Qd3 = Qp * 0.3^((t-Tp)+(1.5T0.3))/(2T0.3) Qd3 Gambar 4.4 Grafik Unit Hidrograf HSS Nakayasu Tabel 4.26 Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto (5 tahun) Waktu (jam ke-) Pola distribusi Hujan Distribusi Infiltrasi Horton Hujan Efektif IV-22

23 Tabel 4.27 Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto (10 tahun) BAB IV HASIL DAN ANALISIS Waktu (jam ke-) Pola distribusi Hujan Distribusi Infiltrasi Horton Hujan Efektif Tabel 4.28 Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto (20 tahun) Waktu (jam ke-) Pola distribusi Hujan Distribusi Infiltrasi Horton Hujan Efektif Tabel 4.29 Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto (50 tahun) Waktu (jam ke-) Pola distribusi Hujan Distribusi Infiltrasi Horton Hujan Efektif Tabel 4.30 Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto (100 tahun) Waktu (jam ke-) Pola distribusi Hujan Distribusi Infiltrasi Horton Hujan Efektif Keterangan: Pola distribusi dapat dilihat pada Lampiran 4.6 Dimana Base Flow yg dipakai dipakai adalah ½ Qp yaitu m 3 /dtk. IV-23

24 Tabel 4.31 Debit Rencana Periode Ulang 5 Tahun jam ke 0 s/d jam ke 26 Tabel 4.32 Debit Rencana Periode Ulang 5 Tahun jam ke 27 s/d jam ke 54 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Tabel 4.33 Debit Rencana Periode Ulang 5 Tahun jam ke 45 s/d jam ke 67 Waktu Qp Waktu Qp Waktu Qp IV-24

25 Tabel 4.34 Debit Rencana Periode Ulang 10 Tahun jam ke 0 s/d jam ke 27 Tabel 4.35 Debit Rencana Periode Ulang 10 Tahun jam ke 28 s/d jam ke 56 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Tabel 4.36 Debit Rencana Periode Ulang 10 Tahun jam ke 57 s/d jam ke 83 Waktu Qp Waktu Qp Waktu Qp IV-25

26 Tabel 4.37 Debit Rencana Periode Ulang 20 Tahun jam ke 0 s/d jam ke 27 Tabel 4.38 Debit Rencana Periode Ulang 20 Tahun jam ke 28 s/d jam ke 56 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Tabel 4.39 Debit Rencana Periode Ulang 20 Tahun jam ke 57 s/d jam ke 83 Waktu Qp Waktu Qp Waktu Qp IV-26

27 Tabel 4.40 Debit Rencana Periode Ulang 50 Tahun jam ke 0 s/d jam ke 27 Tabel 4.41 Debit Rencana Periode Ulang 50 Tahun jam ke 28 s/d jam ke 56 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Tabel 4.42 Debit Rencana Periode Ulang 50 Tahun jam ke 57 s/d jam ke 83 Waktu Qp Waktu Qp Waktu Qp IV-27

28 Tabel 4.43 Debit Rencana Periode Ulang 100 Tahun jam ke 0 s/d jam ke 27 Tabel 4.44 Debit Rencana Periode Ulang 100 Tahun jam ke 28 s/d jam ke 56 BAB IV HASIL DAN ANALISIS Tabel 4.45 Debit Rencana Periode Ulang 100 Tahun jam ke 57 s/d jam ke 83 Waktu Qp Waktu Qp Waktu Qp IV-28

29 Gambar 4.5 Grafik Debit Rencana Nakayasu Periode 5 Tahun Gambar 4.6 Grafik Debit Rencana Nakayasu Periode 10 Tahun Gambar 4.7 Grafik Debit Rencana Nakayasu Periode 20 Tahun Gambar 4.8 Grafik Debit Rencana Nakayasu Periode 50 Tahun Gambar 4.9 Grafik Debit Rencana Nakayasu Periode 100 Tahun IV-29

30 B. HSS Snyder Snyder (1938) mendapatkan dan mengembangkan hidrograf satuan DAS di Amerika Serikat yang berukuran 30 sampai Km 2 dengan menghubungkan unsur-unsur hidrograf satuan dengan karakteristik DAS akibat hujan 1 cm. Tabel 4.46 HSS Snyder Perhitungan Hidrograf Satuan Sintetik Snyder Data Masukan Satuan Nilai Nama DAS Ciliwung Luas DAS Km Panjang Sungai Utama km Jarak titik berat dengan Outlet Km Tabel 4.47 Parameter HSS Snyder Parameter Nilai Satuan Cp 0.9 Ct 2 n 0.3 tp Jam te jam Tr jam Tp jam Tb jam Qp Gamma Alfa Keterangan Tabel (4.52): Cp = 0,9 s/d 1,3. Ct = 0,75 s/d 3. n = 0,3 (Evaluasi Perhitungan Debit Banjir Rencana Dengan Hidrograf Metode ITB, Nakayasu, Snyder Pada Sungai Ciujung Serang). t p R = t p + (tr t r) 4 T p R = 0,5 tr + t p R IV-30

31 q P = 2,75 ( C p t p ) q P R = (q P t p ) t p R Q P R = q P R A T b = 5,56 q P R W 75% = 1,22 q p R 1,08 W 50% = 2,14 q p R 1,08 Dimana Base Flow yg dipakai dipakai adalah ½ Qp yaitu m 3 /dtk. Tabel 4.48 Unit Hidrograf jam ke 0 s/d jam ke 25 Waktu (jam ke) Qd (M 3 /dtk) Tabel 4.49 Unit Hidrograf jam ke 26 s/d jam ke 51 Waktu (jam ke) Qd (M 3 /dtk) IV-31

32 Tabel 4.50 Unit Hidrograf jam ke 52 s/d jam ke 77 Waktu (jam ke) Qd (M 3 /dtk) Tabel 4.51 Unit Hidrograf jam ke 78 s/d jam ke 90 Waktu (jam ke) Qd (M3/dtk) IV-32

33 Tabel 4.52 Debit Rencana Periode Ulang Tahun jam ke 0 s/d jam ke 38 Waktu Qd (m³/s) IV-33

34 Tabel 4.53 Debit Rencana Periode Ulang Tahun jam ke 46 s/d jam ke 77 Waktu Qd (m³/s) IV-34

35 Tabel 4.54 Debit Rencana Periode Ulang Tahun jam ke 78 s/d jam ke 90 Waktu Qd (m³/s) IV-35

36 Gambar 4.10 Grafik Unit Hidrograf HSS Snyder Gambar 4.11 Grafik Debit Rencana Snyder Periode 5 Tahun Gambar 4.12 Grafik Debit Rencana Snyder Periode 10 Tahun Gambar 4.13 Grafik Debit Rencana Snyder Periode 20 Tahun Gambar 4.14 Grafik Debit Rencana Snyder Periode 50 Tahun Gambar 4.15 Grafik Debit Rencana Snyder Periode 100 Tahun IV-36

37 4.2 KALIBRASI Kalibrasi data ini dilakukan untuk mengetahui keabsahan dari data primer (Dinas Tata Air DKI Jakarta dan Dinas Pekerjaan Umum Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane) dan data sekunder (pengukuran langsung dilapangan) sama atau paling tidak mendekati satu sama lain. a) Debit Berdasarkan Data Primer Debit berdasarkan data primer ini didapat dari hasil perhitungan berdasarkan data curah hujan yang telah didapat yaitu dengan nilai debit puncak adalah 660,95 m3/dtk. b) Perhitungan Debit Berdasarkan Data Sekunder Perhitungan debit dengan data sekunder dilakukan dengan memanfaatkan data kecepatan sungai yang telah diperoleh berdasarkan hasil survey, data penampang melintang sungai yang di dapat dari Dinas Pekerjaan Umum Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, dan juga data AWLR yang diperoleh dari Dinas Tata Air DKI Jakarta. Untuk memperoleh nilai debit berdasarkan data yang ada seperti penjelasan diatas maka dapat dilakukan dengan menggunakan rumus persamaan berikut : Q = A x V dengan : Q = debit (m 3 /dt). A = luas penampang basah (m 2 ). V = kecepatan (m/dt) Maka nilai yang diperoleh adalah sebagai berikut : Q = 264,538 x 1,242 = 328,566 m³/dt IV-37

38 Dimana: Luas Penampang basah Gambar 4.16 Penampang Basah Gambar 4.17 Geometry Penampang Basah Survey kecepatan sungai Gambar 4.18 Pengukuran IV-38

39 Gambar 4.19 Pelamparan bola pingpong kesungai Gambar 4.20 Pencatatan waktu dengan Stopwatch Hasil Survey Luas = 13m Lemparan Pertama = 9,1 detik Lemparan Kedua = 9,7 detik Lemparan Ketiga = 13,6 detik 13m 9,1 detik 13m 9,7 detik 13m 13,6 detik = 1,43 m/s = 1,34 m/s = 0,96 m/s Rata- rata didapat 1,242 m 3 /detik. Dengan nilai Q berdasarkan data primer dan data sekunder yang diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa nilai debit (Q) berdasarkan data primer lebih besar dari nilai debit (Q) berdasarkan data sekunder. Dan dapat diartikan bahwa data primer yang memiliki nilai debit (Q) lebih besar itu disebabkan karena dalam IV-39

40 penelitian ini tidak memperhitungkan outflow yang mungkin saja terjadi karena beberapa faktor yaitu pompa pada beberapa titik pada Sungai Ciliwung dan perpecahan sungai yang terdapat dimanggarai. Dan data yang telah diperoleh dari beberapa sumber dapat dikatakan data itu benar untuk digunakan dalam penelitian ini. 4.3 ANALISA HIDROLIK Analisis penampang eksisting dengan menggunakan HEC-RAS bertujuan untuk mengetahui kondisi saat ini (eksisting). Dengan menggunakan HEC-RAS maka dapat diketahui profil dari muka air saat terjadi banjir. HEC-RAS akan menampilkan model dari Sungai sesuai dengan input data yang diberikan. Untuk membuat model aliran Sungai Ciliwung, input data yang digunakan untuk analisa ini adalah: 1. Data penampang memanjang dan melintang. 2. Data debit Sungai Ciliwung. 3. Data koefisien manning (n) Input Data Langkah langkah operasi program HEC RAS adalah: a. Input geometri data o Membuat gambar alur sungai (river reach) IV-40

41 Gambar 4.21 Alur Sungai dari potongan 1 s/d 151 b. Memasukan data masing-masing cross section: o Nomor potongan o elevasi o Jarak antar cross section o Nilai koefisien manning Gambar 4.22 Tabel Input Data Cross section IV-41

42 c. Memasukan data debit rencana (unsteady flow) data (boundary condition) Gambar 4.23 Unsteady flow data Gambar 4.24 Input data HSS Nakayasu Unsteady flow data d. Hasil dari aliran unsteady flow Gambar 4.25 Hasil aliran unsteady potongan 1 IV-42

43 Gambar 4.26 Hasil aliran unsteady potongan 76 Gambar 4.27 Hasil aliran unsteady potongan 151 e. Banjir terjadi pada potongan 151 s/d 128 tanggal 14 Juli tahun 2017 jam 08:00 dengan debit 232,9 m 3 /detik. Starting time dimulai pada jam 00:00 tanggal 14 Juli tahun Gambar 4.23 Potongan 151 s/d 128 pada keadaan banji IV-43

44 Tabel 4.55 Elevasi Sungai Keadaan Banjir Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Station (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P151 Sta Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P150 Sta Station (m) IV-44

45 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P149 Sta Station (m) Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P-148 jarak (m) Elevasi (m).002 Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground 0 15 Bank Sta :00 232,9 P148 Sta Station (m) IV-45

46 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P147 Sta Station (m) Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P146 Sta Station (m) IV-46

47 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P145 Sta Station (m) Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P-144 jarak (m) Elevasi (m).002 Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta :00 232,9 P144 Sta Station (m) IV-47

48 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Station (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P143 Sta Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P142 Sta Station (m) IV-48

49 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P141 Sta Station (m) Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Station (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P140 Sta 7+49 IV-49

50 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P139 Sta Station (m) Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P138 Sta Station (m) IV-50

51 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Station (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P137 Sta Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta jarak (m) Elevasi (m) :00 232,9 P136 Sta Station (m) IV-51

52 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Elevasi Legend (m) EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Station (m) :00 232,9 P135 Sta Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Elevasi (m) :00 232,9 P134 Sta Station (m) IV-52

53 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Elevasi Legend (m) EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Station (m) :00 232,9 P133 Sta Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Elevasi (m) :00 232,9 P132 Sta Station (m) IV-53

54 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Station (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Elevasi (m) :00 232,9 P131 Sta Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Station (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Elevasi (m) :00 232,9 P130 Sta IV-54

55 Cross Section Elevasi Jam Ke- Debit m 3 /detik Potongan BAB IV HASIL DAN ANALISIS Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Station (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Elevasi (m) :00 232,9 P129 Sta Elevation (m) TA HANAN Plan: HITUNGAN PROFIL ALIRAN 8/7/2017 P Jarak (m) Legend EG 14JUL WS 14JUL Ground Bank Sta Elevasi (m) :00 232,9 P128 Sta Station (m) IV-55