PERENCANAAN BENDUNGAN PAMUTIH KECAMATAN KAJEN KABUPATEN PEKALONGAN

Transkripsi

1 BAB II DASAR TEORI.1 TINJAUAN UMUM Dalam pekerjaa perecaaa suatu beduga diperluka bidag-bidag ilmu pegetahua yag salig medukug demi kesempuraa hasil perecaaa. Bidag ilmu pegetahua itu atara lai geologi, hidrologi, hidrolika da mekaika taah. Setiap daerah alira sugai mempuyai sifat-sifat khusus yag berbeda dari daerah alira sugai yag satu terhadap daerah alira sugai yag lai. Hal ii memerluka kecermata dalam meerapka suatu teori yag cocok pada suatu daerah pegalira. Oleh karea itu, sebelum memulai perecaaa kostruksi beduga, perlu megacu pada metode-metode yag ada baik dalam aalisis hidrologi maupu perecaaa kostruksi beduga. Dalam bab ii dipaparka secara sigkat megeai dasar-dasar teori, aalisis hidrologi da perecaaa beduga yag aka diguaka dalam perhituga kostruksi da bagua pelegkapya.. HIDROLOGI Hidrologi adalah suatu ilmu tetag kehadira da geraka air di alam kita ii. Secara khusus meurut SNI No F, hidrologi didefiisika sebagai ilmu yag mempelajari sistem kejadia air di atas, pada permukaa, da di dalam taah. Defiisi tersebut terbatas pada hidrologi rekayasa. Secara luas hidrologi meliputi pula berbagai betuk air termasuk trasformasi atara keadaa cair, padat, da gas dalam atmosfir, di atas da di bawah permukaa taah. Di dalamya tercakup pula air laut yag merupaka sumber da peyimpa air yag megaktifka kehidupa di plaet bumi ii. Faktor hidrologi yag berpegaruh pada wilayah hulu adalah curah huja (presipitasi). Curah huja pada suatu daerah merupaka salah satu faktor yag meetuka besarya debit bajir yag terjadi pada daerah yag meerimaya. Aalisis hidrologi dilakuka utuk medapatka karakteristik hidrologi da 7

2 meteorologi daerah alira sugai. Tujuaya adalah utuk megetahui karakteristik huja, debit air yag ekstrim maupu yag wajar yag aka diguaka sebagai dasar aalisis selajutya dalam pelaksaaa detail desai...1 Daerah Alira Sugai Daerah Alira Sugai (catchmet area, basi, watershed) adalah semua daerah dimaa semua air yag jatuh di daerah tersebut aka megalir meuju ke dalam suatu sugai yag dimaksudka. Alira air tersebut tidak haya berupa air permukaa yag megalir di dalam alur sugai, tetapi termasuk juga alira di lereglereg bukit yag megalir meuju alur sugai sehigga daerah tersebut diamaka daerah alira sugai. Daerah ii umumya dibatasi oleh batas topografi, yag berarti ditetapka berdasarka air permukaa. Batas ii tidak ditetapka berdasarka air bawah taah karea permukaa air taah selalu berubah sesuai dega musim da tigkat kegiata pemakaia (Sri Harto, Aalisis Hidrologi, 1993). Kosep Daerah Alira Sugai (DAS) merupaka dasar dari semua perecaaa hidrologi. Megigat DAS yag besar pada dasarya tersusu dari DAS-DAS kecil, da DAS kecil ii juga tersusu dari DAS-DAS yag lebih kecil lagi. Secara umum DAS dapat didefiisika sebagai suatu wilayah yag dibatasi oleh batas alam seperti puggug bukit-bukit atau guug, maupu batas buata seperti jala atau taggul dimaa air huja yag turu di wilayah tersebut memberi kotribusi alira ke titik kotrol (outlet). Meurut kamus Webster, DAS adalah suatu daerah yag dibatasi oleh pemisah topografi yag meerima huja, meampug, meyimpa da megalirka ke sugai da seterusya ke daau atau ke laut. Kompoe masuka dalam DAS adalah curah huja, sedagka keluaraya terdiri dari debit air da muata sedime. Karakteristik DAS yag berpegaruh besar pada alira permukaa meliputi : 1. Luas da betuk DAS Laju da volume alira permukaa maki bertambah besar dega bertambahya luas DAS. Tetapi apabila alira permukaa tidak diyataka sebagai jumlah total dari DAS, melaika sebagai laju da volume per satua luas, besarya aka berkurag dega bertambahya luas DAS. Ii berkaita 8

3 dega waktu yag diperluka air utuk megalir dari titik terjauh sampai ke titik kotrol (waktu kosetrasi) da juga peyebara atau itesitas huja. Betuk DAS mempuyai pegaruh pada pola alira dalam sugai. Pegaruh betuk DAS terhadap alira permukaa dapat ditujukka dega memperhatika hidrograf-hidrograf yag terjadi pada dua buah DAS yag betukya berbeda amu mempuyai luas yag sama da meerima huja dega itesitas yag sama. Q, da P (a) DAS memajag curah huja Q, da P (b) DAS melebar curah huja hidrograf alira permukaa hidrograf alira permukaa waktu waktu Gambar.1. Pegaruh betuk DAS pada alira permukaa Betuk DAS yag memajag da sempit cederug meghasilka laju alira permukaa yag lebih kecil dibadigka dega DAS yag berbetuk melebar atau meligkar. Hal ii terjadi karea waktu kosetrasi DAS yag memajag lebih lama dibadigka dega DAS yag melebar, sehigga terjadiya kosetrasi air di titik kotrol lebih lambat yag berpegaruh pada laju da volume alira permukaa. Faktor betuk juga dapat berpegaruh pada alira permukaa apabila huja yag terjadi tidak seretak diseluruh DAS, tetapi bergerak dari ujug yag satu ke ujug laiya. Pada DAS memajag laju alira aka lebih kecil karea alira permukaa akibat huja di hulu belum memberika kotribusi pada titik kotrol ketika alira permukaa dari huja di hilir telah habis, atau megecil. Sebalikya pada DAS melebar, datagya alira 9

4 permukaa dari semua titik di DAS tidak terpaut bayak, artiya air dari hulu sudah tiba sebelum alira di titik kotrol megecil atau habis.. Topografi Tampaka rupa muka bumi atau topografi seperti kemiriga laha, keadaa da kerapata parit da atau salura, da betuk-betuk cekuga laiya mempuyai pegaruh pada laju da volume alira permukaa. DAS dega kemiriga curam disertai parit atau salura yag rapat aka meghasilka laju da volume alira permukaa yag lebih tiggi dibadigka dega DAS yag ladai dega parit yag jarag da adaya cekuga-cekuga. Pegaruh kerapata parit, yaitu pajag parit per satua luas DAS, pada alira permukaa adalah memperpedek waktu kosetrasi, sehigga memperbesar laju alira permukaa. (a) Kerapata parit/salura tiggi (b) Kerapata parit/salura redah curah huja curah huja Q, da P hidrograf alira permukaa Q, da P hidrograf alira permukaa waktu waktu Gambar.. Pegaruh kerapata parit atau salura pada hidrograf alira permukaa 3. Tata gua laha Pegaruh tata gua laha pada alira permukaa diyataka dalam koefisie alira permukaa (C), yaitu bilaga yag meujukka perbadiga atara besarya alira permukaa da besarya curah huja. Agka koefisie alira permukaa ii merupaka salah satu idikator utuk meetuka kodisi fisik suatu DAS. Nilai C berkisar atara 0 sampai 1. Nilai C = 0 meujukka bahwa semua air 10

5 huja teritersepsi da terifiltrasi ke dalam taah, sebalikya utuk ilai C = 1 meujukkka bahwa semua air huja megalir sebagai alira permukaa. Nama sebuah DAS ditadai dega ama sugai yag bersagkuta da dibatasi oleh titik kotrol, yag umumya merupaka stasiu hidrometri. Dalam praktek, peetapa batas DAS sagat diperluka utuk meetapka batas-batas DAS yag aka diaalisis. Peetapa ii mudah dilakuka dari peta topografi. Peta topografi merupaka peta yag memuat semua keteraga tetag suatu wilayah tertetu, baik jala, kota, desa, sugai, jeis tumbuh-tumbuha, tata gua laha legkap dega garis-garis kotur. Dari peta ditetapka titik-titik tertiggi di sekelilig sugai utama (mai stream) yag dimaksud, da masig-masig titik tersebut dihubugka satu dega yag laiya sehigga membetuk garis utuh yag bertemu ujug pagkalya. Garis tersebut merupaka batas DAS di titik kotrol tertetu (Veisma dalam Sri Harto, 1993)... Curah Huja Recaa 1. Curah Huja Area Data curah huja da debit merupaka data yag palig fudametal dalam perecaaa pembuata beduga. 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 debit bajir adalah huja yag terjadi pada daerah alira sugai pada waktu yag sama. Curah huja yag diperluka utuk peyusua suatu racaga pemafaata air da racaga pegedalia bajir adalah curah huja rata-rata di seluruh daerah yag bersagkuta, buka curah huja pada suatu titik tertetu. Curah huja ii disebut curah huja area da diyataka dalam mm. Data huja yag diperoleh dari alat peakar huja merupaka huja yag terjadi haya pada satu tempat atau titik saja (poit raifall). Megigat huja sagat bervariasi terhadap tempat (space), maka utuk kawasa yag luas, satu alat peakar huja belum dapat meggambarka huja wilayah tersebut. Dalam hal ii diperluka 11

6 huja area yag diperoleh dari harga rata-rata curah huja beberapa stasiu peakar huja yag ada di dalam da atau di sekitar kawasa tersebut. Curah huja area ii harus diperkiraka dari beberapa titik pegamata curah huja. Cara-cara perhituga curah huja area dari pegamata curah huja di beberapa titik adalah sebagai berikut : a. Metode Rata-Rata Aljabar Metode ii adalah perhituga dega megambil ilai rata-rata hitug (arithmetic mea) pegukura curah huja di stasiu huja di dalam area tersebut. Metode ii didasarka pada asumsi bahwa semua stasiu huja mempuyai pegaruh yag setara. Metode ii aka memberika hasil yag dapat dipercaya jika topografi rata atau datar, stasiu huja bayak da tersebar secara merata di area tersebut serta hasil peakara masig-masig stasiu huja tidak meyimpag jauh dari ilai ratarata seluruh stasiu huja di seluruh area. dimaa : R = R1 R... R = i1 Ri...(.01) R = curah huja rata-rata DAS (mm) R 1, R, R = curah huja pada setiap stasiu huja (mm) = bayakya stasiu huja b. Metode Poligo Thiesse Metode ii berdasarka rata-rata timbag (weighted average). Metode ii memberika proporsi luasa daerah pegaruh stasiu huja utuk megakomodasi ketidakseragama jarak. Daerah pegaruh dibetuk dega meggambarka garisgaris sumbu tegak lurus terhadap garis peghubug atara dua stasiu huja terdekat. Metode ii didasarka pada asumsi bahwa variasi huja atara stasiu huja yag satu dega laiya adalah liear da stasiu hujaya diaggap dapat mewakili kawasa terdekat. Metode ii cocok jika stasiu huja tidak tersebar merata da jumlahya terbatas dibadig luasya. Cara ii adalah dega memasukka faktor pegaruh daerah yag mewakili stasiu huja yag disebut faktor pembobota atau koefisie Thiesse. Stasiu huja yag diguaka adalah stasiu huja yag mempuyai 1

7 pegaruh terhadap DAS tersebut baik di dalam DAS maupu di sekitarya. Besarya koefisie Thiesse dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (Soemarto, Hidrolgi Tekik, 1999) : dimaa : C = A A i total... (.0) C = Koefisie Thiesse A i = Luas daerah pegaruh dari stasiu pegamata i (Km ) A total = Luas total dari DAS (Km ) Prosedur peerapa metode ii meliputi lagkah-lagkah sebagai berikut : 1. Lokasi stasiu huja di plot pada peta DAS. Atar stasiu dibuat garis lurus peghubug.. Tarik garis tegak lurus di tegah-tegah tiap garis peghubug sedemikia rupa, sehigga membetuk poligo Thiesse (Gambar.3). Semua titik dalam satu poligo aka mempuyai jarak terdekat dega stasiu yag ada di dalamya dibadigka dega jarak terhadap stasiu laiya. Selajutya, curah huja pada stasiu tersebut diaggap represetasi huja pada kawasa dalam poligo yag bersagkuta. 3. Luas areal pada tiap-tiap poligo dapat diukur dega plaimeter da luas total DAS (A) dapat diketahui dega mejumlahka luas poligo. 4. Huja rata-rata DAS dapat dihitug dega rumus : R = A R A R (.03) A A 1... A R... A dimaa : R = Curah huja rata-rata DAS (mm) A 1,A,...,A = Luas daerah pegaruh dari setiap stasiu huja (Km ) R 1,R,...,R = Curah huja pada setiap stasiu huja (mm) = Bayakya stasiu huja 13

8 A1 1 A A4 4 3 A3 A5 A6 A Gambar.3. Metode poligo Thiesse c. Metode Rata Rata Isohyet Metode ii memperhitugka secara aktual pegaruh tiap-tiap stasiu huja dega kata lai asumsi metode Thiesse yag megaggap bahwa tiap-tiap stasiu huja mecatat kedalama yag sama utuk daerah sekitarya dapat dikoreksi. Metode ii cocok utuk daerah berbukit da tidak teratur. Prosedur peerapa metode ii meliputi lagkah-lagkah sebagai berikut : 1. Plot data kedalama air huja utuk tiap stasiu huja pada peta.. Gambar kotur kedalama air huja dega meghubugka titik-titik yag mempuyai kedalama air yag sama. Iterval isohyet yag umum dipakai adalah 10 mm. 3. Hitug luas area atara dua garis isohyet yag berdekata dega megguaka plaimeter. Kalika masig-masig luas areal dega rata-rata huja atara dua isohyet yag berdekata. 4. Hitug huja rata-rata DAS dega rumus : R R R dimaa : 1 R3 A 1 R4 A A A 1 R A R 1 A... (.04) R R 1, R,..., R = Curah huja rata-rata (mm) = Curah huja di garis isohyet (mm) 14

9 A 1, A,.., A = Luas bagia yag dibatasi oleh isohyet-isohyet (Km ) Cara ii adalah cara yag palig teliti utuk medapatka huja areal ratarata jika stasiu hujaya relatif lebih padat yag memugkika utuk membuat garis isohyet. Peta isohyet harus mecatumka sugai-sugai utamaya da garisgaris kotur yag cukup. Pada pembuata peta isohyet harus turut mempertimbagka topografi, arah agi, da lai-lai di daerah bersagkuta. Jadi utuk membuat peta isohyet yag baik, diperluka pegetahua, keahlia da pegalama yag cukup. Kotur tiggi huja Stasiu huja Batas DAS A1 A A3 A4 A5 A6 10 mm 0 mm 30 mm 40 mm 50 mm 60 mm 70 mm Gambar.4. Metode Isohyet Curah Huja Maksimum Haria Rata-Rata Cara yag ditempuh utuk medapatka huja maksimum haria rata-rata DAS adalah sebagai berikut : Tetuka huja maksimum haria pada tahu tertetu di salah satu pos huja. Cari besarya curah huja pada taggal-bula-tahu yag sama utuk pos huja yag lai. Hitug huja DAS dega salah satu cara yag dipilih. Tetuka huja maksimum haria (seperti lagkah 1) pada tahu yag sama utuk pos huja yag lai. Ulagi lagkah da 3 setiap tahu. 15

10 Dari hasil rata-rata yag diperoleh (sesuai dega jumlah pos huja) dipilih yag tertiggi setiap tahu. Data huja yag terpilih setiap tahu merupaka huja maksimum haria DAS utuk tahu yag bersagkuta...3 Aalisis Frekuesi Aalisis Frekuesi adalah kejadia yag diharapka terjadi, rata-rata sekali setiap N tahu atau dega perkataa lai tahu berulagya N tahu. Kejadia pada suatu kuru waktu tertetu tidak berarti aka terjadi sekali setiap 10 tahu aka tetapi terdapat suatu kemugkia dalam tahu aka terjadi 100 kali kejadia 10 tahua. Data yag diperluka utuk meujag teori kemugkia ii adalah miimum 10 besara huja atau debit dega harga tertiggi dalam setahu, jelasya diperluka data miimum 10 tahu. Hal ii dapat dilihat dari koefisie Reduced Mea pada tabel. utuk data 10 tahu mecapai 0,5 atau 50 % peyimpaga dari harga rata-rata seluruh kejadia. Aalisis frekuesi dapat dilakuka dega seri data yag diperoleh dari rekama data baik data huja maupu data debit. Aalisis ii serig diaggap sebagai cara aalisis yag palig baik, karea dilakuka terhadap data yag terukur lagsug yag tidak melewati pegalihragama terlebih dahulu. Lebih lajut, cara ii dapat dilakuka oleh siapapu, walaupu yag bersagkuta tidak sepeuhya memahami prisip-prisip hidrologi. Dalam kaita yag terakhir ii, kerugiaya adalah apabila terjadi kelaia dalam aalisis yag bersagkuta tidak aka dapat megetahui dega tepat. Aalisis frekuesi ii didasarka pada sifat statistik data yag tersedia utuk memperoleh probabilitas besara debit bajir di masa yag aka datag. Berdasarka hal tersebut maka berarti bahwa sifat statistik data yag aka datag diadaika masih sama dega sifat statistik data yag telah tersedia. Secara fisik dapat diartika bahwa sifat klimatologis da sifat hidrologi DAS diharapka masih tetap sama. Hal terakhir ii yag tidak aka dapat diketahui sebelumya, lebih-lebih yag berkaita dega tigkat aktivitas mausia (huma activities) ( Sri Harto, Aalisis Hidrologi, 1993). 16

11 Huja recaa merupaka kemugkia tiggi huja yag terjadi dalam periode ulag tertetu sebagai hasil dari suatu ragkaia aalisis hidrologi yag biasa disebut aalisis frekuesi. Aalisis frekuesi merupaka prakiraa (forecastig) dalam arti probabilitas utuk terjadiya suatu peristiwa hidrologi dalam betuk huja recaa yag berfugsi sebagai dasar perhituga perecaaa hidrologi utuk atisipasi setiap kemugkia yag aka terjadi. Aalisis frekuesi ii dilakuka dega megguaka sebara kemugkia teori probability distributio da yag biasa diguaka adalah sebara Normal, sebara Log Normal, sebara Gumbel tipe I da sebara Log Pearso tipe III. Secara sistematis metode aalisis frekuesi perhituga huja recaa ii dilakuka secara beruruta sebagai berikut : a. Parameter statistik b. Pemiliha jeis sebara c. Pegeplota data d. Uji kecocoka sebara e. Perhituga huja recaa a) Parameter Statistik Parameter yag diguaka dalam perhituga aalisis frekuesi meliputi parameter ilai rata-rata ( X ), stadar deviasi ( S ), koefisie variasi (Cv), koefisie kemiriga (Cs) da koefisie kurtosis (Ck). Perhituga parameter tersebut didasarka pada data catata tiggi huja haria rata-rata maksimum 0 tahu terakhir. Utuk memudahka perhituga, maka proses aalisisya dilakuka secara matriks dega megguaka tabel. Semetara utuk memperoleh harga parameter statistik dilakuka perhituga dega rumus dasar sebagai berikut : Nilai rata-rata X i X... (.05) d 17

12 dimaa : X = ilai rata-rata curah huja X i = ilai pegukura dari suatu curah huja ke-i Stadar deviasi = jumlah data curah huja Apabila peyebara data sagat besar terhadap ilai rata-rata, maka ilai stadar deviasi(sd) aka besar, aka tetapi apabila peyebara data sagat kecil terhadap ilai rata-rata, maka Sd aka kecil. Stadar deviasi dapat dihitug dega rumus : X i X i1 Sd... (.06) 1 dimaa : S d = stadar deviasi curah huja X = ilai rata-rata curah huja X i = ilai pegukura dari suatu curah huja ke-i = jumlah data curah huja Koefisie variasi Koefisie variasi (coefficiet of variatio) adalah ilai perbadiga atara stadar deviasi dega ilai rata-rata dari suatu sebara. Cv = S d... (.07) X dimaa : Cv = koefisie variasi curah huja S d = stadar deviasi curah huja X = ilai rata-rata curah huja 18

13 Koefisie kemecega Koefisie kemecega (coefficiet of skewess) adalah suatu ilai yag meujukka derajat ketidaksimetrisa (assymetry) dari suatu betuk distribusi. Besarya koefisie kemecega (coefficiet of skewess) dapat dihitug dega persamaa sebagai berikut ii : Utuk populasi : C s... (.08) 3 a Utuk sampel : Cs... (.09) 3 S i1 3 d 1 X i... (.10) dimaa : i1 3 X i X a... (.11) 1 C s = koefisie kemecega curah huja = stadar deviasi dari populasi curah huja S d = stadar deviasi dari sampel curah huja = ilai rata-rata dari data populasi curah huja X = ilai rata-rata dari data sampel curah huja X i = curah huja ke i = jumlah data curah huja a, = parameter kemecega Kurva distribusi yag betukya simetris maka yag betukya meceg ke kaa maka betukya meceg ke kiri maka C kurag dari ol. Koefisie kurtosis s C s = 0,00, kurva distribusi C s lebih besar ol, sedagka yag Koefisie kurtosis adalah suatu ilai yag meujukka keruciga dari betuk kurva distribusi, yag umumya dibadigka dega distribusi ormal yag mempuyai C k = 3 yag diamaka mesokurtik, C k < 3 19

14 berpucak tajam yag diamaka leptokurtik, sedagka C k > 3 berpucak datar diamaka platikurtik. Leptokurtik Mesokurtik Platikurtik Gambar.5 Koefisie Kurtosis Koefisie kurtosis diguaka utuk meetuka keruciga kurva distribusi, da dapat dirumuska sebagai berikut : Ck 4 MA Ck... (.1) S dimaa : C k 4 d = koefisie kurtosis MA(4) = mome ke-4 terhadap ilai rata-rata S d = stadar deviasi Utuk data yag belum dikelompokka, maka : 4 X i X i 1 1 d 4 3S dimaa :... (.13) C k = koefisie kurtosis curah huja = jumlah data curah huja X i = curah huja ke i X = ilai rata-rata dari data sampel S d = stadar deviasi 0

15 b) Pemiliha jeis sebara Dalam aalisis frekuesi data hidrologi baik data huja maupu data debit sugai terbukti bahwa sagat jarag dijumpai seri data yag sesuai dega sebara ormal. Sebalikya, sebagia besar data hidrologi sesuai dega jeis sebara yag laiya. Masig-masig sebara memiliki sifat-sifat khas sehigga setiap data hidrologi harus diuji kesesuaiaya dega sifat statistik masig-masig sebara tersebut. Pemiliha sebara yag tidak bear dapat megudag kesalaha perkiraa yag cukup besar. Dega demikia pegambila salah satu sebara secara sembarag utuk aalisis tapa pegujia data hidrologi sagat tidak diajurka. Aalisis frekuesi atas data hidrologi meutut syarat tertetu utuk data yag bersagkuta, yaitu harus seragam (homogeeous), idepedet da mewakili (represetative) (Haa,1977). Data yag seragam berarti bahwa data tersebut harus berasal dari populasi yag sama. Dalam arti lai, stasiu pegumpul data yag bersagkuta, baik stasiu huja maupu stasiu hidrometri harus tidak pidah, DAS tidak berubah mejadi DAS perkotaa (urba catchmet), maupu tidak ada gaggua-gaggua lai yag meyebabka data yag terkumpul mejadi lai sifatya. Batasa idepedece di sii berarti bahwa besara data ekstrim tidak terjadi lebih dari sekali. Syarat lai adalah bahwa data harus mewakili utuk perkiraa kejadia yag aka datag, misalya tidak aka terjadi perubaha akibat ulah taga mausia secara besar-besara, tidak dibagu kostruksi yag meggaggu pegukura, seperti bagua sadap, perubaha tata gua taah. Pegujia statistik dapat dilakuka utuk masig-masig syarat tersebut (Haa dalam Sri Harto,1991). Jeis Sebara Normal Log Normal Gumbel Tipe 1 Log Pearso Tipe III Tabel.1. Tabel Pedoma Pemiliha Sebara Syarat Cs 0 Ck 3 Cs = 3Cv + Cv 3 = Ck = Cv 8 +6Cv 6 +15Cv 4 +16Cv +3 = Cs = 1,14 Ck = 5,4 Selai dari ilai di atas 1

16 Peetua jeis sebara yag aka diguaka utuk aalisis frekuesi dapat dipakai beberapa cara sebagai berikut. Sebara Gumbel Tipe I Sebara Log Pearso tipe III Sebara Normal Sebara Log Normal Sebara Gumbel Tipe I Umumya diguaka utuk aalisis data maksimum, misal utuk aalisis frekuesi bajir. Fugsi kerapata peluag sebara (Probability Desity Fuctio) dari sebara Gumbel Tipe I adalah : dimaa : P e X x e y dega... (.14) X P X x = Probability Desity Fuctio dari sebara Gumbel Tipe I X = variabel acak kotiyu e =,7188 Y = faktor reduksi Gumbel Utuk meghitug curah huja recaa dega metode sebara Gumbel Tipe I diguaka persamaa distribusi frekuesi empiris sebagai berikut (Soemarto, Hidrologi Tekik, 1999) : S T S... (.15) X T = X Y Y S = ( X i X )... (.16) 1 Hubuga atara periode ulag T dega Y T dapat dihitug dega rumus : utuk T 0, maka : dimaa : X T Y = l T T 1 Y T = -l l... (.17) T = ilai huja recaa dega data ukur T tahu.

17 X = ilai rata-rata huja S = stadar deviasi (simpaga baku) Y T Y = ilai reduksi variat ( reduced variate ) dari variabel yag diharapka terjadi pada periode ulag T tahu lihat Tabel.4. = ilai rata-rata dari reduksi variat (reduce mea) ilaiya tergatug dari jumlah data () lihat Tabel.. S = deviasi stadar dari reduksi variat (reduced stadart deviatio) ilaiya tergatug dari jumlah data () lihat Tabel.3. Tabel.. Reduced mea (Y ) utuk Metode Sebara Gumbel Tipe 1 N ,495 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,518 0,5157 0,5181 0,50 0,50 0 0,536 0,55 0,568 0,583 0,596 0,5300 0,580 0,588 0,5343 0, ,5363 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5400 0,5410 0,5418 0,544 0, ,5463 0,544 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, ,551 0,554 0,557 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0, ,5548 0,5550 0,555 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0, ,5570 0,557 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0, ,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,559 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0, ,5600 (Sumber: Soemarto,Hidrologi Tekik, 1999) Tabel.3. Reduced Stadard Deviatio (S ) utuk Metode Sebara Gumbel Tipe 1 N ,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,006 1,0316 1,0411 1,0493 1, ,068 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0315 1,0961 1,1004 1,1047 1, ,114 1,1159 1,1193 1,16 1,155 1,185 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 1,193 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,171 1, ,1747 1,1759 1,1770 1,178 1,1793 1,1803 1,1814 1,184 1,1834 1, ,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,193 1, ,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1, ,007 1,013 1,06 1,03 1,038 1,044 1,046 1,049 1,055 1, ,065 (Sumber: Soemarto,Hidrologi Tekik, 1999) 3

18 Tabel.4. Reduced Variate (Y T ) utuk Metode Sebara Gumbel Tipe 1 Periode Ulag (Tahu) Reduced Variate 0, , ,50 0, , , , , , , , ,910 (Sumber: Soemarto,Hidrologi Tekik, 1999) Sebara Log-Pearso Tipe III Sebara Log-Pearso tipe III bayak diguaka dalam aalisis hidrologi, terutama dalam aalisis data maksimum (bajir) da miimum (debit miimum) dega ilai ekstrim. Betuk sebara Log-Pearso tipe III merupaka hasil trasformasi dari sebara Pearso tipe III dega meggatika variat mejadi ilai logaritmik. Probability Desity Fuctio dari sebara Log-Pearso tipe III adalah : dimaa : P X 1 ab X c a b1 e X c a... (.18) P X = Probability Desity Fuctio dari sebara Log-Pearso tipe III dari variat X X = ilai variat X a = parameter skala b = parameter betuk c = parameter letak = fugsi gamma 4

19 Metode Log-Pearso tipe III apabila digambarka pada kertas peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik dega persamaa sebagai berikut (Soemarto, Hidrologi Tekik, 1999) : dimaa : Y X _ Y S Y = Y + K.S..... (.19) = ilai logaritmik dari X atau log (X) = data curah huja = rata-rata hitug (lebih baik rata-rata geometrik) ilai Y = deviasi stadar ilai Y K = karakteristik distribusi peluag Log-Pearso tipe III ( Tabel.5) Lagkah-lagkah perhitugaya adalah sebagai berikut : 1. Megubah data curah huja sebayak buah X 1,X,X 3,...X mejadi log ( X 1 ), log (X ), log ( X 3 ),..., log ( X ).. Meghitug harga rata-rataya dega rumus : log(x ) dimaa : i 1 log Xi (.0) log(x ) = harga rata-rata logaritmik = jumlah data Xi = ilai curah huja tiap-tiap tahu (R 4 maks) 3. Meghitug harga stadar deviasiya dega rumus berikut : Sd dimaa : i1 log Xi log X (.1) Sd = stadar deviasi 5

20 4. Meghitug koefisie skewess (Cs) dega rumus : Cs i1 log Xi log( X ) 1 Sd (.) dimaa : Cs = koefisie skewess Nilai Cs yag didapat kemudia dicek dega rumus.09 tetapi dega megguaka ilai logaritma dari curah huja. 5. Meghitug logaritma huja recaa dega periode ulag T tahu dega rumus : Log (X T ) = log(x ) + K.Sd (.3) dimaa : X T K log(x ) = curah huja recaa periode ulag T tahu = harga yag diperoleh berdasarka ilai Cs yag didapat (Tabel.5) = harga rata-rata logaritmik 6. Hitug atilog dari Log (X T ) utuk medapatka curah huja dega periode ulag yag dikehedaki. 6

21 Tabel.5. Harga K utuk Metode Sebara Log Pearso III Periode Ulag Tahu Koefisie Kemecega Peluag (%) (Cs) ,5 0,1 3,0-0,396 0,40 1,180,78 3,15 4,051 4,970 7,50,5-0,360 0,518 1,50,6 3,048 3,845 4,65 6,600, -0,330 0,574 1,84,40,970 3,705 4,444 6,00,0-0,307 0,609 1,30,19,91 3,605 4,98 5,910 1,8-0,8 0,643 1,318,193,848 3,499 4,147 5,660 1,6-0,54 0,675 1,39,163,780 3,388 3,990 5,390 1,4-0,5 0,705 1,337,18,706 3,71 3,88 5,110 1, -0,195 0,73 1,340,087,66 3,149 3,661 4,80 1,0-0,164 0,758 1,340,043,54 3,0 3,489 4,540 0,9-0,148 0,769 1,339,018,498,957 3,401 4,395 0,8-0,13 0,780 1,336,998,453,891 3,31 4,50 0,7-0,116 0,790 1,333,967,407,84 3,3 4,105 0,6-0,099 0,800 1,38,939,359,755 3,13 3,960 0,5-0,083 0,808 1,33,910,311,686 3,041 3,815 0,4-0,066 0,816 1,317,880,61,615,949 3,670 0,3-0,050 0,84 1,309,849,11,544,856 3, ,033 0,830 1,301,818,159,47,763 3,380 0,1-0,017 0,836 1,9,785,107,400,670 3,35 0,0 0,000 0,84 1,8,751,054,36,576 3,090-0,1 0,017 0,836 1,70,761,000,5,48 3,950-0, 0,033 0,850 1,58 1,680 1,945,178,388,810-0,3 0,050 0,853 1,45 1,643 1,890,104,94,675-0,4 0,066 0,855 1,31 1,606 1,834,09,01,540-0,5 0,083 0,856 1,16 1,567 1,777 1,955,108,400-0,6 0,099 0,857 1,00 1,58 1,70 1, 880,016,75-0,7 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,96,150-0,8 0,13 0,856 1,166 1,488 1,606 1,733 1,837,035-0,9 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749 1,910-1,0 0,164 0,85 1,18 1,366 1,49 1,588 1,664 1,800-1, 0,195 0,844 1,086 1,8 1,379 1,449 1,501 1,65-1,4 0,5 0,83 1,041 1,198 1,70 1,318 1,351 1,465-1,6 0,54 0,817 0,994 1,116 1,166 1,00 1,16 1,80-1,8 0,8 0,799 0,945 0,035 1,069 1,089 1,097 1,130 -,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990 1,995 1,000 -, 0,330 0,75 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0,910 -,5 0,360 0,711 0,771 0,793 0,798 0,799 0,800 0,80-3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,668 (Sumber : CD. Soemarto,Hidrologi Tekik,1999) 7

22 Sebara Normal Sebara ormal bayak diguaka dalam aalisis hidrologi, misal dalam aalisis frekuesi curah huja, aalisis statistik dari distribusi rata-rata curah huja tahua, debit rata-rata tahua da sebagaiya. Sebara ormal atau kurva ormal disebut pula sebara Gauss. Probability Desity Fuctio dari sebara ormal adalah di maa : 1 X 1 _ P X e... (.4) P (X ) = ilai logaritmik dari X atau log (X) = 3,14156 e =,7188 X = variabel acak kotiu = rata-rata ilai X = deviasi stadar ilai X Utuk aalisis kurva ormal cukup megguaka parameter statistik da. Betuk kurvaya simetris terhadap X = da grafikya selalu di atas sumbu datar X, serta medekati (berasimtot) sumbu datar X, dimulai dari X = + 3 da X-3. Nilai mea = modus = media. Nilai X mempuyai batas - <X<+. Luas dari kurva ormal selalu sama dega satu uit, sehigga : P _ X e dx 1, X... (.5) Utuk meetuka peluag ilai X atara X = x 1 da X = x, adalah : P x 1 X 1 _ X X X e dx 1 x1... (.6) Apabila ilai X adalah stadar, dega kata lai ilai rata-rata = 0 da deviasi stadar = 1,0, maka Persamaa.9 dapat ditulis sebagai berikut : P t 1 1 t e... (.7) 8

23 dega t X... (.8) Persamaa.7 disebut dega sebara ormal stadar (stadard ormal distributio). Tabel.6 meujukka wilayah luas di bawah kurva ormal, yag merupaka luas dari betuk kumulatif (cumulative form) da sebara ormal. Tabel.6. Wilayah Luas Di bawah Kurva Normal t 0 0,01 0,0 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09-3,4 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,000-3,3 0,0005 0,0005 0,0005 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0003-3, 0,0007 0,0007 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0006 0,0005 0,0005 0,0005-3,1 0,0010 0,0009 0,0009 0,0009 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 0,0007 0,0007-3,0 0,0013 0,0013 0,0013 0,001 0,001 0,0011 0,0011 0,0011 0,0010 0,0010 -,9 0,0019 0,0018 0,0017 0,0017 0,0016 0,0016 0,0015 0,0015 0,0014 0,0014 -,8 0,006 0,005 0,004 0,003 0,00 0,00 0,001 0,001 0,000 0,0019 -,7 0,0036 0,0034 0,0033 0,003 0,0030 0,0030 0,009 0,008 0,007 0,006 -,6 0,0047 0,0045 0,0044 0,0043 0,0040 0,0040 0,0039 0,0038 0,0037 0,0036 -,5 0,006 0,0060 0,0059 0,0057 0,0055 0,0054 0,005 0,0051 0,0049 0,0048 -,4 0,008 0,0080 0,0078 0,0075 0,0073 0,0071 0,0069 0,0068 0,0066 0,0064 -,3 0,0107 0,0104 0,010 0,0099 0,0096 0,0094 0,0094 0,0089 0,0087 0,0084 -, 0,0139 0,0136 0,013 0,019 0,015 0,01 0, ,0116 0,0113 0,0110 -,1 0,0179 0,0174 0,0170 0,0166 0,016 0,0158 0,0154 0,0150 0,0146 0,0143 -,0 0,08 0,0 0,017 0,01 0,007 0,00 0,0197 0,019 0,0188 0,0183-1,9 0,087 0,081 0,074 0,068 0,06 0,056 0,050 0,044 0,039 0,033-1,8 0,0359 0,035 0,0344 0,0336 0,039 0,03 0,0314 0,0307 0,0301 0,094-1,7 0,0446 0,0436 0,047 0,0418 0,0409 0,0401 0,039 0,0384 0,0375 0,0367-1,6 0,0548 0,0537 0,056 0,0516 0,0505 0,0495 0,0485 0,0475 0,0465 0,0455-1,5 0,0668 0,0655 0,0643 0,0630 0,0618 0,0606 0,0594 0,058 0,0571 0,0559-1,4 0,0808 0,0793 0,0778 0,0764 0,0749 0,0735 0,07 0,0708 0,0694 0,0681-1,3 0,0968 0,0951 0,0934 0,0918 0,0901 0,0885 0,0869 0,0853 0,0838 0,083-1, 0,1151 0,1131 0,111 0, ,1075 0,1056 0,1038 0,100 0,1003 0,0985-1,1 0,1357 0,1335 0,1314 0,19 0,171 0,151 0,130 0,110 0,1190 0,1170-1,0 0,1587 0,156 0,1539 0,1515 0,149 0,1469 0,1446 0,143 0,1401 0,1379-0,9 0,1841 0,1814 0,1788 0,176 0,1736 0,711 0,1685 0,1660 0,1635 0,1611-0,8 0,119 0,090 0,061 0,033 0,005 0,1977 0,1949 0,19 0,1894 0,1867-0,7 0,40 0,389 0,358 0,37 0,96 0,66 0,36 0,06 0,177 0,148-0,6 0,743 0,709 0,676 0,643 0,611 0,578 0,546 0,514 0,483 0,451 9

24 (lajuta Tabel.6) -0,5 0,3085 0,3050 0,3015 0,981 0,946 0,91 0,877 0,843 0,810 0,776-0,4 0,3446 0,3409 0,337 0,3336 0,3300 0,364 0,38 0,319 0,3156 0,311-0,3 0,381 0,3783 0,3745 0,3707 0,3669 0,363 0,3594 0,3557 0,350 0,3483-0, 0,407 0,4168 0,419 0,4090 0,405 0,4013 0,3974 0,3936 0,3897 0,3859-0,1 0,460 0,456 0,45 0,4483 0,4443 0,4404 0,4364 0,435 0,486 0,447 0,0 0,5000 0,4960 0,490 0,4880 0,4840 0,4801 0,4761 0,471 0,4681 0,4641 0,0 0,5000 0, ,5080 0,510 0,5160 0,5199 0,539 0,579 0,5319 0,5359 0,1 0,5398 0,5438 0,5478 0,5517 0,5557 0,5596 0,5636 0,5675 0,5714 0,5753 0, 0,5793 0,583 0,5871 0,5910 0,5948 0,5987 0,606 0,6064 0,6103 0,6141 0,3 0,6179 0,617 0,655 0,693 0,6331 0,6368 0,6406 0,6443 0,6480 0,6517 0,4 0,6554 0,6591 0,668 0,6664 0,6700 0,6736 0,677 0,6808 0,6844 0,6879 0,5 0,6915 0,6950 0,6985 0,7019 0,7054 0,7088 0,713 0,7157 0,7190 0,74 0,6 0,757 0,791 0,734 0,7357 0,7389 0,74 0,7454 0,7486 0,7517 0,7549 0,7 0,7580 0,7611 0,764 0,7673 0,7704 0,7734 0,7764 0,7794 0,783 0,785 0,8 0,7881 0,7910 0,7939 0,7967 0,7995 0,803 0,8051 0,8078 0,8106 0,8133 0,9 0,8159 0,8186 0,81 0,838 0,864 0,889 0,8315 0,8340 0,8365 0,8389 1,0 0,8413 0,8438 0,8461 0,8485 0,8505 0,8531 0,8554 0,8577 0,8599 0,861 1,1 0,8643 0,8665 0,8686 0,8708 0,879 0,8749 0,8770 0,8790 0,8810 0,8830 1, 0,8849 0,8869 0,8888 0,8907 0,895 0,8944 0,896 0,8980 0,8997 0,9015 1,3 0,903 0,9049 0,9066 0,908 0,9099 0,9115 0,9131 0,9147 0,916 0,9177 1,4 0,919 0,907 0,9 0,936 0,951 0,965 0,978 0,99 0,9306 0,9319 1,5 0,933 0,9345 0,9357 0,9370 0,938 0,9394 0,9406 0,9418 0,949 0,9441 1,6 0,945 0,9463 0,9474 0,9484 0,9495 0,9505 0,9515 0,955 0,9535 0,9545 1,7 0,9554 0,9564 0,9573 0,958 0,9591 0,9599 0,9608 0,9616 0,965 0,9633 1,8 0,9541 0,9649 0,9656 0,9664 0,9671 0,9678 0,9686 0,9693 0,9699 0,9706 1,9 0,9713 0,9719 0,976 0,973 0,9738 0,9744 0,9750 0,9756 0,9761 0,9767,0 0,977 0,9778 0,9783 0,9788 0,9793 0,9798 0,9803 0,9808 0,981 0,9817,1 0,981 0,986 0,9830 0,9834 0,9838 0,984 0,9846 0,9850 0,9854 0,9857, 0,9861 0,9864 0,9868 0,9871 0,9875 0,9878 0,9891 0,9884 0,9887 0,9890,3 0,9893 0,9896 0,9896 0,9901 0, , ,9909 0,9911 0,9913 0,9916,4 0,9918 0,990 0,99 0,995 0,997 0,999 0,9931 0,993 0,9934 0,9936,5 0,9938 0,9940 0,9941 0,9943 0,9945 0,9946 0,9948 0,9949 0,9951 0,995,6 0,9953 0,9955 0,9956 0,9957 0,9959 0,9960 0,9961 0,996 0,9963 0,9964,7 0,9965 0,9966 0,9967 0,9968 0,9969 0,9970 0,9971 0,997 0,9973 0,9974,8 0,9974 0,9975 0,9976 0,9977 0,9977 0,9978 0,9979 0,9979 0,9980 0,9981,9 0,9981 0,998 0,998 0,9983 0,9984 0,9984 0,9985 0,9985 0,9986 0,9986 3,0 0,9987 0,9987 0,9987 0,9988 0,9988 0,9989 0,9989 0,9989 0,9990 0,9990 3,1 0,9990 0,9991 0,9991 0,9991 0,999 0,999 0,999 0,999 0,9993 0,9993 3, 0,9993 0,9993 0,9994 0,9994 0,9994 0,9994 0,9994 0,9995 0,9995 0,9995 3,3 0,9995 0,9995 0,9995 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9996 0,9997 3,4 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9997 0,9998 (Sumber : Soewaro, Aplikasi Metode Statistik utuk Aalisis Data, 1995) 30

25 Sebara Log Normal Sebara log ormal merupaka hasil trasformasi dari sebara ormal, yaitu dega megubah ilai variat X mejadi ilai logaritmik variat X. Sebara log- Pearso III aka mejadi sebara log ormal apabila ilai koefisie kemecega CS = 0,00. Secara matematis Probability Desity Fuctio dari sebara log ormal ditulis sebagai berikut : P X 1 1 log X X exp log X S S... (.9) di maa : P (X) = Probability Desity Fuctio dari sebara log ormal X = ilai variat pegamata X = ilai rata-rata dari logaritmik variat X, umumya dihitug ilai ratarata geometrikya 1 X X = X X X S = deviasi stadar dari logaritmik ilai variat X Metode log ormal apabila digambarka pada kertas peluag logaritmik aka merupaka persamaa garis lurus, sehigga dapat diyataka sebagai model matematik daga persamaa sebagai berikut (Soewaro, Hidrologi, 1995): _ X T = X Kt. S... (.30) dimaa : X T X S = besarya curah huja dega periode ulag T tahu. = curah huja rata-rata (mm) = Stadar Deviasi data huja haria maksimum Kt = Stadard Variable utuk periode ulag t tahu yag besarya diberika pada Tabel.7. 31

26 Tabel.7. Stadard Variable (Kt) utuk Metode Sebara Log Normal T (Tahu) Kt T (Tahu) Kt T (Tahu) Kt ( Sumber : Soemarto, Hidrologi Tekik, 1999) c) Pegeplota Data Pegeplota data distribusi frekuesi dalam kertas probabilitas bertujua utuk mecocokka ragkaia data dega jeis sebara yag dipilih, dimaa kecocoka dapat dilihat dega persamaa garis yag membetuk garis lurus. Hasil pegeplota juga dapat diguaka utuk meaksir ilai tertetu dari data baru yag kita peroleh (Soewaro, Aplikasi Metode Statistik utuk Aalisis Data, 1995). Ada dua cara utuk megetahui ketepata distribusi probabilitas data hidrologi, yaitu data yag ada diplot pada kertas probabilitas yag sudah didesai khusus atau megguaka skala plot yag meliierka fugsi distribusi. Posisi pegeplota data merupaka ilai probabilitas yag dimiliki oleh masig-masig data yag diplot. Bayak metode yag telah dikembagka utuk meetuka posisi pegeplota yag sebagia besar dibuat secara empiris. Utuk keperlua peetua posisi ii, data hidrologi (huja atau bajir) yag telah ditabelka diurutka dari besar ke kecil (berdasarka perigkat m), dimulai dega m = 1 utuk data dega ilai tertiggi da m = ( adalah jumlah data) utuk data dega ilai terkecil. Periode ulag Tr dapat dihitug dega beberapa persamaa yag telah terkeal, yaitu Weilbull, Califoria, Haze, Grigorte, Cuae, Blom da Turkey. Data yag telah diurutka da periode ulagya telah dihitug dega salah satu 3

27 persamaa diatas diplot di atas kertas probabilitas sehigga diperoleh garis Tr vs P (huja) atau Q (debit bajir) yag berupa garis lurus. Perkiraa kasar periode ulag atau curah huja yag mugki, lebih mudah dilakuka dega megguaka kertas kemugkia. Kertas kemugkia ormal (ormal probability paper) diguaka utuk curah huja tahua yag mempuyai distribusi yag hampir sama dega distribusi ormal, da kertas kemugkia logaritmis ormal (logarithmic-ormal probability paper) diguaka utuk curah huja haria maksimum dalam setahu yag mempuyai distribusi ormal logaritmis. Dalam hal ii harus dipilih kertas kemugkia yag sesuai dega distribusi data secara teoritis maupu empiris da betuk distribusi ditetuka dega meggambarkaya. (Sosrodarsoo da Tomiaga, 1985). Peggambara posisi (plottig positios) yag dipakai adalah cara yag dikembagka oleh Weilbull da Gumbel, yaitu : m P( Xm) x100%... (.31) 1 dimaa : P(Xm) = data yag telah diragkig dari besar ke kecil m = omor urut = jumlah data d) Uji Kecocoka Sebara Chi-Square Uji kecocoka sebara dilakuka utuk megetahui jeis sebara yag palig sesuai dega data huja. Uji sebara dilakuka dega uji kecocoka distribusi yag dimaksudka utuk meetuka apakah persamaa sebara peluag yag telah dipilih dapat meggambarka atau mewakili dari sebara statistik sampel data yag diaalisis tersebut (Soemarto, Hidrologi Tekik, 1999). Uji kecocoka Chi-Square dimaksudka utuk meetuka apakah persamaa sebara peluag yag telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yag diaalisis. Prisip pegujia dega metode ii didasarka pada jumlah pegamata yag diharapka pada pembagia kelas da ditetuka terhadap 33

28 jumlah data pegamata yag terbaca di dalam kelas tersebut atau dega membadigka ilai Chi-Square ( ) dega ilai Chi-Square kritis ( cr). Uji kecocoka Chi-Square megguaka rumus : dimaa : G ( Oi Ei) h... (.3) Ei i1 h = harga Chi-Square terhitug O i Ei G = jumlah data yag teramati terdapat pada sub kelompok ke-i = jumlah data yag secara teoritis terdapat pada sub kelompok ke-i = jumlah sub kelompok Parameter h merupaka variabel acak. Peluag utuk mecapai ilai sama atau lebih besar dari pada ilai Chi-Square yag sebearya ( ). Suatu h distribusi dikataka selaras jika ilai hitug < kritis. Nilai kritis dapat dilihat di Tabel.8. 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 %. Prosedur uji kecocoka Chi-Square adalah : 1. Urutka data pegamata (dari besar ke kecil atau sebalikya).. Kelompokka data mejadi G sub-group, tiap-tiap sub-group miimal terdapat lima buah data pegamata. 3. Hitug jumlah pegamata yag teramati di dalam tiap-tiap sub group (O i ). 4. Hitug jumlah atau bayakya data yag secara teoritis ada di tiap-tiap sub group (E i ). 5. Tiap-tiap sub group hitug ilai : Oi E i da ( O E ) i E i i 34

29 6. Jumlah seluruh G sub group ilai Chi-Square hitug. ( O E ) i i utuk meetuka ilai Ei 7. Tetuka derajat kebebasa dk = G-R-1. (.33) dimaa : dk = derajat kebebasa G = bayakya kelas R = bayakya keterikata (bayakya parameter ), (ilai R= utuk distribusi ormal da biomial, da ilai R=1 utuk distribusi Poisso) (Soewaro, 1995). Adapu kriteria peilaia hasilya adalah sebagai berikut : Apabila peluag lebih dari 5%, maka persamaa distribusi teoritis yag diguaka dapat diterima. Apabila peluag lebih kecil dari 1%, maka persamaa distribusi teoritis yag diguaka tidak dapat diterima. Apabila peluag diatara 1%-5%, maka tidak mugki megambil keputusa, misal perlu peambaha data. 35

30 dk Tabel.8. Nilai kritis utuk uji kecocoka Chi-Square (α) Derajat kepercayaa 0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,05 0,01 0, , , , , ,841 5,04 6,635 7,879 0,0100 0,001 0,0506 0,103 5,991 7,378 9,10 10, ,0717 0,115 0,16 0,35 7,815 9,348 11,345 1, ,07 0,97 0,484 0,711 9,488 11,143 13,77 14, ,41 0,554 0,831 1,145 11,070 1,83 15,086 16, ,676 0,87 1,37 1,635 1,59 14,449 16,81 18, ,989 1,39 1,690,167 14,067 16,013 18,475 0,78 8 1,344 1,646,180,733 15,507 17,535 0,090 1, ,735,088,700 3,35 16,919 19,03 1,666 3,589 10,156,558 3,47 3,940 18,307 0,483 3,09 5,188 11,603 3,053 3,816 4,575 19,675 1,90 4,75 6, ,074 3,571 4,404 5,6 1,06 3,337 6,17 8, ,565 4,107 5,009 5,89,36 4,736 7,688 9, ,075 4,660 5,69 6,571 3,685 6,119 9,141 31, ,601 5,9 6,6 7,61 4,996 7,488 30,578 3, ,14 5,81 6,908 7,96 6,96 8,845 3,000 34, ,697 6,408 7,564 8,67 7,587 30,191 33,409 35, ,65 7,015 8,31 9,390 8,869 31,56 34,805 37, ,844 7,633 8,907 10,117 30,144 3,85 36,191 38,58 0 7,434 8,60 9,591 10,851 31,41 34,170 37,566 39, ,034 8,897 10,83 11,591 3,671 35,479 38,93 41,401 8,643 9,54 10,98 1,338 33,94 36,781 40,89 4, ,60 10,196 11,689 13,091 36,17 38,076 41,683 44, ,886 10,856 1,401 13,848 36,415 39,364 4,980 45, ,50 11,54 13,10 14,611 37,65 40,646 44,314 46, ,160 1,198 13,844 15,379 38,885 41,93 45,64 48, ,808 1,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49, ,461 13,565 15,308 16,98 41,337 44,461 48,78 50, ,11 14,56 16,047 17,708 4,557 45,7 49,588 5, ,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,89 53,67 ( Sumber : Soewaro, Aplikasi Metode Statistik utuk Aalisis Data, 1995) 36

31 ..4 Itesitas Curah Huja Itesitas huja adalah tiggi atau kedalama air huja per satua waktu. Sifat umum huja adalah maki sigkat berlagsugya huja, itesitasya cederug maki tiggi da maki besar periode ulagya maki tiggi pula itesitasya. Hubuga atara itesitas, lama huja da frekuesi huja biasaya diyataka dalam legkug Itesitas - Durasi - Frekuesi (IDF = Itesity Duratio Frequecy Curve). Diperluka data huja jagka pedek, misalya 5 meit, 10 meit, 30 meit, 60 meit da jam-jama utuk membetuk legkug IDF. Data huja jeis ii haya dapat diperoleh dari pos peakar huja otomatis. Selajutya, berdasarka data huja jagka pedek tersebut legkug IDF dapat dibuat. Dalam meetuka debit bajir recaa (desig flood), perlu didapatka harga suatu itesitas curah huja terutama bila diguaka Metoda Ratioal. 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. Utuk meghitug itesitas curah huja dapat diguaka beberapa rumus empiris sebagai berikut : 1. Meurut Dr. Mooobe Seadaiya data curah huja yag ada haya curah huja haria, maka itesitas curah hujaya dapat dirumuska : dimaa : I = R4 4 4 t 3... (.34) I = Itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (jam) R 4 = curah huja maksimum dalam 4 jam (mm) 37

32 . Meurut Sherma Rumus yag diguaka : a I = b t... (.35) (log( i)) (log( t)) (log( t) log( i)) i1 i1 i1 log a = (log( t)) (log( t)) i1 i1 i1 (log( t)) (.36) (log( i)) (log( t)) (log( t) log( i)) i1 i1 i1 b = (log( t)) (log( t)) i1 i1.. (.37) dimaa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t 3. Meurut Talbot Rumus yag dipakai : a I = ( t b)... (.38) a = b = j 1 j1 ( i. t) ( i ) j 1 i i. t i j1 i i j1 j 1 j1 j1 j 1 j 1 i i i1 i. t i. t... (.39)... (.40) 38

33 dimaa : I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira = bayakya pasaga data i da t 4. Meurut Ishiguro Rumus yag diguaka : I = a = b = dimaa : a... (.41) t b j 1 j 1 ( i. ( i ) t ) j 1 i i. t i i i j 1 j 1 j 1 j 1 j 1 j 1 i. t i. t i i j 1 j 1... (.4)... (.43) I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira = bayakya pasaga data i da t..5 Huja Berpeluag Maksimum (Probable Maximum Precipitatio, PMP) PMP didefiisika sebagai tiggi terbesar huja dega durasi tertetu yag secara meteorologis dimugkika bagi suatu daerah pegalira dalam suatu waktu dalam tahu, tapa adaya keloggara yag dibuat utuk tred klimatologis jagka pajag. 39

34 Ada metode pedekata yag dapat diguaka utuk memperkiraka besarya PMP, yaitu : a. Cara Maksimisasi da Trasposisi Kejadia Huja Tekik maksimisasi melibatka prakiraa batas maksimum kosetrasi kelembaba di udara yag megalir ke dalam atmosfer di atas suatu DAS. Pada batas maksimum tersebut, hembusa agi aka membawa serta udara lembab ke atmosfer di atas DAS yag bersagkuta da batas maksimum fraksi dari alira uap air yag kemudia turu mejadi huja. Perkiraa besarya PMP di daerah dega tipe huja orografik terbatas biasaya dilakuka dega cara maksimisasi da trasposisi huja yag sesugguhya. Semetara di daerah dega pegaruh huja orografik kuat, kejadia huja yag dihasilka dari simulasi model lebih bayak dimafaatka utuk prosedur maksimisasi utuk kejadia huja jagka pajag yag meliputi wilayah luas. b. Cara Aalisis Statistika utuk kejadia huja ekstrim Hersfield megajuka rumus yag didasarka atas persamaa frekuesi umum, dikembagka oleh Chow (1951) dalam Ward da Robiso (1990). Rumus ii megaitka atara besarya PMP utuk lama waktu huja tertetu terhadap ilai tegah (X) da stadar deviasi (S). PMP X Km. S (.44) dimaa : PMP = Probable Maximum Precipitatio Km = faktor pegali terhadap stadar deviasi X = ilai tegah (mea) data huja maksimum tahua S = stadar deviasi data huja maksimum tahua Dari pecatata curah huja di.600 pos peakar huja ( 90% di ataraya dikumpulka di Amerika Serikat) diperoleh ilai hituga Km yag terbesar yaitu 15. Semula diperkiraka bahwa Km tidak tergatug pada besarya huja tetapi kemudia baru diketahui bahwa pegaruh besarya tiggi huja terhadap Km sagat besar. Nilai 15 diaggap terlalu tiggi utuk daerah yag lebat hujaya tetapi terlalu redah utuk daerah yag kerig. 40

35 Nilai Km utuk durasi 5 meit, 1, 6, da 4 jam da hubugaya dega keseragama X dimuat dalam Gambar.6 yag terlihat bahwa ilai maksimumya adalah 0. Gambar.6 Hubuga ilai Km dega Huja maksimum rata-rata tahua (mm) (a) Gambar.7 Peyesuaia X da S utuk data maksimum yag diamati (b) Besarya PMP utuk perecaaa beduga adalah PMP/3, sedagka utuk perecaaa DAM sama dega besarya PMP. 41

36 ..6 Bajir Berpeluag Maksimum (Probable Maximum Flood, PMF) Besara debit maksimum yag masih ditimbulka oleh semua faktor meteorologis terburuk sehigga debit yag diperoleh mejadi sagat besar sehigga bagua mejadi sagat mahal. Oleh sebab itu cara ii haya diguaka pada bagia bagua yag sagat petig da kegagala fugsioal ii dapat megakibatka halhal yag sagat membahayaka, misal pada bagua pelimpah (spillway) pada sebuah beduga. Apabila data debit tidak tersedia maka probable Maximum Precipitatio (PMP) dapat didekati dega memasukka data tersebut kedalam model. Kosep ii mucul diawali oleh ketidakyakia aalisis bahwa suatu racaga yag didasarka pada suatu aalisis frekuesi aka betul-betul ama, meskipu hasil aalisis frekuesi selama ii diaggap yag terbaik dibadigka dega besara lai yag dituruka dari model, aka tetapi keselamata mausia ikut tersagkut, maka aalisis tersebut dipadag belum mecukupi. Apapu alasaya keselamata mausia harus diletakka pada uruta teratas...7 Debit Bajir Recaa Metode yag biasa diguaka utuk meghitug debit bajir recaa sebagai dasar perecaaa kostruksi beduga umumya sebagai berikut :..7.1 Metode Der Weduwe Metode Der Weduwe diguaka utuk luas DAS 100 km da t = 1/6 jam sampai 1 jam diguaka rumus : Qt.. q A... (.45) 0,15 0,5 t 0,5LQt I... (.46) 10 (( t 1) /( t 9)) A A (.47) R 67,65 q t 1,45 (.48) 4, q 7 (.49) 4

37 dimaa : Qt R q = Debit bajir recaa (m 3 /det) = Curah huja maksimum (mm/hari) dega kemugkia tak terpeuhi % = Koefisie pegalira atau limpasa (ru off) air huja = Koefisie peguraga daerah utuk curah huja DAS = Debit persatua luas atau curah huja dari hasil perhituga R(m 3 /det.km ) t = Waktu kosetrasi (jam) A = Luas daerah pegalira (Km ) sampai 100 km L = Pajag sugai (Km) I = Gradie sugai atau meda Adapu lagkah-lagkah perhitugaya adalah sebagai berikut (Kodoatie, 00) : a. Hitug A, L, I dari peta garis tiggi DPS, substitusika ke dalam persamaa. b. Buat harga perkiraa utuk Q 0 da guaka persamaa diatas utuk meghitug besarya Q kosetrasi = Q c. c. Ulagi lagi utuk harga baru Q 0 = Q c diatas. d. Debit pucak ditemuka jika Q 0 yag diambil = Q c...7. Metode Haspers Utuk meghitug besarya debit dega metode Haspers diguaka persamaa sebagai berikut (Loebis, Bajir Recaa utuk Bagua Air, 1987) : Qt.. q A... (.50) Koefisie Ru Off ( ) f... (.51) f Koefisie Reduksi ( ) 1 t 3.7x10 1 t t x 3 / 4 f... (.5) 1 43

38 Waktu kosetrasi ( t ) dimaa : t = 0.1 L 0.8 I (.53) f = luas ellips yag megeliligi DPS dega sumbu pajag tidak lebih dari 1,5 kali sumbu pedek (km ) t = waktu kosetrasi (jam) L = pajag sugai (Km) I = kemiriga rata-rata sugai Itesitas Huja Utuk t < jam tr4 Rt... (.54) t (60 R4)( t) Utuk jam t <19 jam tr4 Rt... (.55) t 1 Utuk 19 jam t 30 jam Rt 0.707R4 t 1... (.56) dimaa t dalam jam da Rt,R4 (mm) Huja maksimum ( q ) q R... (.57) 3, 6 t dimaa : t Qt R = Waktu kosetrasi (jam) = Debit bajir recaa (m 3 /det) = Curah huja maksimum (mm/hari) q = Debit persatua luas (m 3 /det.km ) Adapu lagkah-lagkah dalam meghitug debit pucakya adalah sebagai berikut (Loebis, Bajir Recaa utuk Bagua Air,1987) : a. Meetuka besarya curah huja sehari (Rh recaa) utuk periode ulag recaa yag dipilih. b. Meetuka koefisie ru off utuk daerah alira sugai. 44

39 c. Meghitug luas daerah pegalira, pajag sugai da gradie sugai utuk DAS. d. Meghitug ilai waktu kosetrasi. e. Meghitug koefisie reduksi, itesitas huja, debit persatua luas da debit recaa Hidrograf Satua Sitetik GAMA I Hidrograf dapat didefisika sebagai hubuga atara salah satu usur alira terhadap waktu. Berdasarka defiisi tersebut dikeal ada dua macam hidrograf, yaitu hidrograf muka air da hidrograf debit. Hidrograf muka air adalah data atau grafik hasil rekama AWLR (Automatic Water Level Recorder), sedagka hidrograf debit disebut hidrograf. Hidrograf tersusu dari dua kompoe, yaitu alira permukaa yag berasal dari alira lagsug air huja da alira dasar (base flow). Alira dasar berasal dari air taah yag pada umumya tidak memberika respo yag tepat terhadap huja. Huja juga dapat diaggap terbagi dalam dua kompoe, yaitu huja efektif da kehilaga (losses). Huja efektif adalah bagia huja yag meyebabka terjadiya alira permukaa. Kehilaga huja merupaka bagia huja yag meguap, masuk kedalam taah, kelembaba taah da simpaa air taah. Hidrograf alira lagsug dapat diperoleh dega memisahka hidrograf dari alira dasarya. Ada beberapa cara yag dapat dilakuka, diataraya adalah metode garis lurus (straight lie method), metode pajag dasar tetap (fixed based method) da metode kemiriga berbeda (variable slope method). 45

40 Q Q A Alira lagsug B A Alira lagsug B Alira dasar Alira dasar t t (a). Metoda Garis Lurus (b). Metoda Pajag Dasar Tetap Q A Alira lagsug C Alira dasar (c). Metoda Kemiriga Berbeda B t Gambar.8 Berbagai metode pemisaha alira lagsug Hidrograf Satua sitetik GAMA I dipakai sebagai upaya memperoleh hidrograf satua suatu DAS yag belum perah diukur. Dega pegertia lai tidak tersedia data pegukura debit maupu data AWLR (Automatic Water Level Recorder) pada suatu tempat tertetu dalam sebuah DAS yag tidak ada stasiu hidrometriya (Syder dalam Soemarto,1984). Cara ii dikembagka oleh Syder pada tahu 1938 yag memafaatka parameter DAS utuk memperoleh hidrograf satua sitetik. Hal tersebut didasarka pada pemikira bahwa pegalihragama huja mejadi alira baik pegaruh traslasi maupu tampugaya dapat dijelaska dipegaruhi oleh sistem DAS-ya. Hidrograf satua Sitetik Gama I dibetuk oleh empat variabel pokok yaitu waktu aik (T R ), debit pucak (Q p ), waktu dasar (T B ) da koefisie tampuga (k) ( Brow dalam Sri Harto,1993). 46

41 Kurva aik merupaka garis lurus, sedagka kurva turu dibetuk oleh persamaa sebagai berikut : t k Qt Qp e... (.58) tr T t tp (-t/k) Qt = Qp.e t TR Tb t dimaa : Gambar.9 Sketsa Hidrograf satua sitetik Gama I Qt = debit yag diukur dalam jam ke-t sesudah debit pucak dalam (m³/det) Qp = debit pucak dalam (m³/det) t = waktu yag diukur dari saat terjadiya debit pucak (jam) k = koefisie tampuga dalam jam Waktu aik (T R ) 3 L T R 0,43 1,0665SIM 1, (.59) 100. SF dimaa : T R L SF SIM WF = waktu aik (jam) = pajag sugai (km) = faktor sumber yaitu perbadiga atara jumlah pajag sugai tigkat I dega pajag sugai semua tigkat = faktor simetri ditetapka sebagai hasil kali atara faktor lebar (WF) dega luas relatif DAS sebelah hulu (RUA) = faktor lebar adalah perbadiga atara lebar DAS yag diukur dari titik di sugai yag berjarak 0,75 L da lebar DAS yag 47

42 diukur dari titik yag berjarak 0,5 L dari tempat pegukura, lihat Gambar.9. Debit pucak (Q P ) Q p 0,5886 0,4008 0,5886 0,1836 A. TR. JN... (.60) dimaa : Q p JN T R = debit pucak (m 3 /det) = jumlah pertemua sugai yaitu jumlah seluruh pertemua sugai di dalam DAS = waktu aik (jam) A = luas DAS (km ). Waktu dasar (T B ) T B 0,1457 0,0986 0,7344 0,574 7,413 TR S SN RUA... (.61) dimaa : T B T R S SN RUA = waktu dasar (jam) = waktu aik (jam) = ladai sugai rata-rata = ilai sumber adalah perbadiga atara jumlah segme sugaisugai tigkat 1 (satu) dega jumlah segme sugai semua tigkat utuk peetapa tigkat sugai = luas DAS sebelah hulu (km ), yaitu perbadiga atara luas DAS yag diukur di hulu garis yag ditarik tegak lurus terhadap garis hubug atara stasiu hidrometri dega titik yag palig dekat dega titik berat DAS (Au), dega luas seluruh DAS, lihat Gambar.10 48

43 X WL A A B B WU X-A = 1,5L X-B = 0,75L WF = WU/WL X-A=0,5L Gambar.10 Sketsa Peetapa WF Au RUA=Au/A Gambar.11 Sketsa Peetapa RUA dimaa : WU = Lebar DAS diukur di titik sugai berjarak 0,75 L dari titik kotrol (km) WL = Lebar DAS diukur di titik sugai berjarak 0,5 L dari titik kotrol (km) A = Luas Daerah Alira Sugai (km ) AU = Luas Daerah Alira Sugai di hulu garis yag ditarik tegak lurus terhadap garis hubug atara titik kotrol dega titik dalam sugai, dekat titik berat DAS (km ) H = Beda tiggi atar titik terjauh sugai dega titik kotrol (m) WF = WU/ WL RUA = AU /A 49

44 SN = Jml L 1 /L = Nilai badig atara jumlah segme semua sugai tigkat satu dega jumlah segme sugai semua tigkat = Kerapata jariga = Nilai badig pajag sugai da luas DAS JN = Jumlah pertemua aak sugai didalam DAS Koefisie tampuga (k) k 0,1798 0,1446 1,0897 0,045 0,5617.A.S.SF.D... (.6) dimaa : A = Luas Daerah Alira Sugai (km ) S = Kemiriga Rata-rata sugai diukur dari titik kotrol SF = Faktor sumber yaitu ilai badig atara pajag sugai tigkat satu da jumlah pajag sugai semua tigkat D = A L Dalam pemakaia cara ii masih ada hal-hal lai yag perlu diperhatika, di ataraya sebagai berikut : 1. Peetapa huja efektif utuk memperoleh hidrograf dilakuka dega megguaka ideks-ifiltrasi. Øidex adalah meujukka laju kehilaga air huja akibat dipresio storage, iflitrasi da sebagaiya. Utuk memperoleh ideks ii agak sulit, utuk itu diperguaka pedekata tertetu (Bares, 1959). Perkiraa dilakuka dega mempertimbagka pegaruh parameter DAS yag secara hidrologi dapat diketahui pegaruhya terhadap ideks ifiltrasi (Bares dalam Sri Harto, 1993): Persamaa pedekataya adalah sebagai berikut : = 10,4903 3,859x10. A 1,6985x10 ( A/ SN)... (.63) 50

45 . Utuk memperkiraka alira dasar diguaka persamaa pedekata berikut ii. Persamaa ii merupaka pedekata utuk alira dasar yag tetap, besarya dapat dihitug dega rumus : Qb = 0,4751 D 0,6444 0,9430 A... (.64) dimaa : Qb = alira dasar A = luas DAS (km²) D = kerapata jariga kuras (draiage desity) atau ideks kerapata sugai yaitu perbadiga jumlah pajag sugai semua tigkat dibagi dega luas DAS..8 Aalisis Debit Adala Debit adala merupaka debit miimal yag sudah ditetuka yag dapat dipakai utuk memeuhi kebutuha air. Perhituga ii megguaka cara aalisis water balace dari Dr. F.J Mock berdasarka data curah huja bulaa, jumlah hari huja, evapotraspirasi da karakteristik hidrologi daerah pegalira. Prisip perhituga ii adalah bahwa huja yag jatuh diatas taah (presipitasi) sebagia aka hilag karea peguapa (evaporasi), sebagia aka hilag mejadi alira permukaa (direct ru off) da sebagia aka masuk taah (ifiltrasi). Ifiltrasi mula-mula mejeuhka permukaaa (top soil) yag kemudia mejadi perkolasi da akhirya keluar ke sugai sebagai base flow.perhituga debit adala meliputi : a. Data Curah Huja R0 = curah huja bulaa N = jumlah hari huja b. Evapotraspirasi Evapotraspirasi terbatas dihitug dari evapotrapirasi potesial Metode Pema, de/eto = (m/0) x (18-)... (.65) de = (m/0) x (18-) x Eto... (.66) Etl = Eto de... (.67) 51

46 Dimaa : de = selisih evapotraspirasi potesial da evapotraspirasi terbatas. Eto = evapotraspirasi potesial. Etl = evapotraspirasi terbatas. m = prosetase laha yag tidak ditutupi vegetasi. = % utuk laha yag tererosi. = % utuk laha pertaia yag diolah. c. Keseimbaga Air pada Permukaa Taah Rumus megeai air huja yag mecapai permukaa taah. S = Rs Etl... (.68) SMC() = SMC(-1) + IS()... (.69) WS = S IS... (.70) Dimaa : S = kaduga air taah. Rs = curah huja bulaa. Etl = evapotraspirasi terbatas. IS = tampuga awal / soil storage di ambil atara mm. IS () = tampuga awal / soil storage moisture pada bula ke-(mm) SMC() = kelembapa taah bula ke-. SMC(-1) = kelembapa taah bula ke- (-1) WS = water surplus / volume air bersih. d. Limpasa (ru off) da tampuga air taah (groud water storage) V () = k.v (-1) + 0,5 (l-k).i()... (.71) dv = V () V (-1)... (.7) Dimaa : V () = volume air bula ke- V (-1) = volume air taah bula ke-(-1) k = faktor resesi alira air taah diambil atara 0 0,1 I = koefisie ifiltrasi diambil atara 0 1,0 5

47 Harga k yag tiggi aka memberika resesi lambat seperti kodisi geologi lapisa bawah yag lulus air. Koefisie ifiltrasi ditaksir berdasarka kodisi porositas taah da kemiriga laha. Laha porus mempuyai ifiltrasi yag lebih tiggi dibadigka taah lempug berat. Laha yag terjal meyebabka air tidak sempat berifiltrasi ke dalam taah sehigga koefisie ifiltrasi aka kecil. e. Alira Sugai Alira dasar = ifiltasi perubaha volume air dalam taah. B () = I dv () (.73) Alira permukaa = volume air lebih ifiltrasi. D (ro) = WS I..... (.74) Alira sugai = alira permukaa + alira dasar Ru off = D (ro) + B ().... (.75) alirasug ai Debit = xluasdas.... (.76) satubula ( dtk )..9 Aalisis Sedime..9.1 Tijaua Umum Pedekata terbaik utuk meghitug laju sedimetasi adalah dega pegukura sedime traspor (trasport sedimet) di lokasi tapak beduga. Namu karea pekerjaa tersebut belum perah dilakuka, maka estimasi besarya laju sedimetasi dilakuka dega pedekata secara empiris. Perkiraa laju sedimetasi dalam studi ii dimaksudka utuk memperoleh agka sedimetasi dalam satua m 3 /tahu, gua memberika perkiraa agka yag lebih pasti utuk peetua ruag sedime...9. Laju Erosi da Sedimet Yield Metode USLE Utuk memperkiraka laju sedimetasi diguaka metode Wischmeier da Smith. Metode ii aka meghasilka perkiraa besarya erosi gross. Utuk meetapka besarya sedime yag sampai di lokasi beduga, erosi gross aka dikalika dega ratio pelepasa sedime (sedimet delivery ratio). Metode ii lebih dikeal dega ama metode USLE (uiversal soil losses equatio). Megeai jeis 53

48 taah da kodisi di Idoesia telah diteliti lebih lajut oleh Balai Peelitia Taah Bogor. Perhituga perkiraa laju sedimetasi meliputi : 1. Erosivitas Huja Peyebab utama erosi taah adalah pegaruh pukula air huja pada taah. Huja meyebabka erosi taah melalui dua jala, yaitu pelepasa butira taah oleh pukula air huja pada permukaa taah da kotribusi huja terhadap alira. Pada metode USLE, prakiraa besarya erosi dalam kuru waktu per tahu (tahua), da dega demikia, agka rata-rata faktor R dihitug dari data curah huja tahua sebayak mugki dega megguaka persamaa : R i1 EI / 100X... (.77) Dimaa : R X = erosivitas huja rata-rata tahua = jumlah kejadia huja dalam kuru waktu satu tahu (musim huja) = jumlah tahu atau musim huja yag diguaka sebagai dasar perhituga. Besarya EI proporsioal dega curah huja total utuk kejadia huja dikalika dega itesitas huja maksimum 30 meit. Faktor erosivitas huja didefiisika sebagai jumlah satua ideks erosi huja dalam setahu. Nilai R yag merupaka daya rusak huja dapat ditetuka dega persamaa yag dilaporka Bols (1978) dega megguaka data curah huja bulaa di 47 stasiu peakar huja di Pulau Jawa da Madura yag dikumpulka selama 38 tahu. 54

49 Persamaaya sebagai berikut (Asdak, 00) : EI 30 = E x I 30 x (.78) 1, (.79) E = 14,374 R I30 = Dimaa : R 77,178 1,01R... (.80) EI 30 E R I 30 = ideks erosivitas huja (to cm/ha.jam) = eergi kietik curah huja (to m/ha.cm) = curah huja bulaa (mm) = Itesitas huja maksimum selama 30 meit. Erodibilitas Taah (K) Faktor erodibilitas taah (K) merupaka tigkat rembesa suatu taah yag tererosi akibat curah huja. Taah yag mudah tererosi pada saat dipukul oleh butirbutir huja mempuyai erodibilitas tiggi da dapat dipelajari haya kalau terjadi erosi. Erodibilitas dari berbagai macam taah haya dapat diukur da dibadigka pada saat terjadi huja. Besarya erodibilitas tergatug pada topografi, kemiriga lereg, kemiriga permukaa taah, kecepata peggerusa (scour velocity), besarya gaggua oleh mausia da juga ditetuka oleh karakteristik taah seperti tekstur taah, stabilitas agregat taah, kapasitas ifiltrasi, da kaduga orgaik da kimia taah. Taah yag mempuyai erodibilitas tiggi aka tererosi lebih cepat dibadigka dega taah yag mempuyai erodibilitas redah, dega itesitas huja yag sama. Juga taah yag mudah dipisahka (dispersive) aka tererosi lebih cepat daripada taah yag terikat (flocculated). Erodibilitas taah dapat diilai berdasarka sifat-sifat fisik taah sebagai berikut : a. Tekstur taah yag meliputi : fraksi debu (ukura 50 µ m) fraksi pasir sagat halus ( µ m) fraksi pasir ( µ m) 55

50 b. Kadar baha orgaik yag diyataka dalam %. c. Permeabilitas yag diyataka sebagai berikut : sagat lambat (< 0,1 cm/jam) lambat (0,15 0,5 cm/jam) agak lambat (0,5,0 cm/jam) sedag (,0 6,5 cm/jam) agak cepat (6,5 1,5 cm/jam) cepat (> 1,5 cm/jam) d. Struktur diyataka sebagai berikut : graular sagat halus : taah liat berdebu graular halus : taah liat berpasir graular sedag : lempug berdebu graular kasar : lempug berpasir 3. Faktor Pajag da Kemiriga Lereg Proses erosi dapat terjadi pada laha dega kemiriga lebih besar dari %. Derajat kemiriga lereg sagat petig, karea kecepata air da kemampua utuk memecah/melepas da megagkut partikel-partikel taah tersebut aka bertambah besar secara ekspoesial dari sudut kemiriga lereg. Secara matematis dapat ditulis : Kehilaga taah = c. S k Dimaa : c = kostata k = kostata S = kemiriga lereg (%) Sudah ada kodisi taah yag sudah dibajak tetapi tidak ditaami, ekspoe k berkisar atara 1,1 s/d 1,. Meurut Weischmer meyataka bahawa ilai faktor LS dapat dihitug dega megguaka rumus : 56

51 a. Utuk kemiriga lereg lebih kecil 0 % : L LS x(0,76 0,53 0,076S )...(.81) 100 Dalam sistem metrik rumus : L LS x(1,36 0,965S 0,138S )... (.8) 100 b. Utuk kemiriga lereg lebih besar dari 0 % 0,6 1,4 L S LS x... (.83),1 9 Dimaa : L = pajag lereg (m) S = Kemiriga lereg (%) Nilai faktor LS sama dega 1 jika pajag lereg meter da kemiriga lereg 9 %. Pajag lereg dapat diukur pada peta topografi, tetapi utuk meetuka batas awal da ujug dari lereg megalami kesukara. Atas dasar pegertia bahwa erosi dapat terjadi dega adaya ru off (overlad flow), maka pajag lereg dapat diartika sebagai pajag lereg overlad flow. 4. Faktor Peutup Laha (C) Faktor C merupaka faktor yag meujukka keseluruha pegaruh dari faktor vegetasi, seresah, kodisi permukaa taah, da pegelolaa laha terhadap besarya taah yag hilag (erosi). Faktor ii megukur kombiasi pegaruh taama da pegelolaaya. Besar ilai C pada peelitia ii diambil dega melakuka perhituga prosetase luas dari tiap jeis pegelolaa taama yag ada pada tiap sub DAS. Nilai C yag diambil adalah ilai C rata - rata dari berbagi jeis pegelolaa taama dalam satu sub DAS, dikaitka dega prosetase luasaya. 57

52 Adapu betuk matematis dari perhituga ilai C rata-rata tiap sub DAS adalah: C DAS i1 ( A i i 1 C ) A i i (.84) Utuk suatu sub DAS yag memiliki komposisi tata gua laha/ vegetasi taama yag cederug homoge, maka ilai C dari tata gua laha/ vegetasi yag domia tersebut aka diambil sebagai ilai C rata rata. 5. Pedugaa Laju Erosi Potesial (E-Pot) Erosi potesial adalah erosi maksimum yag mugki terjadi di suatu tempat dega keadaa permukaa taah gudul sempura, sehigga terjadiya proses erosi haya disebabka oleh faktor alam (tapa keterlibata mausia, tumbuha, da sebagaiya), yaitu iklim, khususya curah huja, sifat-sifat iteral taah da keadaa topografi taah. Pedugaa erosi potesial dapat dihitug dega pedekata rumus berikut : E-Pot = R x K x LS x A... (.85) Dimaa : E-Pot = erosi potesial (to/tahu) R = ideks erosivitas huja K = erodibilitas taah LS = faktor pajag da kemiriga lereg A = luas daerah alira sugai (ha) 6. Pedugaa Laju Erosi Aktual (E-Akt) Erosi aktual terjadi karea adaya campur taga mausia dalam kegiataya sehari-hari, misalya pegolaha taah utuk pertaia da adaya usur-usur peutup taah. Peutupa permukaa taah gudul dega taama aka memperkecil terjadiya erosi, sehigga dapat dikataka bahwa laju erosi aktual selalu lebih kecil dari pada laju erosi potesial. Ii berarti bahwa adaya keterlibata mausia aka memperkecil laju erosi potesial. Dapat dikataka bahwa erosi aktual 58

53 adalah hasil gada atara erosi potesial dega pola pegguaa laha tertetu, sehigga dapat dihitug dega rumus berikut: E-Akt = E - Pot x C x P... (.86) Dimaa : E-Akt = erosi aktual di DAS (to/ha/tahu) E-Pot = erosi potesial (to/ha/th) C = faktor peutup laha P = faktor koservasi taah 7. Pedugaa Laju Sedimetasi Potesial Sedimetasi potesial adalah proses pegagkuta sedime hasil dari proses erosi potesial utuk diedapka di jariga irigasi da laha persawaha atau tempat-tempat tertetu. Tidak semua sedime yag dihasilka erosi aktual mejadi sedime, haya sebagia kecil material sedime yag tererosi di laha (DAS) mecapai outlet basi tersebut atau sugai atau salura terdekat. Perbadiga atara sedime yag terukur di outlet da erosi di laha biasa disebut isbah pegagkuta sedime atau Sedime Delivery Ratio (SDR). Sedime yag dihasilka erosi aktual pu tidak semuaya mejadi sedime, hal ii tergatug dari perbadiga atara volume sedime hasil erosi aktual yag mampu mecapai alira sugai dega volume sedime yag bisa diedapka dari laha di atasya (SDR). Nilai SDR tergatug dari luas DAS, yag erat hubugaya dega pola pegguaa laha. Nilai SDR dihitug dega persamaa sebagai berikut: S SDR = Dimaa : 0,018 ( 1 0,8683 A ) 0,018 ( S 50) 0,8683 A... (.87) SDR = rasio pelepasa sedime, ilaiya 0 < SDR < 1 A = luas DAS (ha) S = kemiriga lereg rata-rata permukaa DAS (%) = koefisie kekasara Maig Pedugaa laju sedimetasi potesial yag terjadi di suatu DAS dihitug dega persamaa Weischmeier da Smith, 1958 sebagai berikut : 59

54 S-Pot = E-Akt x SDR... (.88) Dimaa : SDR = Sedime Delivery Ratio S-Pot = sedimetasi potesial E-Akt = erosi aktual (erosi yag terjadi).3 Aalisis Kebutuha Air Baku.3.1 Stadar Kebutuha Air Baku Kebutuha air baku disii dititikberatka pada peyediaa air baku utuk diolah mejadi air bersih. Stadar kebutuha air ada (dua) macam yaitu : (Ditje Cipta Karya, 000). a. Stadar Kebutuha Air Domestik Stadar kebutuha air domestik yaitu kebutuha air yag diguaka pada tempattempat huia pribadi utuk memeuhi keperlua sehari-hari : memasak, mium, mecuci da keperlua rumah tagga laiya. Satua yag dipakai liter/orag/hari. b. Stadar Kebutuha Air No Domestik Stadar kebutuha air o domestik adalah kebutuha air bersih diluar keperlua rumah tagga, atara lai : 1. Peggua komersil da idustri Yaitu peggua air oleh bada-bada komersil da idustri.. Peggua umum Yaitu peggua air utuk bagua-bagua pemeritah, rumah sakit da tempat-tempat ibadah. Kebutuha air domestik utuk kota dapat dibagi dalam beberapa kategori atara lai : (Ditje Cipta Karya, 000) Kota kategori I (metro) Kota kategori II (kota besar) Kota kategori III (kota sedag) Kota kategori IV (kota kecil) Kota kategori V (desa) 60

55 Tabel.9 Kategori Kebutuha Air Domestik KATEGORI KOTA BERDASARKAN JUMLAH JIWA > <0.000 No URAIAN S/D S/D S/D METRO BESAR SEDANG KECIL DESA 1 Kosumsi uit sambuga rumah (SR) l/o/h Kosumsi uit hidra umum (HU) l/o/h Kosumsi uit o domestik l/o/h (%) Kehilaga air (%) Faktor hari maksimum 1, 1, 1, 1, 1, 6 Faktor jam pucak 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 7 Jumlah per SR Jumlah jiwa per HU Sisa teka di peyediaa distribusi (mka) 10 Jam operasi Volume reservoir (%max day demad) SR:HR 50:50 50:50 80:0 70:30 70:30 S/D 80:0 S/D 80:0 13 Cakupa pelayaa(%) *) **)70 *) 60 % perpipaa, 30 % o perpipaa (sumber : Ditje Cipta Karya, tahu 000) **) 5 % perpipaa, 45 % o perpipaa Kebutuha air bersih o domestik utuk kategori I sampai dega V da beberapa sektor lai adalah sebagai berikut: Tabel.10 Kebutuha air o domestik kota kategori I, II, III, da IV No SEKTOR NILAI SATUAN Sekolah Rumah sakit Puskesmas Masjid Kator Pasar Hotel Rumah maka Kompleks militer Kawasa idustri Kawasa pariwisata ,-0,8 0,1-0,3 Liter/murid/hari Liter/bed/hari Liter/hari Liter/hari Liter/pegawai/hari Liter/hektar/hari Liter/bed/hari Liter/tempat duduk/hari Liter/orag/hari Liter/detik/hari Liter/detik/hari 61

56 Tabel.11 Kebutuha air bersih o domestik kategori V No SEKTOR NILAI SATUAN Sekolah Rumah sakit Puskesmas Hotel/losme Komersial/idustri Liter/murid/hari Liter/bed/hari Liter/hari Liter/hari Liter/hari Tabel.1 Kebutuha air bersih o domestik kategori lai No SEKTOR NILAI SATUAN Lapaga terbag Pelabuha Stasiu KA-Termial bus Kawasa idustri ,75 Liter/det Liter/det Liter/det Liter/det/Ha.3. Proyeksi Kebutuha Air Bersih Proyeksi kebutuha air bersih dapat ditetuka dega memperhatika pertumbuha peduduk utuk diproyeksika terhadap kebutuha air bersih sampai dega lima puluh tahu medatag atau tergatug dari proyeksi yag dikehedaki (Soemarto, Hidrologi Tekik, 1999). Adapu yag berkaita dega proyeksi kebutuha tersebut adalah : a. Agka Pertumbuha Peduduk Agka pertumbuha peduduk dihitug dega prosetase memakai rumus: peduduk - peduduk Agka pertumbuha peduduk (&) peduduk -1-1 x100%..(.89) b. Proyeksi Jumlah Peduduk Dari agka pertumbuha peduduk diatas dalam perse diguaka utuk memproyeksika jumlah peduduk sampai dega lima puluh tahu medatag. Meskipu dala keyataaya tidak selalu tepat, tetapi perkiraa ii dapat dijadika dasar perhituga volume kebutuha air di masa medatag. Ada beberapa metode yag diguaka utuk memproyeksika jumlah peduduk atara lai: 6

57 Metode Geometrical Icrease (Soemarto, Hidrologi Tekik, 1999) P Po ( 1 r) (.90) Dimaa : P = Jumlah peduduk pada tahu ke- Po = jumlah peduduk pada awal tahu R = Prosetase pertumbuha geometri peduduk tiap tahu = Periode waktu yag ditijau Metode Arithmetical Icrease (Soemarto, Hidrologi Tekik, 1999) P = Po. r.. (.91) R = Po Pt t Dimaa : P Po r t Pt. (.9) = Jumlah peduduk pada tahu ke- = jumlah peduduk pada awal tahu = Agka pertumbuha peduduk tiap tahu = Periode waktu yag ditijau = Bayak tahu sebelum tahu aalisis = Jumlah peduduk pada tahu ke-t.4 Neraca Air Perhituga eraca air dilakuka utuk megecek apakah air yag tersedia cukup memadai utuk memeuhi kebutuha air baku atau tidak. Perhituga eraca air ii pada akhirya aka meghasilka kesimpula megeai ketersediaa air sebagai air baku yag atiya aka diolah. Ada tiga usur pokok dalam perhituga eraca air yaitu: Kebutuha Air Ketersediaa Air Neraca Air 63

58 .5 Peelusura Bajir (Flood Routig) Peelusura bajir dimaksudka utuk megetahui karakteristik hidrograf Outflow atau keluara, yag sagat diperluka dalam pegedalia bajir. Perubaha hidrograf bajir atara iflow (I) da outflow (0) karea adaya faktor tampuga atau adaya peampag sugai yag tidak seragam atau akibat adaya meader sugai. Jadi peelusura bajir ada dua, utuk megetahui perubaha iflow da outflow pada beduga da iflow pada suatu titik dega suatu titik di tempat lai pada sugai. Perubaha iflow da outflow akibat adaya tampuga. Maka pada suatu beduga terdapat iflow bajir (I) akibat adaya bajir da outflow (0) apabila muka air beduga aik di atas spillway (terdapat limpasa). I > O tampuga beduga aik, elevasi muka air beduga aik. I < O tampuga beduga turu, elevasi muka air beduga turu. Pada peelusura bajir berlaku persamaa kotiuitas : I O = S... (.93) S = Perubaha tampuga air di beduga Persamaa kotiuitas pada periode t = t 1 t adalah : I1 I O1 O xt xt S S1 Dimaa: I1 = Iflow pada titik 1 I = Iflow pada titik O1 O t = Outflow pada titik1 = Outflow pada titik = Periode waktu... (.94) Misalya peelusura bajir pada beduga, maka lagkah yag diperluka adalah: 1. Meetuka hidrograf iflow sesuai skala perecaaa.. Meyiapka data hubug atara volume da area beduga dega elevasi beduga. 3. Meetuka atau meghitug debit limpasa spillway beduga pada setiap ketiggia air di atas spillway da dibuat dalam grafik 64

59 4. Tetuka kodisi awal beduga (muka air beduga) pada saat dimulai routig. Hal ii diperhitugka terhadap kodisi yag palig berbahaya dalam ragka pegedalia bajir. 5. Meetuka periode waktu peijaua t 1,t,..., dst, semaki kecil periode waktu (t -t 1 ) hasilya semaki baik. 6. Selajutya perhituga dilakuka dega tabel..5.1 Peelusura Bajir Melalui Pelimpah Peelusura bajir melalui pelimpah bertujua utuk megetahui dimesi pelimpah (lebar da tiggi pelimpah). Da debit bajir yag diguaka dalam perhituga flood routig metode step by step adalah Q50 tahu. Prisip dari perhituga ii adalah dega meetapka salah satu parameter hitug apakah B (lebar pelimpah) atau H (tiggi pelimpah). Jika B ditetuka maka variabel H harus di trial sehigga medapatka tiggi limpasa air bajir maksimum yag cukup da efisie. Tiggi spillway didapatka dari elevasi muka air limpasa maksimum tiggi jagaa recaa. Perhituga ii terheti ketika elevasi muka air limpasa sudah megalami peurua da volume kumulatif mulai berkurag dari volume kumulatif sebelumya atau V egatif yag artiya Q outflow > Q iflow. Prosedur perhituga flood routig spillway sebagai berikut : a. Memasukka data jam ke- (jam) b. Selisih waktu ( t) dalam detik c. Q iflow = Q 50 tahu bajir recaa (m 3 /dt). d. Q iflow rerata = (Q iflow + Q iflow (-1))/ dalam m 3 /dt. e. Volume iflow = Q iflow rerata x t (m 3 /dt). f. Asumsi muka air hulu dega cara me-trial da dimulai dari elevasi spillway coba-coba (m). g. H = tiggi muka air hulu tiggi elevasi spillway h. Q outflow = x B x 3 g x H 3 (m 3 /dt). i. Q outflow rerata = ( Q output + Q output (-1))/ dalam m 3 /dt. j. Volume outflow = Q outflow rerata x t (m 3 /dt). k. V = selisih volume (Q iflow rerata Q outflow rerata). 65

60 l. Volume kumulatif yaitu volume tampuga tiap tiggi muka air limpasa yag terjadi. V kum = V + V (+1) dalam m 3. m. Elevasi muka air limpasa, harus sama dega elevasi muka air coba-coba..6 Perhituga Volume Tampuga Beduga Kapasitas tampug yag diperluka utuk sebuah beduga adalah : V = Vu + Ve + Vi + Vs (.95) Dimaa : V = volume tampuga beduga total (m 3 ) Vu = volume hidup utuk melayai berbagai kebutuha (m 3 ) Ve = volume peguapa dari kolam beduga (m 3 ) Vi = jumlah resapa melalui dasar, didig, da tubuh beduga (m 3 ) Vs = ruaga yag disediaka utuk sedime (m 3 ).6.1 Volume Tampuga Hidup Utuk Melayai Kebutuha Peetua volume tampuga beduga dapat digambarka pada mass curve kapasitas tampuga. Volume tampuga merupaka selisih maksimum yag terjadi atara komulatif kebutuha terhadap kumulatif iflow..6. Volume Air Oleh Peguapa Utuk megetahui besarya volume peguapa yag terjadi pada muka beduga dihitug dega rumus : Ve = Ea x S x Ag x d (.96) Dimaa : Ve = volume air yag meguap tiap bula (m 3 ) Ea = evaporasi hasil perhituga (mm/hari) S = peyiara matahari hasil pegamata (%) Ag =luas permukaa kolam beduga pada setegah tiggi tubuh beduga (m ) d = jumlah hari dalam satu bula 66

61 Utuk memperoleh ilai evaporasi dihitug dega rumus sebagai berikut : Ea = 0,35(ea ed) (1 0,01V) (.97) Dimaa : ea = tekaa uap jeuh pada suhu rata-rata haria (mm/hg) ed = tekaa uap sebearya (mm/hg) V = kecepata agi pada ketiggia m di atas permukaa taah.6.3 Volume Resapa Beduga Besarya volume kehilaga air akibat resapa melalui dasar, didig da tubuh beduga tergatug dari sifat lulus air material dasar da didig kolam. Sedagka sifat ii tergatug pada jeis butira taah atau struktur batu pembetuk dasar da didig kolam. Perhituga resapa air ii megguaka rumus praktis utuk meetuka besarya volume resapa air kolam beduga, sebagai berikut : Vi = K.Vu..... (.98) Dimaa : Vi = jumlah resapa tahua (m 3 ) Vu = volume hidup utuk melayai berbagai kebutuha (m 3 ) K = faktor yag ilaiya tergatug dari sifat lulus air material dasar da didig kolam beduga. K = 10%, bila dasar da didig kolam beduga praktis rapat air (k < 10-5 cm/d) termasuk pegguaa lapisa buata (selimut lempug, geomembra, rubbersheet, seme taah)..7 Beduga.7.1 Pemiliha Lokasi Beduga Beduga adalah suatu bagua yag berfugsi utuk meampug kelebiha air pada saat debit tiggi da melepaskaya pada saat dibutuhka. Beduga merupaka salah satu bagia dari proyek secara keseluruha maka letakya juga dipegaruhi oleh bagua-bagua lai seperti bagua pelimpah, bagua peyadap, bagua pegeluara, bagua utuk pembeloka sugai da lai-lai (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993). 67

62 Utuk meetuka lokasi da deah beduga harus memperhatika beberapa faktor yaitu (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : 1. Tempat beduga merupaka cekuga yag cukup utuk meampug air, terutama pada lokasi yag keadaa geotekikya tidak lulus air, sehigga kehilaga airya haya sedikit.. Lokasiya terletak di daerah mafaat yag memerluka air sehigga jariga distribusiya tidak begitu pajag da tidak bayak kehilaga eergi. 3. Lokasi beduga terletak di dekat jala, sehigga jala masuk (access road) tidak begitu pajag da lebih mudah ditempuh. Sedagka faktor yag meetuka didalam pemiliha tipe beduga adalah (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : 1. Tujua pembagua proyek. Keadaa klimatologi setempat 3. Keadaa hidrologi setempat 4. Keadaa di daerah geaga 5. Keadaa geologi setempat 6. Tersediaya baha bagua 7. Hubuga dega bagua pelegkap 8. Keperlua utuk pegoperasia beduga 9. Keadaa ligkuga setempat 10. Biaya proyek.7. Tipe Beduga Tipe beduga dapat dikelompokka mejadi tiga keadaa yaitu : 1. Tipe Beduga Berdasar Tujua Pembaguaya Ada dua tipe Beduga dega tujua tuggal da beduga serbagua : (a). Beduga dega tujua tuggal (sigle purpose dams) adalah beduga yag dibagu utuk memeuhi satu tujua saja, misalya utuk kebutuha air baku atau irigasi (pegaira) atau perikaa darat atau tujua laiya tetapi haya satu tujua saja. 68

63 (b). Beduga serbagua (multipurpose dams) adalah beduga yag dibagu utuk memeuhi beberapa tujua misalya: irigasi (pegaira), air mium da PLTA, pariwisata da irigasi da lai-lai.. Tipe Beduga Berdasar Pegguaaya Ada tiga tipe yag berbeda berdasarka pegguaaya yaitu : (a). Beduga peampug air (storage dams) adalah beduga yag diguaka utuk meyimpa air pada masa surplus da diperguaka pada masa kekuraga. Termasuk dalam beduga peampug air adalah utuk tujua rekreasi, perikaa, pegedalia bajir da lai-lai. (b). Beduga pembelok (diversio dams) adalah beduga yag diguaka utuk meiggika muka air, biasaya utuk keperlua megalirka air ke dalam sistem alira meuju ke tempat yag memerluka. (c). Beduga peaha (detetio dams) adalah beduga yag diguaka utuk memperlambat da megusahaka seoptimal mugki efek alira bajir yag medadak. Air ditampug secara berkala atau semetara, dialirka melalui pelepasa (outlet). Air ditaha selama mugki da dibiarka meresap ke daerah sekitarya. 3. Tipe Beduga Berdasar Letakya Terhadap Alira Air Ada dua tipe yaitu beduga yaitu beduga pada alira (o stream) da beduga di luar alira air (off stream) yaitu : (1). Beduga pada alira air (o stream) adalah beduga yag dibagu tepat pada alur sugai. Metode pelaksaaa pekerjaaya pertama-tama alira sugai dialihka supaya lokasi pekerjaa bebas dari alira air. Setelah kostruksi selesai alira air dikembalika ke keadaa semula. 69

64 Embug Beduga Gambar.1 Beduga o stream (). Beduga di luar alira air (off stream) Adalah beduga yag dibagu di luar alur sugai atau sudeta sugai. Metode pelaksaaa pekerjaaya kostruksi lagsug dapat dibuat pada sudeta sugai. Setelah kostruksi bedug selesai dibuat taggul peutup pada alira sugai utuk megarahka alira air agar melewati sudeta sugai. Gambar.13 Beduga off stream 4. Tipe Beduga Berdasar Material Pembetukya Ada tipe yaitu beduga uruga, beduga beto da beduga laiya: (1). Beduga Uruga ( Fill Dams, Embakmet Dams ) Beduga uruga adalah beduga yag dibagu dari peggalia baha (material) tapa tambaha baha lai bersifat campura secara kimia jadi baha pembetuk beduga asli. Beduga ii dibagi mejadi dua yaitu beduga uruga serba sama (homogeeous dams) adalah beduga apabila baha yag membetuk tubuh beduga tersebut terdiri dari taah sejeis da gradasiya 70

65 (susua ukura butiraya) hampir seragam. Yag kedua adalah beduga zoal adalah beduga apabila timbua terdiri dari batua dega gradasi (susua ukura butira) yag berbeda-beda dalam uruta-uruta pelapisa tertetu. Zoa lolos air Zoa kedap air Gambar.14 Beduga Uruga Draiase ().Beduga Beto ( Cocrete Dam ) Beduga beto adalah beduga yag dibuat dari kostruksi beto baik dega tulaga maupu tidak. Kemiriga permukaa hulu da hilir tidak sama pada umumya bagia hilir lebih ladai da bagia hulu medekati vertikal da betukya lebih rampig. Beduga ii masih dibagi lagi mejadi beduga beto berdasar berat sediri dimaa stabilitasya tergatug pada massaya, beduga beto dega peyagga (buttress dam) permukaa hulu meerus da dihilirya pada jarak tertetu ditaha, beduga beto berbetuk legkug da beduga beto kombiasi. 71

66 Tampak Sampig Tampak Atas m l a. Beduga Beto Dega Gaya Berat (Gravity Dams) Tampak Sampig Tampak Atas m l b. Beduga Beto Dega Didig Peaha (Buttress Dams) R V R h c. Beduga Beto Legkug (Arch Dams) Gambar.15 Tipe-tipe beduga beto.7.3 Recaa Tekis Podasi Keadaa geologi pada podasi beduga sagat mempegaruhi pemiliha tipe beduga, oleh karea itu peelitia da peyelidika geologi perlu dilaksaaka dega baik. Podasi suatu beduga harus memeuhi 3 (tiga) persyarata petig yaitu (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : 1. Mempuyai daya dukug yag mampu meaha baha dari tubuh beduga dalam berbagai kodisi.. Mempuyai kemampua peghambat alira filtrasi yag memadai sesuai dega fugsiya sebagai peaha air. 7

67 3. Mempuyai ketahaa terhadap gejala-gejala sufosi (pipig) da sembula (boilig) yag disebabka oleh alira filtrasi yag melalui lapisa-lapisa podasi tersebut. Sesuai dega jeis batua yag membetuk lapisa podasi, maka secara umum podasi beduga dapat dibedaka mejadi 3 jeis yaitu (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : 1. Podasi batua (Rock foudatio). Podasi pasir atau kerikil 3. Podasi taah. a. Daya dukug taah (bearig capacity) adalah kemampua taah utuk medukug beba baik dari segi struktur podasi maupu bagua diatasya tapa terjadiya kerutuha geser. b. Daya dukug batas (ultimate bearig capacity) adalah daya dukug terbesar dari taah medukug beba da diasumsika taah mulai terjadi kerutuha. Besarya daya dukug batas terutama ditetuka oleh : 1. Parameter kekuata geser taah terdiri dari kohesi (C) da sudut geser dalam (). Berat isi taah () 3. Kedalama podasi dari permukaa taah (Z f ) 4. Lebar dasar podasi (B) Besarya daya dukug yag diijika sama dega daya dukug batas dibagi agka keamaa da dapat dirumuska sebagai berikut (Podasi Dagkal da Podasi Dalam, Rekayasa Podasi II, 1997) : qult qa... FK (.99) Perhituga daya dukug batas utuk podasi dagkal pada kodisi umum : 1. Podasi meerus q ult = B c. Nc. D. Nq.. N... (.100) 73

68 . Podasi persegi B q ult = c. Nc1 0,3.. D. Nq B.0.4. N... (.101) dimaa : qa = kapasitas daya dukug iji q ult FK Nc,Nq,Nγ c γ B = kapasitas daya dukug maximum = faktor keamaa (safety factor) = faktor kapasitas daya dukug Terzaghi = kohesi taah = berat isi taah = dimesi utuk podasi meerus da persegi (m).7.4 Perecaaa Tubuh Beduga Beberapa istilah petig megeai tubuh beduga : 1. Tiggi Beduga Tiggi beduga adalah perbedaa atara elevasi permukaa podasi da elevasi mercu beduga. Apabila pada beduga dasar didig kedap air atau zoa kedap air, maka yag diaggap permukaa podasi adalah garis perpotoga atara bidag vertikal yag melalui hulu mercu beduga dega permukaa podasi alas beduga tersebut. Tiggi maksimal utuk beduga adalah 0 m (Joesro Loebis, Bajir Recaa utuk Bagua Air, 1990). Tiggi beduga Gambar.16 Tiggi Beduga. Tiggi Jagaa (free board) Tiggi jagaa adalah perbedaa atara elevasi permukaa maksimum recaa air dalam beduga da elevasi mercu beduga. Elevasi permukaa air maksimum recaa biasaya merupaka elevasi bajir recaa beduga. 74

69 Tiggi jagaa Mercu beduga embug Tiggi jagaa dimaksudka utuk meghidari terjadiya peristiwa pelimpasa air melewati pucak beduga sebagai akibat diataraya dari : a. Debit bajir yag masuk beduga. b. Gelombag akibat agi. c. Pegaruh pelogsora tebig-tebig di sekelilig beduga. d. Gempa. e. Peurua tubuh beduga. f. Kesalaha di dalam pegoperasia pitu. Tiggi jagaa adalah jarak vertikal atara pucak beduga dega permukaa air reservoir. Tiggi jagaa ormal diperoleh sebagai perbedaa atara elevasi pucak beduga dega elevasi tiggi muka air ormal di beduga. Tiggi jagaa miimum diperoleh sebagai perbedaa atara elevasi pucak beduga dega elevasi tiggi muka air maksimum di reservoir yag disebabka oleh debit bajir recaa saat pelimpah bekerja ormal. Tiggi tambaha adalah sebagai perbedaa atara tiggi jagaa ormal dega tiggi jagaa miimum. Kriteria I : H Kriteria II : dimaa : H f f he h hwatau h h w he Gambar.17 Tiggi Jagaa Pada Mercu Beduga h a h H f = tiggi jagaa (m) i a h i... (.10)... (.103) h w = tiggi ombak akibat tiupa agi (m) 75

70 h e = tiggi ombak akibat gempa (m) h a = perkiraa tambaha tiggi akibat peurua tubuh beduga (m) h i = tiggi tambaha (m) h = tiggi kemugkia keaika permukaa air beduga yag terjadi akibat timbulya bajir abormal Tambaha tiggi akibat gelombag (H w ) dihitug berdasarka pada kecepata agi, jarak seret gelombag (fecth) da sudut lereg hulu dari beduga. Diguaka rumus (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : Δh= dimaa : Q 3 Q 0 h h 1 Q T (.104) Q o = debit bajir recaa Q = kapasitas recaa = 0, utuk bagua pelimpah terbuka = 1,0 utuk bagua pelimpah tertutup h = kedalama pelimpah recaa A = luas permukaa air beduga pada elevasi bajir recaa Tiggi ombak yag disebabka oleh gempa (h e ) (Soedibyo,Tekik Beduga,1993) e. h e = g. h0... (.105) dimaa : e = Itesitas seismis horizotal = Siklus seismis h 0 = Kedalama air di dalam beduga Keaika permukaa air beduga yag disebabka oleh ketidakormala operasi pitu bagua (h a ). Sebagai stadar biasaya diambil h a = 0,5 m Agka tambaha tiggi jagaa yag didasarka pada tipe beduga (h i ) Karea limpasa melalui mercu beduga uruga sagat berbahaya maka utuk beduga tipe ii agka tambaha tiggi jagaa (h i ) ditetuka sebesar,0 m (h i =,0 m). 76

71 Apabila didasarka pada tiggi beduga yag direcaaka, maka stadar tiggi jagaa beduga uruga adalah sebagai berikut (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : Tabel.13 Tiggi Jagaa Beduga Uruga Lebih redah dari 50 m Dega tiggi atara m Lebih tiggi dari 100 m 3. Lebar Mercu Beduga H f m H f 3 m H f 3,5 m (Sumber : Soedibyo,Tekik Beduga, 1993) Lebar mercu beduga yag memadai diperluka agar pucak beduga dapat taha terhadap hempasa ombak da dapat taha terhadap alira filtrasi yag melalui pucak tubuh beduga. Disampig itu, pada peetua lebar mercu perlu diperhatika keguaaya sebagai jala ispeksi da pemeliharaa beduga. Peetua lebar mercu dirumuska sebagai berikut (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) : 1 3 b = 3,6 H 3... (.106) dimaa : b H = lebar mercu = tiggi beduga Lebar pucak dari beduga tipe uruga ditetuka berdasarka pertimbaga sebagai berikut ii. Baha timbua asli (alam) da jarak miimum garis rembesa melalui timbua pada elevasi muka air ormal. Pegaruh tekaa gelombag di bagia permukaa lereg hulu. Tiggi da tigkat kepetiga dari kostruksi beduga. Kemugkia pucak beduga utuk jala peghubug. Pertimbaga praktis dalam pelaksaaa kostruksi. Formula yag diguaka utuk meetuka lebar pucak pada beduga uruga sebagai berikut (USBR, 1987, p.53) : w z (.107) 77

72 dimaa : w z : lebar pucak beduga (feet) : tiggi beduga di atas dasar sugai (feet) Utuk beduga kecil yag diatasya aka dimafaatka utuk jala raya, lebar miimumya adalah 4 meter. Semetara utuk jala biasa cukup,5 meter. Lebar beduga dapat diguaka pedoma Tabel.14 : Tabel.14. Lebar Pucak Beduga yag Diajurka Tiggi Beduga (m) Lebar Pucak (m),0-4,5,50 4,5-6,0,75 6,0-7,5 3,00 7,5-9,0 4,00 ( Sumber : Suyoo Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) 4. Pajag Beduga Pajag beduga adalah seluruh pajag mercu beduga yag bersagkuta termasuk bagia yag digali pada tebig-tebig sugai di kedua ujug mercu tersebut. Apabila bagua pelimpah atau bagua peyadap terdapat pada ujug-ujug mercu, maka lebar bagua-bagua pelimpah tersebut diperhitugka pula dalam meetuka pajag beduga (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984). 5. Volume Beduga Seluruh jumlah volume kostruksi yag dibuat dalam ragka pembagua tubuh beduga termasuk semua bagua pelegkapya diaggap sebagai volume beduga (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984). 6. Kemiriga lereg (slope gradiet) Kemiriga rata-rata lereg beduga (lereg hulu da lereg hilir) adalah perbadiga atara pajag garis vertikal yag melalui tumit masig-masig lereg tersebut. Berm lawa da draiase prisma biasaya dimasukka dalam perhituga 78

73 peetua kemiriga lereg, aka tetapi alas kedap air biasaya diabaika (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993). Kemiriga lereg uruga harus ditetuka sedemikia rupa agar stabil terhadap logsora. Hal ii sagat tergatug pada jeis material uruga yag dipakai, Tabel.15. Kestabila uruga harus diperhitugka terhadap frekuesi aik turuya muka air, rembesa, da harus taha terhadap gempa (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984). Tabel.15. Kemiriga Lereg Uruga Material Uruga Material Utama Kemiriga Lereg Vertikal : Horisotal Hulu Hilir a. Uruga homoge CH 1 : 3 1 :,5 CL SC GC GM SM b. Uruga majemuk a. Uruga batu dega iti Pecaha batu 1 : 1,50 1 : 1,5 lempug atau didig diafragma Kerikil-kerakal 1 :,50 1 : 1,75 b. Kerikil-kerakal dega iti lempug atau didig diafragma ( Sumber :Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) 7. Peimbua Ekstra (Extra Bakig) Peimbua ekstra pada beduga dilaksaaka utuk megimbagi peurua mercu beduga yag disebka oleh adaya proses kosolidasi baik pada tubuh maupu podasi beduga. Sesudah tubuh beduga selesai dibagu, proses kosolidasi masih terus berlagsug utuk beberapa waktu lamaya, sehigga peimbua ekstra diperluka agar sesudah proses kosolidasi berakhir mercu beduga dapat mecapai elevasi yag telah direcaaka. 79

74 8. Perhituga Hubuga Elevasi terhadap Volume Beduga Seluruh jumlah volume kostruksi yag dibuat dalam ragka pembagua tubuh beduga termasuk semua bagua pelegkapya diaggap sebagai volume beduga. Aalisis keadala beduga sebagai sumber air meyagkut volume air yag tersedia, debit pegeluara utuk kebutuha air baku (PDAM), pegedalia bajir, da debit air utuk keperlua lai-lai selama waktu yag diperluka. Utuk aalisis keadala beduga diperluka perhituga-perhituga diataraya adalah perhituga kapasitas beduga yaitu volume tampuga air maksimum dihitug berdasarka elevasi muka air maksimum, kedalama air da luas geagaya. Perkiraa kedalama air da luas geaga memerluka adaya data elevasi dasar beduga yag berupa peta topografi dasar beduga. Peggambara peta topografi dasar beduga didasarka pada hasil pegukura topografi. Perhituga ii didasarka pada data peta topografi dega skala 1:1.000 da beda tiggi kotur 1m. Cari luas permukaa beduga yag dibatasi garis kotur, kemudia dicari volume yag dibatasi oleh garis kotur yag beruruta dega megguaka rumus pedekata volume sebagai berikut (Bagua Utama KP-0, 1986) : V x 1 xzx( Fy Fx Fy Fx )... (.108) 3 dimaa : Vx = Volume pada kotur X (m 3 ) Z = Beda tiggi atar kotur (m) F y = Luas pada kotur Y (km ) F x = Luas pada kotur X (km ).7.5 Stabilitas Lereg Beduga Merupaka perhituga kostruksi utuk meetuka ukura (dimesi) beduga agar mampu meaha muata-muata da gaya-gaya yag bekerja padaya dalam keadaa apapu juga. Kostruksi harus ama terhadap gesera, peurua beduga, rembesa da keadaa beduga kosog ( k ), peuh air ( sub ) maupu permukaa air turu tiba-tiba rapid draw-dow ( sat ) (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984). 80

75 Salah satu tijaua keamaa beduga adalah meetuka apakah beduga dalam kodisi stabil, sehigga beberapa faktor yag harus ditetuka adalah sebagai berikut : Kodisi beba yag dialami oleh beduga. Karakteristik baha atau material tubuh beduga termasuk tegaga da desity. Besar da variasi tegaga air pori pada tubuh beduga da di dasar beduga. Agka ama miimum (SF) yag diperbolehka utuk setiap kodisi beba yag diguaka. Kemiriga timbua beduga pada dasarya tergatug pada stabilitas baha timbua. Semaki besar stabilitas bahaya, maka kemiriga timbua dapat maki terjal. Baha yag kurag stabil memerluka kemiriga yag lebih ladai. Sebagai acua dapat disebutka bahwa kemiriga lereg depa (upstream) berkisar atara 1:,5 sampai 1 : 3,5, sedagka bagia belakag (dowstream) atara 1: sampai 1: 3. Kemiriga lereg yag efisie utuk bagia hulu maupu bagia hilir masig-masig dapat ditetuka dega rumus berikut (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) : S f m k. " ta m k. m. "... (.109) S f k. ta. k... (.110) dimaa : S f = faktor keamaa (dapat diambil 1,1) m da masig-masig kemiriga lereg hulu da hilir. sat k = koefie gempa da = sub Agka ama stabilitas lereg beduga di bagia lereg hulu da hilir dega variasi beba yag diguaka, diperhitugka berdasarka pada aalisis keseimbaga batas (limit equilibrium aalysis). Geometri lereg tubuh beduga 81

76 disesuaika dega hasil aalisis tersebut, sehigga diperoleh agka ama ( sama atau lebih besar dari agka ama miimum yag persyaratka. S f ) yag Kemiriga lereg baik di sisi hilir maupu di sisi hulu beduga harus cukup stabil baik pada saat kostruksi, pegoperasia yaitu pada saat beduga kosog, beduga peuh, saat beduga megalami rapid draw dow da ditijau saat ada pegaruh gempa. Sehigga kodisi beba harus diperhitugka berdasarka recaa kostruksi, pegoperasia reservoir, elevasi muka air ormal di dalam reservoir da kodisi emergecy, flood storage da recaa melepas air dalam reservoir, atisipasi pegaruh tekaa air pori dalam tubuh beduga da taah dasar podasi. Tijaua stabilitas beduga dilakuka dalam berbagai kodisi sebagai berikut : a. Steady-state seepage Stabilitas lereg di bagia hulu di aalisis pada kodisi muka air di reservoir yag meimbulka terjadiya alira rembesa melalui tubuh Beduga. Elevasi muka air pada kodisi ii umumya diyataka sebagai elevasi muka air ormal (Normal High Water Level). b. Operatio Pada kodisi ii, muka air dalam reservoir maksimum (peuh-lebih tiggi dari elevasi muka air ormal). Stabilitas lereg di sebelah hulu diaalisis dega kodisi muka air tertiggi dimaa dalam masa operasi muka air megalami turu dega tiba-tiba (sudde draw dow) dari elevasi muka air maksimum (tertiggi) mejadi muka air teredah (LWL). Agka ama yag diguaka utuk tijaua stabilitas lereg beduga dega berbagai kodisi beba da tegaga geser yag diguaka seperti dalam Tabel.16. Secara umum agka ama miimum utuk lereg hilir da hulu juga dicatumka pada Tabel.17. 8

77 Tabel. 16. Agka Ama Miimum Dalam Tijaua Stabilitas Lereg Sebagai Fugsi dari Tegaga Geser. (*) Kriteria Kodisi Tijaua Lereg Tegaga Koef. SF mi. geser Gempa I Rapid drawdow Hulu CU 0% 1,50 Hulu CU 100% 1,0 II Muka air peuh Hulu CU 0% 1,50 (bajir) Hulu CU 100% 1,0 III Steady State Seepage Hilir CU 0% 1,50 Hilir CU 100% 1,0 (*) : Egieerig ad Desig Stability of Earth ad Rock-fill Dams, EM , 1970, p. 5. Catata : CU : Cosolidated Udraied Test Tabel.17. Agka Ama Miimum Utuk Aalisis Stabilitas Lereg Keadaa Racaga / Tijaua Agka Ama Miimum Lereg hilir (D/S) Lereg Hulu (U/S) 1. Saat kostruksi da akhir kostruksi. Saat pegoperasia beduga da saat beduga peuh 3. Rapid draw dow 4. Saat gempa 1,5 1,50-1,10 1,5 1,50 1,0 1,10 ( Sumber : Sosrodarsoo,Beduga Type Uruga, 1984) Secara prisip, aalisa kestabila lereg didasarka pada keseimbaga atara massa taah aktif (potetial rutuh) dega gaya-gaya peaha rutuha di bidag rutuh. Perbadiga gaya-gaya di atas meghasilka faktor ama (S f ) yag didefiisika sebagai berikut: S = f... (.111) 83

78 dimaa : = gaya-gaya peaha τ = gaya-gaya aktif peyebab rutuha Aalisis ii dilakuka pada segala kemugkia bidag permukaa rutuha da pada berbagai keadaa beduga di atas. Nilai agka ama hasil perhituga (SF hituga) tersebut di atas harus lebih besar dari ilai agka ama miimum (SF miimum) seperti tertera pada Tabel.16 da Tabel.17. Gaya-gaya yag bekerja pada beduga uruga : 1. Berat Tubuh Beduga Sediri Berat tubuh beduga dihitug dalam beberapa kodisi yag tidak megutugka yaitu : - Pada kodisi lembab segera setelah tubuh podasi selesai dibagu. - Pada kodisi sesudah permukaa beduga mecapai elevasi peuh dimaa bagia beduga yag terletak disebelah atas garis depresi dalam keadaa jeuh. - Pada kodisi dimaa terjadi gejala peurua medadak (Rapid drow-dow) permukaa air beduga, sehigga semua bagia beduga yag semula terletak di sebelah bawah garis depresi tetap diaggap jeuh. Gambar. 18 Berat baha yag terletak dibawah garis depresi Gaya-gaya atau beba-beba utama yag bekerja pada beduga uruga yag aka mempegaruhi stabilitas tubuh beduga da podasi beduga tersebut adalah : - Berat tubuh beduga itu sediri yag membebai lapisa-lapisa yag lebih bawah dari tubuh beduga da membebai podasi. 84

79 - Tekaa hidrostatis yag aka membebai tubuh beduga da podasiya baik dari air yag terdapat didalam beduga di huluya maupu dari air didalam sugai di hilirya. - Tekaa air pori yag terkadug diatara butira dari zoe-zoe tubuh beduga. - Gaya seismis yag meimbulka beba-beba diamika baik yag bekerja pada tubuh beduga maupu podasiya.. Tekaa Hidrostatis Pada perhituga stabilitas beduga dega metode irisa (slice methode) biasaya beba hidrostatis yag bekerja pada lereg sebelah hulu beduga dapat digambarka dalam tiga cara pembebaa. Pemiliha cara pembebaa yag cocok utuk suatu perhituga harus disesuaika dega semua pola gaya gaya yag bekerja pada beduga yag aka diikut sertaka dalam perhituga (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984). Pada kodisi dimaa garis depresi medekati betuk horizotal, maka dalam perhituga lagsug dapat diaggap horizotal da berat bagia tubuh beduga yag terletak dibawah garis depresi tersebut diperhitugka sebagai berat baha yag terletak dalam air. Tetapi dalam kodisi perhituga yag berhubuga dega gempa biasaya berat bagia ii diaggap dalam kodisi jeuh (Soedibyo, Tekik Beduga,1993). (a) (b) (c) Gambar.19 Gaya tekaa hidrostatis pada bidag lucur 85

80 O U1 Ww U1 U U ( U = W w = V w ) U Gambar.0 Skema pembebaa yag disebabka oleh tekaa hidrostatis yag bekerja pada bidag lucur 3. Tekaa Air Pori Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori di beduga terhadap ligkara bidag lucur. Tekaa air pori dihitug dega beberapa kodisi yaitu (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993): a. Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori dalam kodisi tubuh beduga baru dibagu. b. Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori dalam kodisi beduga telah terisi peuh da permukaa air sedag meuru secara beragsur-agsur. c. Gaya-gaya yag timbul dari tekaa air pori dalam kodisi terjadiya peurua medadak permukaa beduga higga mecapai permukaaa teredah, sehigga besarya tekaa air pori dalam tubuh beduga masih dalam kodisi beduga terisi peuh. 86

81 4. Beba Seismis ( seismic force ) Beba seismis aka timbul pada saat terjadiya gempa bumi da peetapa suatu kapasitas beba sismis secara pasti sagat sukar. Faktor-faktor yag meetuka besarya beba seismis pada beduga uruga adalah (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984): a. Karakteristik, lamaya da kekuata gempa yag terjadi. b. Karakteristik dari podasi beduga. c. Karakteristik baha pembetuk tubuh beduga. d. Tipe beduga. Kompoe horizotal beba seismis dapat dihitug dega megguaka rumus sebagai berikut (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) : M. α = e ( M. g )... (.11) dimaa : M = massa tubuh beduga (to) α = percepata horizotal (m/s ) e = itesitas seismis horizotal (0,10-0,5) g = percepata gravitasi bumi (m/s ) Tabel.18. Percepata gempa horisotal Jeis Podasi Itesitas Seismis Gal Batua Taah Luar biasa ,0 g 0,5 g Sagat Kuat ,15 g 0,0 g Kuat ,1 g 0,15 g Sedag ,10 g 0,1 g (ket : 1 gal = 1cm/det ) (Sumber:Sosrodarsoo,Beduga Type Uruga, 1984) 5. Stabilitas Lereg Beduga Uruga Megguaka Metode Irisa Bidag Lucur Budar Metode aalisis stabilitas lereg utuk beduga tipe taah uruga (earth fill type dam) da timbua batu (rock fill type dam) didasarka pada bidag logsor betuk ligkara. Faktor keamaa dari kemugkia terjadiya logsora dapat 87

82 diperoleh dega megguaka rumus keseimbaga sebagai berikut (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : Fs C. l C. l N U T Te Ne ta. A cos e.si V. A si e.cos ta... (.113) dimaa : Fs = faktor keamaa N = beba kompoe vertikal yag timbul dari berat setiap irisa bidag lucur.a. cos T = beba kompoe tagesial yag timbul dari berat setiap irisa bidag lucur.a. si U = tekaa air pori yag bekerja pada setiap irisa bidag lucur Ne = kompoe vertikal beba seismic yag bekerja pada setiap irisa bidag lucur e.. A. si Te = kompoe tagesial beba seismic yag bekerja pada setiap irisa bidag lucur e.. A. cos = sudut geseka dalam baha yag membetuk dasar setiap irisa bidag lucur. C = Agka kohesi baha yag membetuk dasar setiap irisa bidag lucur Z = lebar setiap irisa bidag lucur E = itesitas seismis horisotal = berat isi dari setiap baha pembetuk irisa bidag lucur A = luas dari setiap baha pembetuk irisa bidag lucur = sudut kemiriga rata-rata dasar setiap irisa bidag lucur V = tekaa air pori 88

83 i = b/cos N = W.cos α U α T = W.si α Ne=e.W.si α e.w = e.r.a Te = e.w.cos W = γ A α Gambar.1 Cara meetuka harga-harga N da T Prosedur perhituga metode irisa bidag lucur budar (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993): 1. Adaika bidag lucur budar dibagi mejadi beberapa irisa vertikal da walaupu buka merupaka persyarata yag mutlak, biasaya setiap irisa lebarya dibuat sama. Disaraka agar irisa bidag lucur tersebut dapat melitasi perbatasa dari dua buah zoe peimbua atau supaya memotog garis depresi alira filtrasi.. Gaya-gaya yag bekerja pada setiap irisa adalah sebagai berikut : a. Berat irisa ( W ), dihitug berdasarka hasil perkalia atara luas irisa ( A ) dega berat isi baha pembetuk irisa ( γ ), jadi W=A. γ b. Beba berat kompoe vertikal yag pada dasar irisa ( N ) dapat diperoleh dari hasil perkalia atara berat irisa ( W ) dega cosius sudut rata-rata tumpua ( α ) pada dasar irisa yag bersagkuta jadi N = W.cos α c. Beba dari tekaa hidrostatis yag bekerja pada dasar irisa ( U ) dapat diperoleh dari hasil perkalia atara pajag dasar irisa (b) dega tekaa air rata-rata (U/cosα ) pada dasar irisa tersebut, jadi U = U.b cos d. Berat beba kompoe tagesial ( T ) diperoleh dari hasil perkalia atara berat irisa (W) dega sius sudut rata-rata tumpua dasar irisa tersebut jadi T = Wsi α S=C+(N-U-Ne )ta Bidag Lucur ф 89

84 e. Kekuata tahaa kohesi terhadap gejala pelucura ( C ) diperoleh dari hasil perkalia atara agka kohesi baha ( c ) dega pajag dasar irisa ( b ) dibagi lagi dega cos α, jadi C = c'.b cos 3. Kekuata tahaa gesera terhadap gejala pelucura irisa adalah kekuata tahaa geser yag terjadi pada saat irisa aka melucur meiggalka tumpuaya. 4. Kemudia jumlahka semua kekuata-kekuata yag meaha ( T ) da gaya-gaya yag medorog ( S ) dari setiap irisa bidag lucur, dimaa T da S dari masigmasig irisa diyataka sebagai T = W Si α da S = C+(N-U) ta Ф 5. Faktor keamaa dari bidag lucur tersebut adalah perbadiga atara jumlah gaya pedorog da jumlah gaya peaha yag dirumuska : Fs dimaa : Fs S T = faktor ama S = jumlah gaya pedorog T = jumlah gaya peaha... (.114) Garis-garis equivale tekaa hydrostatis 1 Zoe kedap air Zoe lulus air Gambar. Skema perhituga bidag lucur dalam kodisi beduga peuh air 90

85 Gambar.3 Skema perhituga bidag lucur dalam kodisi peurua air beduga tiba-tiba 6. Stabilitas Beduga Terhadap Alira Filtrasi Baik beduga maupu podasiya diharuska mampu meaha gaya-gaya yag ditimbulka oleh adaya air filtrasi yag megalir melalui celah-celah atara butira-butira taah pembetuk tubuh beduga da podasi tersebut. Hal tersebut dapat diketahui dega medapatka formasi garis depresi (seepage flow et ) yag terjadi dalam tubuh da podasi beduga tersebut (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993). Garis depresi didapat dega persamaa parabola betuk dasar seperti di bawah ii : (B-C0-A0) - garis depresi h E l1 B 0,3 l1 B B 1 y d C 0 l a+ a = y 0 /(1-cos A A 0 x a 0 y 0 Gambar.4 Garis depresi pada beduga homoge Utuk perhituga selajutya maka diguaka persamaa-persamaa berikut : x = y y 0 y 0... (.115) y 0 = h d - d... (.116) 91

86 Utuk zoe iti kedap air garis depresi digambarka sebagai kurva dega persamaa berikut: y = y x y... (.117) 0 0 dimaa : h = jarah vertikal atara titik A da B d = jarak horisotal atara titik B da A l 1 = jarak horisotal atara titik B da E l = jarak horisotal atara titik B da A A = ujug tumit hilir beduga B = titik perpotoga permukaa air beduga da lereg hulu beduga. A 1 = titik perpotoga atara parabola betuk besar garis depresi dega garis vertikal melalui titik B B = titik yag terletak sejauh 0,3 l 1 horisotal kearah hulu dari titik B Aka tetapi garis parabola betuk dasar (B -C 0 -A 0 ) yag diperoleh dari persamaa tersebut bukalah garis depresi yag sesugguhya. Sehigga masih diperluka peyesuaia mejadi garis B-C-A yag merupaka betuk garis depresi yag sesugguhya, seperti tertera pada gambar.6 sebagai berikut (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) : Garis depresi didapat dega persamaa parabola betuk dasar pada Gambar.6 dibawah ii. A 1 = titik perpotoga atara parabola betuk besar garis depresi garis vertikal melalui titik B B = titik yag terletak sejauh 0,3 l 1 horisotal ke arah hulu dari titik B dega 9

87 h E B 0,3h B1 B y (B-C0-A0)-garis depresi C 0 a + a = y 0 /(1-cosα) Y 0 = h α d d h I d x A 0 a0=y 0/ Gambar.5 Garis depresi pada beduga homoge (sesuai dega garis parabola) Gambar.4 Garis depresi pada Beduga homoge (sesuai dega garis parabola) Pada titik permulaa, garis depresi berpotoga tegak lurus dega lereg hulu beduga da dega demikia titik Co dipidahka ke titik C sepajag a. Pajag a tergatug dari kemiriga lereg hilir beduga, dimaa air filtrasi tersembul keluar yag dapat dihitug dega rumus berikut (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) : 0 a + a = 1 cos dimaa : a = jarak AC (m)... (.118) a = jarak C 0 C (m) α = sudut kemiriga lereg hilir beduga Utuk memperoleh ilai a da a dapat dicari berdasarka ilai α dega megguaka grafik sebagai berikut (Sosrodarsoo,Beduga Type Uruga, 1984): 60 0 < α < Bidag vertika C = a/(a+ a) , α = S u du t b idag sig gu g Gambar.6 Grafik hubuga atara sudut bidag siggug (α ) dega a a a 93

88 7. Gejala Sufosi ( pipig ) da Sembula ( boilig ) Agar gaya-gaya hidrodiamis yag timbul pada alira filtrasi tidak aka meyebabka gejala sufosi da sembula yag sagat membahayaka baik tubuh beduga maupu podasiya, maka kecepata alira filtrasi dalam tubuh da podasi beduga tersebut pada tigkat-tigkat tertetu perlu dibatasi. Kecepata alira keluar ke atas permukaa lereg hilir yag kompoe vertikalya dapat megakibatka terjadiya perpidaha butira-butira baha beduga, kecepataya dirumuska sebagai berikut (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) : w. 1 g C... (.119) F. dimaa : C w 1 F γ = kecepata kritis = berat butira baha dalam air = luas permukaa yag meampug alira filtrasi = berat isi air 8. Kapasitas alira filtrasi Memperkiraka besarya kapasitas filtrasi yag megalir melalui tubuh da podasi beduga yag didasarka pada jariga trayektori alira filtrasi dapat dihitug dega rumus sebagai berikut (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) : Gambar.6.7 Formasi garis depresi Q f = N N f p. K. H. L... (.10) 94

89 dimaa: Q f N f N p K H L = kapasitas alira filtrasi = agka pembagi dari garis trayektori alira filtrasi = agka pembagi dari garis equipotesial = koefisie filtrasi = tiggi teka air total = pajag profil melitag tubuh beduga 9. Rembesa Air dalam Taah Semua taah terdiri dari butir-butir dega ruaga-ruaga yag disebut pori (voids) atara butir-butir tersebut. Pori-pori ii selalu berhubuga satu dega yag lai sehigga air dapat megalir melalui ruaga pori tersebut. Proses ii disebut rembesa (seepage). Tidak ada beduga uruga yag dapat diaggap kedap air, sehigga jumlah rembesa melalui beduga da podasiya haruslah diperhitugka. Bila laju turuya tekaa akibat rembesa melampaui daya taha suatu partikel taah terhadap geraka, maka partikel taah tersebut aka cederug utuk bergerak. Hasilya adalah erosi bawah taah, yaitu terbuagya partikel-partikel kecil dari daerah tepat dihilir ujug jari (toe) beduga (Ray K Lisley, Joseph B Frazii, hal 196, th 1989). Hal tersebut dapat diketahui dega pembuata flowet yag terjadi dalam tubuh da podasi beduga tersebut. Ketiggia tegaga suatu titik diyataka dega rumus: u h y... (.11) γw dimaa : h = ketiggia tegaga (pressure head) u = tegaga air y = ketiggia titik diatas suatu datum tertetu Meurut (Soedibyo, hal 80, 1993) bayakya air yag merembes da tegaga air pori dapat dihitug dega rumus: Q k h Ne N f... (.1) 95

90 dimaa : Q = jumlah air yag merembes k = koefisie rembesa h = beda ketiggia air sepajag flowet Ne = jumlah equipotesial N f = jumlah alira Tegaga Pori (U) u... (.13) γw D h Ne dimaa : u = tegaga pori h = beda tiggi eergi hulu dega hilir D = jarak muka air terhadap titik yag ditijau.7.6 Recaa Tekis Bagua Pelimpah ( Spillway ) Suatu pelimpah bajir merupaka katup pegama utuk suatu beduga. Maka pelimpah bajir seharusya mempuyai kapasitas utuk megalirka bajirbajir besar tapa merusak beduga atau bagua-bagua pelegkapya, selai itu juga mejaga beduga agar tetap berada dibawah ketiggia maksimum yag ditetapka. Suatu pelimpah bajir yag dapat terkedali maupu yag tidak dapat terkedali dilegkapi dega pitu air mercu atau saraa-saraa laiya, sehigga laju alira keluarya dapat diatur (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993). Pada hakekatya utuk beduga terdapat berbagai tipe bagua pelimpah da utuk meetuka tipe yag sesuai diperluka suatu studi yag luas da medalam, sehigga diperoleh alteratif yag palig ekoomis. Bagua pelimpah yag biasa diguaka yaitu bagua pelimpah terbuka dega ambag tetap (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993). Ada berbagai macam jeis spillway, baik yag berpitu maupu yag bebas, side chael spillway, chute spillway da sypho spillway. Jeis-jeis ii diracag dalam upaya utuk medapatka jeis Spillway yag mampu megalirka air sebayak-bayakya. Pemiliha jeis spillway ii disampig terletak pada 96

91 pertimbaga hidrolika, pertimbaga ekoomis serta operasioal da pemeliharaaya. Pada prisipya bagua spillway terdiri dari 3 bagia utama, yaitu : Salura pegarah da pegatur alira Salura pelucur Peredam eergi 1) Salura pegarah da pegatur alira Bagia ii berfugsi sebagai peutu da pegarah alira agar alira tersebut seatiasa dalam kodisi hidrolika yag baik. Pada salura pegarah alira ii, kecepata masukya alira air supaya tidak melebihi 4 m/det da lebar salura maki megecil ke arah hilir. Kedalama dasar salura pegarah alira biasaya diambil lebih besar dari 1/5 X tiggi recaa limpasa di atas mercu ambag pelimpah, (lihat Gambar.9). Kapasitas debit air sagat dipegaruhi oleh betuk ambag. Terdapat 3 betuk ambag yaitu: ambag bebas, ambag berbetuk bedug pelimpah, da ambag berbetuk bedug pelimpas peggatug (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993). H V Salura p egarah alira A m b a g p e g atu r d eb it W V < 4 m /d et Gambar.8 Salura pegarah alira da ambag pegatur debit pada sebuah pelimpah 97

92 h1 h Gambar.9 Peampag memajag bagua pelimpah Keteraga gambar : 1. Salura pegarah da pegatur alira. Spillway 3. Salura pelucur 4. Bagua peredam eergi (kolam olak) 5. Ambag Bagua pelimpah harus dapat megalirka debit bajir recaa dega ama. Rumus umum yag dipakai utuk meghitug kapasitas bagua pelimpah adalah (Bagua Utama KP-0, 1986) : Q. Cd. B. h gh (.14) dimaa : Q = debit alira (m 3 /s) Cd = koefisie limpaha B = lebar efektif ambag (m) g = percepata gravitasi (m/s) h = tiggi eergi di atas ambag (m) 98

93 Lebar efektif ambag dapat dihitug dega rumus (Sosrodarsoo, Beduga Type Uruga, 1984) : L e =L (N.K p +K a ).H... (.15) dimaa : L e L N K p K a H = lebar efektif ambag (m) = lebar ambag sebearya (m) = jumlah pilar = koefisie kostraksi pilar = koefisie kostraksi pada didig sampig ambag = tiggi eergi di atas ambag (m) Tabel.19. Harga-harga koefisie kotraksi pilar (Kp) No Keteraga Kp 1 Utuk pilar berujug segi empat dega sudut-sudut yag bulat pada jari-jari 0,0 yag hampir sama dega 0,1 dari tebal pilar Utuk pilar berujug bulat 0,01 3 Utuk pilar berujug rucig 0,00 (Sumber : Joetata, Bagua Teaga Air,1997) Tabel.0. Harga-harga koefisie kotraksi pagkal bedug (Ka) No Keteraga Ka 1 Utuk pagkal tembok segi empat dega tembok hulu pada 90º ke arah alira 0,0 Utuk pagkal tembok bulat dega tembok hulu pada 90º ke arah alira dega 0,10 0,5 H 1 > r > 0,15 H 1 3 Utuk pagkal tembok bulat dimaa r > 0,5 H 1 da tembok hulu tidak lebih dari 45º ke arah alira 0,00 (Sumber : Joetata, Bagua Teaga Air,1997) (a). Ambag bebas Ambag bebas diguaka utuk debit air yag kecil dega betuk sederhaa. Bagia hulu dapat berbetuk tegak atau mirig (1 tegak : 1 horisotal atau tegak : 1 horisotal), kemudia horizotal da akhirya berbetuk legkug (Soedibyo, 1993). Apabila berbetuk tegak selalu diikuti dega ligkara yag jarijariya 1 h. 99

94 h1 1/3h1 /3h1 h1 1/3h1 /3h1 h 1/ h 1/ h Gambar.30 Ambag bebas (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993) Utuk meetuka lebar ambag biasaya diguaka rumus sebagai berikut : dimaa : 3 Q = 1,704.b.c.(h 1 ) Q = debit air (m/detik) b = pajag ambag (m)... (.16) h 1 = kedalama air tertiggi disebelah hulu ambag (m) c = agka koefisie utuk betuk empat persegi pajag = 0,8. (b). Ambag berbetuk bedug pelimpah (overflow weir) Diguaka utuk debit air yag besar. Permukaa bedug berbetuk legkug disesuaika dega alira air agar tidak ada air yag lepas dari dasar bedug. Rumus utuk bedug pelimpah meurut JANCOLD (The Javaese Natioal Committee o Large Dams) adalah sebagai berikut : Q 1 = c.(l - K H N).H... (.17) dimaa : Q = debit air (m 3 /det) L = pajag mercu pelimpah (m) K = koefisie kotraksi H = kedalama air tertiggi disebelah hulu bedug (m) C = agka koefisie N = jumlah pilar 100

95 Hv 0,8 Hd 0,175 Hd He Hd x titik ol dari koordiat X,Y o y x R = 0, Hd R = 0,5 Hd poros beduga y X 1,85 = Hd 0,85 Y Gambar.31 Overflow weir ) Salura Pelucur Salura pelucur merupaka bagua trasisi atara ambag da bagua peredam. Biasaya bagia ii mempuyai kemiriga yag terjal da aliraya adalah super kritis. Hal yag perlu diperhatika pada perecaaa bagia ii adalah terjadiya kavitasi. Dalam merecaaka salura pelucur (flood way) harus memeuhi persyarata sebagai berikut : Agar air yag melimpah dari salura pegatur megalir dega lacar tapa hambata-hambata. Agar kostruksi salura pelucur cukup kokoh da stabil dalam meampug semua beba yag timbul. Agar biaya kostruksi diusahaka seekoomis mugki. Gua memeuhi persyarata tersebut maka diusahaka agar tampak atasya selurus mugki. Jika betuk yag melegkug tidak dapat dihidarka, maka diusahaka legkuga terbatas da dega radius yag besar. Biasaya alira tak seragam terjadi pada salura pelucur yag tampak atasya melegkug, terutama terjadi pada bagia salura yag palig curam da apabila pada bagia ii terjadi suatu kejuta gelombag hidrolis, peredam eergi aka tergaggu. 101

96 hv1 h L V 1 1 hd 1 h 1 hv l1 V hd l Gambar.3 Skema peampag memajag salura pelucur 3) Bagia Yag Berbetuk Terompet Pada Ujug Hilir Salura Pelucur Semaki kecil peampag litag salura pelucur, maka aka memberika keutuga ditijau dari segi volume pekerjaa, tetapi aka meimbulka masalahmasalah yag lebih besar pada usaha peredama eergi yag timbul per-uit lebar alira tersebut. Sebalikya pelebara peampag litag salura aka megakibatka besarya volume pekerjaa utuk pembuata salura pelucur, tetapi peredama eergi per-uit lebar aliraya aka lebih riga. Berdasarka pada pertimbaga-pertimbaga tersebut diatas, maka salura pelucur dibuat melebar (berbetuk terompet) sebelum dihubugka dega peredam eergi. Pelebara tersebut diperluka agar alira super-kritis dega kecepata tiggi yag melucur dari salura pelucur da memasuki bagia ii, sedikit demi sedikit dapat dikuragi akibat melebarya alira da alira tersebut mejadi semaki stabil sebelum megalir masuk ke dalam peredam eergi. Gambar.33 Bagia berbetuk terompet dari salura pelucur 10

97 4) Peredam Eergi Alira air setelah keluar dari salura pelucur biasaya mempuyai kecepata atau eergi yag cukup tiggi yag dapat meyebabka erosi di hilirya da meyebabka distabilitas bagua spillway. Oleh kareaya perlu dibuatka bagua peredam eergi sehigga air yag keluar dari bagua peredam cukup ama. Sebelum alira yag melitasi bagua pelimpah dikembalika lagi ke dalam sugai, maka alira dega kecepata yag tiggi dalam kodisi super kritis tersebut harus diperlambat da dirubah pada kodisi alira sub kritis. Dega demikia kaduga eergi dega daya peggerus sagat kuat yag timbul dalam alira tersebut harus diredusir higga mecapai tigkat yag ormal kembali, sehigga alira tersebut kembali ke dalam sugai tapa membahayaka kestabila alur sugai yag bersagkuta (Soedibyo,Tekik Beduga,1993). Gua meredusir eergi yag terdapat didalam alira tersebut, maka diujug hilir salura pelucur biasaya dibuat suatu bagua yag disebut peredam eergi pecegah gerusa. Utuk meyakika kemampua da keamaa dari peredam eergi, maka pada saat melaksaaka pembuata recaa tekisya diperluka pegujia kemampuaya. Apabila alur sugai disebelah hilir bagua pelimpah kurag stabil, maka kemampua peredam eergi supaya direcaaka utuk dapat meampug debit bajir dega probabilitas % (atau dega perulaga 50 tahu). Agka tersebut aka ekoomis da memadai teta dega pertimbaga bahwa apabila terjadi debit bajir yag lebih besar, maka kerusaka-kerusaka yag mugki timbul pada peredam eergi tidak aka membahayaka kestabila tubuh bedugaya. Kedalama da kecepata air pada bagia sebelah hulu da sebelah hilir locata hidrolis tersebut dapat diperoleh dari rumus sebagai berikut : Q q... (.18) B q v... (.19) D D 1 D 1 0,5 1 8Fr 1... (.130) 103

98 v Fr1... (.131) g.d 1 dimaa: Q = Debit pelimpah (m 3 /det) B = Lebar bedug (m) Fr = Bilaga Froude v = Kecepata awal locata (m/dt) g = Percepata gravitasi (m²/det ) D 1, D 1 D = Tiggi kojugasi = kedalama air di awal kolam (m) = kadalama air di akhir kolam (m) Ada beberapa tipe bagua peredam eergi yag pemakaiaya tergatug dari kodisi hidrolis yag diyataka dalam bilaga Froude. Dalam perecaaa dipakai tipe kolam olaka da yag palig umum diperguaka adalah kolam olaka datar. Macam tipe kolam olaka datar yaitu : (a) Kolam olaka datar tipe I Kolam olaka datar tipe I adalah suatu kolam olaka dega dasar yag datar da terjadiya peredama eergi yag terkadug dalam alira air dega betura secara lagsug alira tersebut ke atas permukaa dasar kolam. Betura lagsug tersebut meghasilka peredama eergi yag cukup tiggi, sehigga perlegkapa-perlegkapa laiya gua peyempuraa peredama tidak diperluka lagi pada kolam olaka tersebut. Karea peyempuraa redamaya terjadi akibat geseka-geseka yag terjadi atara molekul-molekul air di dalam kolam olaka, sehigga air yag meiggalka kolam tersebut megalir memasuki alur sugai dega kodisi yag sudah teag. Aka tetapi kolam olaka mejadi lebih pajag da kareaya tipe I ii haya sesuai utuk megalirka debit yag relatif kecil dega kapasitas peredama eergi yag kecil pula da kolam olakayapu aka berdimesi kecil. Da kolam olaka tipe I ii biasaya dibagu utuk suatu kodisi yag tidak 104

99 memugkika pembuata perlegkapa-perlegkapa laiya pada kolam olaka tersebut. Gambar.34 Betuk kolam olaka datar tipe I USBR (Soedibyo,Tekik Beduga, 1993) (b) Kolam olaka datar tipe II Kolam olaka datar tipe II ii cocok utuk alira dega tekaa hidrostatis yag tiggi da dega debit yag besar (q > 45 m 3 /dt/m, tekaa hidrostatis > 60 m da bilaga Froude > 4,5). Kolam olaka tipe ii sagat sesuai utuk beduga uruga da pegguaayapu cukup luas (Soedibyo, Tekik Beduga, 1993). Gambar.35 Betuk kolam olaka datar tipe II USBR (Soedibyo,Tekik Beduga, 1993) 105

100 (c) Kolam olaka datar tipe III Pada hakekatya prisip kerja dari kolam olaka ii sagat mirip dega sistim kerja dari kolam olaka datar tipe II, aka tetapi lebih sesuai utuk megalirka air dega tekaa hidrostatis yag redah da debit yag agak kecil (q < 18,5 m 3 /dt/m, V < 18,0 m/dt da bilaga Froude > 4,5). Utuk meguragi pajag kolam olaka biasaya dibuatka gigi pemecar alira di tepi hulu dasar kolam, gigi peghadag alira (gigi betura) pada dasar kolam olaka. Kolam olaka tipe ii biasaya utuk bagua pelimpah pada beduga uruga redah. Gambar.36 Betuk kolam olaka datar tipe III USBR (d) Kolam olaka datar tipe IV Sistem kerja kolam olaka tipe ii sama dega sistem kerja kolam olaka tipe III, aka tetapi pegguaaya yag palig cocok adalah utuk alira dega tekaa hidrostatis yag redah da debit yag besar per-uit lebar, yaitu utuk alira dalam kodisi super kritis dega bilaga Froude atara,5 s/d 4,5. Biasaya kolam olaka tipe ii diperguaka pada bagua-bagua pelimpah suatu beduga uruga yag sagat redah atau bedug-bedug peyadap, bedug-bedug kosolidasi, bedug-bedug peyagga da lai-lai. 106

101 Gambar.37 Betuk kolam olaka datar tipe IV USBR 5) Peredam Eergi Tipe Bak Teggelam ( bucket ) Tipe peredam eergi ii dipakai bila kedalama kojugasi hilir, yaitu kedalama air pada saat peraliha air dari super ke sub kritis, dari locata air terlalu tiggi dibadig kedalama air ormal hilir atau kalau diperkiraka aka terjadi kerusaka pada latai kolam akibat batu-batu besar yag teragkut lewat atas beduga. Dimesi-dimesi umum sebuah bak yag berjari-jari besar diperlihatka oleh Gambar.37 berikut : q tiggi kecepata hc h h 1 1 R 90 a = 0.1 R latai lidug H muka air hilir T elevasi dasar legkuga Gambar.38 Peradam eergi tipe bak teggelam (Bucket) 107

102 Parameter-parameter perecaaa yag sebagaimaa diberika oleh USBR sulit utuk diterapka bagi perecaaa kolam olak tipe ii. Oleh karea itu, parameter-parameter dasar seperti jari-jari bak, tiggi eergi da kedalama air harus dirubah mejadi parameter-parameter tapa dimesi dega cara membagiya dega kedalam kritis (h c ) dega persamaa kedalama kritis adalah sebagai berikut : q g h 3 c... (.13) dimaa : h c = kedalama kritis (m) q = debit per lebar satua (m 3 /det.m) g = percepata gravitasi (m /dt) (=9,81) Jari-jari miimum yag palig diijika (Rmi) dapat ditetuka dega megguaka perbadiga beda muka air hulu da hilir ( H) dega ketiggia kritis (hc) seperti yag ditujukka dega Gambar.40 berikut : Gambar.39 Grafik Utuk Mecari Jari-jari Miimum (Rmi) Bak Demikia pula dega batas miimum tiggi air hilir (Tmi). Tmi diberika pada Gambar.39 berikut : 108

103 Gambar.40 Grafik Utuk Mecari Batas Miimum Tiggi Air Hilir Utuk ilai H hc di atas,4 garis tersebut merupaka batas maksimum utuk meetuka besarya ilai Tmi. Sedagka utuk ilai H hc yag lebih kecil dari,4 maka diambil ilai kedalama kojugasi sebagai kedalama miimum hilir, dega pertimbaga bahwa utuk ilai jagkaua percobaa USBR. H hc yag lebih kecil dari,4 adalah diluar Besarya peredam eergi ditetuka oleh perbadiga h da h 1 Gambar.4. Apabila teryata bisa diharapka. h h 1 lebih besar dari 3, maka tidak ada efek peredama yag Terlepas dari itu, pegalama telah meujukka bahwa bayak beduga rusak sebagai akibat dari gerusa lokal yag terjadi di sebelah hilir, terutama akibat degradasi dasar sugai. Oleh karea itu, diajurka dalam meetuka kedalama miimum air hilir juga berdasarka degradasi dasar sugai yag aka terjadi dimasa datag. 109