8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
1/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dalam perencanaan jaringan irigasi, air yang digunakan dalam pengairan diambil
dari sungai terdekat. Pengambilan air dari sungai dapat dilakukan secara bebas apabila
elevasi sawah lebih rendah daripada elevasi sungai, karena air akan dengan mudah mengalir
dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Permasalahan yang timbul adalah apabila
sungai tersebut memiliki elevasi yang lebih rendah daripada elevasi sawah yang akan diairi.
Untuk mencapai sawah yang tinggi tersebut, air sungai harus memiliki kecepatan yang
tinggi dan konstan. Sedangkan kecepatan aliran sungai tidaklah selalu konstan, kadang
sangat tinggi, rendah bahkan sampai tidak ada air sama sekali (saat musim kemarau).
Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan menggunakan pompa air. Akan tetapi,
karena biaya pengelolaannya tinggi, maka harga air irigasi akan menjadi tinggi pula.
Alternatif ini jarang digunakan dengan pertimbangan ekonomis.
Alternatif lain yang lebih ekonomis adalah dengan membuat bendung yang
memotong langsung aliran sungai. Bendung ini berfungsi untuk menaikkan elevasi muka air
sungai untuk mendapatkan kecepatan aliran yang diinginkan, sehingga sawah terjauh dapat
dialiri air. Dengan adanya bendung ini, air sungai dapat ditampung untuk jangka waktu
tertentu sehingga sawah dapat tetap diairi walaupun aliran sungai rendah.
I.2. Landasan Teori
I.2.1 Pengertian Bendung
Bendung merupakan salah satu apa yang disebut dengan Diversion Hard Work,
yaitu bangunan utama dalam suatu jaringan irigasi yang berfungsi untuk menyadap air dari
suatu sungai sebagai sumbernya.
Bendung adalah suatu bangunan konstruksi yang terletak melintang memotong
suatu aliran sungai dengan tujuan untuk menaikkan elevasi muka air yang kemudian akan
digunakan untuk mengaliri daerah yang lebih tinggi atau daerah yang sama tinggi. Hal ini
harus dibedakan dengan waduk yang bersifat menampung dan menyimpan air. Pada
hakekatnya bendung dapat disamakan sebagai bangunan pelimpah atau Over Flow Weir
Type.
I.2.2 Fungsi Bendung
1
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
2/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRFungsi dari suatu bendung antara lain :
1. Menaikkan elevasi air sehingga daerah yang bisa dialiri menjadi lebih luas.
2. Memasukkan air dari sungai ke saluran melaluiIntake
3. Mengontrol sedimen yang masuk ke saluran sungai.
4. Mengurangifluktuasi sungai.
5. Menyimpan air dalam waktu singkat.
I.2.3 Syarat-syarat dan Lokasi Bendung
Syarat-syarat konstruksi bendung yang harus dipenuhi antara lain :
1. Bendung harus stabil dan mampu menahan tekanan air pada waktu banjir.
2. Pembuatan bendung harus memperhitungkan kekuatan daya dukung tanah di
bawahnya.
3. Bendung harus dapat menahan bocoran (seepage) yang disebabkan oleh aliran
air sungai dan aliran air yang meresap ke dalam tanah.
4. Tinggi ambang bendung harus dapat memenuhi tinggi muka air minimum yang
diperlukan untuk seluruh daerah irigasi.
5. Bentuk peluap harus diperhitungkan, sehingga air dapat membawa pasir, kerikil
dan batu-batu dari sebelah hulu dan tidak menimbulkan kerusakan pada tubuh
bendung.
Lokasi yang tepat untuk membangun bendung adalah :
1. Lokasi dengan profil sungai yang teratur serta kelandaian (I) yang kecil,
sehingga penggerusan pada waktu banjir yang terjadi pada bagian dasar atau tepi
sungai tidak terlampau besar.
2. Lokasi dengan sungai yang lurus atau belokan dengan jari-jari (R) yang besar
serta arah pengaliran yang tetap, sehingga tidak terjadi penggerusan tepi.
3. Lokasi dengan bagian sungai yang tanah dasarnya cukup kuat dan cukup kedap
air, tanggul banjir sependek mungkin hubungkan dengan saluran pembawa.
4. Jika sungai berbelok-belok, maka dicari lokasi bendung dengan coupure yang
seideal mungkin. Bendung dibangun di coupure, kemudian setelah
pembangunan bendung selesai ditimbun, sungai baru yang melewati bendung
tersebut dibangun. Dengan demikian, lokasi bendung akan berada pada di
sungai yang lurus.
I.2.4 Pembagian Bendung
a) Berdasarkan Cara Pembendungannya.
2
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
3/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRPembendungan air dapat tidak hanya dengan puncak pelimpah yang
permanen saja, tetapi dapat juga dilengkapi dengan pintu pengatur yang bekerja di
atas puncak ambang bendung. Berdasarkan hal tersebut, maka bendung dapat dibagi
menjadi :
1. Bendung
Bila seluruh atau sebagian besar dari pembendungannya dilakukan oleh
sebuah puncak pelimpah yang permanen. Meskipun bendung juga dilengkapi
dengan pintu, tetapi bagian dari pintu ini lebih kecil dalam pelaksanaan
pembendungan air .
2. Barrage
Jika seluruh pembendungan atau sebagian besar dari pembendungan dilakukan
oleh pintu. Pada Barrage yang pembendungannya dilakukan seluruhnya oleh
pintu, maka pada waktu banjir pintu tersebut dibuka sehingga peluapannya
akan menjadi minimum/ berkurang.
b) Berdasarkan Fungsinya.
1. Bendung Pengarah (Diversion Weir).
Diversion Weir adalah suatu bangunan pelimpah dengan atau tanpa pintu
penutup dan terletak melintang atau memotong kedalaman dasar sungai.
Fungsinya adalah untuk membelokkan air sungai ke saluran primer
2. Bendung Penahan.
Fungsinya adalah untuk menyimpan air banjir atau manahan air banjir pada
saat banjir datang sebagai penahan atau pengontrol banjir.
c) Berdasarkan Bentuk dan Material Konsruksi.
1. Masonary Weir With Vertical Drops.
Bendung tipe ini terdiri dari sebuah lantai horisontal dan sebuah puncak
ambang dari pasangan batu tembok dengan permukaan air hampir tegak.
(kadang-kadang juga dilengkapi dengan pintu ). Bendung tipe ini cocok untuk
tanah dasar lempung keras.
2. Rock Dry Stone Weir.
Bendung tipe ini adalah tipe yang sederhana, tipe ini cocok untuk tanah
dasar berpasir halus seperti tanah alluvial.
3
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
4/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRBendung tipe ini juga membutuhkan jumlah batu yang sangat banyak, jadi
bendung tipe ini tidak banyak dipakai.
Sebelum dapat merencanakan dan melaksanakan pekerjaan bangunan utama, maka
yang pertama kali diperlukan adalah data data perencanaan. Data data yang diperlukan
antara lain :
a) Data Topografi
Meliputi :
Peta yang menyajikan seluruh daerah aliran sungai
Peta situasi untuk letak bangunan utama
Gambar potongan memanjang dan melintang sungai baik di sebelah
hulu maupun hilir bangunan utama.
Dalam tugas ini data topografi antara lain :
Lebar dasar sungai pada lokasi bendung
Elevasi dasar sungai pada dasar bendung
Elevasi muka tanah pada sungai
Kemiringan atau slope dasar sungai
b) Data Hidrologi
Faktor faktor yang diperhitungkan antara lain :
Masalah banjir rencana
Perhitungan banjir rencana
Curah hujan efektif
Distribusi curah hujan tiap jamnya
Unit HidrographDalam tugas ini data hidrologi antara lain :
Debit rencana
Koefisien pengaliran akibat curah hujan
c) Data Morfologi
Meliputi :
Kandungan sedimen, kandungan sedimen dasar maupunlaying termasuk distribusi ukuran butir.
4
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
5/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR Perubahan perubahan yang terjadi pada dasar sungai secara
vertikal maupun horisontal.
Unsur kimiawi sedimen.
d) Data Geologi
Meliputi :
Kondisi umum permukaan tanah daerah yang bersangkutan
Keadaan geologi lapangan
Kedalaman lapisan tanah keras
Permeabilitas tanah
Bahaya gempa bumi
e) Data Mekanika Tanah
Meliputi :
Tegangan ijin tanah
Bahaya pondasi
Keadaan muka air tanah
Berat jenis tanah
f) Data Lingkungan dan Ekologi
g) Peraturan Peraturan yang Berlaku
Standar untuk perencanaan peraturan dan standar yang telah ditetapkan secara
nasional, seperti SNI Beton, Daftar Baja, dll
Setelah diketahui semua data perencanaan di atas, dapat dilanjutkan dalam perencanaan
dan pelaksanaan bangunan utama.
I.2.5. Bangunan yang Terdapat pada Bendung
1. Tubuh Bendung ( Weir)
Adalah bagian yang selalu atau boleh dilewati air baik dalam keadaan normal
maupun air banjir.Tubuh bendung harus aman terhadap:
- Tekanan air
5
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
6/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR- Tekanan akibat perubahan debit yang mendadak.
- Tekanan gempa
- Akibat berat sendiri
2. Bangunan Pembilas
Pada hulu bendung tepat di hilir pengambilan, dibuat bangunan pembilas guna
mencegah masuknya bahan sidemen kasar ke dalam saluran irigasi.
Ada empat tipe, yaitu:
- Pembilas pada tubuh bendung dekat pengambilan.
- Pembilas bawah
- Shunt undersluice
- Pengambilan bawah tipe boks
Untuk mengurangi aliran yang bergolak (Turbulent) yang terjadi didekat intake
maka perlu dibangun bangunan penguras (Under Sluice).
3. Bangunan Penguras
Fungsinya adalah untuk mengurangi aliran yang bergolak (Turbulent) yang
terjadi di dekat intake. Puncak ambang dari under sluice dijaga agar lebih
rendah dari puncak ambang bendung, sehingga akan membantu membawa debit
pada musim kering ke arah under sluice. Normalnya, permukaan puncak
ambang under sluice ini sama dengan permukaan dasar saluran terdalam pada
musim kering. Dengan membukanya pintu penguras, maka akan menggelontor
endapan lumpur yang terdapat di depan intake maupun di under sluice.
4. Dinding Pemisah (Divide Wall)
Terbuat dari susunan batu kali atau beton yang dibangun disebelah kanan sumbu
bendung dan membatasi antara tubuh bendung dengan under sluice (Bangunan
Penguras).
Fungsi utama dari dinding pemisah yaitu :
- Membagi antara bendung utama dan under sluice, karena kedudukan under
sluice lebih rendah daripada tubuh bendung.
- Membantu mengurangi arus yang bergolak didekat intake sehingga lumpur
akan mengendap di under sluice dan air yang bebas lumpur akan masuk ke
intake.
5. Canal Head Regulator
Berfungsi sebagai :
- Mengatur pemasukan air kedalam saluran.
6
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
7/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR- Mengontrol masuknya lumpur kedalam sungai.
- Menahan banjir sungai masuk kedalam saluran.
Regulator umumnya terletak di sisi sebelah kanan bendung dan agak menyudut
(antara 90 110 dengan sumbu horizontal)
6. Kantong Lumpur.
Berfungsi untuk mengendapkan fraksi-fraksi sedimen yang lebih besar dari
fraksi pasir halus (0,06 s/d 0,07mm) dan biasanya ditempatkan persis disebelah
hilir bangunan pengambilan. Bahan-bahan yang telah mengendap dalam
kantung lumpur kemudian dibersihkan secara berkala melalui saluran pembilas
kantong lumpur dengan aliran yang deras untuk menghanyutkan endapan-
endapan itu ke sungai sebelah hilir.
7. Bangunan Pelengkap.
Terdiri dari bangunan-bangunan atau pelengkap yang akan ditambahkan ke
bangunan utama untuk keperluan :
- Pengukuran debit dan muka air di sungai maupun di saluran sungai.
- Pengoperasian pintu
- Peralatan komunikasi, tempat berteduh serta perumahan untuk tenaga
eksploitasi dan pemeliharaan.
- Jembatan diatas bendung, agar seluruh bagian bangunan utama mudah
dijangkau atau agar bagian-bagian itu terbuka untuk umum.
Keadaan Tubuh Bendung
a) Menentukan tinggi muka air maksimum pada sungai dipengaruhi oleh :
Kemiringan dasar sungai (I)
Lebar dasar sungai (b)
Debit rencana (Qd)
b) Menentukan tinggi mercu bendung dipengaruhi oleh beberapa faktor,
antara lain :
Elevasi sawah bagian hilir
Elevasi kedalaman air sawah
Kehilangan tekanan dari saluran tersier ke sawah
Kehilangan tekanan dari saluran sekunder ke tersier
7
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
8/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR Kehilangan tekanan dari bangunan ke alat ukur
Kehilangan tekanan pada pintu intake ke saluran induk
Kehilangan tekanan pada waktu eksploitasi
Kehilangan tekanan akibat kemiringan sungai, dll
c) Menentukan tinggi air di atas mercu bendung, dipengaruhi oleh :
Lebar bendung (B)
Lebar efektif bendung (Leff)
Leff = B b t + 0,8 b
= B t 0,2 b
Keterangan :
Leff = lebar efektif bendung
B = lebar seluruh bendung
t = jumlah tebal pilar
t = jumlah lebar pintu bilas
d) Menentukan panjang dan dalam kolam olakan
Kolam olak berfungsi untuk peredam energi yang terkandung dalam alirandengan memanfaatkan loncatan hidrolis dari suatu aliran yang berkecepatan
tinggi.
e) Menentukan panjang lantai muka
Digunakan rumus/teori :
Teori Bleigh
bleighC
LH=
Teori Lane
Dimana energi arah vertikal lebih besar daripada arah horisontal atau dengan
perbandingan 3 : 1, sehingga didapat :
LV = 3 LH
laneC
LHLVH 3
1+=
8
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
9/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRf) Menentukan stabilitas bendung
Ditentukan oleh :
Gaya berat sendiri
Gaya gempa Gaya hidrostatis
Tekanan lumpur
Tekanan up lift pressure
g) Perencanaan pintu
Berfungsi mengatur banyaknya air yang masuk dan mencegah masuknya benda
benda padat ke dalam saluran. Pada bendung, tempat pengambilan bisa terdiri dari 2 buah, yaitu di kiri
dan kanan atau hanya bisa sebuah, tergantung letak daerah yang akan dialiri.
Tinggi ambang tergantung material yang terbawa oleh sungai, makin
tinggi ambang makin baik.
Ukuran pintu ditentukan dari segi praktis dan estetika, lebarnya
maksimum 2 meter.
Pintu penguras biasanya diambil 1/10 lebar bendung (B), pada waktubanjir pintu penguras ditutup.
I.2.6 Tipe Mercu Bendung.
Di Indonesia ada beberapa tipe mercu untuk bendung pelimpah yang umum digunakan :
a. Tipe Vlughter
Tipe ini digunakan pada tanah dasar alluvial dengan kondisi sungai tidak membawa
batuan-batuan besar. Tipe ini banyak dipakai di Indonesia.
b. Tipe Schoklitsch
Tipe ini merupakan modifikasi dari tipe Vlughterterlalu besar yang mengakibatkan
galian atau koperan yang sangat besar.
c. Tipe Mercu Bulat
Memiliki harga koefisien debit yang lebih tinggi (44%) dibandingkan koefisien
bendung ambang lebar. Pada sungai, mercu ini akan banyak memberikan
9
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
10/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRkeuntungan karena bangunan ini akan mengurangi tinggi muka air hulu selama
banjir. Harga koefisien debit menjadi lebih tinggi karena lengkung streamline dan
tekanan negatif pada mercu.
d. Tipe Mercu Ogee
Mercu Ogee berbentuk tirai luapan bawah dari bendung ambang tajam aerasi. Tipe
ini dipilih karena tanah disepanjang kolam olak dalam keadaan baik, dan
memerlukan lantai muka untuk menahan penggerusan. Maka untuk menahan
penggerusan digunakan tumpukan batu sepanjang kolam olak sehingga dapat lebih
hemat.
1.2.7 Tinggi Jagaan
Tinggi Jagaan berguna untuk :
Menaikkan muka air di atas tinggi muka air maksimum
Mencegah kerusakan tanggul saluran
Meningginya muka air sampai di atas tinggi yang telah direncanakan bisa
disebabkan oleh penutupan pintu secara tiba tiba disebelah hilir; variasi ini akan
bertambah dengan membesarnya debit. Meningginya muka air dapat pula
diakibatkan oleh pengaliran air buangan ke dalam saluran.
Tinggi jagaaan minimum yang diberikan pada saluran primer dan sekunder
dikaitkan dengan debit rencana saluran, seperti yang diperlihatkan dalam tabel.
Tabel tinggi jagaan minimum untuk saluran tanah
Q (m3/dt) Tinggi Jagaan (m)
< 0,5 0,40
0,5 1,5 0,50
1,5 5,0 0,60
5,0 10,0 0,75
10,0 15,0 0,85>15,0 1,00
1.3 Metode Penulisan
Metode penulisan yang dipakai adalah metode studi literatur, yaitu berdasarkan teori
teori yang diambil dari buku dan literatur pendukung lainnya.
BAB II
MENENTUKAN DEBIT RENCANA
10
Sumber : Kriteria perencanaan KP-03
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
11/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRII.1 Data hujan wilayah (Area Rainfall)
Tahun X (mm) X (mm2)
1986 140 19600
1987 135 18225
1988 120 14400
1989 145 21025
1990 110 12100
1991 115 13225
1992 127 16129
1993 85 7225
1994 94 8836
1995 104 10816
1996 105 11025
1997 80 6400
1998 142 20164
1999 115 13225
2000 95 9025
2001 103 10609
2002 87 7569
2003 92 8464
2004 140 19600
2005 115 13225
Jumlah 2249 260887
II.2 Analisa Probabilitas Hujan (E. J. Gumbel)
Dengan cara analistis
X = 2249 mm
X2 = 260887 mm2
mm45,11220
2249
nX
==
=
11
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
12/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR
120
2249.45,112260887
1n
.X2
=
=
3658,420=
= 20,503 mm
Dengan jumlah data n = 20, maka dari Tabel 8-5 hal 148 dan Tabel 8-6 hal 149, Buku
Hidrologi Teknik, Diperoleh : Sn = 1,0628 dan Yn = 0,5236
Sn
a1 =
1,062820,503
a1 =
= 19,291 mm
b = 291,19.5236,045,112a
1.YnX =
mm349,021=
Reduced Variate (YT )
{ }[ ]TrTrYT /)1(lnln =
Untuk 50 tahun
{ }[ ]50/)150(lnln =TY
= 3,9019
Maka persamaannya menjadi :
mm621,177
291,19.9019,3349,102
291,19.349,102
aYbX TT
=+=
+=
+=
TY
II.3 Koefisien Pengaliran (C)
Koefisien pengaliran adalah suatu variabel yang didasarkan pada kondisi daerah
pengaliran dan karakteristik hujan yang jatuh pada daerah tersebut.
12
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
13/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRAdapun kondisi dan karakteristik tersebut adalah:
a. Keadaan hujan
b. Luas dan bentuk daerah pengaliran
c. Kemiringan daerah pengaliran dan kemiringan dasar sungai
d. Daya infiltrasi dan perkolasi
e. Kebasahan tanah
f. Suhu udara dan angina serta evaporasi yang berhubungan dengan ketiga faktor di
atas
g. Tata guna tanah
Koefisien pengaliran diambil = 0,5
II.4 Hujan Netto
Hujan netto adalah bagian hujan total yang menghasilkan limpasan langsung atau
direct run-off. Limpasan langsung ini terdiri dari limpasan permukaan (surface run-off) dan
interflow (air yang masuk ke dalam lapisan tipis di bawah lapisan tanah dengan
permeabilitas yang rendah, yang keluar lagi di tempat yang lebih rendah dan berubah
menjadi limpasan permukaan).
Dengan menganggap bahwa proses transformasi hujan menjadi limpasan langsung
mengikuti proses linier dan tidak berubah oleh waktu (linier and time invariant process).
Hujan netto (Rn) dapat dinyatakan :
Rn = C . R
Dimana:
Rn = Hujan Netto (mm)
C = Koefisien pengaliran
R = Curah hujan nyata / Bruto (mm)
Untuk 50 tahun
Rn = C . R
= 0,5 . 177,621
= 88,811 mm
13
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
14/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRII.5 Perhitungan distribusi hujan jam-jaman (hourly rainfall distribution).
II.5.1 Rata rata hujan sampai jam keT
Dihitung dengan rumus :
Rt = R0 (5/T)2/3
dimana :
Rt = rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke-T
R0 = R24/5
T = waktu hujan dari awal sampai dengan jam ke-T
R24 = jumlah hujan sehari = Rnetto yang menyebabkan limpasan
5 = dianggap hujan terpusat selama 5 jam per hari
Kemudian dengan perumusan diatas, dengan memasukkan harga T = 1 sampai
dengan 5 dilakukan sebagai berikut :
Untuk : T = 1
t1R = 24
3/2
24 558,01
5
5R
R=
Untuk : T = 2
t2R = 24
3/2
24 368,02
5
5R
R=
Untuk : T = 3
t3R = 24
3/2
24 281,03
5
5R
R=
Untuk : T = 4
t4R = 24
3/2
24 232,04
5
5R
R=
Untuk : T = 5
t5R = 24
3/2
24 200,05
5
5R
R=
14
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
15/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRII.5.2 Curah hujan pada jam ke T
Dihitung dengan rumus :
)1(T ).1(.R = tt RttRt
Dimana :
TR = besar curah hujan pada jam ke T
t = waktu hujan dari awal sampai dengan jam ke T
tR = rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke T
)1( tRt = rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke T
Dengan perumusan di atas maka akan didapat harga RT , dengan memasukkan
harga t adalah sebagai berikut :
Untuk t = 1
24241TR585,00R58,0.1R ==
Untuk t = 2
2424242T0,151RR585,0.1R368,0.2R ==
Untuk t = 3
2424243TR107,0R368,0.2R281,0.3R ==
Untuk t = 4
2424244TR085,0R281,0.3R232,0.4R ==
Untuk t = 5
2424245TR072,0R232,0.4R200,0.5R ==
Hasil perhitungan di atas ditabelkan pada tabel 2. Dari perhitungan di atas atau tabel
2 dapat disimpulkan, untuk R24 = Rnetto = 100% , didapat suatu rasio (%) yang
hasilnya dapat dilihat dalam tabel 3. Hasil Tabel 3 dapat digambarkan sebagai
berikut pada gambar. 1. Kemudian dari data yang dibuat distribusi jam-jaman yang
terjadi, hasil dari distribusi tersebut dapat dilihat dalam tabel. 4.
15
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
16/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRTabel 1. Rata rata pembagian hujan sampai jam ke T
Jam ke t R t Besar (mm)
1
2
3
4
5
Rt1
Rt2
Rt3
Rt4
Rt5
0,585 R24
0,368 R24
0,281R24
0,232 R24
0,200 R24
Tabel 2. Besar curah hujan pada jam ke T
Jam ke T R T Besar (mm)1
2
3
4
5
RT1
RT2
RT3
RT4
RT5
0,585 R24
0,151 R24
0,107 R24
0,085 R24
0,072 R24
Tabel 3. Besar curah hujan dalam persen (%)
Waktu Ratio (%)
1
2
3
4
5
58,5
15,1
10,7
8,5
7,2
Pola distribusi hujan pada DAS
Pola Distribusi Hujan Pada Daerah Aliran Sungai (DAS)
16
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
17/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR
Tabel. 4. Hasil Distribusi Hujan
Waktu
(Jam)
Ratio
(%)
Hujan jam-jaman
50 tahun
1
2
3
4
5
58,5
15,1
10,7
8,5
7,2
51,954
13,410
9,503
7,549
6,3944
Hujan Efektif (mm) 88,8104
Koefisien Pengaliran ( C ) 0,50
Probabilitas hujan harian ( mm ) 177,621
II.6 Unit Hidrograf
Hidrograf banjir pada daerah aliran dihitung dengan metode Unit Hidrograf Nakayasu
dengan rumus sebgai berikut:
3,0
0
p3,06,3
1Q
TT
RA
p +=
Dimana:
1 2 3 4 5
0,585.R
24
0
240,151.R
240,107R
240,072.R
0,085R24
Jam (t)
CurahHujan(mm)
17
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
18/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR
pQ = debit puncak banjir (m3/dtk)
= Qmaks
A = luas daerah aliran (km2)
R0 = curah hujan satuan ( = 1 mm)Tp = tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)
T0,3 = waktu yang diperlukan pada penurunan debit puncak (jam) sampai ke debit
sebesar 30% dari debit puncak (jam)
3
2
1
14121086420
Tr
0,8.Tr
Tg
Ro = 1
mm
4
P 0,3 0,3
2
* Tg = Lag time di daerah aliran (jam)
Tg = 0, 4 + 0,058 . L Untuk L > 15 km
Tg = 0,21 . L0,7 Untuk L < 15 km
Diambil : L = 10 km dan A = 35 km2
Tg = 0,21 . L0,7
= 1,1 jam
* Tr = Satuan waktu hujan (jam)
disini diambil = 1 jam
* Tp = Tg + 0,8 Tr
18
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
19/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR= 1,1 + 0,8 . 1
= 1,9 jam, mendekati, dari pengamatan hidrograf antara 1 2 jam
* T0,3 = . Tg = koefisien
Harga berkisar antara 1,5 3,5
Dicoba dengan rumus :
T0,3 = 0,47 . (A . L)0,25
T0,3 = 0,47 . (35 . 10)0,25
= 2,033 jam
Jadi : T0,3 = 2,033 jam
=g
0,3
T
T
=1,1
2,033
= 1,8
Disini untuk perhitungan diperkirakan = 2
Sehigga didapat:
T0,3 = . Tg
= 2 . 1,1
= 2,2 jam Desain
Puncak Banjir (Flood Peak):
3,0
0maks
3,06,3
1Q
TT
RA
p +=
dtkm /51,3
2,29,1.3,0
135
6,3
1Q
3
maks
=
+=
Grafik I (Rising Curve):
Grafik pada lengkung naik
pT t0 9,10 t
maksp
QT
tQ
=
4,2
51,39,1
4,2
=
tQ
19
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
20/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRUntuk t = 0
051,39,1
04,2
=
=Q
Untuk t = 1
752,051,39,1
14,2
=
=Q /dtkm3
Untuk t = 1,9
51,351,39,1
9,14,2
=
=Q /dtkm3
Hasil perhitungan di atas ditabelkan pada Tabel. 5
Tabel. 5 Hubungan T dan Q pada lengkung naik hidrograf
t (jam) Q ( m3/dtk)
0
1
1,9
0
0,752
3,51
Grafik II (Recession)
Grafik lengkung menurun.
KONDISI 1
1. )TT(T 0,3pp + t
)2,29,1(t9,1 +
1,49,1 t
maksT
Tt
p
=
3,03,0
51,33,02,2
9,1
=
t
Q
Untuk t = 2
323,351,33,02,2
9,12
==
Q /dtkm3
Untuk t = 3
/dtkm922,151,33,032,2
9,13
==
Q
20
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
21/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRUntuk t =4
112,151,33,02,2
9,14
==
Q /dtkm3
Untuk t =4,1
053,151,33,02,2
9,11,4
==
Q /dtkm3
Hasil perhitungan di atas ditunjukan pada Tabel. 6
Tabel. 6 Hubungan T dan Q pada lengkung turun hidrograf (kondisi 1)
t (jam) Q ( m3/dtk)
2
3
4
4,1
3,323
1,922
1,112
1,053
KONDISI 2
2. )5,1()( 3,03,03,0 TTTtTT pp +++
4,71,4 t
maks
T
TTt
p
=
+
3,0
3,0
.5,1
5,0
3,0
51,33,03,3
8,0
=
t
Q
Untuk t = 5
758,051,33,0 3,38,05
==
Q /dtkm3
Untuk t = 6
526,051,33,0 3,38,06
==
Q /dtkm3
Untuk t = 7
365,051,33,03,3
8,07
==
Q /dtkm3
Untuk t = 7,4
21
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
22/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR
3159,051,33,0 3,38,04,7
==
Q /dtkm3
Tabel. 7 Hubungan T dan Q pada lengkung turun hidrograf (kondisi 2)
t (jam) Q ( m3/dtk)
5
6
7
7,4
0,758
0,526
0,365
0,3159
KONDISI 3
3. )5,1( 3,03,0 TTTt p ++
4,7t
maks
T
TTt
p
=
+
3,0
3,0
.2
5,1
3,0
51,33,0 4,44,1
=
+t
Q
Dengan mengambil harga t 4,7 , kita masukkan harga t tersebut kedalam persamaan di atas
hingga didapat debit (Q) = 0,00. Perhitungan dilakukan sama seperti mencari Q dengan t
7,4 , selanjutnya hasil perhitungan dapat dilihat dalam Tabel. 8
Tabel. 8 Hubungan T dan Q pada lengkung turun hidrograf (kondisi 3)
t (jam) Q (m3/det)
8 0.26819 0.2039
10 0.1551
11 0.1180
22
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
23/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIR12 0.0897
13 0.0682
14 0.0519
15 0.0395
16 0.0300
17 0.0228
18 0.0174
19 0.0132
20 0.0101
21 0.0076
22 0.0058
23 0.0044
24 0.0034
25 0.0026
26 0.0019
27 0.0015
28 0.0011
29 0.000930 0.0007
31 0.0005
32 0.0004
33 0.0003
34 0.0002
35 0.0002
36 0.0001
37 0.0001
38 0.0001
39 0.0001
40 0.0000
Tabel. 9 Hidrograf Banjir 50 Tahunan
Tabel Hidrograf Banjir 50 Tahunan
Waktu Unit Hidrograf Limpasan (m3/dtk), akibat hujan netto (mm) Q total
23
8/2/2019 BAB I &II (Pendahuluan & Debit)
24/24
TUGAS IRIGASI DAN
BANGUNAN AIRT (jam) (m3/dtk/mm) 51.954 13.41 9.503 7.549 6.3944 (m3/dtk)
0 0 0.000 0
1 0.752 39.0694 0 39.0694
2 3.323 172.6431 10.0843 0 182.7275
3 1.922 99.8556 44.5614 7.1463 0 151.5633
4 1.112 57.7728 25.7740 31.5785 5.6768 0 120.80225 0.758 39.3811 14.9119 18.2648 25.0853 4.8086 102.4517
6 0.526 27.3278 10.1648 10.5673 14.5092 21.2486 83.8177
7 0.365 18.9632 7.0537 7.2033 8.3945 12.2900 53.9047
8 0.2681 13.9273 4.8947 4.9986 5.7221 7.1106 36.6532
9 0.2039 10.5933 3.5948 3.4686 3.9708 4.8470 26.4744
10 0.1551 8.0574 2.7343 2.5475 2.7554 3.3635 19.4580
11 0.1180 6.1286 2.0797 1.9376 2.0237 2.3340 14.5035
12 0.0897 4.6615 1.5819 1.4738 1.5392 1.7141 10.9705
13 0.0682 3.5456 1.2032 1.1210 1.1708 1.3038 8.3443
14 0.0519 2.6968 0.9152 0.8526 0.8905 0.9917 6.3468
15 0.0395 2.0512 0.6961 0.6485 0.6773 0.7543 4.8275
16 0.0300 1.5602 0.5294 0.4933 0.5152 0.5737 3.671817 0.0228 1.1867 0.4027 0.3752 0.3919 0.4364 2.7928
18 0.0174 0.9026 0.3063 0.2854 0.2980 0.3319 2.1243
19 0.0132 0.6865 0.2330 0.2171 0.2267 0.2525 1.6157
20 0.0101 0.5222 0.1772 0.1651 0.1724 0.1920 1.2290
21 0.0076 0.3972 0.1348 0.1256 0.1312 0.1461 0.9348
22 0.0058 0.3021 0.1025 0.0955 0.0998 0.1111 0.7110
23 0.0044 0.2298 0.0780 0.0727 0.0759 0.0845 0.5408
24 0.0034 0.1748 0.0593 0.0553 0.0577 0.0643 0.4113
25 0.0026 0.1329 0.0451 0.0420 0.0439 0.0489 0.3129
26 0.0019 0.1011 0.0343 0.0320 0.0334 0.0372 0.2380
27 0.0015 0.0769 0.0261 0.0243 0.0254 0.0283 0.1810
28 0.0011 0.0585 0.0199 0.0185 0.0193 0.0215 0.1377
29 0.0009 0.0445 0.0151 0.0141 0.0147 0.0164 0.1047
30 0.0007 0.0338 0.0115 0.0107 0.0112 0.0124 0.0796
31 0.0005 0.0257 0.0087 0.0081 0.0085 0.0095 0.0606
32 0.0004 0.0196 0.0066 0.0062 0.0065 0.0072 0.0461
33 0.0003 0.0149 0.0051 0.0047 0.0049 0.0055 0.0350
34 0.0002 0.0113 0.0038 0.0036 0.0037 0.0042 0.0267
35 0.0002 0.0086 0.0029 0.0027 0.0028 0.0032 0.0203
36 0.0001 0.0066 0.0022 0.0021 0.0022 0.0024 0.0154
37 0.0001 0.0050 0.0017 0.0016 0.0016 0.0018 0.0117
38 0.0001 0.0038 0.0013 0.0012 0.0013 0.0014 0.0089
39 0.0001 0.0029 0.0010 0.0009 0.0010 0.0011 0.006840 0.0000 0.0000 0.0007 0.0007 0.0007 0.0008 0.0030
Top Related