PENELUSURAN WADUK 1.1 Deksripsi Penelusuran waduk atau bisa juga disebut penelusuran banjir (flood routing) pada waduk adalah prosedur untuk menentukan waktu dan debit aliran (hidrograf aliran) di waduk berdasarkan hidrograf banjir yang direncanakan. Penelusuran waduk merupakan penelusuran hidrologis yang penelusurannya dicari hidrograf debit banjir di suatu titik di hilir berdasar hidrograf di hulu. Penelusuran waduk dapat juga dilakukan dengan bantuan program HEC-HMS. Pada pemodelan DAS dapat dimasukkan elemen reservoir sebagai pemodelan waduk pada DAS yang akan dihitung penelusuran banjirnya. Pada tugas kali ini, perhitungan Flood Routing akan dilakukan secara manual. 1.2 Tujuan Tugas ini bertujuan untuk mencari hubungan antara debit Inflow dan Outflow berdasarkan penelusuran banjir pada waduk. Output yang diinginkan adalah bentuk grafik dari tabel flood routing. 1.3 Dasar Teori (Rumus-rumus yang diapakai) 1.3.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana Dari perhitungan curah hujan maksimum tahunan perlu ditentukan kemungkinan terulangnya curah hujan maksimum harian guna menentukan debit
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENELUSURAN WADUK
1.1 Deksripsi
Penelusuran waduk atau bisa juga disebut penelusuran banjir (flood
routing) pada waduk adalah prosedur untuk menentukan waktu dan debit
aliran (hidrograf aliran) di waduk berdasarkan hidrograf banjir yang
direncanakan. Penelusuran waduk merupakan penelusuran hidrologis yang
penelusurannya dicari hidrograf debit banjir di suatu titik di hilir berdasar
hidrograf di hulu. Penelusuran waduk dapat juga dilakukan dengan bantuan
program HEC-HMS. Pada pemodelan DAS dapat dimasukkan elemen
reservoir sebagai pemodelan waduk pada DAS yang akan dihitung
penelusuran banjirnya. Pada tugas kali ini, perhitungan Flood Routing akan
dilakukan secara manual.
1.2 Tujuan
Tugas ini bertujuan untuk mencari hubungan antara debit Inflow dan
Outflow berdasarkan penelusuran banjir pada waduk. Output yang
diinginkan adalah bentuk grafik dari tabel flood routing.
1.3 Dasar Teori (Rumus-rumus yang diapakai)
1.3.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana
Dari perhitungan curah hujan maksimum tahunan perlu ditentukan
kemungkinan terulangnya curah hujan maksimum harian guna
menentukan debit banjir rencana. Untuk menentukan curah hujan yang
akan dipakai dalam menghitung besarnya debit banjir rencana
berdasarkan analisa distribusi curah hujan awalnya dengan pengukuran
dispersi dilanjutkan dengan pengukuran dispersi dengan logaritma dan
pengujian kecocokan sebaran.
Beberapa macam cara untuk mengukur dispersi diantaranya adalah :
a. Standar Deviasi ( Sd )
Perhitungan standar deviasi digunakan rumus sebagai berikut :
Sd = ¿ Σ ( Xi – Xrt )2] 12
b. Koefisien kemencengan ( Cs )
Perhitungan koefisien kemencengan ( coeffisien of skewness )
digunakan rumus sebagai berikut :
Cs = n(n−1 ) (n−2 ) Sd ∑
i=1
n
[ Xi – Xrt ]3
c. Koefisien Kurtosis ( Ck ) digunakan rumus sebagai berikut :
Ck = n2∑
i=1
n
( Xi – Xrt )4
(n−1 ) (n−2 )(n−3) Sd4
d. Koefisien Variasi ( Cv )
Perhitungan koefisien variasi ( Cv ) digunakan rumus sebagai berikut :
Cv = SdXrt
1.3.2 Perhitungan Debit Q100 dengan Metode Gama-1
Satuan hidrograf sintetik Gama-1 dibentuk oleh tiga komponen dasar
yaitu waaktu naik (TR), debit puncak (Qp), waktu dasar (TB), dengan
uraian sebagai berikut :
a. Waktu Puncak (TR) dinyatakan dengan rumus :
b. Debit puncak (Qp) dinyatakan dengan rumus :
c. Waktu dasar (TB) dinyatakan dengan rumus :
d. Koefisien resesi (K) dinyatakan dengan rumus:
e. Aliran dasar (QB) dinyatakan dengan rumus:
dengan :
1.3.3 Perhitungan Karakteristik Tampungan Waduk
Kapasitas waduk dihitung berdasarkan kontur pada peta topografi.
Dari rumus volume tampungan akan dihasilkan hubungan antara elevasi
dengan luas genangan dan hubungan antara elevasi dengan volume
tampungan.
Berikut rumus yang dipakai untuk menghitung volume tampungan waduk
dan hasil perhitungannya beserta kurva hubungan elevasi, volume
tampungan dan luas genangan :
V i+ 1=13
. ∆ h . ( A i+A i+ 1+√ Ai . A i+1 )
1.3.4 Flood Routing
Untuk menentukan elevasi puncak embung dan mereduksi banjir
sesaat yang terjadi, dan menentukan debit Outflow pada bangunan
Spillway, perlu diadakan Flood Routing.
Langkah-langkah perhitungan Flood routing
Kolom 1: Berisi urutan nomor step yang dilakukan.
Kolom 2: Memasukan data jam ke sesuai data tabel Inflow
waduk.
Kolom 3: Mengubah jam menjadi detik ( 1 jam = 3600
detik).
Kolom 4: Memasukan nilai besarnya Inflow waduk sesuai
data tabel
Inflow waduk.
Kolom 5: Merata-rata nilai Inflow waduk di antara dua jam,
yang didapat dari kolom 4
Kolom 6: Volume Inflow = Inflow rata-rata (m3/detik) x
Waktu (detik)
Kolom 7: Mengasumsikan nilai elevasi mercu waduk.
Kolom 8: Menghitung nilai outflow waduk dengan rumus:
O = B x Cd x (Δh)1,5
dimana,
O = Outflow waduk (m3/detik)
B = Lebar spillway (m) = 20 m
Cd = Koefisien debit diambil nilai konstan
sebesar 2,5
Δh = Tinggi air di atas spillway(m)
Kolom 9 : Merata-rata nilai outflow waduk di antara 2 jam
dari kolom 8.
Kolom 10: Menghitung dengan rumus:
Volume Outflow = Outflow rata-rata (m3/detik) x Waktu (m)
Kolom 11: Menghitung perubahan air waduk (Δs) dengan
rumus: Δs = Volume Inflow – Volume outflow
Kolom 12 : Tampungan total, daya tampung awal ditambah
dengan nilai Δs.
Kolom 13: Elevasi air di atas waduk
1.4 Data
1.4.1 Peta DAS dan Statsiun Hujan
Daerah yang ditinjau adalah WS (Wilayah Sungai) Jratunseluna, DAS
Garang. Di mana sebagian besar dari DAS ini terletak di kota Semarang.
Gambar 1. Peta DAS Garang
Curah hujan didasarkan pada konfigurasi Thiessen yang dilakukan pada statsiun
di sekitar DAS Garang.
Gambar 2 Konfigurasi Thiessen di DAS Garang
Tabel 1 Curah hujan maksimum tahunan rata-rata DAS Garang
1.4.2 Data Hujan
Data curah hujan harian maksimum dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 2 Curah hujan maksimum tahunan rata-rata DAS Garang
1.5 Analisis (Perhitungan)
1.5.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan Rencana
Berdasarkan rumus distribusi dengan metode perhitungan dan grafis,
didapatkan hasil analisa frekuensi curah hujan sebagai berikut :