MATA KULIAH REKAYASA HIDROLOGI DEBIT BANJIR (FLOOD FLOW) (1) BY : NOOR LAILAN HIDAYATI, ST

BANJIR (FLOOD)

Banjir berasal dari aliran limpasan yang mengalir melalui sungai dan menyebabkan menjadi genangan. Hujan Limpasan Permukaan (- infiltrasi dan perkolasi) Menuju Sungai >> Kapasitas Sungai (Banjir). << Kapasitas Sungai. Faktor-faktor yang mempengaruhi limpasan:  Faktor Hujan  Faktor Daerah Aliran Sungai (DAS)

 FAKTOR HUJAN Kelebatan Curah Hujan Semakin lebat  Semakin besar kemungkinan terjadinya banjir Durasi Hujan Semakin Lama  Tanah Semakin Jenuh  Peningkatan Limpasan Intensitas Curah Hujan Intensitas >> Infiltrasi  Peningkatan Limpasan

 FAKTOR DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) Tata Guna Lahan Semakin bagus pengunaan lahan  Semakin mengurangi besar limpasan Topografi Semakin panjang lereng pada DAS, kecepatan aliran menuju sungai semakin lambat namun tangkapannya lebih besar apabila dibandingkan dengan aliran yang teradi pada lereng yang pendek atau terjal. Jenis Tanah Kelembaban tanah

DEBIT PUNCAK BANJIR Untuk memperkirakan debit puncak banjir dapat digunakan beberapa metode alternatif sebagai berikut:  Metode Rasional  Metode Empiris  Teknik Unit Hidrograf  Studi Frekuensi Banjir DATA ?? DETAIL PERHITUNGAN ?? ANALISA BAHAYA BANJIR ??

A. METODE RASIONAL Durasi hujan panjang, Debit maksimum sama dengan besar intensitas hujan pada durasi hujan tertentu, Hubungan debit maksimum dengan luas DAS (daerah aliran sungai) sama dengan hubungan antara lamanya hujan dengan intensitas hujan, Koefisien aliran sama untuk semua hujan pada suatu DAS. (distribusi hujan merata

Debit desain metode rasional dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Q = 0,278 x C x I x A dengan: Q = debit puncak banjir (m 3 /det) C = koefisien aliran  ??? I = intensitas hujan selama waktu tiba banjir (mm/jam) A = luas DPS (km 2 ), diukur dari peta topografi JIKA terjadi hujan selama 1 jam dengan intensitas hujan 1 mm/jam pada daerah aliran sungai seluas 1 km 2, dengan asumsi besarnya C=1, maka debit banjir yang terjadi adalah 0,278 m 3 /det)

KOEFISIEN ALIRAN Suripin (2004) mengemukakan faktor utama yang mempengaruhi nilai C adalah laju infiltrasi tanah atau persentase lahan kedap air, kemiringan lahan, tanaman penutupan tanah dan intensitas hujan. Koefisien ini juga tergantung pada sifat dan kondisi tanah. Faktor lain yang juga mempengaruhi nilai C adalah air tanah, derajat kepadatan tanah, porositas tanah dan simpanan depresi.

INTENSITAS HUJAN

WAKTU KONSENTRASI Waktu konsentrasi atau waktu tiba banjir dihitung berdasarkan intensitas hujan rata-rata selama waktu tiba banjir. Perkiraan waktu banjir dapat mengunakan rumus empiris sebagai berikut:  Persamaan Kirpich

SOAL Daerah Aliran Sungai K.Lekso terletak pada daerah pegunungan dengan luas 67,60 km 2 dengan panjang sungai ±27,30 km. Adapun beda tinggi antara sungai bagian hulu dan bagian hilir yang ditinjau adalah 350 m. Hitung besaran debit banjir yang terjadi untuk hujan harian rerata DAS = 45 mm.

Lebih sederhana Asumsi analisis berdasarkan statistik pengamatan B. METODE EMPIRIS Rumus Pascher  Q = C.β.R.A Dimana: Q=debit puncak banjir (m 3 /detik). C=koefisien aliran. β=angka reduksi. R=hujan terpusat maksimum. A=luas daerah aliran sungai (km 2 ).

B.1 METODE MELCHIOR Q = C.β 1.R 1.A 1 Dimana: Q=debit puncak banjir (m 3 /detik). C=koefisien aliran. β 1 =angka reduksi. R 1 =hujan terpusat maksimum. A=luas daerah aliran sungai (km 2 ).

ANGKA KOEFISIEN ALIRAN Angka koefisien aliran selalu berubah-ubah tergantung dari kondisi tanah, keadaan tumbuh-tumbuhan penutup tanah, temperatur udara, kecepatan angin dan hujan-hujan terdahulu. Namun demikian Melchior menganjurkan harga C = 0,52 ANGKA REDUKSI

WAKTU KONSENTRASI

SOAL Luas Daerah Aliran Sungai di luar Jakarta berupa industri ringan = 24,26 km 2 dan luas ellips daerah aliran sungainya = 19,72 km 2. untuk panjang sungainya =12,98 km, mempunyai kemiringan dasar sungai rerata s=0,006. Hitung besar debit banjir yang terjadi di daerah industri ringan tersebut apabila terjadi hujan harian maksimum 120mm.

Lebih sederhana Asumsi analisis berdasarkan tata guna lahan B.2 METODE WEDUWEN Q = C.β 1.R 1.A 1 Dimana: Q=debit puncak banjir (m 3 /detik). C=koefisien aliran. β 1 =angka reduksi. R 1 =hujan terpusat maksimum. A=luas daerah aliran sungai (km 2 ).

ANGKA KOEFISIEN ALIRAN ANGKA REDUKSI

HUJAN TERPUSAT

WAKTU KONSENTRASI

SOAL Diketahui luas sub daerah aliran Sungai Ciliwung = 24,26 km2, sedangkan panjang sungainya adalah 12,98 km dan kemiringan dasar sungai rata-rata S = 0,006. Hujan rencana 40 tahunan sebesar 203 mm. Berapa besarnya debit banjir maksimum periode ulang 10 tahunan.

Haspers melakukan penelitian pada beberapa DAS dengan luas maksimum 200 km 2. B.3 METODE HASPERS Q = C.β.R Dimana: Q=debit puncak banjir (m 3 /detik). C=koefisien aliran. β=angka reduksi. R=hujan terpusat maksimum.

ANGKA KOEFISIEN ALIRAN ANGKA REDUKSI

Untuk waktu konsentrasi, Haspers mengunakan rumus: t = 0,1 L 0,8 S -3 Dimana: t=waktu konsentrasi (jam). L=panjang sungai utama (km). S=kemiringan dasar sungai. WAKTU KONSENTRASI

HUJAN TERPUSAT

C. METODE HYDROGRAPH