contoh analisa chekdam.xls
TRANSCRIPT
Data-data
Page 1
DATA HUJAN HARIAN MAKSIMUM
Stasiun : KaranganyarNo :
Tahun mm1992 1501993 1251994 1201995 1171996 1351997 1141998 1401999 1822000 1482001 1162002 100
JUMLAH PENDUDUK
Data PendudukKabupaten Randegan Rawaleng
Tahun Jiwa tambah % Jiwa tambah %1993 74,263 73,433 1994 77,259 4.03 77,269 5.221995 80,442 4.12 81,483 5.451996 85,232 5.95 137,379 68.601997 96,380 13.08 139,770 1.741998 101,478 5.29 143,211 2.461999 106,576 5.02 194,067 35.51
rata-rata 6.25 19.83
DATA DAS
Kemiringan lahan DAS Ranu
No Kemiringan Kelas Luas Keteranagan% Ha %
1 0 - 8 I 75.759 49.361 Datar2 9 - 15 II 32.383 21.099 Landai3 16 - 25 III 37.833 24.650 Agak Curam4 26 - 45 IV 7.303 4.758 Curam5 > 45 V 0.2 0.130 Sangat Curam
153.478 100
No Jenis Sebaran Syarat1 Normal Ck=3, Cs = 02 Log Normal Cs=0, Ck = 0
3 Person III Cs>0.
4 Log Pearson IIICs>0 ,
5 Gumbell
Sutiono Dkk
Tabel Faktor frekuensi sebaran normalProsentase(%) K Prosentase(%) Kkemungkinan kemungkinan
0.1 3.09 50 00.5 2.58 55 -0.131.0 2.33 60 -0.252.5 1.96 65 -0.385 1.64 70 -0.52
10 1.28 75 -0.6715 1.04 80 -0.8420 0.84 85 -1.0425 0.67 90 -1.2830 0.52 95 -1.6435 0.38 97.5 -1.9630 0.25 99 -2.3345 0.13 99.5 -2.5850 0 99.9 -3.09
Tabel Faktor Frekuensi Log NormalPereode Ulang T tahun
Cv 2 5 10 200.0500 -0.2500 0.8334 1.2965 1.68630.1000 -0.0496 0.8222 1.3078 1.72470.1500 -0.0738 0.8085 1.3156 1.75980.2000 -0.0971 0.7926 1.3200 1.79110.2500 -0.1194 0.7748 1.3209 1.81830.3000 -0.1406 0.7547 1.3183 1.84140.3500 -0.1604 0.7333 1.3126 1.86020.4000 -0.1788 0.7100 1.3037 1.87460.4500 -0.1957 0.6870 1.2920 1.88480.5000 -0.2111 0.6626 1.2778 1.89090.5500 -0.2251 0.6129 1.2513 1.89310.6000 -0.2375 0.5879 1.2428 1.89160.6500 -0.2485 0.5879 1.2226 1.88660.7000 -0.2582 0.5631 1.2011 1.87860.7500 -0.2667 0.5387 1.1784 1.85770.8000 -0.2739 0.5148 1.1548 1.85430.8500 -0.2801 0.4914 1.1306 1.83880.9000 -0.2852 0.4886 1.1060 1.82120.9500 -0.2895 0.4466 1.0810 1.80211.0000 -0.2929 0.4254 1.0560 1.7815
Tabel Faktor K untuk sebaran Pearson IIIAsimetri Pereode Ulang
Cs>0 1.0101 1.0526 1.1111 1.253.0000 -0.6670 -0.6650 -0.6660 -0.63602.9000 -0.6900 -0.6880 -0.6810 -0.65102.8000 -0.7140 -0.7110 -0.7020 -0.66602.7000 -0.7690 -0.7360 -0.7250 -0.68102.6000 -0.7990 -0.7620 -0.7470 -0.69602.5000 -0.8120 -0.7900 -0.7710 -0.71102.4000 -0.8670 -0.8190 -0.7980 -0.72502.3000 -0.9050 -0.8500 -0.8190 -0.73902.2000 -0.9460 -0.8820 -0.8440 -0.75202.1000 -0.9900 -0.9140 -0.8690 -0.78502.0000 -1.0370 -0.9490 -0.8950 -0.77701.9000 -1.0370 -0.9840 -0.9200 -0.78801.8000 -1.0870 -1.0200 -0.9450 -0.79901.7000 -1.1400 -1.0560 -0.9700 -0.80801.6000 -1.1970 -1.0930 -0.9940 -0.81701.5000 -1.2560 -1.1310 -1.0180 -0.82501.4000 -1.3180 -1.1630 -1.0410 -0.8320
Ck =1,5Cs^2+3
Ck =1,5Cs^2+3Cs< 1,1396 Ck< 5,4002
HIDROLOGI
Data HujanUntuk keperluan perancangan Bangunan Air data curah hujan yang berpengaruh di daerah tersebut adalah
1. Stasiun Karanganyar
Tahun Data Hujan (mm) RerataKaranganyar
1992 150 0 150.001993 125 0 125.001994 120 0 120.001995 117 0 117.001996 135 0 135.001997 114 0 114.001998 140 0 140.001999 182 0 182.002000 148 0 148.002001 116 0 116.002002 100 0 100.00
Syarat Uji Sebaran
Jenis Sebaran Parameter Penentu
Normal Cs = 0Ck = 3
Log Normal Cs = 0Ck = 3
Pearson III Cs >0
Log Pearson III Cs >0
Gumble Cs = 1.14Ck = 5.4
Ck = 1.5 Cs^2 + 3
Ck = 1.5 Cs^2 + 3
Sumber : Sutiono DKK 1996
Analisa Data hujan
Hujan Harian rata-rata Frekuensi Hujan rerataTahun R M R M/(n+1)%
1992 150.00 1.00 100.00 8.33
1993 125.00 2.00 114.00 16.67
1994 120.00 3.00 116.00 25.00
1995 117.00 4.00 117.00 33.33
1996 135.00 5.00 120.00 41.67
1997 114.00 6.00 125.00 50.00
1998 140.00 7.00 135.00 58.33
1999 182.00 8.00 140.00 66.67
2000 148.00 9.00 148.00 75.00
2001 116.00 10.00 150.00 83.33
2002 100.00 11.00 182.00 91.67 131.55
22.743630477Analisa Statistik Curah hujanSebaran Normal
Ranking Ri 1.00 100.00 995.12 -31391.38 990,255.26 2.00 114.00 307.84 -5401.24 94,767.30 3.00 116.00 241.66 -3756.73 58,400.11 4.00 117.00 211.57 -3077.39 44,761.97 5.00 120.00 133.30 -1538.98 17,768.23 6.00 125.00 42.84 -280.43 1,835.52 7.00 135.00 11.93 41.23 142.42 8.00 140.00 71.48 604.33 5,109.30 9.00 148.00 270.75 4455.10 73,306.68 10.00 150.00 340.57 6285.07 115,988.09 11.00 182.00 2,545.66 128440.18 6,480,390.73 Rrerata 131.55 5,172.73 94,379.75 7,882,725.61
SD 22.74Cs 0.12 Cs = 0Cv 0.17 Ck = 3Ck 3.60
Sebaran Log Normal
(Ri-Rrt)2 (Ri-Rrt)3 (Ri-Rrt)4
Ranking Ri 1.00 2.0000 0.0129 -0.00146 0.0002 2.00 2.0569 0.0032 -0.00018 0.0000 3.00 2.0645 0.0024 -0.00012 0.0000 4.00 2.0682 0.0021 -0.00009 0.0000 5.00 2.0792 0.0012 -0.00004 0.0000 6.00 2.0969 0.0003 0.00000 0.0000 7.00 2.1303 0.0003 0.00000 0.0000 8.00 2.1461 0.0011 0.00003 0.0000 9.00 2.1703 0.0032 0.00018 0.0000 10.00 2.1761 0.0039 0.00025 0.0000 11.00 2.2601 0.0215 0.00315 0.0005
Rrerata 2.11 0.05197 0.00172 0.0007 SD 0.07Cs 0.07 Cs = 0Cv 0.03 Ck = 3Ck 3.06
Sebaran Log Pearson
Ranking Ln(Ri) 1.00 4.6052 0.0683 -0.01785 0.0047 2.00 4.7362 0.0170 -0.00221 0.0003 3.00 4.7536 0.0128 -0.00144 0.0002 4.00 4.7622 0.0109 -0.00114 0.0001 5.00 4.7875 0.0062 -0.00049 0.0000 6.00 4.8283 0.0015 -0.00006 0.0000 7.00 4.9053 0.0015 0.00006 0.0000 8.00 4.9416 0.0056 0.00042 0.0000 9.00 4.9972 0.0171 0.00223 0.0003 10.00 5.0106 0.0208 0.00299 0.0004 11.00 5.2040 0.1139 0.03844 0.0130
Rrerata 4.8665 0.2755 0.02096 0.0190 SD 0.17Cs 0.07 Cs > 0Cv 0.03 Cv = 3Ck 3.06
Dari Analisa di atas yang paling mendekati adalah sebaran Normal
(Ri-Rrt)2 (Ri-Rrt)3 (Ri-Rrt)4
(Ri-Rrt)2 (Ri-Rrt)3 (Ri-Rrt)4
Sebaran Normal RT = Rrerata + K. SD
RT = hujan kala ulang T tahunRrerata = hujan rata-rataK = koefisien sebaran SD = Simpangan baku
Tabel Faktor frekuensi sebaran normal
Prosentase(% K Prosentase(% Kkemungkinan kemungkinan
0.1 3.09 50 0
0.5 2.58 55 -0.13
1.0 2.33 60 -0.25
2.5 1.96 65 -0.38
5 1.64 70 -0.52
10 1.28 75 -0.67
15 1.04 80 -0.84
20 0.84 85 -1.04
25 0.67 90 -1.28
30 0.52 95 -1.64
35 0.38 97.5 -1.96
30 0.25 99 -2.33
45 0.13 99.5 -2.58
50 0 99.9 -3.09
Sebaran Log NormalR rerata 131.55 R2 = 86.97 R5 = 94.25 R10 = 102.43 R25 = 146.78 R50 = 176.12 R100 = 190.22
R1000 = 201.82 PMP = 456.99
Sebaran Log Pearson Cs 0.07
R rerata 131.55 R2 = 131.16 R5 = 150.56 R10 = 160.93 R25 = 172.14
Untuk keperluan perancangan Bangunan Air data curah hujan yang berpengaruh di daerah tersebut adalah
Untuk menghitung atau memperkirakan besarnya debit banjir yang akan terjadi dalam berbagai periode ulang dengan hasil yang baik dapat dilakukan dengan analisadata aliran dari sungai yang bersangkutan.Oleh karena data aliran sungai yang bersangkutan tidak tersedia maka, dalam perhitungan debit banjir akan digunakan beberapa methode yaitu :
- Methode FSR Jawa Sumatera- Methode Weduwen- Methode Hidrograf Sintetik GAMA I- Methode Haspers- Methode Pasing Capacity
Data Fisik SungaiElevasi Tertinggi terjauh + 175.00 mElevasi Terendah/Bendung + 125.00 mPanjang Sungai Utama = 7.50 kmPanjang Sungai Total = 8.50 km
Luas DTA = 5.32
Data HujanUntuk perhitungan debit banjir rencana yang berdasarkan data curah hujan dari stasiunhujan yang mempengaruhi aliran sungai untuk Bangunan Bendung Mungkung adalahsebagai berikut :
Curah Hujan Rerata dari Ishohye = 140.00 mmDari perhitungan Curah Hujan Wilayah rata-rata poligon Thiesen, untuk berbagaiperiode ulang ( T ) tahun seperti tabel dibawah ini :
Periode ulang 10 tahun = 102.43 mmPeriode ulang 20 tahun = 146.78 mmPeriode ulang 50 tahun = 176.12 mmPeriode ulang 100 tahun = 190.22 mmPeriode ulang 1000 tahun = 201.82 mmPeriode ulang (PMP) = 456.99 mmRata-rata = 131.55 mm
3.3.2. PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RENCANA
3.3.2.1. Methode FSR Jawa dan Sumatra
Rumus-rumus dan Notasi
AREAPBAR = Hujan maksimum rata-rata tahunan selama 24 jam
dicari dari Ishhyet APBAR = Hujan terpusat maksimum rata-rata tahunan selama 24 jam
yang mewakili DAS ( mm )ARF = Faktor Reduksi ( 1.152 - 0.1233 log AREA )MSL = Jarak maksimum dari tempat pengamatan sampai batas terjauh
yang diukur 90% dari panjang sungai ( km )H = Beda tinggi titik pengamatan dengan titik diujung sungai ( m )SIMS = Indeks kemiringan ( H/MSL )LAKE = Indeks danau yang besarnya antara 0 - 0.25MAF = Debit maksimum rata-rata tahunan ( m3/det )
GF
km2
= Luas DPS (Km2)
= Growt Faktor ( m3/det )
Analisa Hidrolika Analisa Hidrolika1 Tinggi Air diatas Mercu 1
8 m
= 14.00 m
= 47.86Tinggi H = 8.00 m Tinggi H
Perhitungan Perhitungan
= 0.5C = 0.6g = 9.8
Q= A
Q= 0.354
Q = ( 1.771 + 0.71
Dari Trial And Error didapath = 1.55 m
Q = 49.96 > 47.86 OK
= 14.00 m
= 15.55 m
15.55 m
W = 0.80 m1: 0.5
h = 1.55 m
14.00
2 Kecepatan Aliran diatas mercu 2
Lebar B1 Lebar B1 Debit Q m3/dt Debit
B2 = B1 + 2 m2h
Q = 2.m2. 2/15 . C. Ö(2g).{3 B1 + 2 ( B1 + 2. m2 . h)}h3/2
Q = 2.m2. 2/15 . C(3 B1 + 2 (B 1 + 2 mh)h3/2 Ö(2g).
Q = 4/15.m2. C(5 B1 + 4 mh)h3/2 Ö(2g).
m2
m2/dt
x (5 B1 +2 h) xh3/2
x (5 B1 +2 h) xh3/2
B1 h)h3/2
B1
B2
Q = 47.86
= 14.00 m
= 15.55 m
=
= 22.90
= = 2.09 m/dt
= = 0.22 m
E = = 1.77 mKedalaman air diatas Mercu
d = 2/3*h = 1.03 m
=
= 15.00
= = 3.19 m/dt
Vrerata = = 2.64 m/dt
3 Tinggi Jagaan 3Untuk Q<200 maka tinggi jagaan diambil 0.8
4 Rencana Elevasi Pelimpah 4
Tinggi Efektif Main Dam + 8.00 mElevasi Tanah Asli + 734.00 mElevasi Mercu + 742.00 mTinggi Jagaan + 0.80 mTinggi Air diatas Mercu + 1.03 mTinggi Sayap + 743.83 m
m3/dtB1
B2
A1 0.5x(B1+B2)xh
m2
V1 Q/A1
hV V2/2g
h + hV
A2 (2B1+2m2xd)/2xd
m2
V2 Q/A2
0.5(V1+V2)
Analisa Hidrolika1 Tinggi Air diatas Mercu
8 m
= 14.00 m
= 47.86Tinggi H = 8.00 m
Perhitungan
= 8.00C = 0.60
g = 9.80
Q= 5.67 32 h)
Q = ( 28.33 + 181.34
Dari Trial And Error didapath = 0.23 m
Q = 48.36 > 47.86 OK
= 14.00 m
= 17.68 m
17.68 m
W = 0.80 m1: 8
h = 0.23 m
14.00
2 Kecepatan Aliran diatas mercuQ = 47.86
= 14.00 m= 17.68 m== 3.64
= = 13.14 m/dt
= = 8.80 mE = = 9.03 m
Kedalaman air diatas Mercud = 2/3*h = 0.15 m
== 2.33= = 20.50 m/dt
Vrerata = = 16.82 m/dt
3 Tinggi JagaanUntuk Q<200 maka tinggi jagaan diambil 0.8 m > 0,60 m
4 Rencana Elevasi Peluap
Tinggi Efektif Main Dam + 8.00 mElevasi Tanah Asli + 734.00 mElevasi Mercu + 742.00 mTinggi Jagaan + 0.80 mTinggi Air diatas Mercu + 0.15 mTinggi Sayap + 742.95 m
Lebar Mercu = 2.50 m,
Analisa Stabilitas Penampang
2.50 m
Kemiringan hulu Dam
Lebar B1 Debit Q m3/dt
Q = 2.m2. 2/15 . C. Ö(2g).{3 B1 + 2 ( B1 + 2. m2 . h)}h3/2
Q = 2.m2. 2/15 . C(3 B1 + 2 (B 1 + 2 m2h)h3/2 Ö(2g).
Q = 4/15.m2. C(5 B1 + 4 m2h)h3/2 Ö(2g). m2
m2/dt
x (5 B1 + h3/2
B1 h)h3/2
B1
B2
m3/dtB1
B2
A1 0.5x(B1+B2)xhm2
V1 Q/A1
hV V2/2gh + hV
A2 (2B1+2m2xd)/2xd
m2
V2 Q/A2
0.5(V1+V2)
Analisa Hidrolika1 Tinggi Air diatas Mercu
8 m
= 21.00 m
= 47.86Tinggi H = 8.00 m
Perhitungan
= 8C = 0.6g = 9.8
Q= 5.667 32
Q = ( 28.334 + 181.34
Dari Trial And Error didapath = 0.19 m
Q = 52.13 > 47.86 OK
= 21.00 m
= 24.04 m
24.04 m
W = 0.80 m1: 8
h = 0.19 m
21.00
2 Kecepatan Aliran diatas mercuQ = 47.86
= 21.00 m
= 24.04 m
=
= 4.28
= = 11.18 m/dt
= = 6.38 m
E = = 6.57 mKedalaman air diatas Mercu
d = 2/3*h = 0.13 m
=
= 2.79
= = 17.16 m/dt
Vrerata = = 14.17 m/dt
3 Tinggi JagaanUntuk Q<200 maka tinggi jagaan diambil 0.8 m > 0,60 m
4 Rencana Elevasi Pelimpah
Tinggi Efektif Main Dam + 8.00 mElevasi Tanah Asli + 734.00 mElevasi Mercu + 742.00 mTinggi Jagaan + 0.80 mTinggi Air diatas Mercu + 0.13 mTinggi Sayap + 742.93 m
Lebar Mercu = 2.00 m,
Analisa Stabilitas Penampang
2.00 m
Kemiringan hulu Dam
Lebar B1 Debit Q m3/dt
Q = 2.m2. 2/15 . C. Ö(2g).{3 B1 + 2 ( B1 + 2. m2 . h)}h3/2
Q = 2.m2. 2/15 . C(3 B1 + 2 (B 1 + 2 m2h)h3/2 Ö(2g).
Q = 4/15.m2. C(5 B1 + 4 m2h)h3/2 Ö(2g).
m2
m2/dt
x (5 B1 + h)h3/2
B1 h)h3/2
B1
B2
m3/dt
B1
B2
A1 0.5x(B1+B2)xh
m2
V1 Q/A1
hV V2/2g
h + hV
A2 (2B1+2m2xd)/2xd
m2
V2 Q/A2
0.5(V1+V2)
Analisa Hidrolika1 Tinggi Air diatas Mercu
8 m
= 21.00 m
= 47.86Tinggi H = 8.00 m
Perhitungan
= 5C = 0.6g = 9.8
Q= 3.542 20
Q = ( 17.709 + 70.84
Dari Trial And Error didapath = 0.25 m
Q = 48.70 > 47.86 OK
= 21.00 m
= 23.50 m
23.50 m
W = 0.80 m1: 5
h = 0.25 m
21.00
2 Kecepatan Aliran diatas mercuQ = 47.86
= 21.00 m
= 23.50 m
=
= 5.56
= = 8.60 m/dt
= = 3.78 m
E = = 4.03 mKedalaman air diatas Mercu
d = 2/3*h = 0.17 m
=
= 3.64
= = 13.15 m/dt
Vrerata = = 10.88 m/dt
3 Tinggi JagaanUntuk Q<200 maka tinggi jagaan diambil 0.8 m > 0,60 m
4 Rencana Elevasi Pelimpah
Tinggi Efektif Main Dam + 8.00 mElevasi Tanah Asli + 734.00 mElevasi Mercu + 742.00 mTinggi Jagaan + 0.80 mTinggi Air diatas Mercu + 0.17 mTinggi Sayap + 742.97 m
Lebar Mercu = 1.50 m,
Analisa Stabilitas Penampang
1.50 m
Kemiringan hulu Dam
Lebar B1 Debit Q m3/dt
Q = 2.m2. 2/15 . C. Ö(2g).{3 B1 + 2 ( B1 + 2. m2 . h)}h3/2
Q = 2.m2. 2/15 . C(3 B1 + 2 (B 1 + 2 m2h)h3/2 Ö(2g).
Q = 4/15.m2. C(5 B1 + 4 m2h)h3/2 Ö(2g).
m2
m2/dt
x (5 B1 + h)h3/2
B1 h)h3/2
B1
B2
m3/dt
B1
B2
A1 0.5x(B1+B2)xh
m2
V1 Q/A1
hV V2/2g
h + hV
A2 (2B1+2m2xd)/2xd
m2
V2 Q/A2
0.5(V1+V2)
Analisa Hidrolika1 Tinggi Air diatas Mercu
8 m
= 21.00 m
= 47.86Tinggi H = 8.00 m Perhitungan
= 0.4C = 0.6g = 9.8
Q= 0.283 1.6
Q = ( 1.417 + 0.28Dari Trial And Error didapat
h = 1.37 mQ = 48.33 > 47.86 OkB1 = 21.00 mB2 = 22.10 m
22.10 m
W= 0.80 m
h= 1.37 m
21.00 m
2 Kecepatan Aliran diatas mercuQ = 47.86B1 = 21.00 mB2 = 22.10 mA1 = 0.5x(B1+B2)xh
= 29.52
= Q/A1 = 1.62 m/dt
= V/2g = 0.08 m
E = = 1.45 mKedalaman air diatas Mercu
d = 2/3*h = 0.91 mA2 = {B1+(B1+2m*d)}*d/2
= 19.51V2 = Q/A2 = 2.45 m/dt
Vrerata = 0.5(V1+V2) = 2.04 m/dt
3 Tinggi JagaanUntuk Q<200 maka tinggi jagaan diambil 0,80 m > 0,60 m
4 Rencana Elevasi Pelimpah
Tinggi Efektif Main Dam + 8.00 mElevasi Tanah Asli + 734.00 mElevasi Mercu + 742.00 mTinggi Jagaan + 0.80 mTinggi Air diatas Mercu + 0.91 mTinggi Sayap + 743.71 m
Lebar Mercu = 2.50 m,
Analisa Stabilitas Penampang
2.50 m
Kemiringan hulu Dam
Lebar B1 Debit Q m3/dt
Q = 2m2. 2/15 . C(3 B1 + 2 B 2 )h3/2 Ö(2g).
Q = 2m2. 2/15 . C(3 B1 + 2 (B 1 +2 mh)h3/2 Ö(2g).
Q = 4/15.m2. C(5 B1 + 4 mh)h3/2 Ö(2g).
m2.
m2/dt
(5B1 + h)h3/2
B1 h)h3/2
m3/dt
m2
V1
hV
h + hV
m2