Download - BAB V ANALISA DATA
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 1
BAB V
ANALISA DATA
5.1 UMUM
Analisa data terhadap perencanaan jaringan drainase sub sistem Bandarharjo Barat
terdiri dari beberapa tahapan untuk mencapai suatu hasil yang optimal. Sebelum tahapan
analisa dilakukan, terlebih dahulu diperlukan data pendukung yang dapat membantu proses
analisa. Adapun data-data yang dipakai dalam proses analisa adalah data-data yang didapat
dari beberapa instansi terkait dan narasumber yang dapat dipercaya. Setelah data-data yang
dibutuhkan didapat maka selanjutnya dilakukan proses analisa data tersebut.
Wilayah Bandarharjo Barat dilalui oleh dua sungai yaitu Kali Semarang dan Kali
Baru. Kali Baru merupakan percabangan dari Kali Semarang yang difungsikan sebagai
kolam tampungan memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Jadi untuk data
curah hujan dalam analisa ini diperhitungkan untuk menganalisa debit Kali Semarang dan
debit Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat.
5.2 ANALISA HIDROLOGI
Data curah hujan yang digunakan dalam analisa terhadap alternatif penanganan
banjir tersebut adalah data curah hujan yang maksimum. Hal ini bertujuan agar analisa
dapat mendekati kondisi yang sebenarnya yang ada di lapangan. Data curah hujan tersebut
didapat dari stasiun-stasiun penakar hujan maupun stasiun-stasiun pos hujan yang terdapat
di sekitar daerah aliran, yang dapat mewakili frekuensi curah hujan yang jatuh dalam
daerah tangkapan hujan (catchment area).
Stasiun penakar hujan harian yang dipakai untuk perhitungan debit di Kali
Semarang dan Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat adalah :
1. Stasiun pos hujan Kalisari (Sta 42A)
2. Stasiun pos hujan Simongan (Sta 42)
Perencanaan debit banjir rencana ini didasarkan pada besarnya curah hujan dalam
periode ulang yang direncanakan, yaitu dalam tahun pengamatan selama 10 tahun.
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 2
Karena jumlah hujan yang jatuh pada daerah tangkapan tidak selalu sama dan
merata, maka berdasarkan data curah hujan dari kedua stasiun di atas dapat diperhitungkan
menjadi curah hujan rata-rata pada suatu daerah tangkapan.
5.2.1 Analisa Curah Hujan Rata-rata
Dalam menganalisa data curah hujan, distribusi curah hujan yang dipergunakan
adalah distribusi rata-rata aljabar dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :
1. Jumlah stasiun hujan yang mewakili hanya dua buah stasiun
2. Luas DAS Kali Semarang relatif sempit (A = 6,973 km2)
3. Topografi DAS relatif datar.
Curah hujan rencana maksimum dengan periode ulang tertentu dapat ditentukan
dengan cara menganalisa data curah hujan harian maksimum. Curah hujan rencana tersebut
dipergunakan untuk menentukan debit rencana dengan periode ulang tertentu yang sesuai
dengan kondisi sebenarnya. Perhitungan curah hujan dengan menggunakan metode rata-
rata aljabar dapat dilihat pada Tabel 5.1 sebagai berikut :
Tabel 5.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-rata
No
Tahun
Stasiun Pos Hujan Curah hujan Maksimum Rata-rata
(mm) Kalisari
(Sta 42A) Simongan(Sta 42)
1 1997 111 112 111,50 2 1998 90 71 80,50 3 1999 142 92 117,00 4 2000 132 125 128,50 5 2001 125 91 108,00 6 2002 59 63 61,00 7 2003 85 70 77,50 8 2004 110 112 111,00 9 2005 115 121 118,00 10 2006 112 198 155,00
Sumber : BMG Kelas I Semarang Jawa Tengah
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 3
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 4
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 5
5.2.2 Analisa Curah Hujan Harian Maksimum
Dari data curah hujan daerah harian, perlu ditentukan kemungkinan curah hujan
harian maksimum yang dipergunakan untuk menentukan debit banjir rencana.
5.2.2.1 Analisa Frekuensi Curah Hujan
Analisa frekuensi curah hujan diperlukan untuk menentukan jenis sebaran
(distribusi). Perhitungan analisa frekuensi curah hujan selengkapnya dapat dilihat pada
Tabel 5.2 berikut ini.
Tabel 5.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan
No Tahun Xi (Xi - X) (Xi - X)2 (Xi - X)3 (Xi - X)4
1 1997 111,50 4,70 22,09 103,82 487,972 1998 80,50 -26,30 691,69 -18191,45 478435,063 1999 117,00 10,20 104,04 1061,21 10824,324 2000 128,50 21,70 470,89 10218,31 221737,395 2001 108,00 1,20 1,44 1,73 2,076 2002 61,00 -45,80 2097,64 -96071,91 4400093,577 2003 77,50 -29,30 858,49 -25153,76 737005,088 2004 111,00 4,20 17,64 74,09 311,179 2005 118,00 11,20 125,44 1404,93 15735,1910 2006 155,00 48,20 2323,24 111980,17 5397444,10
Jumlah 1068,00 6712,60 -14572,86 11262075,92X 106,80
Dari hasil perhitungan di atas selanjutnya ditentukan jenis sebaran yang sesuai,
dalam penentuan jenis sebaran diperlukan faktor-faktor sebagai berikut :
1. Standar Deviasi (S)
1n
)X - X (S
n
1i
2i
−=
∑=
11060,6712S
−= = 27,3102
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 6
2. Koefisien Kemencengan (Cs)
3
n
1i
3i
S2)(n1)(n
)X - (XnCs
×−×−
×=
∑=
327,31028986,1457210
×××
= = 0,0994
3. Koefisien Kurtosis (Ck)
4
n
1i
3i
2
S)3n(2)(n1)(n
)X - (XnCk
×××−×−
×=
∑=
4
2
27,310278992,1126207510
××××
= = 4,0169
4. Koefisien Variasi (Cv)
XSCv =
106,803102,27
= = 0,2557
5.2.2.2 Pemilihan Jenis Distribusi
Dalam statistik terdapat beberapa jenis sebaran (distribusi), diantaranya yang
sering digunakan dalam hidrologi adalah :
1. Distribusi Gumbel
2. Distribusi Log Normal
3. Distribusi Log-Person tipe III
4. Distribusi Normal
Berikut ini adalah perbandingan syarat-syarat distribusi dan hasil perhitungan
analisa frekuensi curah hujan.
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 7
Tabel 5.3 Perbandingan Syarat Distribusi dan Hasil Perhitungan
No Jenis Distribusi Syarat Hasil Perhitungan
1 Gumbel Cs ≤ 1,1396
Ck ≤ 5,4002
0,0094 < 1,1396
4,0169 < 5,4002
2 Log Normal Cs = 3 Cv + Cv2
Cs = 0,8325
0,0094 < 0,8325
3 Log-Person tipe III Cs ≈ 0 0,0094 > 0
4 Normal Cs = 0 0,0094 ≠ 0
Berdasarkan perbandingan hasil perhitungan dan syarat di atas, maka dapat dipilih
jenis distribusi yang memenuhi syarat, yaitu Distribusi Gumbel.
5.2.2.3 Pengujian Kecocokan Jenis Sebaran
Pengujian kecocokan sebaran berfungsi untuk menguji apakah sebaran yang dipilih
dalam pembuatan duration curve cocok dengan sebaran empirisnya. Dalam hal ini
menggunakan metode Chi-kuadrat. Uji Chi-kuadrat (uji kecocokan) diperlukan untuk
mengetahui apakah data curah hujan yang ada sudah sesuai dengan jenis sebaran
(distribusi) yang dipilih. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X2 yang
dihitung dengan rumus :
∑=
−=
G
i 1 f
2ff2
E)EO(X
di mana :
X2 = harga chi-kuadrat,
G = jumlah sub kelompok,
Of = frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama,
Ef = frekuensi yang diharapkan sesuai pembagian kelasnya.
Prosedur perhitungan chi-kuadrat adalah sebagai berikut :
1. Urutkan data pengamatan dari data yang besar ke data yang kecil atau
sebaliknya.
2. Hitung jumlah kelas yang ada (k) = 1 + 3,322 log n. Dalam pembagian kelas
disarankan agar masing-masing kelas terdapat empat buah data pengamatan.
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 8
3. Hitung nilai Ef = jumlah data (n)/jumlah kelas (k)
4. Tentukan nilai Of untuk masing-masing kelas
5. Hitung nilai X2 untuk masing-masing kelas kemudian hitung nilai total X2
6. Nilai X2 dari perhitungan harus lebih kecil dari nilai X2 dari tabel untuk derajat
nyata tertentu yang sering diambil sebesar 5 % dengan parameter derajat
kebebasan.
Rumus Derajat Kebebasan :
dk = k - R -1
dimana :
dk = derajat kebebasan
k = jumlah kelas
R = banyaknya keterikatan
(nilai R = 2 untuk distribusi normal dan binomial, nilai R = 1 untuk distribusi
poisson dan gumbel).
Perhitungan Chi-kuadrat :
1. Jumlah kelas (k) = 1 + 3,322 log n
= 1 + 3,322 log 10
= 4,332 ≈ diambil nilai 4 kelas
2. Derajat kebebasan (dk) = k - R - 1
= 4 - 1 - 1
= 2
Untuk dk = 2, signifikan (α) = 5 %, maka dari tabel uji chi-kuadrat didapat
harga X2 = 5,991
Tabel uji chi-kuadrat dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini.
3. Ef = n / k
= 10 / 4
= 2,5
4. Dx = (Xmax – Xmin) / (k – 1)
Dx = (155,00 – 61,00) / (4 – 1)
= 31,33
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 9
5. Xawal = Xmin – (0,5×Dx)
= 61,00 – (0,5×31,33)
= 45,34
6. Tabel perhitungan X2
Tabel 5.4 Perhitungan Uji Chi-Kuadrat
No Nilai Batasan Of Ef (Of - Ef)2 (Of - Ef)2 Ef
1 45,34 ≤ X ≥ 76,67 1 2,5 2,25 0,9
2 76,67 ≤ X ≥ 108,00 3 2,5 0,25 0,1
3 108,00 ≤ X ≥ 139,33 5 2,5 6,25 2,5
4 139,33 ≤ X ≥ 170,66 1 2,5 2,25 0,9
Jumlah 4,4
Dari hasil perhitungan di atas didapat nilai X2 sebesar 4,4 yang kurang dari nilai X2
pada tabel uji Chi-Kuadrat yang besarnya adalah 5,991. Maka dari pengujian kecocokan
penyebaran Distribusi Gumbel dapat diterima.
5.2.2.4 Perhitungan Curah Hujan Maksimum
Untuk menentukan besarnya debit banjir rencana yang akan terjadi di Kali
Semarang, maka terlebih dahulu dicari kemungkina curah hujan harian maksimum. Metode
yang digunakan dalam perhitungan curah hujan maksimum ini adalah metode Gumbel.
Rumus :
)Y - (YSSXX nt
nt ×+=
di mana :
Xt = curah hujan rencana dengan periode ulang t tahun (mm),
X = curah hujan rata-rata (mm),
S = standar deviasi (deviation standard),
Sn = deviation standar of reduced variate,
Yt = reduced variate
Yn = mean of reduced variate
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 10
Untuk nilai Yn dan Sn didapat dari tabel hubungan Mean of Reduced Variate (Yn)
dan Standard Deviation of The Reduce Variate (Sn) serta dengan jumlah tahun pengamatan
(n). Sedangkan nilai Yt didapat dari tabel hubungan periode ulang (T) dengan Reduced
Variate (Yt). Kedua tabel tersebut dapat dilihat pada lampiran Laporan Tugas Akhir ini.
Berikut ini adalah salah satu perhitungan curah hujan harian maksimum dengan
menggunakan metode Gumbel pada periode ulang 2 tahun
Data yang ada :
X = 106,80 mm
S = 27,3102
Yt = 0,3665
Yn = 0,4592
Sn = 0,9496
Curah hujan maksimum :
)Y - (YSSXX nt
nt ×+=
0,4592) -(0,36650,949627,3102106,80 ×+=
= 104,1340 mm
Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.5 di bawah ini :
Tabel 5.5 Perhitungan Curah Hujan Maksimum
No Periode Ulang
(Tahun)
X
S
Yt
Yn
Sn
Hujan Maksimum
(mm) 1 2 106,80 27,3102 0,3665 0,4592 0,9496 104,1340 2 5 106,80 27,3102 1,4999 0,4592 0,9496 136,7302 3 10 106,80 27,3102 2,2502 0,4592 0,9496 158,3086 4 20 106,80 27,3102 2,9702 0,4592 0,9496 179,0156 5 50 106,80 27,3102 3,9019 0,4592 0,9496 205,8110 6 100 106,80 27,3102 4,6050 0,4592 0,9496 226,0320
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 11
5.3 ANALISA DEBIT BANJIR RENCANA
Metode yang digunakan untuk menghitung debit banjir rencana adalah metode
Rasional, dengan rumus :
AIC3,61Q ×××= = 0,278 . C . I . A
32
ct24
24RI ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡×=
tc = to + td
di mana :
Q = debit maksimum (m3/detik),
C = koefisien limpasan (run off) air hujan,
I = intensitas hujan (mm/jam),
A = luas daerah pengaliran (km2),
R = hujan maksimum (mm),
tc = waktu konsentrasi (menit),
to = waktu yang diperlukan air untuk mengalir di permukaan lahan sampai
saluran terdekat.
Besar to didapatkan dari rumus Kirpich (1940), yaitu :
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡×××=
SnL3,28
32t o menit
di mana :
L = panjang lintasan aliran di atas permukaan lahan (m),
S = kemiringan lahan.
td = waktu perjalanan air dari pertama masuk saluran sampai titik keluaran.
Rumus : V60
Lt S
d ×= menit
di mana :
LS = panjang lintasan aliran di dalam saluran/sungai (m),
V = kecepatan aliran di dalam saluran (m/detik).
Besar nilai V tergantung dari kemiringan dasar saluran (i), kekasaran
permukaan saluran (n Manning) dan bentuk saluran.
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 12
Berikut ini adalah salah satu perhitungan debit banjir rencana Kali Semarang
dengan menggunakan metode Rasional pada periode ulang 10 tahun.
Data yang ada :
R = 158,3086 mm
C = 0,60 (daerah perumahan) dari buku Sistem Drainase Perkotaan
yang Berkelanjutan Dr. Ir. Suripin, M. Eng.
Ls = 43,76 m
A = 0,375 km2
Perhitungan :
V60L
t Sd ×= =
1,4434 6076,43
× = 0,5053 menit
V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) (m/detik)
R = Ap/P (m)
n = 0,030 (n Manning) Kali Semarang
Ap = 16,461 m2
P = 12,030 m
R = 16,461/12,030 = 1,3683 m
V = 1/0,03 × 1,36832/3 × 0,00123401/2
= 1,4434 m/detik
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡×××=
SnL3,28
32t o = ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡×××
0012,00,011153,28
32 = 10,415 menit
karena waktu konsentrasi pertama kurang dari 15 menit, maka durasi
15 menit dipakai untuk memperkirakan intensitas hujan.
tc = to + td
= 15 + 0,5053 = 15,5053 menit
32
ct24
24RI ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡×= =
32
6015,505324
24158,3086
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡× = 135,479 mm/jam
AIC3,61Q ×××= = 0,375135,4790,60
3,61
×××
= 8,4597 m3/detik
Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.6 di bawah ini :
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 13
Tabel 5.6 Perhitungan Debit Banjir Rencana Kali Semarang (Periode Ulang 10 tahun)
L Elev D.S. i A V td tc I Q
(m) (m) (km2) (m/detik) (menit) (menit) (mm/jam) (m3/detik) Smr
241+13 1,289 43,760 0,0012340 0,375 1,4434 0,5053 15,5053 135,479 8,4597
Smr 240 1,235 299,000 0,0012508 0,513 1,4581 3,4176 18,9229 118,623 10,1355
Smr 230 0,861 297,610 0,0012500 0,820 1,4153 3,5046 22,4275 105,913 14,4688
Smr 220 0,489 296,420 0,0012179 1,129 1,4884 3,3192 25,7467 96,598 18,1711
Smr 210 0,128 298,280 0,0008348 1,541 1,2901 3,8535 29,6002 88,017 22,6007
Smr 200 -0,121 296,240 0,0008338 1,960 1,4596 3,3827 32,9829 81,888 26,7455
Smr 190 -0,368 309,010 0,0008317 2,574 1,5363 3,3522 36,3351 76,769 32,9293
Smr 180 -0,625 294,940 0,0008341 3,205 1,5114 3,2523 39,5874 72,502 38,7240
Smr 170 -0,871 302,230 0,0008139 4,187 1,5346 3,2825 42,8699 68,750 47,9724
Smr 160 -1,117 292,850 0,0006659 4,690 1,4131 3,4540 46,3239 65,287 51,0293
Smr 150 -1,312 289,280 0,0006672 5,187 1,4076 3,4252 49,7491 62,254 53,8135
Smr 140 -1,505 298,560 0,0006665 5,699 1,4163 3,5134 53,2625 59,484 56,5030
Smr 130 -1,704 309,090 0,0006665 6,230 1,5115 3,4081 56,6706 57,073 59,2631
Smr 120 -1,910 286,890 0,0006692 6,723 1,5902 3,0068 59,6774 55,139 61,7828
Smr 110 -2,102 321,410 0,0003018 6,748 1,0723 4,9954 64,6728 52,260 58,7751
Smr 100 -2,199 269,140 0,0001003 6,773 0,6318 7,1002 71,7729 48,752 55,0332
Smr 90 -2,226 305,330 0,0001015 6,798 0,6340 8,0269 79,7999 45,424 51,4654
Smr 80 -2,257 304,050 0,0000987 6,823 0,6300 8,0436 87,8435 42,606 48,4497
Smr 70 -2,287 285,340 0,0001016 6,848 0,6102 7,7937 95,6371 40,257 45,9468
Smr 60 -2,316 315,570 0,0000982 6,873 0,6109 8,6094 104,2465 38,008 43,5381
Smr 50 -2,347 612,599 0,0001012 6,898 0,6550 15,5881 119,8347 34,634 39,8179
Smr 30 -2,409
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 14
L
Elev D.S. i A V td tc I Q
(m) (m) (km2) (m/detik) (menit) (menit) (mm/jam) (m3/detik)
317,046 0,0000978 6,923 0,6522 8,1016 127,9363 33,156 38,2560Smr 20 -2,440
304,853 0,0001017 6,948 0,5946 8,5455 136,4818 31,756 36,7735Smr 10 -2,471
291,582 0,0000995 6,973 0,6812 7,1338 143,6155 30,695 35,6727
Smr 0 -2,500
5.4 ANALISA PENAMPANG KALI SEMARANG YANG ADA
Analisa ini dilakukan sebagai kontrol terhadap perhitungan debit banjir rencana.
Dari data-data yang ada dapat dihitung kapasitas maksimal debit Kali Semarang dengan
rumus :
V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) (m/detik)
R = Ap/P (m)
P = B + 2H )m1( 2+ (m)
Ap = H (B + m . H) (m2)
Ap = Q/V (m2)
Dimana :
V = kecepatan aliran (m/detik)
Ap = luas penampang aliran (m2)
P = keliling basah aliran (m)
R = jari-jari hidrolis (m)
n = kekasaran manning
I = kemiringan dasar saluran
B = lebar dasar saluran (m)
H = tinggi air (m)
m = kemiringan talud (1 vertikal : m horisontal)
w = tinggi jagaan (m)
Berikut ini adalah perhitungan kapasitas maksimal Kali Semarang pada ruas
Smr 0 – Smr 10.
Data yang ada :
L = 291,582 m (ruas Smr 0 – Smr 10)
I = 0,0000995
B = 38 m (lebar saluran)
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 15
H = 3,62 m (tinggi saluran)
m = 2,76 (kemiringan dinding saluran)
Perhitungan :
Ap = H (B + m . H)
= 3,62 × (38 + 2,76 × 3,62)
= 173,728 m2
P = B + 2H )m1( 2+
= 38 +(2 × 3,62 × )2,761( 2+ )
= 59,254 m
R = Ap/P = 173,728/59,254 = 2,9391 m
V = (1/n) . R(2/3) . I(1/2) = 1/0,03 × 2,93912/3 × 0,00009951/2
= 0,681 m/detik
Q = V × Ap = 0,681 × 173,728 = 118,3054 m3/detik
Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.7 di bawah ini :
Tabel 5.7 Perhitungan Kapasitas Existing Penampang Kali Semarang
Ruas L Elev D.S. I
B H m Ap P V Q
(m) (m) (m) (m) (m2) (m) (m/det) (m3/s)
Smr 0 -2,5 291,582 0,0000995 38,00 3,620 2,76 173,728 59,254 0,6810 118,3054Smr 10 -2,471 304,853 0,0001017 38,00 2,780 2,59 125,657 53,436 0,5944 74,6903Smr 20 -2,44 317,046 0,0000978 38,00 3,310 2,14 149,226 53,637 0,6520 97,2961Smr 30 -2,409 612,599 0,0001012 21,00 3,430 1,02 84,030 30,799 0,6548 55,0201Smr 50 -2,347 315,570 0,0000982 20,00 3,422 2,76 100,760 40,091 0,6107 61,5355Smr 60 -2,316 285,340 0,0001016 20,00 3,418 3,38 107,848 44,096 0,6100 65,7885Smr 70 -2,287 304,050 0,0000987 20,00 3,409 1,75 88,517 33,742 0,6298 55,7483Smr 80 -2,257 305,330 0,0001015 20,00 3,406 2,00 91,322 35,232 0,6338 57,8769Smr 90 -2,226 269,140 0,0001003 20,80 3,393 2,00 93,589 35,971 0,6316 59,1079Smr 100 -2,199 321,410 0,0003018 19,62 3,389 0 66,492 26,398 1,0720 71,2807
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 16
Ruas L
Elev D.S. I B H m Ap P V Q
(m) (m) (m) (m) (m2) (m) (m/det) (m3/s)
Smr 110 -2,102 286,890 0,0006692 20,50 3,312 0 67,896 27,124 1,5898 107,9384Smr 120 -1,91 309,090 0,0006665 18,31 3,120 0 57,127 24,550 1,5111 86,3258Smr 130 -1,704 298,560 0,0006665 18,67 2,727 0 50,913 24,124 1,4159 72,0896Smr 140 -1,505 289,280 0,0006672 17,88 2,727 0 48,759 23,334 1,4073 68,6162Smr 150 -1,312 292,850 0,0006659 18,12 2,742 0 49,685 23,604 1,4128 70,1928Smr 160 -1,117 302,230 0,0008139 16,13 2,747 0 44,309 21,624 1,5342 67,9791Smr 170 -0,871 294,940 0,0008341 12,78 2,841 0 36,308 18,462 1,5111 54,8652Smr 180 -0,625 309,010 0,0008317 12,58 2,975 0 37,426 18,530 1,5360 57,4850Smr 190 -0,368 296,240 0,0008338 12,89 2,628 0 33,875 18,146 1,4593 49,4328Smr 200 -0,121 298,280 0,0008348 8,10 2,511 0 20,339 13,122 1,2899 26,2353Smr 210 0,128 296,420 0,0012179 7,91 2,282 0 18,051 12,474 1,4882 26,8634Smr 220 0,489 297,610 0,0012500 6,83 2,141 0 14,623 11,112 1,4152 20,6948Smr 230 0,861 299,000 0,0012508 7,77 2,129 0 16,542 12,028 1,4580 24,1182Smr 240 1,235 43,760 0,0012340 7,82 2,105 0 16,461 12,030 1,4432 23,7570Smr 241+13 1,289
Hasil perhitungan kapasitas existing Kali Semarang di atas kemudian dibandingkan
dengan hasil perhitungan debit banjir rencana yang telah dihitung sebelumnya pada
Tabel 5.6, sehingga dapat diketahui apakah Kali Semarang masih mencukupi kapasitasnya.
Perbandingan dapat dilihat pada Tabel 5.8 sebagai berikut :
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 17
Tabel 5.8 Perbandingan Kapasitas Existing dan Debit Rencana Kali Semarang
Ruas Debit Debit Keterangan Existing Rencana
Smr 0 118,3054 35,6727 tidak meluap Smr 10 74,6903 36,7735 tidak meluap Smr 20 97,2961 38,2560 tidak meluap Smr 30 55,0201 39,8179 tidak meluap Smr 50 61,5355 43,5381 tidak meluap Smr 60 65,7885 45,9468 tidak meluap Smr 70 55,7483 48,4497 tidak meluap Smr 80 57,8769 51,4654 tidak meluap Smr 90 59,1079 55,0332 tidak meluap Smr 100 71,2807 58,7751 tidak meluap Smr 110 107,9384 61,7828 tidak meluap Smr 120 86,3258 59,2631 tidak meluap Smr 130 72,0896 56,5030 tidak meluap Smr 140 68,6162 53,8135 tidak meluap Smr 150 70,1928 51,0293 tidak meluap Smr 160 67,9791 47,9724 tidak meluap Smr 170 54,8652 38,7240 tidak meluap Smr 180 57,4850 32,9293 tidak meluap Smr 190 49,4328 26,7455 tidak meluap Smr 200 26,2353 22,6007 tidak meluap Smr 210 26,8634 18,1711 tidak meluap Smr 220 20,6948 14,4688 tidak meluap Smr 230 24,1182 10,1355 tidak meluap
Smr 240 23,7570 8,4597 tidak meluap
Berdasarkan hasil perbandingan debit existing per ruas terhadap debit rencana per
ruas di atas, didapat bahwa debit existing (Qmaks) lebih besar dari debit banjir rencana
(Qrencana). Jadi dapat disimpulkan bahwa penampang sungai masih mampu menampung
debit banjir karena kapasitasnya masih mencukupi.
5.5 ANALISA HIDRAULIKA (Backwater)
5.5.1 Analisa Backwater Kali Semarang
Analisa backwater ini digunakan Metode Tahapan Standar (Standard Step Method).
Untuk memudahkan dalam perhitungan backwater ini, analisa perhitungan disajikan dalam
bentuk tabel dengan urutan perhitungan sebagai berikut :
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 18
Kolom 1 = lokasi titik di mana kedalamannya airnya dihitung
Kolom 2 = jarak antar stasiun/patok (m)
Kolom 3 = elevasi dasar saluran
Kolom 4, Q = debit rencana periode ulang 10 tahun
Kolom 5, Z = konversi elevasi dasar saluran yang dimulai dari elevasi 0,000
Kolom 6, h = perkiraan kedalaman air (m)
Kolom 7, B = lebar saluran (m)
Kolom 8, m = kemiringan dinding saluran
Kolom 9, A = luas penampang basah saluran (A) yang dihitung untuk kedalaman (h)
pada kolom 6
A = h (B + m . h) untuk penampang saluran trapesium
A = B . h untuk penampang saluran persegi
Kolom 10, P = keliling penampang basah saluran
P = B + 2h )m1( 2+ untuk penampang saluran trapesium
A = B . h untuk penampang saluran persegi
Kolom 11, V = kecepatan aliran (V = Q/A) di mana A luas penampang diambil dari
kolom 9
Kolom 12 = tinggi kecepatan energi, ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛2gV2
Kolom 13, H1 = total tinggi energi, H1 = Z + h + ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛2gV2
Kolom 14, R = jari-jari hidrolis untuk kedalaman air (h) dengan rumus (R = A/P)
Kolom 15, Sf = kemiringan garis energi, Sf = ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛1/3
22
RVn
Kolom 16, Sf = kemiringan rata-rata garis energi, Sf rata-rata = (Sfi + Sfi+1)/2
Kolom 17, dx = jarak antar titik yang dihitung kedalaman airnya dan lokasi yang telah
dihitung kedalaman air sebelumnya
Kolom 18, hf = kehilangan tinggi energi sepanjang dx dihitung dari persamaan,
hf = dx . Sf
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 19
Kolom 19, H2 = tinggi tekanan energi total, yang dihitung dari penambahan kehilangan
tinggi energi (hf) dengan tinggi energi total (H1) di kolom 13. Jika
selisih H1 dan H2 berada pada kisaran yang dapat diterima, maka
perkiraan kedalaman air (h) pada kolom 3 merupakan kedalaman air
yang dicari pada titik tersebut dan perhitungan dapat dilanjutkan pada
titik berikutnya. Sebaliknya jika selisihnya masih jauh, maka diulang
dengan harga (h) yang baru.
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 20
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 21
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 22
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 23
5.5.2 Analisa Backwater Kali Baru
Kali Baru merupakan suatu saluran yang berfungsi sebagai kolam tampungan
memanjang yang berhubungan langsung dengan laut. Sehingga dalam analisa
backwaternya tidak digunakan Metode Tahapan Langsung (Direct Step Method) ataupun
Metode Tahapan Standard (Standard Step Method) seperti dalam perhitungan backwater
pada Kali Semarang. Jadi untuk mengetahui kapasitas Kali Baru dipergunakan acuan
elevasi HWL air laur, yaitu + 0,450 yang dibandingkan terhadap elevasi tanggul existing.
Analisa backwater Kali Baru dapat dilihat pada Gambar 5.4 sebagai berikut :
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 24
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 25
Analisa Data
Perencanaan Jaringan Drainase Sub Sistem Bandarharjo Barat
V - 1