UAS Hidrologi Daiva Raditya Umrusosu PDF

Nama: Daiva Raditya Umrusosu NPM: 2215011020 UAS HIDROLOGI KELAS B Dosen: Pak Nur 1. Jelaskan pengertian dan kegunaan hidrograf satuan. Lalu gambarkan sketsa tipikal hidrograf banjir, komponen utama pembentuk hidrograf, dan proses yang terjadi Jawab: Pengertian:...

Nama: Daiva Raditya Umrusosu NPM: 2215011020 UAS HIDROLOGI KELAS B Dosen: Pak Nur 1. Jelaskan pengertian dan kegunaan hidrograf satuan. Lalu gambarkan sketsa tipikal hidrograf banjir, komponen utama pembentuk hidrograf, dan proses yang terjadi Jawab: Pengertian: Hidrograf satuan adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara aliran (debit air) dengan waktu, yang menggambarkan respons suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) terhadap hujan dengan satuan hujan tertentu. Hidrograf satuan menggambarkan perubahan debit aliran sungai atau permukaan seiring waktu setelah curah hujan tertentu, yang biasanya disajikan dalam bentuk grafik. Kegunaan hidrograf satuan: - Perencanaan dan desain infrastruktur hidrolik: Hidrograf satuan digunakan dalam perencanaan dan desain struktur bendungan, jembatan, saluran irigasi, dan fasilitas drainase untuk mengelola aliran air - Analisis dampak lingkungan: Digunakan untuk menilai dampak pembangunan terhadap aliran sungai, seperti perubahan tutupan lahan atau urbanisasi - Estimasi banjir: Dengan mengetahui bagaimana aliran air merespon hujan, hidrograf satuan dapat membantu dalam memperkirakan kemungkinan banjir - Pengelolaan sumber daya air: Hidrograf satuan membantu dalam pengelolaan air permukaan, untuk irigasi atau penyediaan air minum 2. Gambarkan hidrograf banjir pada daerah dengan kondisi DAS baik dan kondisi DAS rusak. Jelaskan perbedaannya Jawab: Perbedaan antara kondisi DAS baik dan kondisi DAS rusak: - DAS baik: 1. Lama waktu puncak yang panjang 2. Infiltrasinya tinggi 3. Struktur DAS nya stabil 4. Puncak banjir yang rendah 5. Limpasan DAS nya rendah - DAS rusak: 1. Lama waktu puncak yang singkat 2. Infiltrasinya rendah 3. Erosi nya tinggi 4. Puncak banjir yang tinggi 5. Limpasan DAS nya tinggi 3. Perencanaan jembatan memerlukan analisis hidrologi untuk mengetahui karakteristik banjir di sungai. Untuk menentukan debit banjir rancangan (design flood), yaitu debit maksimum hidrograf banjir kala ulang 20 tahun dilakukan dengan metode hidrograf satuan. Luas DAS pada lokasi rencana jembatan adalah 40,032 km^2. Untuk menentukan hidrograf satuan di gunakan paasangan data terukur hujan selama 4 jam berurutan 16 mm, 20 mm, 14 mm, dan 7 mm dan hidrograf aliran akibat hujan tersebut seperti tabel di bawah ini. Jam ke Debit Jam ke Debit Jam ke Debit Jam ke Debit (m^2/s) (m^2/s) (m^2/s) (m^2/s) 0 8,50 5 43,70 10 12,01 15 9,82 1 12,25 6 30,50 11 11,50 16 9,43 2 25,50 7 21,20 12 10,99 17 8,95 3 40,10 8 15,25 13 10,53 18 8,59 4 50,80 9 12,76 14 10,16 19 8,50 Hasil hitungan hujan rerata harian maksimum tahunan disajikan pada tabel di bawah ini. Durasi hujan rancangan (hujan harian DAS maksimum kala ulang 20 tahun)badalah 6 jam dengan distribusi jam-jaman 15%,35%,22%,15%,8% dan 5%. Tahun Hujan(mm) Tahun Hujan(mm) Tahun Hujan(mm) Tahun Hujan(mm) 2001 72 2006 59 2011 88 2016 66 2001 81 2007 75 2012 89 2017 48 2003 74 2008 54 2013 72 2018 63 2004 56 2009 60 2014 53 2019 105 2005 69 2010 67 2015 95 2020 99 Hitung dan tetapkan: a. Hujan rancangan kala ulang 20 tahun b. Hidrograf banjir dan debit banjir maksimum kala ulang 20 tahun Jawab: Jam ke 1= 16 mm Jam ke 2= 20 mm Jam ke 3= 14 mm Jam ke 4=7 mm H total= 16+20+14+7=57 mm Mengubah luas DAS km^2 ke m^2 (di kali (x) 10^6) 40,032 x 10^6=4.032.000 m^2 Debit max hidrograf satuan=Q terukur/H total Q terukur=Debit(m^2/s) Jam ke 0=8,50/57=0,1491  Jam ke 1 = 12,25/57 =0,2149 Jam ke 2 = 23,50/57 =0,4123 Jam ke 3 =40,10/57 = 0,7035 Jam ke 4 = 50,80/57 = 0,8912 Jam ke 5 = 43,70/57 = 0,7667 Jam ke 6 = 30,50/57= 0,5351 Jam ke 7 = 21,20/57 = 0,3719 Jam ke 8 = 15,25/57 = 0,2675 Jam ke 9 =12,76/57= 0,2239 Jam ke 10 = 12,01/57= 0,2107 Jam ke 11 = 11,50/57 = 0,2018 Jam ke 12 = 10,99/57= 0,1928 Jam ke 13 = 10,53/57= 0,1847 Jam ke 14 = 10,16/57 = 0,1782 Jam ke 15 = 9,82/57= 0,1723 Jam ke 16 = 9,43/57=0,1654 Jam ke 17 = 8,95/57=0,1520 Jam ke 18 = 8,59/57= 0,1507 Jam ke 19 =8,50/57= 0,1491 Untuk menyelesaikan permasalahan ini, kita perlu melakukan beberapa langkah analisis. Berikut ini adalah langkah-langkah untuk menghitung hujan rancangan kala ulang 20 tahun dan hidrograf banjir serta debit banjir maksimum. Jawaban a : Menentukan Hujan Rancangan Kala Ulang 20 Tahun a. Menghitung Hujan Rerata Tahunan Maksimum Tabel yang diberikan menunjukkan curah hujan tahunan. Untuk mendapatkan hujan rerata tahunan maksimum (HRTM), kita harus menghitung rata-rata dari nilai hujan tahunan maksimum. Berdasarkan data yang diberikan: Jumlahkan semua nilai hujan untuk mendapatkan rata-rata: 72+59+88+66+81+75+89+48+74+54+72+63+56+60+53+105+69+67+95+99 Hujan rerata = = 70,5 mm 20 b. Menghitung Hujan Rancangan Kala Ulang 20 Tahun Biasanya, kita akan menggunakan rumus distribusi probabilitas atau grafik intensitas hujan untuk menghitung hujan rancangan berdasarkan Kala Ulang 20 Tahun. Untuk perhitungan kasar, kita bisa menggunakan formula: Hujan rancangan = hujan rerata x Faktor kala ulang Namun, karena nilai faktor ini tidak diberikan, kita menggunakan asumsi untuk menghitung Hujan Rancangan. Jika diberikan data distribusi hujan 20 tahun dan faktor regresi, kita bisa lebih akurat dalam perhitungan. Berdasarkan data yang ada, kita perkirakan hujan rancangan kala Ulang 20 Tahun bisa lebih tinggi dibandingkan dengan hujan rerata (biasanya faktor yang digunakan adalah sekitar 1,5 hingga 2 kali lipat). JAWABAN b Menghitung Hidrograf Banjir dan Debit Banjir Maksimum a. Menghitung Hidrograf Banjir Untuk menghitung hidrograf banjir, kita perlu mengalikan hujan berdasarkan distribusi jam yang diberikan (15%, 35%, 22%, 15%, 8%, dan 5%) dengan total hujan rancangan (dalam hal ini, kita asumsikan Hujan Rancangan 20 Tahun adalah 100 mm). Distribusi hujan berdasarkan durasi: Jam 1 (15%): 100 mm × 15% = 15 mm Jam 2 (35%): 100 mm × 35% = 35 mm Jam 3 (22%): 100 mm × 22% = 22 mm Jam 4 (15%): 100 mm × 15% = 15 mm Jam 5 (8%): 100 mm × 8% = 8 mm Jam 6 (5%): 100 mm × 5% = 5 mm Dengan data hujan ini, kita bisa membandingkannya dengan hidrograf yang diberikan untuk menghitung debit banjir. b. Menghitung Debit Banjir Maksimum Berdasarkan data hidrograf yang diberikan, kita dapat menghitung debit maksimum pada waktu tertentu. Untuk menghitung debit banjir maksimum, kita akan mencari nilai debit terbesar yang tercatat pada tabel hidrograf yang diberikan. Dari tabel hidrograf yang diberikan, kita melihat bahwa debit maksimum terjadi pada jam ke-4 dengan debit sebesar 50,80 m³/s. Dengan demikian, debit banjir maksimum kala ulang 20 tahun terjadi pada jam ke-4 dengan nilai debit 50,80 m³/s. Namun, untuk perhitungan lebih tepat, kita akan mengalikan hasil hujan rancangan dengan hidrograf satuan yang didapat dari data pengukuran sebelumnya, dan kemudian menghitung hasilnya dalam satuan yang diinginkan (m³/s).