[reza] [riki] data debit maksimum limpasan tahunan bendung glapan 1951 - 2003
Post on 30-Oct-2014
130 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Bab 6Bab 6
Analisa HidrologiAnalisa Hidrologi
6.1. MAKSUD DAN TUJUAN
Analisa hidrologi secara umum dilakukan guna mendapatkan karakteristik hidrologi
dan meteorologi daerah aliran sungai. Tujuan studi ini adalah untuk mengetahui
karakteristik hujan, debit dan potensi air, baik yang ekstrim maupun yang wajar yang
akan digunakan sebagai dasar analisis selanjutnya dalam pekerjaan detail desain.
6.2. DAERAH ALIRAN SUNGAI
Penetapan Daerah Aliran Sungai (DAS) dilakukan berdasar pada peta topografi
skala 1 : 25.000 (BAKOSURTANAL, 2002). Deskripsi Daerah Aliran Sungai
Glapan dapat diperiksa pada Lampiran Bab 6.1.
Luas Daerah Aliran Sungai Glapan adalah seluas 796 km2. Pada keadaan Daerah
Aliran Sungai seperti yang ada pada saat ini, berdasarkan informasi dari penduduk
yang berada di sekitar bendung ternyata bahwa aliran air Sungai Glapan pada
musim kemarau sepanjang tahun.
6.3. DATA HUJAN DAN KLIMATOLOGI
6.3.1. CURAH HUJAN
Data hujan sangat diperlukan dalam setiap analisis hidrologi, baik untuk
menghitung debit banjir rancangan maupun menghitung debit andalan
(ketersediaan air). Perhitungan debit banjir rancangan dan debit andalan
(ketersediaan air) menggunakan data hujan yang diperoleh dari 4 stasiun
pengamat hujan yang berpengaruh terhadap Daerah Aliran Sungai (DAS)
bendung Glapan di Sungai Tuntang adalah:
Stasiun Salatiga
Stasiun Ambarawa
Stasiun Tempuran
Stasiun Candiroto
Data yang tersedia masing-masing selama 15 tahun (1992 –2006).
Hasil Analisis Data HujanDesain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-1
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Dari data hujan dilakukan pemilihan hujan harian maksimum dilakukan
dengan memperhatikan tanggal kejadian hujan yang sama pada masing-
masing stasiun.
Untuk analisa rata-rata curah hujan pada Daerah Aliran Sungai (DAS)
menggunakan metode Polygon Thiessen. Dimana Metode Polygon
Thiessen ditentukan dengan cara membuat poligon antar stasiun hujan
pada suatu wilayah DAS kemudian tinggi hujan rata-rata daerah dihitung
dari jumlah perkalian antara tiap-tiap luas poligon dan tinggi hujannya
dibagi dengan luas seluruh DAS. Data hujan bulanan dan harian
maksimum dapat diperiksa pada tabel berikut :
Tabel 6.1.
Faktor Pengaruh Stasiun hujan di DAS Bendung Glapan (Sungai Glapan)
Dengan Metode Polygon Thiessen (Luas DAS = 796 km2)
NO
STASIUN HUJANPOLYGON THIESSEN FACTOR
Prosentase ( % ) Luas DAS ( KM2 )
1 Stasiun Salatiga 0,67 57,08
2 Stasiun Ambarawa 3,04 16,27
3 Stasiun Tempuran 48,69 260,49
4 Stasiun Candiroto 37,60 201,16
Jumlah 100.00 535,00
6.3.2. Kondisi Iklim Dan Klimatologi
Kondisi iklim di daerah studi mempunyai karakteristik temperatur tinggi,
kelembaban udara tinggi dan curah hujan sedang. Temperatur rata-rata
sekitar 27,460C dan kelembaban udara relatif rata - rata 76,43 % dan curah
hujan rata-rata 3.102 mm per tahun. Data klimatologi yang digunakan adalah
data yang tercatat di Stasiun Pengamatan Klimatologi Semarang (Koordinat
060 59' LS dan 1100 23" BT) yang dianggap dekat dengan lokasi proyek.
6.4. DEBIT BANJIR RANCANGAN
Debit banjir rancangan diperoleh dari perhitungan rancangan debit banjir dengan
menggunakan data hujan yang diperoleh dari 4 (empat) stasiun pengamat hujan
mulai tahun 1992 sampai dengan tahun 2006.
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-2
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Metode perhitungan rancangan debit banjir yang digunakan adalah:
Metode Gamma 1
Metode Haspers
Metode Rasional
Metode FSR Jawa – Sumatra
Metode Nakayasu
Hasil dari perhitungan dengan berbagai metode tersebut dapat diperiksa pada Tabel
berikut:
Tabel 6.2.HASIL PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RANCANGAN
DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) BENDUNG GLAPAN (SUNGAI GLAPAN)
6.4.1. Penentuan Debit Banjir Rancangan
Data Debit Limpasan Bendung Glapan.
Data debit limpasan maksimum yang tercatat di Bendung Glapan dari
tahun 1951 s/d yahun 2003, pada awal debit tercatat pada tahun 1951
debit yang melimpah sebesar 626 m3/det. Pada tahun - tahun berikutnya
debit yang melimpah tercatat cukup stabil dengan kisaran 500 m3/det -
1000 m3/det. Peningkatan debit terjadi pada tahun 1993 ke atas yaitu
pada kisaran 700 m3/det - 1800 m3/det. Debit - debit banjir yang
mempunyai besaran di atas 1000 m3/det terjadi pada tahun 1954, 1956,
1975, 1985, 1990, 1990, 1993, 1995, 1996, 1997, 2001.
Dari data tersebut dapat dilihat bahwa frekuensi kejadian banjir di atas
1000 m3/det semakin meningkat pada 10 tahun terakhir.
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-3
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Tabel 6.3. Data Debit Maksimum Limpasan Tahunan Bendung Glapan.
NO TahunDebit
Maksimum NO TahunDebit
Maksimum( m3/det ) ( m3/det )
1 1951 626.00 29 1979 940.002 1952 812.00 30 1980 731.003 1953 480.00 31 1981 798.004 1954 1104.00 32 1982 504.005 1955 626.00 33 1983 348.006 1956 1213.00 34 1984 614.007 1957 390.00 35 1985 1043.008 1958 528.00 36 1986 626.009 1959 504.00 37 1987 423.00
10 1960 704.00 38 1988 504.0011 1961 665.00 39 1989 540.0012 1962 601.00 40 1990 1458.0013 1963 1261.00 41 1991 432.0014 1964 660.00 42 1992 591.0015 1965 469.00 43 1993 1658.0016 1966 540.00 44 1994 792.0017 1967 576.00 45 1995 1267.0018 1968 704.00 46 1996 1514.0019 1969 639.00 47 1997 1769.6020 1970 626.00 48 1998 808.0021 1971 665.00 49 1999 756.7022 1972 358.00 50 2000 778.2023 1973 601.00 51 2001 1110.0324 1974 528.00 52 2002 651.2925 1975 1198.00 53 2003 881.5026 1976 540.0027 1977 540.0028 1978 504.00
Sumber data : Laporan Penunjang
Buku - buku : Laporan Survey dan Perhitungan Hidrologi, Peterman Detail
Desain Penanganan Muara Kali Glapan, PT. Adiccon Mulya, Tahun 2006
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-4
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Debit Kali Tuntang di Muara Hasil Perhitungan SMEC and Associates,1995
Perhitungan besaran debit oleh SMEC and Associates, 1995 ( Glapan River
Flood Control Sub - Project, Design Report ) adalah sebagai berikut :
Q2 = 700 m3/det Q25 = 1350 m3/det
Q5 = 950 m3/det Q50 = 1600 m3/det
Q10 = 1150 m3/det Q100 = 1700 m3/det
Debit dari hasi kajian pekerjaan Detail Desain Penanganan Muara Kali
Glapan, PT. Adiccon Mulya Tahun 2006, didapat besaran debit di muara
Kali Glapan adalah sebagai berikut :
Q2 = 715,714 m3/det Q25 = 1547,777 m3/det
Q5 = 1047,179 m3/det Q50 = 1775,833 m3/det
Q10 = 1269,555 m3/det Q100 = 1886,823 m3/det
Debit Banjir di Bendung Glapan Hasil Transposisi Debit Dari Muara.
Luas DAS Kali Glapan sampai muara 610,80 km2
Luas DAS Klai Glapan sampai Bendung Glapan 535,00 km2
Q Bendung Glapan =
Dengan menggunakan persamaan tersebut, maka debit rencana di
bendung Glapan untuk periode 2 tahun adalah :
SMEC and Associates, 1995 ( Glapan River Flood Control Sub - Project,
Design Report
Q Bendung Glapan =
Detail desain Penanganan Muara Kali Glapan, PT. Adiccon Mulya Tahun
2006,
Q Bendung Glapan =
Selanjutnya untuk perhitungan debit rencana di bendung Glapan hasil
transposisi dapat dilihat pada Tabel 6.4. dan Tabel 6.5 berikut :
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-6
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Tabel :6.4. Debit rencana bendung Glapan SMEC and Associates,
1995 (Glapan River Flood Control Sub-Project, Design
Report)
Periode Ulang
( Tahun )
Debit Rencana di Bendung Glapan
(m3/det)
2 613,20
5 832,20
10 1.007,40
25 1.182,60
50 1.401,60
100 1.489,20
Tabel :6.5. Debit rencana bendung Glapan hasil kajian pekerjaan
Detail Desain Penanganan Muara Kali Glapan, PT.
Adiccon Mulya Tahun 2006.
Periode Ulang
( Tahun )
Debit Rencana di Bendung Glapan
(m3/det)
2 626,97
5 917,33
10 1.100,70
25 1.341,92
50 1.539,65
100 1.635,88
Debit banjir untuk Desain Bendung Glapan oleh SMEC and Associates,
1995 (Reconstruction of Glapan Weir, Design Report)
Rehabilitasi bendung Glapan dilakukan desain ulang pada tahun 1995 oleh
SMEC and Associates dengan istimasi debit banjir rencana Q100 = 2100
m3/det
Perhitungan hidrolika desain yang dilaksanakan untuk bendung Glapan adalah
sebagai berikut :
Pengukuran debit limpas di mercu bendung Glapan berdasarkan perhitungan
hidrolis dengan elevasi mercu + 19.36 dan rata-rata elevasi dasar sungai +
16.00 (Reconstruction of Glapan Weir Design Report, SMEC February 1995).
Debit limpas di mercu bendung Glapan di hitung dengan rumus :
Q = 0,552 . C . W . H3/2
Dimana :
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-7
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Q = debit (m3/det)
C = koefisien debit (C = Co . r1 . r2)
Co = koefisien debit yang merupakan fungsi H dan jari-jari mercu
r1 = faktor reduksi untuk debit Q ≠ Qdesign
r1 = faktor reduksi akibat efek muka air hilir (tailwater level)
W = lebar mercu bendung (m)
H = tinggi energi di atas mercu bendung (m)
Ho = tinggi muka air di atas mercu bendung (m)
Dari rumus tersebut didapat besaran ketinggian dan debit yang limpas di atas
mercu bendung seperti pada Tabel 6.6. berikut ini :
Tabel 6.6. Besaran Ketinggian dan Debit Limpas di Atas Mercu Bendung
H/Ho H(m)
r1 r2 C Q(m3/det)
0,05 0,317 0,802 1 0,802 20
0,10 0,633 0,821 1 0,821 56
0,20 1,266 0,851 1 0,851 156
0,30 1,899 0,879 1 0,879 314
0,40 2,532 0,900 1 0,900 494
0,50 3,165 0,920 1 0,920 706
0,60 3,798 0,940 0,990 0,931 940
0,70 4,431 0,956 0,980 0,937 1.192
0,80 5,064 0,971 0,980 0,952 1.479
1,00 6,330 1,000 0,970 0,970 2.106
1,10 6,400 1,011 0,960 0,971 2.144
1,20 6,475 1,023 0,940 0,962 2.161
Sumber data : Reconstruction of Glapan Weir Design Report, SMEC February 1995Debit banjir rencana Q100 = 2.100 m3/det untuk desain bendung Glapan
Hasil Penentuan Debit Banjir Rancangan di Lokasi Bendung Glapan
Dari data debit limpasan bendung Glapan pada tahun 1997 terjadi banjir
dengan debit sebesar 1.769,60 m3/det dan dari desain rehabilitasi bendung
Glapan oleh SMEC and Associates, 1995 (Reconstruction of Glapan Weir,
Design Report) dengan dengan debit banjir sebesar Q100 = 2.100 m3/det.
Hal tersebut juga didasarkan pada kecenderungan debit banjir maksimum
di bendung Glapan semakin besar dari tahun ke tahun, maka dari hasil
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-8
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
perhitungan debit banjir rancangan Daerah Aliran Sungai ( DAS ) Bendung
Glapan yang hasilnya mendekati adalah perhitungan debit banjir dengan
metode Gama 1, yaitu :
Q2 = 786,25 m3/det. Q20 = 1.740,25 m3/det.
Q5 = 1.253,90 m3/det. Q50 = 1.956,35 m3/det.
Q10 = 1.456,85 m3/det. Q100 = 2.179,84 m3/det.
6.5. KETERSEDIAAN AIR (DEBIT ANDALAN)
Debit andalan adalah debit minimum sungai dengan kemungkinan debit terpenuhi
80% sehingga dapat dapat dipakai untuk kebutuhan irigasi.
Debit andalan pada umumnya dianalisis sebagai debit rata – rata untuk periode
setengah bulanan atau bulanan. Kemungkinan tak terpenuhi ditetapkan 20 %
(kering), untuk menilai tersedianya air berkenaan dengan kebutuhan pengambilan
(diversion requirement).
Debit andalan untuk jaringan irigasi DI. Glapan berasal dari sungai Glapan dengan
luas Daerah Aliran Sungai (DAS) = 535 km2.
Peta Daerah Aliran Sungai (DAS) di lokasi bendung Glapan dapat diperiksa pada
Lampiran Bab 6.1.1.
Data pencatatan debit sungai normal bendung Glapan dihitung berdasarkan asumsi
debit andalan dengan probabilitas (80%) menggunakan metode Flow Characteristic.
Untuk hasil Perhitungan Debit Andalan Daerah Aliran Sungai Glapan Dari
Pencatatan Debit Sungai Normal Minimum Setengah Bulanan Bendung Glapan
dapat dilihat pada Lampiran Bab 6.1.2.
Selain dari pencatatan debit sungai sebagai pembanding, untuk mendapatkan debit
andalan dapat dihitung dengan cara “Analisa Keseimbangan Air (Water Balance) Dr.
FJ. MOCK (1973)”
Metode ini digunakan untuk menghitung harga debit bulanan dari data curah hujan
bulanan, evapotranspirasi, kelembaban tanah dan tampungan air tanah.
Curah hujan rata – rata bulanan di daerah aliran sungai dihitung berdasarkan data
pengukuran curah hujan dan evapotranspirasi yang sebenarnya dari data
meteorologi (metode “Penman”) dan karakteristik vegetasi.
Perbedaan antara curah hujan dan evapotranspirasi mengakibatkan limpasan air
hujan langsung (direct run off), aliran dasar/air tanah dan limpasan air hujan lebat
(storm run off). Untuk hasil Perhitungan Debit Andalan Daerah Aliran Sungai
(DAS) Glapan Dan “Analisa Keseimbangan Air (Water Balance) Dr. FJ. MOCK
(1973)” Di Bendung Glapan dapat dilihat pada Lampiran Bab 6.1.3.
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-9
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
Dari kedua metode tersebut di atas yang dipakai sebagai acuan untuk perhitungan
Debit Andalan yaitu Perhitungan Debit andalan dengan data dari Pencatatan Debit
Sungai Normal Minimum setengah bulanan Bendung Glapan, karena hasil
perhitungannya mendekati kenyataan.
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-10
PT. MAXITECH UTAMA INDONESIAPT. MAXITECH UTAMA INDONESIAEngineering and Management Consultants
FINAL LAPORAN AKHIR
6.6. KEBUTUHAN AIR
Dalam perhitungan Kebutuhan Air Stasiun hujan yang berpengaruh di Catchment
Area Daerah Irigasi Glapan yang berpengaruh yaitu:
- *Stasiun Karangmalang (No.20 C)
- Stasiun Ketapang (No.27)
- Stasiun Pegandon (No.28
- Stasiun Waduk Proto (No.31 A).
Data curah hujan yang tersedia 20 tahun, dari tahun 1987 – 2006.
Dari stasiun-stasiun hujan yang berpengaruh di Cathment Area DI. Glapan tersebut,
dengan menggunakan cara Polygon Thiessen didapat hasil curah hujan bulanan
seperti pada Tabel 6.7.
Tabel 6.7.
Faktor Pengaruh Stasiun Hujan di Cathment Area Daerah Irigasi
Glapan dengan Metode Polygon Thiessen
NO STASIUN HUJAN
POLYGON THIESSEN
FACTOR
Prosentas
e (%)
Cathment Area
(Ha)
1 Stasiun Karang Malang (No. 20
C)
31,23 278.602,83
2 Stasiun Ketapang (No. 27) 23,44 209.108,24
3 Stasiun Pegandon (No. 28) 29,61 264.150,81
4 Stasiun Waduk Proto (No. 31A) 15,72 140.238,12
JUMLAH 100,00 892.100,00
Peta Cathment Area DI. Glapan dapat dilihat pada Lampiran 6.2.1. dan hasil
perhitungan Kebutuhan Air di DI. Glapan dapat diperiksa pada Lampiran
6.2.2.
Desain Rinci Rehabilitasi D.I Glapan (18.740 ha) di Kabupaten Grobogan dan Kabupaten Demak VI-11
top related