c (koefisien run off)

Click here to load reader

Download C (Koefisien Run Off)

Post on 13-Jun-2015

5.198 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Koefisien run offNisbah antara laju puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan yang dipengaruhi oleh laju infiltrasi tanah, tanaman penutup tanah, dan intensitas hujan

Metode Rasional (Rational Method)Dalam menentukan laju puncak aliran permukaan mempertimbangkan masa konsentrasi, yaitu masa yang diperlukan oleh air yang mengalir di permukaan tanah dari tempat yang terjauh dalam daerah aliran untuk mencapai tempat keluarnya pada daerah aliran tersebut. Prediksi laju puncak aliran permukaan diperlukan untuk merencanakan saluran-saluran air, bendung, teras, dan saluran-saluran penyalur air lainnya.

Q = C.i.AQ = debit rencana C = Koefisien limpasan (berbeda-beda untuk macam-macam DAS) harus ditentukan berdasarkan : R.O P i = Intensitas hujan A = luas DAS Yang termasuk metode Rasional adalah : Metode Melchior Metode Weduwen

Dahulu sering dipakai di Indonesia tapi kini sudah ditinggalkan karena dianggap estimasi terlalu besar

Metode Melchior (rumus Pascher)

Qp = . .q.A Limpasan= koefisien limpasan = Curah hujan total Hujan rata-rata DAS yang bersangkutan = koefisien reduksi = Hujan harian maksimum dari salah satu stasiun dalam DAS tersebut pada hari yan sama

q = besarnya hujan terbesar (max. point rain fall (m3/det/km2) A = luas DAS (km2) Qp = debit puncak banjir (m3/det)

Metode Weduwen = koefisien limpasan =

Qp = Limpasan . .q.ACurah hujan total

= 0,2 +

0,8 Tc + 1

Tc = waktu konsentrasi = waktu yang dibutuhkan air untuk bergerak dari titik terjauh mencapai titik tertentu di hilir sungai (mulut DAS)

T + 1 10 + 8 F T + 9 = koefisien reduksi = 1 0 +F 8T = Duration hujan yang diharapkan dapat menyebabkan banjir = 2 Tc F = luas ellips yang dapat mencakup DAS = 1/4. .a.b a = sumbu panjang ellips (km) b = sumbu pendek ellips (km) q = besarnya hujan terpusat yang maksimum (m3/det/km2) A = luas DAS (km2) Qp = debit puncak banjir (m3/det)

=

2.4.T + 360 6.T + 7

1 Q= f .r. A = 0,277 frA 3,6Q adalah debit banjir maksimum (m3/detik) f adalah koefisien pengaliran/limpasan

Sosrsodarsono dan Takeda (1987)

r adalah intensitas curah hujan rata-rata selama waktu tiba dari banjir (mm/jam) A adalah daerah pengaliran (km2)

Jika terjadi hujan selama 1 jam dengan intensitas 1 mm/jam dalam daerah seluas 1 km2, maka debit banjir adalah sebesar 0,2778 m3/detik dan melimpas merata selama 1 jam

Koefisien pengaliran/Koefisien limpasan mempunyai 2 defenisi :(Besarnya puncak limpasan)

f1 =(Intensitas curah hujan rata-rata selama waktu tiba dari banjir)x(Derah pengaliran)

(Jumlah limpasan) f2 = (Jumlah curah hujan)

f1 adalah koefisien pengaliran puncak (untuk membedakan dengan f2) f2 digunakan untuk sungai-sungai biasa Jika pembangunan di kemudian hari di daerah pengaliran itu harus turut dipertimbangkan, maka pada perhitungan banjir lebih baik digunakan koefisien yang lebih besar dari 0,70 dan koefisien yang kurang dari 0,50 harus ditiadakan .????

Tabel Koefisien limpasan (oleh Dr. Monobe) (Koefisien pengaliran sungai-sungai di Jepang)Kondisi daerah pengaliran dan sungai Daerah pegunungan yang curam Daerah pegunungan tersier Tanah bergelombang dan hutan Tanah dataran yang ditanami Persawahan yang diairi Sungai di daerah pegunungan Sungai kecil di dataran Sungai besar yang lebih dari setengah Daerah pengalirannya terdiri dari dataran Harga dari f 0,75 0,90 0,70 0,80 0,50 0,75 0,45 0,60 0,70 0,80 0,75 0,85 0,45 0,75 0,50 0,75

R' f =1 =1 f ' Rt

f =1 f =1 s Rtf adalah koefisien pengaliran

Dr. Kawakami (koefisien tidak tetap, tetapi berbeda-beda tergantung dari curah hujan)

f adalah laju kehilangan =

R

Rt adalah Jumlah curah hujan (mm) R adalah kehilangan curah hujan (mm) , s adalah tetapan

Asdak (1995) Q= 0,0028C.i.Aq = Air larian (debit) puncak (m3/detik) air larian (mm) C = Koefisien air larian = curah hujan (mm) i = Intensitas hujan (mm/jam)Defenisi f2

A = luas DAS (ha)

Ambar et al. (1985) dalam Asdak (1995)Cara perhitungan sederhana untuk menentukan besarnya koefisien air larian : 1) Hitung curah hujan rata-rata suatu DAS pada tahun tertentu (t), misalnya P = mm/tahun. 2) Ubah satuan curah hujan tersebut menjadi m/tahun yaitu dengan mengalikan bilangan 1/1000, sehingga curah hujan tersebut menjadi P/1000 m/tahun. 3) Hitung jumlah air yang mengalir melalui outlet sungai yang bersangkutan pada tahun t tersebut dengan cara : Bulan Debit rata-rata (Q) (m3/det) Q1 Q2 Jumlah hari (d) Total debit (dx86400xQ) (m) 31 x 86400 x Q1 28 x 86400 x Q2 31 x 86400 x Q12

Januari Pebruari Desember

31 hari 28 hari 12 1

d x 86400 x Q(m 3 ) Total debit setahun =

4) Hitung volume total curah hujan di DAS tersebut dengan cara mengalikannya terhadap luas areal DAS (A), yaitu : Volume P = P/1000 x AP adalah curah hujan (mm/tahun) A adalah luas DAS (m2)

5) Hitung koefisien air larian (C), yaitu :

(d x 86400 x Q) C= P 1 ( )( A) 1000

12

C adalah koefisien air larian Q adalah debit rata-rata bulanan (m3/det) P adalah curah hujan rata-rata setahun di DAS yang bersangkutan (mm/th) A adalah luas DAS (m2)

Larson dan Reich (1973) dalam Arsyad (2006) q= 0,0028C.i.A

Luas DAS < 800 ha

q = laju puncak aliran permukaan yang diharapakan untuk suatu hujan dengan interval tertentu (m3/detik) Laju puncak aliran permukaan C = Koefisien aliran permukaan = Intensitas hujan i = Intensitas hujan (mm/jam) A = luas DAS (ha)

Defenisi f1

Asumsi : 1. Hujan jatuh dengan intensitas yang seragam selama paling sedikit sama dengan waktu konsentrasi DAS; 2. Curah hujan yang terjadi dengan intensitas yang seragam di atas seluruh DAS.

Koefisien aliran permukaan (C) untuk DAS pertanian bagi tanah kelompok Hidrologi B (Schwab, et al. 1981)Tanaman Penutup Tanah Koefisien C untuk Laju Hujan dan Kondisi Hidrologi 25 mm jam- 100 mm 2000 mm jam1 1 jam-1 Tanaman dalam baris, buruk Tanaman dalam baris, baik Padian, buruk Padian, baik Padang rumput potong, pergiliran tanaman, baik Padang rumput, penggembalaan tetap, baik Hutan dewasa, baik 0,63 0,47 0,38 0,18 0,29 0,02 0,65 0,56 0,38 0,21 0,36 0,17 0,66 0,62 0,38 0,22 0,39 0,23

0,02

0,10

0,15

Faktor konversi nilai C ke dalam kelompok Hidrologi lainnya (Schwab, et al. 1981)Tanaman Penutup Tanah Faktor Konversi dari Kelompok B ke dan Kondisi Hidrologi kelompok A Kelompok C Kelompok D

Tanaman dalam baris, buruk Tanaman dalam baris, baik Padian, buruk Padian, baik Padang rumput potong, pergiliran tanaman, baik Padang rumput, penggembalaan tetap, baik Hutan dewasa, baik

0,89 0,86 0,86 0,84 0,81 0,64

1,09 1,09 1,11 1,11 1,13 1,21

1,12 1,14 1,16 1,16 1,18 1,31

0,45

1,27

1,40

Kelompok hidrologi (US Soil Conservation Services, SCS) : Kelompok A = Pasir dalam, loess dalam, debu yang beragregat Kelompok B = Loess dangkal, Lempung berpasir. Kelompok C = Lempung berliat, lempung berpasir dangkal, tanah berkadar bahan organik rendah, dan tanah-tanah yang berkadar liat tinggi Kelompok D = Tanah-tanah yang mengembang secara nyata jika basah, liat berat, plastis, dan tanah-tanah salin tertentu. Hubungan laju infiltrasi minimum dengan kelompok tanah : Kelompok Tanah A B C D Laju Infiltrasi Minimum (mm jam-1 ) 8 12 48 14 01

Koefisien aliran permukaan (C) untuk Daerah Urban (Schwab, et al. 1981)Macam Daerah Koefisien C 0,70 0,90 0,50 0,70 0,30 0,40 0,60 0,25 0,50 0,50 0,60 0,75 0,40 0,70 Daerah perdagangan : - Pertokoan (down town) - Pinggiran Pemukiman : - Prumahan satu kelaurga - Perumahan berkelompok, terpisah-pisah - Perumahan berkelompok, bersambungan - Suburban - Daerah apartemen Industri : - Daerah industri ringan - Daerah industri berat Taman, pekuburan Tempat bermain Daerah stasiun kereta api Daerah belum diperbaiki Jalan Bata : - Jalan, hamparan - Atap

0,50 0,80 0,60 0,90 0,10 0,25 0,20 0,35 0,20 0,40 0,10 0,30 0,70 0,95 0,75 0,85 0,75 0,95

Waktu Konsentrasi (Tc) Kirpich (1940)Waktu yang diperlukan oleh air untuk mengalir dari titik yang paling jauh ke tempat kelaur yang ditentukan, setelah tanah menajdi jenuh air dan depresi-depresi kecil terpenuhi

Tc = 0,0195 L0,77 Sg-0,385Tc adalah waktu konsentrasi (menit) L adalah panjang aliran (meter) Sg adalah lereng daerah aliran (meter/meter) atau perbedaan elevasi antara tempat keluar dengan titik terjauh dibagi jarak antara keduanya (atau panjang garis penghubung)

Waktu Konsentrasi (Tc) untuk Daerah Aliran Sungai (DAS) Kecil yang Dihitung dengan Persamaan Kirpich Panjang Maksimum Aliran (m) Waktu Konsentrasi (Tc) (menit) Lereng DAS (%) 0,05 100 150 200 250 500 750 1000 1500 2000 13 17 21 25 43 59 74 101 126 0,1 10 13 16 20 33 46 57 78 97 0,5 5 7 9 11 18 25 31 42 52 1,0 4 5 7 8 14 19 23 32 40 2,0 3 4 5 6 10 14 18 25 31 5,0 2 3 4 4 7 10 13 17 21

Waktu Konsentrasi (Tc) McCuen (1982)US Soil Conservation Service (1972) Metode Waktu Tenggang (lag method) :

5 T = TL C 3L0,8 ( S + 1) 0, 7 TL = 0,5 1900Y1000 S= 10 CN

Tc adalah waktu konsentrasi TL adalah waktu tenggang antara terjadinaya hujan lebih sampai terjadinya aliran puncak (peak discharge)(jam) Y adalah kemiringan permukaan tanah (%) L adalah panjang hidrolik (kaki) S adalah retensi maksimum (inci) CN (Curve Number) adalah suatu indeks yang menyatakan pengaruh bersama tanah, penggunaan tanah, perlakuan yang diberikan pada tanah pertanian, keadaan hidrologi dan kandungan air tanah, terhadap besarnya aliran permukaan.

Metode Tanah Darat (upland method) :

L T = c VTc adalah waktu konsentrasi (detik) L adalah panjang hidrolik (waktu tempuh) aliran air (kaki) V adalah kecepatan aliran (kaki detik-1) Nilai didapat dari kurva Nilai TC dibagi 3600 untuk merubah detik ke jam.