BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Dalam pengolahan suatu
Daerah Aliran Sungai (DAS) harus memperhatikan badan air DAS tersebut. Karena
pegelolaan DAS akan sangat berpengaruh pada badan airnya. Pengolahan DAS yang
salah akan berdampak pada keberlansungan badan air (sungai), yaitu fluktuasi
debit air yang sangat tinggi serat bekurangnya daya tampung sungai.
Berkurangnya daya tampung sungai disebabkan oleh pendangkalan sungai atau badan
air akibat sedimentasi partikel-partikel tanah yang dibawa oleh aliran air.
Sedimentasi dipengaruhi
oleh beberapa faktor, yaitu tinggat erosi pada hulu, debit sungai dan
lain-lain. Debit sungai adalah volume air yang mengalir per satuan waktu. Dalam
perhitungan debit sungai yang dilakukan pada titik outlet tertentu, data yang
dibutuhkan berupa laju aliran sungai dan luas penampang melintang outlet itu
sendiri. Dengan demikian, variable yang mempengaruhi debit sungai adalah laju aliran,
lebar sungai, tinggi muka air (TMA) pada outlet, dan faktor-faktor kecil
lainnya.
Sedangkan beban
sedimentasi yang terjadi di badan sungai juga dipengaruhi oleh beberapa faktor,
faktor utama yang mempengaruhi beban sedimentasi adalah debit sungai dan
konsentrasi sedimen yang dibawa oleh aliran sungai tersebut.
Untuk mempermudah
dugaan data debit sungai, maka dilakukan permodelan antara salah satu faktor
yang mempengaruhi debit aliran pada suatu outlet yaitu mengaitkan antara tinggi
muka air dengan debit suangai. Serta untuk menduga beban sedimen suatu sungai
juga bisa dilakukan dengan permodelan antara faktor yang mempengaruhi yaitu
debit sungai dengan beban sedimen.
Dalam menganalisis
suatu daerah aliran sungai DAS, apakah DAS tersebut baik, maka dilakukan
analisis hidrograf. Analisis hidrograf ini merupakan salah satu metode yang
digunakan untuk menghitung aliran permukaan lansung (Direct run off)
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum
ini adalah:
1. Membuat
model yang menghubungkan antara tinggi muka air (TMA) sungai dengan debitnya.
2. Membuat
model yang menghubungkan antara debit sengai dengan beban endapan pada sungai
tersebut.
3. Mampu
menganalisis grafik hidrograf.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Lengkung aliran debit (Discharge Rating Curve), adalah kurva
yang menunjukkan hubungan antara tinggi muka air dan debit pada lokasi
penampang sungai tertentu. Debit sungai adalah volume air yang melalui
penampang basah sungai dalam satuan waktu tertentu, biasanya dinyatakan dalam
satuan m3/detik atau l/detik. Lengkung aliran dibuat berdasarkan data
pengukuran aliran yang dilaksanakan pada muka air dan waktu yang berbeda-beda.
Kemudian data pengukuranan aliran tersebut digambarkan pada kertas arithmatik
atau kertas logaritmik, tergantung pada kondisi lokasi yang bersangkutan.
Tinggi muka air digambarkan pada sumbu vertikal sedang debit sumbu horizontal.
Lengkung aliran disamping berguna untuk dipakai sebagai dasar penentuan
besarnya debit sungai di lokasi dan tinggi muka air pada periode waktu
tertentu, juga dapat digunakan untuk mengetahui adanya perubahan sifat fisik
dan sifat hidraulis dari lokasi penampang sungai yang bersangkutan (Suryatmojo, 2006).
Sedimen-discharge
rating adalah metode kurva dikenal dalam
memprediksi debit sedimen tersuspensi. Korelasi biasanya
dikembangkan sebagai hubungan antara muatan sedimentasi dan debit. Idealnya, yang diukur debit
dan konsentrasi sedimen dilakukan terus menerus, sebagai beban ditangguhkan
sedimen lebih tergantung
pada sumber, yaitu tingkat erosi pada daerah tangkapan air daripada sungai hidrolik.
Dalam prakteknya, debit dan konsentrasi
sedimen dilakukan sebentar-sebentar atau di
tempat, karena memakan waktu dan biaya. Oleh
karena itu, penggunaan kurva
debit sedimen-rating
untuk memprediksi sedimentasi dapat menghasilkan kesalahan. (Wulandari,
2004).
Menurut Walling (1977) dalam Fan dan
Morris (1997), menyatakan bahwa pemakaian rating curve yang diturunkan
dari data konsentrasi sedimen dan debit aliran sesaat digabungkan dengan
rangkaian data debit harian rata-rata akan menghasilkan perkiraan hasil sedimen
(sediment yield) lebih kecil 50 persen untuk aliran yang terkecil. Hal
ini dikarenakan aliran harian rata-rata tidak mewakili debit puncak.
Hidrograf adalah grafik
yang menggambarkan hubungan antara unsur-unsur aliran (tinggi dan debit) dengan
waktu (stage hydrograph, ducharge hydrograph). Hidrograf merupakan dari
responsi dari hujan yang terjadi. Kurva ini memberikan gambaran mengenai
berbagai kondisi yang ada di suatu daerah pada waktu yang bersamaan (Iqbal,
2009). Hidrograf satuan merupakan salah satu metode yang masih banyak
diterapkan untuk prakiraan banjir rancangan. Metode hidrograf satuan merupakan
metode yang sederhana, mudah dalam penerapannya, dan memberikan hasil prakiraan
hidrograf banjir yang relatif akurat (Sujono 2007).
BAB III
METODOLOGI
3.1 Waktu
dan Tempat
Praktikum Analisis
Hubungan TMA (Tinggi Muka Air) dengan Debit Sungai dan Analisis Hubungan Debit
Sungai dengan Beban Endapan Serta Analisis Hidrograf ini dilakukan pada hari
Rabu tanggal 7 Desember 2011 pada pukul 14.00-17.00 WIB yang bertempat di ruang
A4 Sosial Ekonomi Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan IPB
3.2 Alat
dan bahan
Alat dan bahan yang
digunakan pada praktikum ini adalah
1. Data
sekunder
2. Laptop
(ms. Excel)
3.3 Langkah
Kerja
Langkah yang dilakukan dalam praktikum
kali ini adalah :
1.
Mencari hubungan antara Q dengan TMA
2.
Mencari hubungan antara Q dengan QS
3.
Menentukan debit maksimum
4.
menetukan direct runoff
5.
Menentukan Vtotal DRO
6.
Menetukan tebal DRO
7.
Menentukan koefisien run off
8.
Menetukan hidrograf satuan
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
2.1 Hasil
Tabel 1
Hubungan Tinggi Muka Air (TMA) dengan Debit Sungai (Q) [R2 = 1]
|
No
|
TMA
(meter)
|
Q
= 220.9TMA1.5663 (m3/s)
|
|
1
|
0.13
|
9.044
|
|
2
|
0.21
|
19.168
|
|
3
|
0.19
|
16.387
|
|
4
|
0.18
|
15.057
|
|
5
|
0.14
|
10.157
|
|
6
|
0.14
|
10.157
|
|
7
|
0.12
|
7.978
|
|
8
|
0.14
|
10.157
|
|
9
|
0.2
|
17.758
|
|
10
|
0.18
|
15.057
|
|
11
|
0.17
|
13.767
|
|
12
|
0.18
|
15.057
|
|
13
|
0.17
|
13.767
|
|
14
|
0.17
|
13.767
|
Grafik 1. Rating curve
Tabel 2
Hubungan Debit Sungai (Q) dengan Beban Endapan (Qs) [R2 =
0.8936]
|
No
|
Debit
Sungai (m3/s)
|
Qs
= 0.0044Q1.9965 (ton/hari)
|
|
1
|
9.044
|
0.357
|
|
2
|
19.168
|
1.600
|
|
3
|
16.387
|
1.170
|
|
4
|
15.057
|
0.988
|
|
5
|
10.157
|
0.450
|
|
6
|
10.157
|
0.450
|
|
7
|
7.978
|
0.278
|
|
8
|
10.157
|
0.450
|
|
9
|
17.758
|
1.374
|
|
10
|
15.057
|
0.988
|
|
11
|
13.767
|
0.826
|
|
12
|
15.057
|
0.988
|
|
13
|
13.767
|
0.826
|
|
14
|
13.767
|
0.826
|
Grafik 2
sediment discharge rating curve
Grafik 3
Grafik Hidrograf
2.2 Pembahasan
Dari analisis data yang
dilakukan pada data, untuk permodelan yang menghubungkan antara tinggi muka air
(TMA) dengan debit sungai maning. Dengan menggunakan rating curve, diperoleh
model persamaan yang menghubungkan antara debit sungai (Q) dengan tinggi muka
air (TMA), yaitu Q = 220.9TMA1.5663 dan dengan R2 = 1
atau 100%. Dengan demikian, dengan menggunakan model persamaan tersebut tinggi
muka air (TMA) sangat dapat digunakan untuk menduga besar debit sungai (m3/s
pada outlet dimana data tersebut diambil.
Pada pemodelan yang
menghubungkan antara debit sungai degan beban endapan pada sungai. Dengan
menggunakan rating curve, diperoleh
model persamaan yang menghungkan beban endapa (Qs) dengan debit sungai
(Q), yaitu Qs = 0.0044Q1.9965 dan dengan R2 = 0.8936 atau
89.36%. Hal ini menunjukkan bahwa debit sungai bisa digunakan untuk menduga
besarnya beban endapan ton/hari), namun harus dilakukan pengoreksian atau
penambahan variable lainnya.
pada praktikum analisis grafik hidrograf
ini dilakukan pada DAS yang memiliki luas 576.500 m2. Dari grafik
historaf tersebut dapat dilihat bahwa
puncak dari direct run off (DRO)
terjadi secara bersamaan dengan curah hujan tertinggi. Walaupun pada hari hujan
kedua memiliki curah hujan yang lebih rendah dari hari hujan pertama, namun DRO
yang terjadi tetap menunjukkan peningkatan dari hari pertama hujan ke hari
kedua hujan. Hal ini disebabkan oleh, DRO untuk mencapai outlet membutuhkan
waktu lebih dari satu hari. Sedangkan pada hari hari keenam hujan dengan hari
ketujuh hujan diselingi oleh satu hari tanpa hujan, hal ini menyebabkan DRO
mulai stabil pada awal hari hujan ketujuh. Dan dari data yang diperoleh didapat
koefisien run off sebesar 0.148184.
KESIMPULAN
Pada praktikum ini,
praktikan telah berhasil membuat model persamaan dengan menggunakan metode rating curve yang menghubungkan antara
tinggi muka air (TMA) dengan debit sungai (Q) dan memperoleh R2 = 1.
Hal ini menunjukkan bahwa tinggi muka air sangat dapat digunakan untuk menduga
besar debit sungai. Selain itu, praktikan juga telah berhasil membuat
model persamaan tang menghubungkan debit
sungai (Q) dengan beban endapan sungai (Qs) dan memperoleh R2 =
0.8936. hal ini juga menunjukkan bahwa debit
sungai dapat menduga besar beban endapan yang terjadi pada sungai
tersebut. Dan praktikan telah mampu menganalisis grafik hidrograf.
DAFTAR PUSTAKA
Iqbal, M. 2009. Hidrograf. [terhubung berhala]. http://sipil-inside.blogspot.com/2009/10/hidrograf.html.
(12 November 2011)
Morris, Gregory L. and Jiahua Fan (1998), Reservoir
Sedimentation Handbook : Design and Management of Dams, Reservoirs, and
Watersheds for Sustainable Use, McGraw-Hill Company.
Suryatmadjo,
Hatma. 2007. Metode Pengukuran Debit
Aliran. http://mayong.staff.ugm.ac.id/site/?page_id=110.
Diakses pada tanggal 10 Desember
2011.
Wulandari, A. 2004. EVALUASI PENGGUNAAN LENGKUNG LAJU DEBIT-SEDIMEN (SEDIMENT-DISCHARGE RATING CURVE) UNTUK MEMPREDIKSI SEDIMEN LAYANG. [terhubung berkala]. http://eprints.undip.ac.id/4670/. (13 November 2011)
Lampiran
Tabel tabulasi data
perhitungan debit sungai dan beban endapan
|
No
|
Tanggal Hujan
|
S
|
t
|
waktu
|
v Pelampung
|
λ
|
g
|
V air
|
TMA
|
A
|
P
|
Q
|
||
|
(m)
|
1
|
2
|
3
|
rata-rata
|
(m/s)
|
(m/s)
|
(m)
|
(m^2)
|
(m)
|
(M^3/s)
|
||||
|
1
|
18-Jul-10
|
11
|
13
|
12
|
13
|
12.66667
|
0.86842
|
0.03846
|
0.99558
|
0.86459
|
0.13
|
0.117
|
2.06
|
0.101156
|
|
2
|
19-Jul-10
|
11
|
9
|
9
|
9
|
9.00000
|
1.22222
|
0.02381
|
0.99550
|
1.21672
|
0.21
|
0.189
|
2.22
|
0.22996
|
|
3
|
19-Jul-10
|
11
|
10
|
10
|
10
|
10.00000
|
1.10000
|
0.02632
|
0.99551
|
1.09506
|
0.19
|
0.171
|
2.18
|
0.187256
|
|
4
|
19-Jul-10
|
11
|
11
|
10
|
11
|
10.66667
|
1.03125
|
0.02778
|
0.99552
|
1.02663
|
0.18
|
0.162
|
2.16
|
0.166314
|
|
5
|
4-Aug-10
|
11
|
11
|
11
|
12
|
11.33333
|
0.97059
|
0.03571
|
0.99557
|
0.96629
|
0.14
|
0.126
|
2.08
|
0.121752
|
|
6
|
4-Aug-10
|
11
|
13
|
12
|
12
|
12.33333
|
0.89189
|
0.03571
|
0.99557
|
0.88794
|
0.14
|
0.126
|
2.08
|
0.11188
|
|
7
|
9-Aug-10
|
11
|
14
|
13
|
13
|
13.33333
|
0.82500
|
0.04167
|
0.99560
|
0.82137
|
0.12
|
0.108
|
2.04
|
0.088708
|
|
8
|
11-Aug-10
|
11
|
11
|
12
|
12
|
11.66667
|
0.94286
|
0.03571
|
0.99557
|
0.93868
|
0.14
|
0.126
|
2.08
|
0.118273
|
|
9
|
20-Aug-10
|
11
|
9
|
9
|
9
|
9.00000
|
1.22222
|
0.02500
|
0.99551
|
1.21673
|
0.2
|
0.18
|
2.200
|
0.219011
|
|
10
|
21-Aug-10
|
11
|
9
|
10
|
9
|
9.33333
|
1.17857
|
0.02778
|
0.99552
|
1.17329
|
0.18
|
0.162
|
2.160
|
0.190073
|
|
11
|
22-Aug-10
|
11
|
9
|
9
|
10
|
9.33333
|
1.17857
|
0.02941
|
0.99553
|
1.17330
|
0.17
|
0.153
|
2.140
|
0.179515
|
|
12
|
23-Aug-10
|
11
|
9
|
10
|
10
|
9.66667
|
1.13793
|
0.02778
|
0.99552
|
1.13283
|
0.18
|
0.162
|
2.160
|
0.183519
|
|
13
|
24-Aug-10
|
11
|
10
|
10
|
10
|
10.00000
|
1.10000
|
0.02941
|
0.99553
|
1.09508
|
0.17
|
0.153
|
2.140
|
0.167548
|
|
14
|
25-Aug-10
|
11
|
10
|
9
|
9
|
9.33333
|
1.17857
|
0.02941
|
0.99553
|
1.17330
|
0.17
|
0.153
|
2.140
|
0.179515
|
|
No
|
Hari hujan
|
N Beton
|
(A/P)^2/3
|
S^0.5
|
V Manning
|
Q Manning
|
Cs(ppm)atau (mg/l)
|
Q Persamaan
|
Qs
|
Qs persamaan
|
|
(m3/s)
|
(ton/hari)
|
(ton/hari)
|
||||||||
|
1
|
18-Jul-10
|
0.025
|
0.1478
|
13.0779
|
77.29
|
9.043
|
54.324
|
9.044
|
0.474787
|
0.357
|
|
2
|
19-Jul-10
|
0.025
|
0.1935
|
13.0779
|
101.24
|
19.134
|
84.5
|
19.168
|
1.678892
|
1.600
|
|
3
|
19-Jul-10
|
0.025
|
0.1832
|
13.0779
|
95.86
|
16.392
|
73
|
16.387
|
1.181061
|
1.170
|
|
4
|
19-Jul-10
|
0.025
|
0.1778
|
13.0779
|
93.03
|
15.071
|
63.2
|
15.057
|
0.908156
|
0.988
|
|
5
|
4-Aug-10
|
0.025
|
0.1542
|
13.0779
|
80.69
|
10.167
|
49.74
|
10.157
|
0.523234
|
0.450
|
|
6
|
4-Aug-10
|
0.025
|
0.1542
|
13.0779
|
80.69
|
10.167
|
32.34
|
10.157
|
0.312613
|
0.450
|
|
7
|
9-Aug-10
|
0.025
|
0.1410
|
13.0779
|
73.76
|
7.966
|
37
|
7.978
|
0.283582
|
0.278
|
|
8
|
11-Aug-10
|
0.025
|
0.1542
|
13.0779
|
80.69
|
10.167
|
46.27
|
10.157
|
0.472825
|
0.450
|
|
9
|
20-Aug-10
|
0.025
|
0.1885
|
13.0779
|
98.59
|
17.746
|
82.7
|
17.758
|
1.564896
|
1.374
|
|
10
|
21-Aug-10
|
0.025
|
0.1778
|
13.0779
|
93.03
|
15.071
|
79.76
|
15.057
|
1.309846
|
0.988
|
|
11
|
22-Aug-10
|
0.025
|
0.1723
|
13.0779
|
90.11
|
13.787
|
45.88
|
13.767
|
0.711605
|
0.826
|
|
12
|
23-Aug-10
|
0.025
|
0.1778
|
13.0779
|
93.03
|
15.071
|
66.9
|
15.057
|
1.06077
|
0.988
|
|
13
|
24-Aug-10
|
0.025
|
0.1723
|
13.0779
|
90.11
|
13.787
|
45.7
|
13.767
|
0.661559
|
0.826
|
|
14
|
25-Aug-10
|
0.025
|
0.1723
|
13.0779
|
90.11
|
13.787
|
46.4
|
13.767
|
0.71967
|
0.826
|
Tabel tabulasi data
perhitungan hidrograf
|
tanggal
|
CH (mm)
|
Q (m3/s)
|
BF (m3/s)
|
DRO (m3/s)
|
VDRO (m3)
|
Tebal DRO
|
Hidrograf satuan
|
|
5/4/2008
|
19.8
|
0.020295
|
0.020295
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
6/4/2008
|
11.5
|
0.029178
|
0.020295
|
0.008883
|
767.4912
|
1.3312944
|
0.000617996
|
|
7/4/2008
|
30.5
|
0.050444
|
0.020295
|
0.030149
|
2604.8736
|
4.5184278
|
0.002097486
|
|
8/4/2008
|
15.7
|
0.039254
|
0.020295
|
0.018959
|
1638.0576
|
2.8413835
|
0.00131899
|
|
9/4/2008
|
11
|
0.039254
|
0.020295
|
0.018959
|
1638.0576
|
2.8413835
|
0.00131899
|
|
10/4/2008
|
6
|
0.039254
|
0.020295
|
0.018959
|
1638.0576
|
2.8413835
|
0.00131899
|
|
12/4/2008
|
2.5
|
0.020295
|
0.020295
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
total
|
97
|
0.237974
|
0.142065
|
0.095909
|
8286.5376
|
14.373873
|
0.006672454
|
Luas DAS 576500 m2
Koefisien run off DAS 0.148184
uraian yg disampaikan simple dan tuntas. terima kasih mas Adly Firma telah berbagi ilmu dengan sesamanya, yang tentunya sangat bermanfaat terutama bagi kami-kami yang berkecimpung dalam pengelolaan sumber daya air. semoga kebaikan mas menjadi ladang amal yang akan mendapat balasan dari Tuhan Yang Maha Pemurah.
BalasHapus