Matakuliah
Tahun
Versi
: S0634/Hidrologi dan Sumber Daya Air
: 2006
:
Pertemuan 16
Penelusuran Banjir
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Mahasiswa dapat menunjukkan
hubungan antara antara elevasi muka
air, luas genangan dan volume
reservoir
2
Outline Materi
• Materi 1: Konsep Penelusuran Banjir
• Materi 2:Metode Muskingum & PULS
3
PENELUSURAN BANJIR ( FLOOD ROUTING )
4
BATASAN
Penelusuran banjir (flood routing) adalah suatu prosedure untuk
menentukan perkiraan waktu dan besaran banjir di suatu titik
di sungai berdasar data yang diketahui di sebelah hulu.
(Lawler, 1964)
MANFAAT
1. Mengetahui hidrograf sungai di suatu tempat apabila
hidrograf di sebelah hulu diketahui.
2. Untuk sarana peringatan dini pada pengamanan banjir
(early warning)
5
KONSEP PENELUSURAN HIDROLOGI
(hydrologic routing)
CARA MUSKINGUM (Mc Carthy)
1. Penelusuran untuk satu pangsa sungai ( river reach ) tertentu,
atau sebuah reservoir.
2. Diperlukan informasi tentang hubungan antara tinggi muka air dan
tampungan ( stage storage ), atau hubungan antara debit dan tampungan
( discharge storage ). Kedua hubungan tersebut dapat diperoleh
dari data inflow dan outflow ke dalam pangsa sungai tersebut.
3. Tidak terdapat aliran masuk (tributaries) ke dalam pangsa sungai.
6
PERSAMAAN DASAR
I – O = dS / dt
7
PERSAMAAN DASAR
Sb = KX(I-O)
Sp = KO
S = Sb+Sp
= KX(I-O)+KO
= K[XI+(1-X)O]
dengan : S : tampungan
K : koefisien tampungan
X : faktor pemberat.
antara 0 – 0,5
I : masukan (inflow)
O : keluaran (outflow)
8
PERSAMAAN DASAR
Persamaan untuk waktu ke i adalah :
Si = K [ Xii + (1-X) Oi ]
Persamaan dasar dapat diubah menjadi :
I1 + I 2 O1 + O2 S2 - S1
=
2
2
2
9
PERSAMAAN DASAR
Penyelesian umum : O2 = C0I2 + C1I1 + C2O1
dengan :
(Δt / K ) - 2X
C0 =
2(1 - X) + (Δt / K )
(Δt / K ) + 2X
C1 =
2(1 - X) + (Δt / K )
2(1 - X ) - (Δt/K)
C2 =
2(1 - X ) + (Δt / K )
C0 + C1 + C2 = 0
10
PERSAMAAN DASAR
1. hubungan antara S dan [ KX(I-O) + KO] adalah linear
untuk nilai X tertentu. X diperoleh dengan cara coba-coba
sampai hubungan keduanya sangat mendekati garis lurus.
2. nilai X berkisar antara 0 – 0,5.
X = 0 berarti routing untuk reservoir, dan
X = 0,5 berarti translasi murni.
3. Cara coba-ulang sangat krusial karena keduanya berubah
dengan besaran debit.
Cara Muskingum-Cunge menghilangkan cara coba-coba dengan
mengaitkan nilai X dengan sifat aliran dan sifat saluran.
11
CONTOH HITUNGAN CARA MUSKINGUM
12
CONTOH CARA MUSKINGUM
13
CARA MUSKINGUM
14
CONTOH HITUNGAN DENGAN CARA MUSKINGUM
15
PENELUSURAN RESERVOIR
1. Pada penelusuran saluran (stream routing) tampungan merupakan
fungsi masukan dan keluaran, sedangkan pada penelusuran reservoir
( reservoir routing) tampungan hanya tergantung dari keluaran.
S = KO
Persamaan keseimbangan :
I = O + S
I – O = S
16
PENELUSURAN RESERVOIR
I1 + I2 O1 + O2 S2 - S1
=
2
2
2
Penggabungan persamaan-persamaan sebelumnya, dihasilkan :
O2 = C0I1 + C1I1 + C2O1
Δt / K
C0 =
2 + (Δt / K )
C1 = C0
2 - (Δt/K)
C2 =
2 + (Δt/K)
C0 + C1 + C2 = 1
17
PENELUSURAN RESERVOIR
( cara lain )
1. Karakter tampungan (reservoir) diketahui, yaitu hubungan antara
elevasi muka air, luas genangan dan volume reservoir.
(dapat dipermudah dengan penyajian berupa grafik fungsi)
2. Diketahui aliran masuk (inflow) dan aliran keluar (outflow), maka
dapat dihitung perubahan tampungan, yang berarti total tampungan
dapat dihitung.
3. Dengan diketahui tampungan total, maka elevasi muka air dapat
diketahui yang selanjutnya debit yang keluar dari ambang spillway
dapat dihitung.
18
CONTOH HITUNGAN PENELUSURAN RESERVOIR
19
PENELUSURAN RESERVOIR
( cara lain )
20
PENELUSURAN KOLAM DATAR
( level pool routing )
Persamaan
I1 + I2 O1 + O2 S2 - S1
=
2
2
2
t [ ( I1 + I2) – ( O1 + O2 ) ] = 2 ( S2 – S1 )
diubah menjadi
atau
( 2S2/t + O2 ) = ( I1 + I2 ) + ( 2S1/t – O1 )
1.
2.
3.
Menetapkan hubungan antara elevasi dan tampungan.
Menetapkan hubungan antara elevasi dan outflow,
Menetapkan hubungan antara outflow dan tampungan + outflow
21
CONTOH PENELUSURAN LEVEL POOL
22
PENELUSURAN KOLAM DATAR
23

download

download

download

download

download

download