Prediksi Volume Run Off

Prediksi Jumlah (Volume) Aliran Permukaan Diperlukan untuk menentukan volume reservoir yang akan digunakan untuk menyimpan air.

Metode Maksimum Hujan - Infiltrasi • • • •

Paling sederhana  diperlukan 3 hal : 1) Ukuran daerah aliran 2) Laju infiltrasi akhir daerah bersangkutan 3) Sifat-sifat hujan daerah tersebut.

• Volume maksimum aliran permukaan terjadi

pada nilai terbesar selisih antara besarnya curah hujan dari infiltrasi  (dI/dT = dF/dT)

60

B

dT dI/

50

A

(I-F)max

Curah hujan dan Infiltrasi (mm)

40

=

ujan Curah h

/dT dF

30

ilt Inf

tif ula m i Ku ras

20

10

Waktu (jam) 2

4

6

8

10

12

14

Kurva Curah Hujan Kumulatif dan Infiltrasi Kumulatif untuk menetapkan Volume Aliran Permukaan

V = A (I - F) Dimana : V → volume aliran permukaan A → luas daerah tampung I → curah hujan kumulatif F → infiltrasi kumulatif

Metode US-SCS  Paling banyak dimanfaatkan  dikembangkan dari hasil pengamatan curah hujan selama bertahun-tahun dan melibatkan banyak daerah pertanian di Amerika Serikat.  Berlaku terutama untuk luas DAS < 13 km2 dengan rata-rata kemiringan lahan < 30 %.  Mengaitkan karakteristik DAS seperti tanah, vegetasi dan tata guna lahan dengan bilangan kurva aliran permukaan CN (runoff curve number)  potensi aliran permukaan untuk curah hujan tertentu.

F S

Q = P − Ia

F = ( P − Ia ) − Q ( P − Ia ) −Q Q = S ( P − Ia ) (P − Ia ) 2 Q = (P − Ia ) + S

Ia = 0,2 S ( P −0,2 S ) Q = ( P +0,8S )

2

2 5 4 0 0 S = N

− 2 5 4

Dimana : Q = volume aliran permukaan (mm) P = curah hujan (mm) S = volume simpanan yang tersedia untuk menahan air (m3) F = penahanan aktual (mm) Ia = abstraksi awal Luas x CN N = bilangan kurva tertimbang → Luas CN = bilangan kurva → nilai 0 sampai 100

P

Q

Ia

Kurva infiltrasi

F

P Waktu

Hubungan antara Curah Hujan, Aliran Permukaan dan Retensi

Q

P

Ia

P-Ia

F

Q 45o Q P Ia

Hubungan Curah Hujan - Aliran Permukaan dinyatakan dalam Kurva Massa

Contoh : Dari peta penyebaran hujan pada suatu DAS diketahui besarnya hujan di daerah penelitian untuk lama 6 jam adalah 107 mm, terdiri dari Sub DAS dengan tanah lempung berliat, tanaman pangan dalam kontur-baik dengn luas 24,3 ha dan Sub DAS dengan tanah lempung berpasir, berpohon-baik dengan luas 16,2 ha. Besarnya volume aliran permukaan (Q) adalah:

Bilangan kurva tertimbang = 2884/40,5 = 71,2 S = (25400/71,2) – 254 = 103 Q = {107 – (0,2 x 103)2} / {107 + (0.8 x 103)} = 39 mm = (39/1000)m x (40,5 x 10000)m2 = 15795 m3

Pengukuran Debit Debit aliran  laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Pengukuran volume aliran permukaan pada saluran terbuka didasarkan pada hubungan :

Q = AV Dimana : Q = laju arus atau debit ait (m3/detik) A = luas panampang saluran berair (m2) V= kecepatan rata-rata (m/detik)

Pengukuran kecepatan aliran permukaan :

 Pengampung/pelampung  menaksir kecepatan aliran secara kasar  diamati di permukaan.

v=

D = T

Jarak 2 titik Waktu

yang dilalui

yang dibutuhkan

untuk melalui

D

 Current meter  terdiri atas roda pemutar (impeller) yang kecepatan putarnya proporsional dengan kecepatan arus  sirkuit listrik.

Kecepatan aliran bervariasi  paling kecil pada dasar sungai  terbesar dekat atau pada permukaan air sungai. Pengukuran dilakukan pada kedalaman 0,2 dan 0,8 di bawah permukaan air pada sungai dengan kedalaman ≥ 0,6 m. Pada sungai dengan kedalaman < 0,6 m → dilakukan pada kedalaman 0,6 di bawah permukaan air.

Prosedur pengukuran : 1) Ukur kedalaman sungai dengan tongkat berskala 2) Tempatkan alat ukur current meter pada kedalaman 0,8 dari total kedalaman sungai → catat waktu dengan stop watch (45 detik) → hitung kecepatan aliran melalui angka meter pada alat. 3) Tempatkan alat ukur pada kedalaman 0.2 dari total kedalaman dan ulangi langkah (2). Pada sungai dangkal < 6m, pangukuran hanya dilakukan pada kedalaman 0.6 dari total kedalaman sungai.

Pembagian penampang sungai dalam mengukur kecepatan aliran dan penampang melintang sungai

Bangunan Pengukur Debit : Pengukuran aliran air secara tepat pada saluran terbuka  dipasang bangunan yang mempunyai sifat-sifat hidrolis yang diketahui  berupa “Weir” atau “Flume”. Aliran air → hubungan antara tinggi air (head) dengan banyaknya air yang mengalir (discharge) yang konsisten.

Dimana : Q = laju arus atau debit ait (m3/detik) A = luas panampang saluran berair (m2) V = kecepatan rata-rata (m/detik) h = tinggi muka air dari dasar weir (m) C = koefisien “Weir”, besarnya ditentukan oleh sifat penghambat untuk tipe 90o V-notch adalah 1,34  Buku-buku pegangan hidrolik. L = panjang weir, yaitu panjang penghalang bagi lobang (mulut) weir yang berbentuk segi empat atau lingkaran yang berair pada lubang weir berbentuk busur (m)

Cara kerja weir dan flume adalah dengan menggunakan kurva aliran air untuk mengubah kedalaman air menjadi debit. Perbedaannya : flume mengukur debit pada sungai dengan aliran besar, sering disertai banyak dan kotoran lainnya. Sedangakan weir  aliran air yang kecil dengan h tidak melebihi 50 cm.