HIDROLOGI; PENELUSURAN BANJIR
Transcript of HIDROLOGI; PENELUSURAN BANJIR
PENELUSURAN BANJIR (FLOOD ROUTING)Maksud: MENGETAHUI PERGESERAN PUNCAK DEBIT OUTFLOWATAS INFLOW HIDROGRAF
KATAGORI: PENELUSURAN ❑
HIDROLOGIS → menerapkan
persamaan kontinuitas saja, PENELUSURAN HIDRAULIS → ❑
menerapkan
persamaan kontinuitas dan persamaan gerak aliran tidak tunak secara bersamaan.
PENELUSURAN HIDROLOGISJenis:▪ PENELUSURAN PADA WADUK (RESERVOIR ROUTING)
▪ PENELUSUARAN PADA SUNGAI (CHANNEL ROUTING)
PERSAMAAN DASAR:
Pers Kontinuitas: STEADY FLOW
I - Q =
dS dtI = inflow; Q = outflow; dS = perubahan tampungan; dt = perubahan waktu
Untuk interval waktu ∆t yang pendek:
I D=DD
-t Q St I= Rerata inflow dalam waktu ∆t
Rerata outflow dalam waktu ∆t
Perubahan tampungan
2Q = =D S
I =
II1
+
2 Q =
QQ1
+ 2
2 =D
SS-S 2
1 Indeks 1 menunjukkan kondisi awal ∆t
Indeks 2 menunjukkan kondisi akhir ∆t
II 1 + 2
2 Δt
-
QQ 1 + 2
2 Δt
-=
SS 21
Unsteady Flow (defferential form):Persamaan Kontinuitas
ï
Q ï
x
+
T
ï ï
y t
=
0T = lebar permukaan air
Persamaan Momentum
ï ï
x y
+
g v
ï ï
x v
+
1 gv = kecepatan; So
ï
v ï
t
-=
SSo f =kemiringan g =
gravitasi
dasar; Sf
= kemiringan muka air;
Saint Vernant (1871)
Penyelesaian (proses) hitungan penelusuran:1. Analitis → Newton Raphson,
2. Semi Analitis → Modified Pul’s Method,
3. Grafis → dengan bantuan kurva/grafik.
PENELUSURAN PADA WADUK: Masukan → Inflow Hidrograf❑
Proses → tampungan, S = S(h); pelepasan ❑
debit,
Q = Q(h); perubahan tampungan, ∆S.
Keluaran → S vs t, Q vs t, H vs t.❑
Data yang diperlukan:
1. Hubungan antara volume tampungan dengan tinggi muka air; S =
S (h),
2. Hubungan antara debit outflow dengan tinggi muka air; Q = Q (h),
3. Inflow hidrograf; I = I (t),
4. Nilai awal: S; I; Q pada t = 0.
SEMI ANALITIS (MODIFIED PUL’S METHOD)
II 1 + 2
2 Δt
-
QQ 1 + 2
2 Δt
-=SS 2 1
II 1 + 2
2 Δt
-+ (S 1
Q 2
Δt Q 2
Δt)S 2
2
KONDISI AWAL INTERVAL ∆t, indeks 1
1
+= KONDISI AKHIR INTERVAL ∆t, indeks 2
Bila I; S (h); Q (h) diketahui RUAS KANAN dapat ditetapkan/dihitung
Urutan Kerja (hitungan)1. Dengan hubungan
tampungan, keluaran (Q) dan elevasi (h) dibuat kurva:
2. Dihitung:
1
S+
Q 2
Δt
versus elevasi (h)
2
Q versus elevasi (h)
Interval ∆t ditetapkan sama dengan interval inflow hidrograf
Pada kondisi awal (awal penelusuran)
II 1 + 2
2 Δt
Sdan 1
-
Q 21
Δt
Q S 2
+
Q
2 2
Δt = II
1 + 2
2 Δt
-+ (S 1
21
Δt)KONDISI AKHIR INTERVAL ∆t, indeks 2; t = 1
KONDISI AWAL INTERVAL ∆t, indeks 1; t = 0
3. Berdasar outflow (Q),
nilai kondisi akhir S2
+ (Q2
∆t/2) dibaca elevasi (h) dan
4. Kurangkan nilai [S
1
– (Q
nilai 1
∆t/2)] Q 2
∆t periode terhadap ∆t berikutnya,
nilai S2
+(Q2
∆t/2) untuk mendapatkan
5. Urutan 2, 3, dan 4 diulang hingga inflow hidrograf terakhir
Soal:Hubungan antara tampungan (S), outflow (Q), dengan elevasi (h) suatu waduk seperti tabel berikut ini:
Tabel S vs h
Tabel I vs twaktu, T
Inflow, (jam)
I (m
3
/det)
100
Elevasi
Tampungan
Outflow
0 10 (h, m)
(S, juta m
(Q, m
6 20 12 55 18 80 24 73 30 58 36 46
0 42 36
0 20 40 60 80 48 27.5 54 20
waktu (jam)
60 15 66 13 72 11
80 3
)
3
/det)
60
100.00 3.350 0 100.50 3.472 10 101.00 3.880 26 101.50 4.383 46 102.00 4.882 72 102.50 5.370 100 102.75 5.527 116 103.00 8.856 130
40
Inflow
20