Autocad 3D-Tutorial Extrude

Belajar Autocad

HIDROMETRI

Pendahuluan

debit aliran sungai = Q = jumlh air yg mengalir melalui tampang melintang sungai tiap satu satuan waktu. (m3/d)

Debit di suatu sungai dapat diperkirakan dengan cara brkt:

Pengukuran di lapangan (di lokasi yang di tetapkan)

Berdasarkan data debit dari stasiun di dekatnya,

Berdasarkan data hujan,

Berdasarkan pembangkitan data debit.

Pengukuran debit di lapangan dapat dilakukan dengan :

membuat stasiun pengamatan, atau

dengan mengukur debit di bangunan air seperti bendung dan peluap.

pada pembuatan stasiun pengamatan debit, parameter yang di ukur adalah:

Tampang lintang sungai

Elevasi muka air

Kecepatan aliran air

Selanjutnya, debit aliran dihitung dengan mengalikan luas tampang (A) dan kecepatan aliran (V). untuk mendapatkan hasil yang teliti, lebar sungai dibagi menjadi sejumlah pias, dan di ukur kecepatan aliran pada vertical di setiap pias.
Apabila di sungai terdapat bangunan air, mis bending, debit sungai dapat dihitung dgn mengukur tinggi muka air di ats puncak bending; berdsarkan rumus peluapan yg berlaku untuk bangunan tsb.

debit aliran juga dapat diperkirakan derdasarkan data debit dari pencatatan yg telah lalu, dgn mggnkn “model deret berkala”.

Teori pengukuran debit

Kecepatan aliran dapat diukur dgn current meter,pelampung dan prltan lain


Pengukuran debit

Dpt dilakukan dengan cara :

1. Pemilihan lokasi stasiun pengukuran.

2. Pengukuran kedalaman sungai

3. Pengukuran elevasi muka air secara kontinyu atau harian.

4. Pengukuran kecepatan aliran.

5. Hitungan debit

6. Membuat rating curve yaitu hubungan antara elevasi muka air dengan debit.

7. Dari rating curve yg telah dibuat pada langkah 6, dicari debit aliran berdasar pencatatan elevasi muka air.

8. Presentasi dan publikasi data terukur dan terhitung.

Dan akan dijelaskan secara rinci sbb:

1. Pemilihan lokasi stasiun pengukuran

Pemilihan lokasi tsb harus mmperhatikan syarat2 sbb:

· Mudah dicapai oleh pengamat,mis di jembatan

· Di bagian sungai yg lurus dgn penampang sungai yg teratur dan stabil (tdk terjadi erosi maupun sedimentasi)

· Disebelah hilir pertemuan dgn anak sungai.

· Di mulut sungai menuju laut ke danau

· Dilokasi bangunan air seperti bendungan, bending, dsb

· Tidak dipengaruhi oleh garis pembendungan (back water)

· Aliran berada didalam alur utama (tdk ada aliran di bantaran)



2. Pengukuran kedalaman sungai.

Pengukuran kedalaman sungai dilakukan dngan menggunakan bak ukur, tali yg diberi pemberat / echosounder.

· Bak ukur

Untuk sungai yg dangkal,bak ukur yg telah diberi skala n plat di bag bwh a dimasukkan ked lm sungai smpai plat dsar mncpai dsar sungai. Papan tsb dpt ditegakkan dgn bantuan perahu/orang jika sungai dangkal. Kedalamn air dibaca pada skala di bak ukur tsb. Biasanya hasil pengukuran diberikan dlam bentuk elevasi,oleh krn itu pembacaan tsb harus di ikatkan dgn elevasi tebing/tanggul sungai atau lahan dgn menggunakan theodolit.



· Tali dgn pemberat

Pengukuran ini dilakukan apabila sungainya dalam atau kec arus besar. Kdlaman air di ukur dgn tali yg diberi pemberat. Pengukuran dilakukan dgn mggnkn perahu,pd jmbatan, atau kabel yg digantungkan melintasi sungai. Pengukuran dilakukan bersamaan dgn pgkuran kec dgn mggnkan current meter. Di atas pemberat dipasang current meter,shgga sambil mengukur kdalaman dpt dik kec aliran di bbrp ttik yg ditntkan.

· Echosounder

Alat ini digunakan pada sungai yg lebar dan dalam,pengukuran tampang lintang dan kedalaman(bathrimetri) laut.

Cara kerja alat ini memiliki prinsip sbb:

1. Air merupakan media yg baik utk perambatan gelombang suara dgn kec

2. Gelombang suara dapat dipantulkan dengan baik dari dasar sungai.



Alat eschounder dipasang pd dasar kapal/digantung pd sisi kapal. Alat tsb memancarkan getaran suara yg merambat ke dasar sungai dan kemudian dipantulkan kembali. Gelombang pantulan tsb diterima dan dicatat oleh alat. Selang waktu antara pemancaran dan penerimaan getaran dapat memberikan kedalaman air yang kemudian direkam pada kertas pencatat. Dengan alat ini dapat diperoleh hasil profil dasar sungai secara kontinyu.

Ada beberapa jenis eschounder,diantarnya adl:

1. Eschounder elac 30 kc

2. Raytheon DE 719 B

3. Furuno 200 Mark III

· Eschounder elac 30 kc, fungsinya untuk membedakan jenis bahan dasr sungai seperti lumpur, lempng, pasir shg dpt memperkirakan tebal lapis lumpur.

· Ray

Pengukuran elevasi muka air

Alat pencatat elevasi muka air dapat berupa :

- papan praduga dengan meteran (staff gauge)

alat ini berskala cm, dapat dipasang di tepi sungai atau pada bangunan.

- alat pengukur elevasi muka air maksimum

mengukur elevasi maksimum pada saat banjir.

- pencatat muka air otomatis (AWLR)

INFILTRASI

Infiltrasi

• infiltrasi adalah aliran air ke dalam tanah melalui permukaan tanah.
• kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum untuk tanah tertentu
• laju infiltrasi adalah kec. infiltrasi yg nilainya tergantung pada kondisi tanah dan intensitas hujan

faktor - faktor yg mempengaruhi infiltrasi

1. kedalaman genangan dan tebal lapis jenuh
2. kelembaban tanah
3. pemampatan oleh hujan (pemadatan tanah oleh butiran air hujan , akan mengurangi kap. infiltrasi.)
4. penyumbatan oleh butir halus (waktu tanh kering, banyak terdapat butiran halus, yang ketika hujan mengalir bersama air, shg memparlambat infiltrasi)
5. tanaman penutup (kap infiltrasi tinggi karena pada tanah yang tertutup olh tanaman biasanya terdapat tanah humus dan sarang serangga, shg bisa jadi saluran permeable untuk infiltrasi.
6. topografi ,pada tahan yg kemiringan besar, kap. infiltrasi kcil, karena air mengalir kebawah dan cepat, pada tanah datar air tergenang maka kap. infiltrasi tinggi.
7. intensitas hujan, jika intensitas hujan < infiltrasi =" intensitas"> kap infiltrasi, maka laju infiltrasi aktual = kap. infiltrasi

pengukuran infiltrasi

1. infiltrometer genangan
2. simulator hujan ( rainfall simulator)

kapasitas infiltrasi

ft = fc + (fo-fc) e^-kt

ft = kap infiltrasi saat ke t
fo = kap infiltrasi awal
fc = kap infiltrasi konstan, tergantung tipe tanah
k = konstanta yg menunjukkan laju pengurangn kap infiltrasi


index infiltrasi (teta tebalek)

laju infiltrasi rerata atau kapasitas infiltrasi yang diratakan pada seluruh periode hujan

index = F/ Tr = (P-Q)/ Tr

F = infiltrasi total
P = hujan total
Q = aliran permukaan total
Tr = waktu terjadi hujan

REKAYASA HIDROLOGI

REKAYASA HIDROLOGI

HUJAN

· Presipitasi adalah turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi yang bias berupa hujan,hujan salju,kabut,embun,dan hujan es.

· Hujan berasal dari uap di atmosfer,bentuk dan jumlahnya dipengaruhi oleh factor klimatologi seperti angin,temperature dan tekanan udara

· Air berada dimudara dalam bentuk gas (uap air),zat cair(butir-butir air) dan Kristal-kristal es

· Ukuran butir-butir air sangat halus ( diameter 2-40 mikron)

· Awan terbentuk sebagai hasil pendingingan (kondensasi dan sublimasi) dari udara basah (yg mengandung uap air) yang bergerak keatas

· Proses pendinginan terjadi karena menurunnya suhu udara tersebut secara adiabatis dengan bertambahnya ketinggian

· syarat penting terjadinya huja nyaitu massa udara harus mengandung cukup air dan massa udara harus naik ke atas sedemikian sehingga menjadi dingin

Tipe Hujan

Hujan terjadi karena udara basah yang naik ke atmosfer mengalami pendinginan sehingga terjadi proses kondensasi

Tipe hujan dibedakan menurut cara naiknya udara ke atas

1. Hujan Konvektif

terjadi di daerah tropis pada musim kemarau yang berada di dekat permukaan tanah yang mengalami pemanasan intensif sehingga menyebabkan rapat massa berkurang lalu udara basah naik ke atas dan mengalami kondensasi,bersifat setempat dan mempunyai intensitas tinggi berdurasi singkat

2. Hujan Siklonik

Massa udara yang relatif ringan bertemu dengan massa udara dingin yang relative berat,maka udara tersebut akan bergerak di ata udara dingin lalu terjadi proses pendinginan dan kondensasi lalu hujan.Mempunyai sifat yang tidak terlalu lebat dan berlangsung dalam waktu lebih lama.

3. Hujan Orografis

Udara lembab yang tertiup angin dan melintasi daerah pegunungan akan naik dan mengalami pendinginan sehingga terbentuk awan dan hujan.Hujan ini terjadi di daerah pegunungan (hulu DAS) dan merupakan pemasok air tanah,danau,bendungan dan sungai.

Yang banyak terjadi di Indonesia adalah hujan konvektif dan orografis

Parameter Hujan

· Jumlah hujan yang jatuh ke permukaan bumi dinyatakan dalam kedalaman air (mm)

· Intensitas hujan adalah jumlah curah hujan dalam satuan waktu (mm/jam ; mm/hari dll)

· Durasi hujan adalah waktu yang dihitung dari saat hujan mulai turun sampai berhenti (jam)

· Intensitas hujan rerata adalah perbandingan antara kedalaman hujan dan durasi hujan

· Intensitas hujan bervariasi dalam runag dan waktu yang tergantung pada lokasi geografis dan iklim

Pengukuran Hujan

· Pengukuran dapat dilakukan dengan cara langsung dengan menampung air hujan yang jatuh

· Hujan di suatu daerah hanya dapat diukur bdi beberapa titik yang ditetapkan dengan menggunakan alat pengukur hujan

· Hujan terukur dinyatakan dengan kedalaman hujan yang jatuh pada suatu interval waktu tertentu

· Alat penakar hujan dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu penakar hujan biasa (manual raingauge) dan penakar hujan otomatis (automatic raingauge)

1. Alat penakar hujan biasa

Terdiri dari corong dan botol penampung yg berada didalam suatu tabung silinder.alat ditempatkan diruang terbuka.

2. Alat penakar hujan otomatis

Alat ini mengukur hujan secara kontinyu sehingga dapat diketahui intensitas hujan dan waktu lama hujan

a. Alat Penakar hujan jenis pelampung

b. Alat penakar hujan jenis timba jungkit

Kerapatan Jaringan

Kerapatan jaringan adalah jumlah stasiun tiap satuan luas di dalam DAS

Semakin besar variasi hujan semakin banyak jumlah stasiun yang diperlukan

Kerapatan jaringan stasiun hujan

Daerah	Kerapatan jaringan minimum (km2/sta)
Daerah datar beriklim sedang,laut tengah dan tropis Kondisi Normal Daerah pegunungan Pulau-pulau kecil bergunung (<20.000 km2) Daerah kering dan kutub	600-900 100-250 25 1500 - 10000

Penentuan hujan kawasan

1. Metode rerata aritmatik (aljabar)

Pengukuran dilakukan dibeberapa stasiun dalam waktu yang bersamaan dijumlahkan dan kemudian dibagi dengan jumlah stasiun.Metode rerata aljabar memberikan hasil yang baik apabila:

a. Stasiun hujan tersebar secara merata di DAS

b. Distribusi hujan relatif merata pada seluruh DAS

LIMPASAN

Limpasan adalah apabila intensitas hjanyang jatuh di suatu DAS melebihi kapasitas infiltrasi,setelah laju infiltrsi terpenuhi air akan mengisi cekungan-cekungan pada permukaan tanah.Setelah cekungan-cekungan tersebut penuh,selanjutnya air akan mengalir (melimpas) diatas permukaan tanah

Beberapa variable yang ditinjau dalam analisis banjir adalah volme banjir,debit puncak,tinggi genangan,lama genangan dan kecepatan aliran.

Komponen-komponen Limpasan

Limpasan terdiri dari air yang berasal dari tiga sumber :

1. Aliran permukaan

2. aliran antara

3.Aliran air tanah

Aliran Permukaan (surface flow) adalah bagian dari air hujan yang mengalir dalam bentuk lapisan tipis di atas permukaan tanah. Aliran permukaan disebut juga aliran langsung (direct runoff).Aliran permukaan dapat terkonsentrasi menuju sungai dalam waktu singkat,sehingga aliran permukaan merupakan penyebab utama terjadinya banjir.

Aliran antara (interflow) adalah aliran dalam arah lateral yang terjadi di bawah permukaan tanah.Aliran antara terdiri dari gerakan air dan lengas tanah secara lateral menuju elevasi yang lebih rendah

Aliran air tanah adalah aliran yang terjadi di bawah permukaan air tanah ke elevasi yang lebih rendah yang akhirnya menuju sungai atau langsung ke laut.

Dalam analisis hidrologi aliran permukaan dan aliran antara dapat dikelompokkan menjadi satu yang disebut aliran langsung,sedangkan aliran tanah disebut aliran tak langsung.

Tipe Sungai

1. Sungai Perennial : sungai yang mempunyai aliran sepanjang tahun,aliran sungai perennika adalah aliran dasar yang beraal datri aliran air tanah,sungai tipe ini terjadi pada DAS yang sangat baik yang masih mempunyai hutan lebat.

2.Sungai Ephemeral adalah sungai yang mempunyai debit hanya apabila terjadi hujan yang melebihi laju infiltrasi.Permukaan air tanah selalu berada di bawah dasar sungai,sehingga sungai tidak menerima aliran iar tanah yang berarti tidak mempunyai aliran dasar (base flow) contoh di : nusa tenggara

3.Sungai Intermitten : sungai yang mempunyai karakteristik campuran antara kedua tipe di atas.Pada suatu periode tertentu bersifat sungai perennial dan pada waktu tertentu bersifat sebgai sungai ephemal.

Bentuk umum dari hubungan antara hujan dan limpasan adalah :

Q = b (P-Pa)

Dengan :

Q : kedalaman limpasan

P : kedalaman hujan

Pa : kedalaman hujan dibawah nilai tersebut tidak terjadi limpasan

b : Kemiringan garis

Konsentrasi Aliran

Air hujan yang jatuh diseluruh daerah tangkapan akan terkonsentrasi (mengalir menuju) suatu titik kontrol.

Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh partikel air untuk mengalir dari titik terjauh didalam daerah tangkapan sampai titik yang ditinjau. Waktu monsentrasi tergantung pada karakteristik daerah tangkapan,tataguna lahan,jarak lintasan air dari titik terjauh sampai stasiun yang ditinjau.

Konsentrasi aliran di suatu DAS dapat dibedakan menjadi 3 tipe tanggapan DAS

· Tipe Pertama terjadi apabila durasi hujan efektif sama dengan waktu konsentrasi.Semua air hujan yang jatuh di DAS telah terkonsentrasi di titik control,sehingga debit aliran menvapai maksimum..Pada saat itu hujan berhenti dan aliran berikutnya di titik control tidak lagi aliran dari seluruh DAS,sehingga debit aliran berkurang secara berangsur-angsur sampai akhirnya kembali nol. Dan hidrograf berbentuk segitiga. Tipe tanggapan DAS seperti ini diesebut aliran terkonsentrasi.

· Tipe kedua terjadi apabila durasi hujan efektif lebih lama daripada waktu konsentrasi. Pada keadaan ini aliran terkonsentrasi pada titik control,dan debit maksimum tercapai setelah waktu aliran sama dengan waktu konsentrasi.Waktu resesi sama dengan waktu konsentrasi.Tipa anggapan DAS seperi ini disebut aliran superkonsentrasi.

· Tipe ketiga terjadi apabila durasi hujan efektif lebih pendek daripada waktu konsentrasi.Pada keadaan ini debit aliran di titik control tidak mencapai nilai maksimum.Setelah hjan berhenti,aliran berkurang sampai akhirnya menjadi nol.Tipe tanggapan seperti ini disebut aliran subkonsentrasi.

Apabila durasi hujan lebih kecil dari waktu konsentrasi,intensitas hujan akan lebih tinggi.