Hidrologi dan Hidraulika Terapan

Kuliah ‘Hidrologi dan Hidraulika Terapan’ merupakan salah satu mata kuliah pilihan pada Program Studi S1 Teknik Sipil DTSL FT UGM, Semester VII, 2 sks. Kuliah diselenggarakan dalam 14×100′ tatap muka, dibagi menjadi dua bagian, masing-masing 7×100′ tatap muka. Bagian I diberikan sebelum UTS dan Bagian II diberikan sesudah UTS. Saya mengampu Bagian II.

Materi Kuliah

Bagian I

Peran analisis hidrologi dan hidraulika dalam pengelolaan sumberdaya air. Hujan rancangan dan banjir rancangan. Ketersediaan air, hidrometri dan neraca air. Penelusuran banjir di waduk dan di saluran/sungai. Pemodelan hujan-aliran untuk simulasi hidrograf banjir dan aliran kontinu menggunakan HEC-HMS dan WMS.

Bagian II

Pengantar model aliran satu dimensi HEC-RAS: struktur model, organisasi file, menu, prosedur simulasi aliran. Simulasi aliran permanen (steady flow simulation) di sebuah saluran sederhana (alur tunggal, lurus, tampang prismatik): konsep pembuatan model, syarat batas, presentasi, interpretasi. Simulasi aliran tak permanen (unsteady flow simulation) di sebuah saluran tunggal. Simulasi aliran tak permanen di sebuah jaring sungai. Simulasi aliran melalui struktur hidraulik melintang sungai. Simulasi aliran melalui struktur hidraulik sejajar sungai.

Referensi

  • Ponce, 1990, Principle in Engineering Hydrology, Butterworth
  • Chow, V.T., Maidment, D.R. and Mays, L.W., 1988, Applied Hydrology, MC-Graw-Hill Book Company, New York
  • J. Mock, 1973, Land Capability Appraisal Indonesia, Water Availability Appraisal, FAO UN, Bogor, Indonesia
  • Scharffenberg, W.A., 2013, Hydrologic Modeling System HEC-HMS: User’s Manual, U.S. Army Corps of Engineers, HEC, Davis, CA
  • Sujono, J., 2014, Petunjuk Singkat Aplikasi HEC-HMS, Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan FT UGM.
  • USACE, 2016, HEC-RAS User’s Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Institute for Water Resources, Hydraulic Engineering Center, Davis, USA.
  • Istiarto, 2014, Bahan Kuliah Hidraulika Terapan Bagian II, Simulasi Aliran 1-Dimensi dengan Bantuan Paket Program HEC-RAS, DTSL FT UGM.

Agenda Kuliah

Minggu  Topik Materi
I Pengantar
  • Review proses unsur-unsur hidrologi dan faktor-faktor penting untuk perancangan bangunan air
  • Peran analisis hidrologi dan hidraulika dalam pengelolaan pengelolaan dan perencanaan sistem bangunan air
II Hujan Rancangan (design rainfall) dan Banjir Rancangan (design flood)
  • Pengertian dan kegunaan design rainfall
  • Prosedur dan tahapan penentuan design rainfall
  • Distribusi hujan metode Tadashi Tanimoto dan metode ABM
  • Penentuan factor losses metode SCS-CN untuk hitungan hujan efektif
  • Pengertian dan kegunaan design flood
  • Prosedur dan tahapan penentuan design flood
  • Hidrograf banjir rancangan metode hidrograf satuan Collins dan HSS Gama I, SCS, Nakayasu
III Hidrometri
  • Pengertian, cakupan kegiatan pengukuran dan kegunaan hidrometri
  • Metode pengukuran muka air
  • Metode pengukuran kecepatan aliran
  • Pengukuran debit aliran metode meanareamethod dan midsection method
IV Neraca Air dan Penelusuran Banjir
  • Pengertian dan kegunaan analisis neraca air
  • Neraca air global dan lokal
  • Unsur ketersediaan dan kebutuhan air
  • Penerapan prinsip neraca air untuk operasi waduk
  • Penelusuran banjir di waduk metode level pool routing
  • Penelusuran banjir di sungai metode Muskingum
V Ketersediaan Air
  • Pengertian dan kegunaan analisis ketersediaan air
  • Debit andalan untuk irigasi, air baku, dan PLTA metode flow duration curve (FDC)
  • Model hujan-aliran untuk simulasi ketersediaan air DAS metode MOCK dan NRECA
VI HEC-HMS untuk penentuan banjir rancangan
  • Pengenalan perangkat lunak HEC-HMS
  • Pemodelan hidrograf banjir kasus single basin dan multi basin
  • Kalibrasi parameter DAS dan simulasi hitungan banjir rancangan
VII HEC-HMS untuk analisis aliran kontinu (low flow)
  • Pemodelan hujan-aliran aliran kontinu metode soil moisture accounting dalam HEC-HMS
  • Kalibrasi parameter DAS dan simulasi hitungan debit aliran harian untuk analisis ketersediaan air
VIII UTS – Ujian Tengah Semester
IX Pengantar model aliran satu dimensi HEC-RAS
  • Review aliran di saluran terbuka
  • Pengantar model aliran 1D HEC-RAS
  • Instalasi HEC-RAS
  • Struktur model HEC-RAS
  • Organisasi file
  • Menu
  • Pengaturan awal HEC-RAS
  • Prosedur simulasi aliran
X Simulasi aliran permanen (steady flow simulation)
  • Simulasi aliran permanen di sebuah saluran sederhana (saluran prismatik, lurus)
  • Konsep pembuatan model: peniruan geometri, peniruan hidraulik, hitungan hidraulik
  • Presentasi hasil simulasi
  • Warning and error messages
  • Berbagai jenis syarat batas (boundary conditions) dan arti fisisnya
XI Simulasi aliran tak permanen (unsteady flow simulation)
  • Simulasi aliran tak permanen di sebuah saluran prismatik tunggal
  • Syarat batas dan syarat awal (boundary and initial conditions)
  • Arti fisik syarat batas dan syarat awal
  • Aliran kritis dan superkritis
  • Loncat air
XII Simulasi aliran di sebuah jaring sungai/saluran (river network)
  • Pertemuan sungai (junction)
  • Pertemuan dan percabangan sungai
XIII Simulasi aliran melalui struktur hidraulik melintang sungai (inline structures)
  • Simulasi aliran melalui struktur hidraulik melintang sungai (inline structures)
  • Metode pemodelan struktur melintang sungai
  • Jembatan
  • Gorong-gorong
XIV Simulasi aliran melalui struktur hidraulik melintang sungai (lanjutan)
  • Bendung tetap
  • Bendung gerak
  • Pintu air
XV Simulasi aliran melalui struktur hidraulik sejajar sungai (lateral structures)
  • Simulasi aliran melalui struktur hidraulik sejajar sungai (lateral structures)
  • Tanggul, pelimpah samping
  • Kawasan retensi, kawasan detensi
  • Stasiun pompa
XVI UAS – Ujian Akhir Semester. Mahasiswa disodori sebuah kasus hipotetik permasalahan aliran banjir di sungai atau aliran di saluran drainase kota/kawasan/tambang/ perkebunan dan diminta untuk melakukan simulasi aliran serta merancang penanganan apabila di sungai atau saluran drainase tersebut terjadi luapan aliran keluar badan sungai/saluran.

Bahan Kuliah

Bahan/catatan kuliah sebagai pegangan mahasiswa dalam mengikuti tatap muka kuliah dapat diunduh di bawah ini. Untuk mengunduh diperlukan password yang diberikan kepada mahasiswa peserta kuliah pada tatap muka ke-8 (kuliah Minggu IX) atau dapat diminta melalui email ke alamat saya. Sebutkan nama dan nomor mahasiswa Anda.

Bahan Kuliah Hidraulika Terapan

Soal Ujian

Soal UAS Hidrologi dan Hidraulika Terapan 2016 (253 KB)