KULIAH 10: BAB 5 KEKERAPAN DAN PENYALURAN

KAEDAH PRA RAMALAN 

§  Terdapat beberapa kaedah bagi membuat ramalan tentang berlakunya banjir pada sesuatu kawasan.

§  Rumus yang digunakan untuk membuat peramalan banjir :

                          i.        Kaedah keluasan tadahan

                        ii.        Kaedah rasional

                       iii.        Rumus parameter tadahan

KAEDAH KELUASAN TADAHAN

§  Banyak rumus telah dicadangkan untuk menakrifkan banjir maksimum yang boleh berlaku bagi satu kawasan tadahan tertentu.

§  Rumus ini berbentuk tabii yang diterbitkan daripada abnjir-banjir yang dicerap atas tadahan tertentu dan lazimnya dalam bentuk :

Q      =          CA   ________ 1

Di mana :

Q = Kadar alir banjir ( m³/s)

A = Luas tadahan (km²)

n = Suatu indeks, biasanya antara 0.5 - 1.25

C = suatu pekali yang bergantung kepada iklim, tadahan dan unit-unit

§  Suatu contoh awal mengenai rumus berkenaan yang diolah oleh Dickens telah dikembangkan di India iaitu :

Q      =          825 a  ________ 2

Di mana :

Q = Ka³/s

A = Batu persegi

§  Namun begitu, oleh sebab rumus ini tidak mengambil kira tentang kelembapan tanah, hujan, cerun, ketinggian dan sebagainya.  Maka rumus ini tidak terlalu meluas digunakan.

§  Oleh itu, Morgan mencadangkan rumus untuk banjir malapetaka di Scotland dan Wales iaitu :

Q      =          3000 M ½ ­­­­­­­­­­__________ 3

Di mana :

Q = Ka³/s

M = Luas tadahan (Ba³)

§  Serta mencadangkan menambah kala kembali T ( dalam tahun ) dengan menghubungkan :

Banjir Rekabentuk = Banjir malapetaka x ( T/500 ) ½ _________ 4

§  Bagi kes-kes banjir yang tidak membawa mudarat kepada nyawa manusia atau keselamatan empangan, rumus serupa yang dihasilkan oleh Fuller telah dipraktikkan di Amerika Syarikat iaitu :

Q  av            =          CA   _________ 5

Di mana :

Q = nilai purata kadaralir bagi banjir tahunan ( Ka ³/s )

C = suatu pekali yang biasa diambil sebagai 75

A = luas tadahan ( batu persegi )

§  Nilai Q av ini kemudian dimasukkan ke dalam rumus ;

Qm   =          Q av ( 1+0.8 log T )_________ 6

Di mana :

Qm = banjir maksimum tahunan yang termungkin

T = kala kembali dalam tahunan

KAEDAH RASIONAL

§  Rumus ini adalah tentang hubungan terus antara air larian dan ukur dalam lebat hujan seperti ini telah digunakan sekian lama bagi menentukan kadar alir banjir.

§  Mulvaney adalah orang pertama yang mencadangkan idea ini tentang penyaliran utama Ireland.

§  Ia juga asas rekabentuk pembetung Lloyd – Davis dan kaedah anggaran banjir Bransby – Williams di India.

§  Penggunaannya sangat meluas hingga hari ini kerana ianya mudah iaitu :

Qp    =          CiA _________ 7

Di mana :

I = keamatan lebat hujan dalam masa, t

A = keluasan tadahan

t = masa tumpuan, iaitu masa perjalanan hujan dari titik yang paling jauh ke stesen perolakan

C = pekali tanpa dimensi bagi air larian yang nilainya bergantung kepada cirri tadahan

Qp = kadaralir puncak yang dihasilakn daripada satu rebut tertentu

§  Bransby – Williams memberikan rumus untuk tempoh lebat hujan rekabentuk (jam)

D      =          tc         =          L/d   Öa²/h __________ 8

Di mana :

Tc = masa tumpuan dalam jam

A = luas tadahan ( Ba²)

L = jarak terpanjang dari hujung tadahan ke limpah keluar

H = kecerunan dasar sepanjang jarak terpanjang

D = garis pusat bulatan yang sama luasnya dengan tadahan

§  Jika i di dalam in/j dan A dalam ekar, maka Qp adalah dalam kaki³/s

§  Sekiranya i dalam unit mm/j, dan A dalam km² akan menghasilkan Qp dalam m³/s, maka satu factor pembetulan bernilai 0.278 perlu dimasukkan supaya nilai c yang sama boleh digunakan iaitu :

Qp ( kaki³/s )          =          Ci (in/j) A (ekar)_________9

Qp (m³/s)    =          0.278 Ci (mm/j) A (km²) __________ 10

§  Nilai C berubah-ubah dari 0.1 hingga 0.9 bergantung kepada kawasan tadahan.

§  Tetapi oleh sebab air larian bergantung kepada keamatan dan tempoh ribut, kebasahan tadahan dan sebagainya, maka kaedah ini amat terhad kecuali jika data tentang suatu tadahan berlaku diperolehi.

§  Namun demikian, suatu kegunaan khusus bagi kaedah rasional ini yang menggunakan nilai C sebagai 1.0 iaitu bagi tanah tidak boleh telap sepenuhnya.  Ia digunakan dalam rekabentuk pembetungan Bandar.

§  Satu perbandingan antara kaedah rasional ini dengan kaedah-kaedah dalam Flood studies report (FSR) menunjukkan bahawa kaedah rasional menghasilkan kadar alir puncak bagi tadahan tanah rendah yang nilainya sekali ganda berbanding FSR.

§  Nilai ini meningkat untuk kawasan yang lebih kecil dan lebih rata.