2008

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA _______________________________________________________________________ Jurusan Teknik Sipil Skripsi Sarjana Semester Genap Tahun 2007/2008

Studi Analisa Pergeseran Indeks Kekeringan dengan Menggunakan Metode Standardized Precipitation Index pada DAS Brantas

JOHN L LUMINGKUWAS NIM: 0800751353

Abstract Global Warming merupakan topik yang hangat diperbincangkan saat ini, yang salah satu dampaknya adalah Climate Change atau perubahan iklim, perubahan iklim terlihat jelas dengan meningkatnya intensitas kekeringan di beberapa wilayah, termasuk wilayah DAS Brantas, dimana sistem manajemen SDA yang biasa digunakan sudah tidak berfungsi dengan baik lagi. Dengan menggunakan data curah hujan yang merupakan parameter tingkat kekeringan di suatu daerah, dapat dilakukan prediksi mengenai kekeringan yang mungkin terjadi di masa mendatang karena sudah terjadi pergeseran dari musim kering. Salah satu metode untuk memprediksi kekeringan dengan analisa trend dan probabilitas adalah SPI. Berdasarkan metode tersebut didapatkan kondisi kekeringan terburuk untuk tahun 2025 terjadi pada stasiun curah hujan Tangkil dengan nilai indeks kekeringan sebesar -1,628 dengan kondisi kekeringan parah dan untuk tahun 2050 sebesar -2 dengan kondisi kekeringan terendah.

Kata Kunci: kekeringan, curah hujan, metode SPI, analisa trend, probabilitas

i   

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA _______________________________________________________________________ Jurusan Teknik Sipil Skripsi Sarjana Semester Genap Tahun 2007/2008

ANALYSIS STUDY FOR THE DROUGHT INDEKS ALTERATION USING STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX METHODS AND PREDICTION OF FUTURE DROUGHT INDEX AT BRANTAS RIVER

JOHN L LUMINGKUWAS NIM: 0800751353

Abstract   

Climate  change  is  one  of  the  talking  points  throughout  the  world.  Climate  change 

causes  the  instability  in  weather.  In  Indonesia  Climate  change  impact  can  be  foreseen  in  the  drought  season  catastrophe.  This  has  become  a  new  problem  to  solve  for  the  Indonesian  people.  The drought causing the Indonesian water resources management not working so well  or you can say not working at all. 

i   

 

Rainfall is one of many parameter that shows the drought index which is happening in 

some  area.  By  analyzing  the  changes  intensity  of  a  rainfall,  we  can  predict  when  the  drought  will come in the future.   

With SPI methods we can classified     the drought index which is happening. To predict 

the future drought trend analysis and probability is two methods than can be used.  Keywords : drought, rainfall, SPI methods, trend analysis, probability. 

i   

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmatnya akirnya penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi yang berjudul “STUDI ANALISA PERGESERAN INDEKS KEKERINGAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX PADA DAS BRANTAS” tepat pada waktunya. Pada kesempatan ini penulis juga ingin berterima kasih yang sebesar-besarnya kepada : • • • •

• • • • •

• • • • •

Bapak Prof. Dr. Drs. Gerardus Polla, M.App.Sc selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara. Ibu Amelia Makmur, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Ibu Ir. Godeliva Juliastuti, M.T. selaku Koordinator Skripsi Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara, serta selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan banyak masukan yang sangat berharga. Bapak Dr. Ir. Made Suangga, M.T. selaku Koordinator Bidang Ilmu Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Ibu Yuni Ayu Maharani, S.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Bapak Irpan Hidayat, S.T. selaku Kepala Laboratorium/Studio Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Ibu Eko Sri Wahyuni selaku Administrasi Laboratorium/Studia Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. Bapak Sutopo Purwo Nugroho yang telah memberikan data-data yang digunakan dalam penelitian ini, serta telah mengajarkan metode-metode perhitungan yang di gunakan dalam penelitian ini. Bapak Donny Baratha yang telah mengajarkan beberapa teori statistika yang mendukung dalam penelitian ini. Ir Wellem Lumingkuwas dan Ir. Dina Arianti sebagai orang tua dari penulis yang telah memberikan bantuan baik dari segi moril maupun segia material. Eddy Lumingkewas, ST sebagai kakak dari penulis yang telah setia menemani dan selalu mambantu penulis. Yusan Pieter Tjoamir yang telah membantu mengajarkan kepada penulis metodemetode perhitungan statistik. Frans Pascal yang telah banyak memberikan masukan kata-kata dan sistematika penulisan.

ii   

• •

• • • •

Rachmansyah yang telah mengajarkan kepada penulis cara-cara membuat peta perubahan dengan menggunakan macromedia. Iwan Wangkar yang merupakan teman seperjuangan dalam mengerjakan skripsi di bidang hidrologi, telah memberikan banyak masukan dan membantu penulis dalam mendapatkan data-data yang diperlukan dalam penelitian ini. Hardi kurniawan yang telah banyak mengajarkan teori-teori hidrologi yang diperlukan penulis. Andika Putra, Ricco yang telah memberikan semangat kepada penulis. Semua rekan-rekan penghuni kos 75 yang tergabung dalam demanerz comunity yang telah setia menemani dan menghibur penulis disetiap saat. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis di dalam penyusunan laporan skripsi ini yang tidak dapat di sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan karya ilmiah penulis di masa yang akan datang. Akhir kata semoga laporan skripsi ini dapat menambah pengetahuan pembaca juga mampu memberikan sumbangan yang berharga bagi perkembangan Teknik Sipil di Indonesia khusunya dalam bidang Hidrologi. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih atas perhatiannya.

Jakarta, Juli 2008

Penulis

ii   

DAFTAR ISI Halaman Halaman Cover Depan Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan Hard Cover Halaman Pernyataan Dewan Penguji Abstrak

i

Prakata

ii

Daftar Isi

iv

Daftar Tabel

vii

Daftar Gambar

viii

Daftar Lampiran

x

Bab I Pendahuluan ............................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2 Identifikasi Masalah.......................................................................... 2 1.3 Tujuan dan Manfaat ........................................................................... 2 1.4 Ruang Lingkup Penelitian.................................................................. 3 1.5 Sistematika Penulisan ........................................................................ 4

Bab II Tinjauan Pustaka.................................................................................... 6 2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) ............................................................ 6 2.2 Siklus Hidrologi ................................................................................ 7

vi

2.3 Curah Hujan ...................................................................................... 9 2.4 Kekeringan ...................................................................................... 12 2.5 Rata-Rata Hitung Populasi.............................................................. 14 2.6 Konsistensi Data............................................................................. 15 2.7 Standar Deviasi............................................................................... 17 2.8 Analisa Trend ................................................................................. 18 2.9 Probabilitas ..................................................................................... 20 2.10 Metode Standardized Precipitation Index (SPI) ............................ 21

Bab III Metodologi Penelitian ........................................................................ 24 3.1 Pendekatan Penelitian ..................................................................... 24 3.2 Kondisi Daerah Studi ...................................................................... 27 3.3 Teknik Pengumpulan Data.............................................................. 28

Bab IV Analisa dan Pengolahan Data............................................................. 30 4.1 Data Curah Hujan DAS Brantas ..................................................... 30 4.2 Menghitung Rata-Rata Curah Hujan Bulanan ................................ 30 4.3 Uji Kekosistensian Data.................................................................. 32 4.4 Menghitung Standar Deviasi........................................................... 34 4.5 Mengklasifikasikan Indeks Kekeringan.......................................... 37 4.6 Mencari Indeks Kekeringan Maksimum Setiap Tahun .................. 39 4.7 Perhitungan Probabilitas Terjadinya Indeks Kekeringan Maksimum di Tahun Yang Akan Datang .......................................................... 47 vi

4.8 Prediksi Nilai Indeks Kekeringan Di tahun Yang Akan Datang .... 49 4.9 Peta Perubahan Indeks Kekeringan Maximum............................... 52

Bab V Kesimpulan dan Saran ......................................................................... 54 5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 54 5.2 Saran ............................................................................................... 56 Daftar Pustaka ................................................................................................. 57 Riwayat Hidup ................................................................................................ 58

vi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1

Klasifikasi Indeks Kekeringan. ............................................... 23

Tabel 4.1

Rata-rata Hujan Bulanan Stasiun Curah Hujan Tangkil. ........ 31

Tabel 4.2

Uji Kekonsistensian Data Stasiun Curah Hujan Tangkil ........ 33

Tabel 4.3

Perhitungan Standar Deviasi Bulan Febuari Stasiun Curah Hujan Tangkil ......................................................................... 35

Tabel 4.4

Perhitungan Standar Deviasi Bulan Januari Stasiun Curah Hujan Tugu ... ......................................................................... 37

Tabel 4.5

Klasifikasi Indeks Kekeringan ................................................ 40

Tabel 4.6

Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Tangkil Tahun 1964 ... ......................................................................... 41

Tabel 4.7

Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Tugu Tahun 1964 ... ......................................................................... 43

Tabel 4.8

Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Sawahan Tahun 1964 ... ......................................................................... 45

Tabel 4.9

Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Birowo Tahun 1964 ... ......................................................................... 47

Tabel 4.10

Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Kertosono Tahun 1964 ... ......................................................................... 49

Tabel 4.11

Perhitungan Persamaan Garis Regresi Linear......................... 56

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1

Daur Hidrologi .......................................................................... 9

Gambar 2.2

Diagram Kategori Rezim Kering ............................................ 13

Gambar 2.3

Grafik Analisa Kurva Ganda Untuk Data Yang Konsisten .... 16

Gambar 2.4

Grafik Analisa Kurva Ganda Untuk Data Yang Tidak Konsisten. ............................................................................... 16

Gambar 3.1

Bagan Alir Penelitian .............................................................. 26

Gambar 3.2

Peta DAS Brantas.................................................................... 27

Gambar 3.3

Alat Ukur Curah Hujan ........................................................... 28

Gambar 4.1

Grafik Kekonsistensian Data Curah Hujan di Stasiun Curah Hujan Tangkil ......................................................................... 34

Gambar 4.2

Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Tangkil Tahun 1964 ................................................................ 42

Gambar 4.3

Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Tugu Tahun 1964 .................................................................... 44

Gambar 4.4

Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Sawahan Tahun 1964 .............................................................. 46

Gambar 4.5

Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Birowo Tahun 1964 ................................................................ 48

Gambar 4.6

Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Kertosono Tahun 1964............................................................ 50

x

Gambar 4.7

Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan Tangkil .... ............................................................................... 51

Gambar 4.8

Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan’ Tugu ........ ............................................................................... 51

Gambar 4.9

Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan Sawahan .. ............................................................................... 51

Gambar 4.10 Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan Birowo..... ............................................................................... 51 Gambar 4.11 Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan Kertosono ............................................................................... 52 Gambar 4.12 Grafik Garis Trend Line Regresi Linear ................................. 55 Gambar 4.13 Kondisi Indeks Kekeringan Maksimum di DAS Brantas Tahun 1965 ............................................................................. 58 Gambar 4.14 Kondisi indeks Kekeringan Maksimum di DAS Brantas Tahun 1986 ............................................................................. 59 Gambar 4.15 Kondisi Indeks Kekeringan Maksimum di DAS Brantas Tahun 2005 ............................................................................. 59

x

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran Data Curah Hujan ............................................................................. L-1 Lampiran Perhitungan Kekonsistensian Data Curah Hujan...............................L-43 Lampiran Perhitungan Standard Deviasi ...........................................................L-50 Lampiran Perhitungan Klasifikasi Indeks Kekeringan ......................................L-51 Lampiran Grafik Klasifikasi Indeks Kekeringan Pertahun................................L-93 Lampiran Perhitungan Indeks Kekeringan Maximum Pertahun........................ L-128 Lampiran Perhitungan Pergeseran Indeks Kekeringan Maksimum Pertahun .......................................................................................... L-133 Lampiran Perhitungan Probabilitas Terjadinya Indeks Kekeringan Maksimum di Tahun Yang Akan Datang .......................................................... L-138 Lampiran Perhitungan Prediksi Nilai Indeks Kekeringan Maksimum Di Tahun Yang Akang Datang........................................................................... L-139

x