ANALISIS BANJIR TAHUNAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG TUGAS AKHIR

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS BANJIR TAHUNAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik – Universitas Sebelas Maret Surakarta

OLEH : PUTRI PRAMUDYA WARDHANI NIM : I 8709023

PROGRAM D3 INFRASTRUKTUR PERKOTAAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user


digilib.uns.ac.id

MOTTO

Cukuplah Allah SWT sebagai penolongku karena Dia Maha Kuasa atas seluruh alam dan seluruh makhluk ciptaan-Nya. Seluruh impianku harus terwujud, tak peduli esok akan terwujud atau tidak. Aku akan meraihnya walau selangkah demi selangkah akan ku perjuangkan dengan memberikan terbaik dari diriku, Apabila takdir berkata lain pastilah Allah SWT Maha Melihat dan memberiku sesuatu yang lebih baik dari apa yang kupikirkan. Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk Allah SWT, Tuhan semesta alam (Q.s Al- An’am :162). Perubahan adalah hasil akhir dari proses belajar.

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Sembah sujud ku pada Mu Ya ALLAH, puji syukur ku pada Mu karena telah tercapainya penantian akhir ku selama ini. alhamdulillah…… Dengan izin Mu ini akan ku persembahkan karya ini kepada : 1.

Kedua orang tua ku

yang kuhormati, kucintai, kubanggakan,terima

kasih atas semua dukungan, doa, dan harapan baik materi maupun rohani. Kuucapkan Terima kasih untuk semuanya, aku bangga, sayang pada kalian.. 2.

Temen-temen infrastruktur’09, dan semuanya yang telah membantu dan menyemangatiku selama ini.

Terima Kasih.

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................

i

HALAMAN PERSETUJUAN .....................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................

iii

HALAMAN MOTTO ....................................................................................

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................

v

KATA PENGANTAR ...................................................................................

vi

ABSTRAK

..................................................................................................

viii

DAFTAR ISI ..................................................................................................

x

DAFTAR TABEL ..........................................................................................

xiii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

xv

DAFTAR NOTASI .........................................................................................

xvi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ...........................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah .......................................................................

2

1.3. Batasan Masalah ........................................................................

2

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................

2

1.5. Manfaat Penulisan.......................................................................

3

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka .........................................................................

4

2.1.1. Umum ...............................................................................

4

2.1.2. Kualitas Data Hujan ..........................................................

4

2.1.2.1. Kelengkapan Data ...............................................

5

2.1.2.2. Kepanggahan ......................................................

5

2.1.3.Seri Data Hidrologi ............................................................

5

2.1.3.1. Data Maksimum Tahunan .....................................

6

commit to user 2.1.3.2. Seri Parsial ............................................................

6

vi


digilib.uns.ac.id

2.1.4.Karakteristik Hujan ............................................................

6

2.1.5. Koefisien Limpasan ..........................................................

10

2.1.6. Curah Hujan Efektif ..........................................................

10

2.1.7. Pola Agihan Hujan ............................................................

10

2.1.8. Hidrograf Satuan Sintetik .................................................

11

2.2. Dasar Teori .................................................................................

11

2.2.1 DAS ...................................................................................

11

2.2.2. Pengalihragaman Hujan Menjadi Aliran ...........................

12

2.2.2.1. Hujan .....................................................................

12

2.2.2.2. Hujan Wilayah ......................................................

12

2.2.3. Uji Kepanggahan ............................................................... 13

2.2.4. Analisis Fr

2.2.5. Curah Hujan Efektif ..........................................................

18

2.2.5. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu .................................

18

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian ........................................................................

20

3.2. Data yang Dibutuhkan ................................................................

21

3.3. Alat yang Digunakan ..................................................................

21

3.4. Tahapan Penelitian ......................................................................

21

3.5. Diagram Alir Tahapan Penelitian ...............................................

22

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengumpulan Data ............................................................

26

4.2. Uji Kepanggahan Hujan..............................................................

27

4.3. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan ..............................

29

4.4. Perhitungan Parameter Statistik ..................................................

32

4.5. Uji Kecocokan ............................................................................

34

4.6. Perhitungan Hujan Kala Ulang ...................................................

35

4.7. Hujan Eektif Kala Berbagai Ulang .............................................

37

4.7.1. Hujan Eektif Jam-Jaman Berbagai Kala Ulang ...............

37

4.8. Debit Rencana Berbagai Kala Ulang .......................................... to user.............................................. 4.8.1. HSS Nakayasucommit Satu Harian

37

vii

37


digilib.uns.ac.id

4 .8.2.Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang .

41

4.9. Debit Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan.............................

43

4.9.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan.

43

4.9.2. Hujan Efektif 2 Harian Tahunan .......................................

45

4.9.2.1. .Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tahunan .............

45

4.10. HSS Nakayasu 2 Harian Tahunan .....................................

45

4.11. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Tahunan .......

48

4.12. Debit Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan........................... .

51

4.12.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan

51

4.12.1.1. Hujan Efektif 2 Harian Bulanan ................................

55

4.12.2. Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Bulanan ..................

55

4.12.3. HSS Nakayasu 2 Harian Bulanan ...................................

56

4.12.4. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Bulanan ...

56

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan .................................................................................

60

5.2. Saran ...........................................................................................

60

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................

61

PENUTUP

62

..................................................................................................

LAMPIRAN

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Tabel 2.1.

Rasio Hujan Jam-Jaman ...........................................................

10

Tabel 2.2.

Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto .........................................

11

Tabel 2.3.

Nilai Kritik Qdan R .........................................................

14

Tabel 2.4.

Pemilihan Jenis Distribusi ................................................

15

Tabel 4.1.

Curah Hujan Tahunan Stasiun Hujan Jatiroto dan Nguntoronadi 27

Tabel 4.2.

Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta.Jatiroto ...........................

Tabel 4.3.

Hujan Wilayah Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto ..........................................................

Tabel 4.4.

28

31

Hujan Wilayah Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi ...............................................................

31

Tabel 4.5.

Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang ..

32

Tabel 4.6.

Syarat Jenis Distribusi .....................................................

33

Tabel 4.7.

Probabilitas Curah Hujan Metode Log Pearson Tipe III ....

34

Tabel 4.8.

Perhitungan Chi Square Test Metode Log Pearson III .............

35

Tabel 4.9.

Perhitungan Data Menggunakan Log Pearson III ....................

35

Tabel 4.10. Hujan Rata-Rata Kala Ulang ....................................................

36

Tabel 4.11. Hujan Efektif Jam-Jaman Kala Ulang ......................................

37

Tabel 4.12. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Satu Harian ............

39

Tabel 4.13. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Kala Ulang 2 Tahunan .................................................................................

42

Tabel 4.14. Debit Banjir Kala Ulang ...................................................

43

Tabel 4.15. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

Stasiun Jatiroto ............................................................................

43

Tabel 4.16. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi ...................................................

44

Tabel 4.17. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang .....

45

Tabel 4.18. Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Tiap Tahun ........................

46

Tabel 4.19. HSS Nakayasu 2 Harian .............................................................

46

Tabel 4.20 Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Tahunan ....

48

Tabel 4.21 Kesimpulan Pendekatan 2 Harian Maksimum Tahunan ..........

50

Tabe 4.22.

Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Pada Bulan Januari ..................

53

Tabel 4.23. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Pada Bulan Januari ...................

53

Tabel 4.24 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Keduang .................................................................

54

Tabel 4.25 Hujan 2 Harian Maksimum Bulanan Wilayah DAS Keduang ...

54

Tabel 4.26. Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Bulanan..............................

55

Tabel 4.27. Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Bulanan .....

56

Tabel 4.28. Kesimpulan Pendekatan 2 Harian Maksimum Bulanan ...........

58

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Cara Rata-Rata Aljabar.............................................................

7

Gambar 2.2. Cara Poligon Thiessen ..............................................................

8

Gambar 2.3. Cara Metode Isohyet.................................................................

9

Gambar 2.4. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ........................................

19

Gambar 3.1. Peta Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DASKeduang ............

20

Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian Tahap I .............................................

22

Gambar 3.3

Diagram Alir Penelitian Tahap II .............................................

24

Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian Tahap III ............................................

25

Gambar 4.1

Peta Daerah Aliran SungaiBengawan Solo DAS Keduang ......

26

Gambar 4.2. Hujan Wilayah dengan Metode Poligon Thiessen ...................

29

Gambar 4.3. Grafik Hidrograf Satuan Nakayasu Hujan Satu Harian ...........

41

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Tahunan ..............

51

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Bulanan...............

59

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI

P

Hujan wilayah (mm),

PN

Hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),

Aw

Luas wilayah (Km2),

AN

Luas masing-masing poligon (Km2),

N

Jumlah stasiun pencatat hujan.

Yi

Data hujan ke-i,

Y

Data hujan rerata –i,

Dy

Deviasi standar,

n

Jumlah data

Cs

Koefisien skewness

Cv

Koefisien variasi

Ck

Koefisien kurtosis

n

Panjang data, Tinggi hujan rerata,

X S

Standar deviasi.

Xi

Data hujan ke-i,

X

Data hujan rerata –i,

S

Deviasi standar,

n

Jumlah data,

G

Koefisien kemencengan

K

Variabel standar untuk X menurut G.

2

Harga Chi-kuadrat terhitung,

K

Banyaknya kelas,

Of

Frekuensi terbaca pada setiap kelas,

Ef

Frekuensi yang diharapkan untuk setiap.

A

Luas DAS (km2),

R0

Curah hujan spesifik (= 1mm), commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

Tp

Waktu puncak (jam),

T0.3

Waktu dari puncak banjir sampai 0.3 Qmax. (jam),

Tg

Time lag yaitu waktu antara hujan sampai Qmax (jam),

tr

Satuan waktu (= 1 jam), Koefisien ( 1.5 - 3.5),

L

Panjang sungai utama (km).

commit to user

xiii


digilib.uns.ac.id

commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

Banjir merupakan aliran air yang relatif tinggi dimana melebihi kapasitas tampungan air yang ada semisal sungai dan saluran air. Faktor penyebab banjir sangat kompleks karena melibatkan alam (meteorologi dan hidrologi), tata guna lahan, kegiatan manusia, pembangunan infrastruktur dan lain-lain. Faktor-faktor inilah yang saling berinteraksi dan menyebabkan kerentanan terjadinya banjir sangat besar sehingga merugikan makhluk hidup di bumi.

Salah satu permasalahan banjir diakibatkan oleh faktor alam adalah curah hujan yang tinggi dan aliran air di sungai yang secara hidrologis digambarkan sebagai hidrograf dengan puncak dan volume banjir. Curah hujan yang jatuh di atas daerah aliran sungai kebanyakan menjadi limpasan langsung yang terdiri dari limpasan permukaan dan interflow. Aliran semacam ini dapat menghasilkan puncak banjir yang tinggi. Kejadian debit maksimum atau banjir puncak hanya beberapa saat tapi dapat menghancurkan tanggul atau tebing, menggenangi pemukiman dan persawahan, mengganggu aktivitas manusia dan lain-lain (C.D.Soemarto, 1995).

Sungai Bengawan Solo adalah sungai terpenting di pulau Jawa yang merupakan pusat penghidupan sebagian masyarakat Jawa Tengah dan Jawa Timur. Akhirakhir ini sungai Bengawan Solo mengalami banjir besar di beberapa daerah termasuk DAS Bengawan Solo Hulu, salah satunya di cabang anak sungainya yaitu sungai Keduang di Kabupaten Wonogiri Jawa Tengah.

commit to user

1


digilib.uns.ac.id 2

Penelitian ini dilakukan karena mengingat dampak banjir yang di timbulkan sangat merugikan makhluk hidup dan alam sekitar, sehingga dianggap perlu mengkaji karakteristik banjir puncak ditinjau perubahannya maupun kemampuan dari daerah aliran sungai (DAS) dalam menghadapi hujan badai. Karena aliran sungai Keduang ini masuk ke waduk Wonogiri maka sungai ini dipilih agar pengendalian bencana banjir di wilayah Solo dapat berjalan lancar.

1.2.

RUMUSAN MASALAH

Masalah yang dapat dirumuskan dari latar belakang masalah di atas adalah: 1.

Bagaimana pola distribusi hujan di DAS Keduang?

2.

Bagaimana menghitung banjir di DAS Keduang dengan periode ulang?

3.

Bagaimana menghitung potensi banjir di DAS Keduang?

1.3.

BATASAN MASALAH

Batasan-batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.

Lokasi penelitian adalah DAS Keduang di Kabupaten Wonogiri.

2.

Penelitian hanya membahas banjir tahunan di DAS Keduang.

3.

Data curah hujan menggunakan data sekunder, yaitu data hujan manual tahun 1999-2011 yang berasal dari Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri.

1.4. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari penelitian ini adalah: 1.

Mengetahui pola distribusi hujan di DAS Keduang.

2.

Mengetahui debit banjir di DAS Keduang dengan periode ulang.

3.

Mengetahui potensi banjir di DAS Keduang.

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

1.5. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang diharapkan muncul dari penelitian ini adalah : 1.

Memberikan informasi keilmuan dalam bidang teknik sipil khususnya mengenai hidrologi, yaitu analisis banjir tahunan pada suatu DAS.

2.

Memberi informasi karakteristik banjir tahunan di DAS Keduang untuk pengantisipasian banjir kedepannya.

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka 2.1.1. Umum

Banjir adalah aliran yang relatif tinggi dan tidak tertampung oleh alur sungai atau saluran (SK SNI M-18-189-F, 1989).

Setidaknya ada lima faktor penting penyebab banjir di indonesia yaitu: faktor hujan, faktor hancurnya retensi Daerah Aliran Sungai (DAS), faktor kesalahan perencanaan pembangunan alur sungai, faktor pendangkalan sungai dan faktor kesalahan tata wilayah, pembangunan sarana dan prasarana (Agus Maryono, 2000).

Hujan merupakan faktor utama penyebab banjir. Perubahan iklim menyebabkan pola hujan berubah dimana saat ini hujan yang terjadi mempunyai waktu yang pendek tetapi intensitasnya tinggi, akibat keadaan ini saluran-saluran yang tidak mampu lagi menampung besarnya aliran permukaan dan tanah-tanah cepat mengalami penjenuhan (Anonim, 2012).

Di kebanyakan daerah aliran sungai sebagian besar curah hujan akan menjadi limpasan langsung. Aliran semacam ini dapat menghasilkan puncak banjir yang tinggi (C.D.Soemarto, 1995).

2.1.2. Kualitas Data Hujan

Data yang diperoleh dari alat pencatat, bisa saja jadi tidak panggah karena: alat pernah rusak, alat pernah pindah tempat, lokasi alat terganggu, atau terdapat data commit to user

4


digilib.uns.ac.id 5

tidak sah. Jika ini semua terjadi maka akan sangat merugikan. Oleh karena itu perlu dilakukan uji kualitas data hujan.

2.1.2.1.Kelengkapan data

Seringkali data hujan yang digunakan hilang karena berbagai faktor maka di perlukan pengisian data yang hilang untuk menunjang kelengkapan data yang di butuhkan. Data yang hilang atau kesenjangan (gap) data suatu pos penakar hujan, pada saat tertentu dapat diisi dengan bantuan data yang tersedia di pos-pos penakar di sekitarnya pada saat yang sama. Cara yang dipakai dinamakan ratio normal. Syarat untuk menggunakan carai ini adalah tinggi hujan rata-rata tahunan pos penakar yang datanya hilang harus diketahui, disamping dibantu dengan data tinggi hujan rata-rata tahunan dan data pada pos-pos penakar di sekitarnya (C.D.Sumarto, 1995).

2.1.2.2.

Kepanggahan

Uji konsistensi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: lengkung massa ganda (double mass curve) untuk stasiun hujan ≥3 (tiga), dan untuk individual stasiun (Rescaled Adjusted Partial Sums), Sri Harto (2000). Bila Q/ n yang dapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah.

2.1.3. Seri Data Hidrologi

Ada dua macam seri data yang dipergunakan dalam analisis frekuensi yaitu (Suripin, 2004):

commit to user


digilib.uns.ac.id 6

2.1.3.1.Data Maksimum Tahunan

Tiap tahun diambil hanya satu besaran maksimum yang dianggap berpengaruh pada analisis selanjutnya. Seri data seperti ini dikenal dengan seri data maksimum (maximum annual series). Jumlah data dalam seri akan sama dengan panjang data yang tersedia. Dalam cara ini, besaran data maksimum kedua dalam suatu tahun yang mungkin lebih besar dari besaran data maksimum dalam tahun yang lain tidak diperhitungkan pengruhnya dalam analisis. Hal ini oleh beberapa pihak dianggap kurang realistis, apalagi jika diingat bahwa perhitungan permulaan tahun hidrologi tidak selalu seragam, ada yang berdasar musim ada pula yang mengikuti kalender masehi. Oleh karena itu, Beberapa ahli menyarankan menggunakan cara seri parsial.

2.1.3.2.

Seri Parsial

Dengan menetapkan suatu besaran tertentu sebagai batas bawah, selanjutnya semua besaran data yang lebih besar dari batas bawah tersebut diambil dan dijadikan bagian seri data untuk kemudian di analisis seperti biasa. Pengambilan data bawah dapat dilakukan dengan sistem peringkat, dimana semua besaran data yang cukup besar diambil, kemudian diurutkan dari besar ke kecil. Data yang diambil untuk analisis selanjutnya adalah sesuai dengan panjang data yang diambil dari besaran data yang paling besar. Dalam hal ini dimungkinkan dalam satu tahun data yang diambil lebih dari satu data, sementara tahun yang lain tidak ada data yang di ambil.

2.1.4. Karakteristik Hujan

Data hujan yang diperoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi hanya pada satu tempat atau titik saja (point rainfall). Mengingat hujan yang sangat bervariasi terhadap tempat (space), maka untuk kawasan yang luas, satu commit to user hujan wilayah tersebut. Dalam alat penakar hujan belum dapat menggambarkan


digilib.uns.ac.id 7

hal ini diperlukan hujan kawasan yang diperoleh dari harga rata-rata curah hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada didalam dan/atau di sekitar kawasn tersebut (Suripin, 2004).

Suripin (2004) menerangkan bahwa ada tiga cara yang digunakan dalam menghitung hujan rerata kawasan, yaitu:

1.

Rata-Rata Aljabar

Merupakan metode yang paling sederhana dalam perhitungan hujan kawasan. Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa semua penakar hujan mempunyai pengaruh yang setara. Cara ini cocok untuk kawasan dengan topografi rata atau datar, alat penakar tersebar merata/hampir merata dan harga individual curah hujan tidak terlalu jauh dari harga rata-ratanya.

Gambar 2.1 Cara Rata-Rata Aljabar

2.

Metode Poligon Thiessen

Metode ini dikenal juga sebagi metode rata-rata timbang (weighted mean). Cara ini memberikan proposi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Daerah pengaruh dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara commitbahwa to uservariasi hujan antara pos yang satu dua pos penakar terdekat. Diasumsikan


digilib.uns.ac.id 8

dengan yang lainya adalah linier dan bahwa sembarang pos dianggap dapat mewakili kawasan terdekat. Hasil metode poligon Thiessen lebih akurat dibandingkan dengan metode ratarata aljabar. Cara ini cocok untuk daerah datar dengan luas 500 - 5.000km2, dan jumlah pos penakar hujan terbatas dibandingkan luasnya.

Gambar 2.2 Cara Poligon Thiessen

3.

Metode Isohyet

Metode ini merupakan metode yang paling akurat untuk menentukan hujan ratarata, namun diperlukan keahlian dan pengalaman. Cara ini memperhitungkan secara aktual pengaruh tiap-tiap pos penakar hujan. Dengan kata lain, asumsi metode Thiessen yang secara membabi buta menganggap bahwa tiap-tiap pos penakar mencatat kedalaman yang sama untuk daerah sekitarnya dapat dikoreksi.

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

Gambar 2.3 Cara Metode Isohyet Suripin (2004) menyebutkan bahwa analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari pos penakar hujan baik yang manual maupun yang otomatis. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan dimasa yang akan datang. Dengan anggapan bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian hujan masa lalu. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi adalah: 1. Distribusi Normal, 2. Distribusi Log Normal, 3. Distribusi Log Person III dan 4. Distribusi Gumbel

Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan (the goodness of fittest test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Pengujian parameter yang sering dipakai adalah: 1. Chi-Kuadrat 2. Smirnov- Kolmogrov commit to user


digilib.uns.ac.id 10

2.1.5. Koefisien Limpasan

Koefisien limpasan (C) merupakan suatu bilangan yang merupakan nilai perbandingan antara laju debit puncak dengan intensitas hujan yang dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti laju infiltrasi, keadaan tata guna lahan atau tutupan lahan, intensitas hujan, permeabilitas dan kemampuan tanah menahan air (Asdak, 2004).

2.1.6. Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif adalah curah hujan yang menghasilkan limpasan. Tinggi curah hujan adalah relatif karena tergantung dari kondisi daerah bersangkutan seperti kelembapan tanah, simpanan permukaan dsb (Anonim,2011).

2.1.7. Pola Agihan Hujan

Secara teoritis, penentuan agihan hujan dapat dilakukan dengan menggunakan pola agihan Tadashi Tanimoto, Alternating Block Method (ABM), Triangular Hyetograph Method (THM), Instantaneous Intensity Method (IIM), atau seragam. Dalam penentuan agihan hujan diperlukan data lama hujan yang biasanya didekati dengan menghitung waktu konsentrasinya atau dari hasil analisis yang didasarkan pada kejadian hujan. Untuk DAS Bengawan Solo sendiri telah diteliti bahwa pola agihan hujan dengan memanfaatkan data hujan di DAS Bengawan Solo menggunakan lama hujan 4 jam (Sobriyah, 2005).

Tabel 2.1 Rasio Hujan Jam-Jaman Waktu (t) % Hujan

1

2

3

4

40,50

31,25

14,75

13,50

Sumber: Sobriyah, 2005

commit to user



Model agihan hujan Tadashi Tanimoto merupakan hasil analisis dengan memanfaatkan data hujan jam-jaman yang ada di pulau Jawa dengan menggunakan lama hujan 8 (delapan) jam (Mamok, 2008).

Tabel 2.2. Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto Waktu (jam ke-) 1 2 3 % distribusi hujan 26 24 17 % distribusi hujan kumulatif 26 50 67 Sumber: Mamok,2008

4 13 80

5 7 87

6 7 8 5.5 4 3.5 92.5 96.5 100

2.1.8. Hidrograf Satuan Sintetik

Untuk membuat hidrograf banjir pada sungai-sungai yang tidak ada atau sedikit sekali dilakukan observasi hidrograf banjirnya, maka perlu dicari karakteristik atau parameter daerah pengaliran tersebut terlebih dulu, misalnya waktu untuk mencapai puncak hidrograf (Time to peak magnitude), lebar dasar, luas, kemiringan, panjang alur terpanjang (length of the longest channel), koefisien limpasan (runoff coefficient) dan sebagainya. Banyak ragam hidrograf satuan sintetik (HSS) yang telah dikembangkan. Untuk Indonesia, khususnya Pulau Jawa telah dikembangkan HSS GAMA-1 yang merupakan hasil penelitian Prof. Dr. Ir. Sri Harto, Dipl H dari Universitas Gadjah Mada. Berikut beberapa HSS yang umum dikenal dalam praktek: 1. HSS Nakayasu 2. HSS Snyder 3. HSS SCS 4. HSS Gama-I 2.2. Dasar Teori 2.2.1. DAS

Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas-batas topografi secara alami sedemikian rupa sehingga setiap air hujan yang jatuh dalam commit to user



DAS tersebut akan mengalir melalui titik tertentu (titik pengukuran di sungai) dalam DAS tersebut. Pengertian DAS sering diidentikkan dengan watershed, catchment area atau river basin (Naik Sinukaban, 2007).

2.2.2. Pengalihragaman Hujan Menjadi Aliran 2.2.2.1. Hujan Presipitasi adalah istilah umum untuk menyatakan uap air yang mengkondensasi dan jatuh dari atmosfer ke bumi dalam segala bentuknya dalam rangkaian siklus hidrologi. Jika air yang jatuh berbentuk cair di sebut hujan dan jika berupa padat disebut salju. Karakteristik hujan yang perlu ditinjau dalm analisis dan perencanaan hidrologi, meliputi: 1. Intensitas I, adalah laju hujan = tinggi air persatuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam, atau mm/hari. 2. Lama waktu (durasi) t,adalah panjang waktu dimana hujan turun dalam menit atau jam. 3. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi selama durasi hujan dan, dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar, dalam mm. 4. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasa dinyatakan dengan kala ulang T, misalnya sekali dalam 2 tahun. 5. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan.

2.2.2.2. Hujan Wilayah Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rerata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu (Suyono Sudarso, commit to user



1976). Dalam penelitian ini dipilih cara poligon thiessen dengan persamaan berikut ini:

1 Aw

P

N

A N .PN ………………………………………………...…………...(2.1) N 1

dengan: = P PN = Aw = AN = N =

hujan wilayah (mm), hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm), luas wilayah (Km2), luas masing-masing poligon (Km2), jumlah stasiun pencatat hujan.

2.2.3. Uji Kepanggahan

Uji konsistensi dapat dilakukan dengan lengkung massa ganda (double mass curve) untuk stasiun hujan ≥3 (tiga), dan untuk individual stasiun (stand alone station) dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums), Sri Harto (2000). Bila

Q/ n

yang didapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence

level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah. Uji kepanggahan dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan-persamaan berikut: k

S k*

Yi

Y , dengan k = 1, 2, 3, ..., n …………………………………….(2.2)

i 1

S 0*

0 .................................................................................................................(2.3)

S k**

S k* , dengan k = 0, 1, 2, 3, ...., n...............................................................(2.4) Dy n

D

2 y i 1

Yi

Y n

2

........................................................................................(2.5)

dengan: Yi = data hujan ke-i, Y = data hujan rerata –i, Dy = deviasi standar, n = jumlah data.

commit to user



Untuk uji kepanggahan digunakan cara statistik: Q

maks | S k** | , 0 ≤ k ≤ n, atau.........................................................................(2.6)

R

maksimum S k**

min imum S k** , dengan 0 ≤ k ≤ n.......................................(2.7)

Nilai kritik Q dan R ditunjukkan dalam Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Nilai kritik Q dan R Q n

N 10 20 30 40 50 100 ∞

90% 1.05 1.10 1.12 1.13 1.14 1.17 1.22

R n

95% 1.14 1.22 1.24 1.26 1.27 1.29 1.36

99% 1.29 1.42 1.46 1.50 1.52 1.55 1.63

90% 1.21 1.34 1.40 1.42 1.44 1.50 1.62

95% 1.28 1.43 1.50 1.53 1.55 1.62 1.75

99% 1.38 1.60 1.70 1.74 1.78 1.86 2.00

Sumber:Mamok Suprapto,2008

2.2.4. Analisis Frekuensi Analisis data hidrologi dengan menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan atau debit dengan masa ulang tertentu. Analisis frekuensi dalam penelitian ini menggunakan data maksimum tahunan, data hujan harian dan data hujan harian maksimum rerata maksimum. Distribusi hujan dapat dipilih sesuai parameter statistik seperti nilai rerata, standar deviasi, koefisien variasi, dan koefisien skewness dari rata yang ada diikuti uji statistik. Rumus-rumus parameter statistik yang digunakan dalam penelitian ini untuk menentukan jenis distribusi frekuensi sebagai berikut. 0 .5

n

xi

Standar deviasi, S =

X

i 1

n 1

2

………………………………….……..(2.8)

commit to user



Koefisien skewness, Cs =

n n 1 n 2 s3

3

n

xi

X

………………….……(2.9)

i 1

S …………………………………………………...(2.10) X n n2 4 Koefisien kurtosis, Ck = xi X ...........................(2.11) 4 n 1 n 2 n 3S i1 Koefisien variasi, Cv =

dengan: n X S

: panjang data, : tinggi hujan rerata, : standar deviasi.

Distribusi frekuensi memiliki beberapa jenis antara lain distribusi normal, Log Normal, Gumbel dan Log Pearson III.Untuk mengetahui jenis yang digunakan maka harus mengetahui syarat-syarat yang bisa masuk, dengan menghitung parameter statistiknya. Syarat pemilihan jenis distribusi dapat dilihat pada Tabel 2.4 sebagai berikut: Tabel 2.4. Tabel Pemilihan Jenis Distribusi No. Jenis Distribusi 1.

Normal

Syarat Cs=0 Ck=0

2.

Log Normal

Cs (ln x) = Cv3+3Cv Ck(ln x) = Cv8+6Cv6+15Cv4+16Cv2+3

3.

Log Person Tipe III

Jika semua syarat tidak terpenuhi

4.

Gumbel

Cs= 1,14 Ck= 5,4

Suripin (2004) menyebutkan bahwa pada situasi tertentu, walaupun data yang diperkirakan mengikuti distribusi sudah dikonversi kedalam bentuk logaritmis, commit to user



ternyata kedekatan antara data dan teori tidak cukup kuat untuk menjustikasi pemakaian Log Normal. Person telah mengembangkan serangkaian fungsi probabilitas yang dapat dipakai hampir semua distribusi probabilitas empiris. Tidak seperti konsep yang melatar belakangi pemakian distribusi Log Normal untuk banjir puncak, maka distribusi probabilitas ini hampir tidak berbasis teori. Distribusi ini dipakai karena fleksibilitasnya. Log-Person Tipe III menjadi perhatian para ahli sumber daya air karena memiliki (i) harga rata-rata, (ii) simpangan baku dan (iii) koefisien kemencengan. Yang menarik, jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log Normal Langkah –langkah penggunaan Log Person Tipe III, sebagai berikut:

1. Mengubah data ke dalam bentuk logaritmis: X= log X…………………………………………………………………(2.12)

2. Menghitung harga rata-rata:

n

log X i

log X =

i 1

n

……………………………………………………….(2.13)

3. Menghitung harga simpangan baku:

0 .5

n

xi

S

=

……………………………………………………..(2.14)

4. Menghitung koefisien kemencengan: commit to user

X

i 1

n 1

2



n

n G=

log X i

log X

3

i 1

n 1 n 2 s3

………….………..……...……………………(2.15)

5. Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T:

Log XT = log X + K.s……………………………….…………………..(2.16) dengan: Xi = data hujan ke-i,

X = data hujan rerata –i, S n G K

= deviasi standar, = jumlah data, = koefisien kemencengan = variabel standar untuk X menurut G.

Untuk memilih distribusi yang sesuai dengan data yang ada, perlu dilakukan uji statistik. Pengujian bisa dilakukan dengan uji Chi-kuadrat atau uji SmirnovKolmogorof. Untuk penelitian ini menggunakan uji Chi kuadrat

1.

Uji Chi Kuadrat

Pengujiaan chi-kuadrat dilakukan dengan menggunakan parameter

2

, dengan

rumus sebagai berikut:

K

x

2 i 1

Ef

Of Ef

2

………………………………………………………….(2.17)

dengan: 2 : harga Chi-kuadrat terhitung, K : banyaknya kelas, Of : frekuensi terbaca pada setiap kelas, Ef : frekuensi yang diharapkan untuk setiap kelas.

commit to user



2.2.5. Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif adalah bagian dari curah hujan total yang menghasilkan limpasan langsung .Curah hujan efektif merupakan hasil perkalian dari koefisien pengaliran dengan curah hujan total (Anonim, 2010). Heff = XT x C dengan : XT = Hujan rancangan C = Koefisien limpasan 2.2.6. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Hidrograf yang dipakai dalam penelitian ini dipakai hidrograf Nakayasu. Hidrograf satuan sintetik Nakayasu yang dikembangkan di Jepang juga banyak diaplikasikan di Indonesia. HSS ini pada umumnya memberikan hasil yang relatif teliti. HSS ini juga diperkirakan berdasarkan karakteristik DAS dengan beberapa rumus empiris, berikut ini.

1 AR0 / (0.3Tp 3.6

Qmax.

Tp

Tg

T0.3 ) ........................................................................(2.18)

0.8t r ………………………………………….…….………………(2.19) Tg …………………………………………………..………………..(2.20)

T0.3 Tg

0.4

0.058 L

Tg

0.21 L0.7

untuk L

15 km...........................................................(2.21)

untuk L

15 km...........................................................(2.22)

Persamaan hidrograf satuan Nakayasu adalah sebagai berikut: 1. Pada lengkung naik (0

t

Tp)

2.4

Qt

t Tp

Qp …...………………………………………….(2.23)

2. Pada lengkung turun/ sisi resesi (t

Tp)

to user 1. Selang nilai : 0 ≤ t ≤ (TP+Tcommit 0,3)



t Tp

Q( t )

0 .3

T 0. 3

Qp ……………………………………...…….(2.24)

2. Selang nilai : (TP+T0,3) ≤ t ≤ (TP+T0,3+1,5 T0,3) t T p 0.5T 0.3

Q(t )

0.3

1.5T 0.3

Qp ……………………………...…..…..(2.25)

3. Selang nilai : t > (TP+T0,3+1,5 T0,3) t T p 1.5T 0.3

Q( t )

0.3

2T 0.3

Qp ………………………………………(2.26)

dengan: A R0 Tp T0.3 Tg tr L

: luas DAS (km2), : curah hujan spesifik (= 1mm), : waktu puncak (jam), : waktu dari puncak banjir sampai 0.3 Qmax. (jam), : time lag yaitu waktu antara hujan sampai Qmax (jam), : satuan waktu (= 1 jam), : koefisien ( 1.5 - 3.5), : panjang sungai utama (km).

tr i o Lengkung naik

Lengkung turun

QP

O,32 QP O,3 QP

TP

T0,3

1,5 T0,3

Gambar 2.4 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian di DAS Keduang yang terletak di Kabupaten Wonogiri Jawa Tengah, seperti yang di tunjukan Gambar 3.1. Stasiun hujan yang digunakan hanya Nguntoronadi dan Jatiroto dan masing-masing mewakili hulu dan hilir sungai keduang

Gambar 3.1 Peta Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang.

commit to user 20



3.2. Data yang Dibutuhkan Data yang dibutuhkan dalam analisis adalah: 1. Peta DAS Keduang 2. Peta batas DAS Wongiri 3. Data hujan dari stasiun Nguntoronadi dan Jatiroto

3.3. Alat yang Digunakan 1. AutoCAD untuk pengolahan peta DAS. 2. Microsoft Excel untuk membantu menghitung pengolahan data.

3.4. Tahapan Penelitian 1. Mengumpulkan data hujan dari DPU kota Wonogiri 2. Memilih data hujan harian dari stasiun Nguntoronadi dan Jatiroto 3. Melakukan uji kepanggahan dari stasiun hujan 4. Melakukan plotting stasiun hujan dan pembuatan poligon thiessen. 5. Menghitung parameter statistik data hujan. 6. Melakukan uji kecocokan distribusi frekuensi data. 7. Melakukan test uji distribusi 8. Menghitung hujan rencana. 9. Menentukan debit banjir menggunakan metode nakayasu Tahapan penelitian ditunjukan dalam bagan alir Gambar 3.2 – Gambar 3.4

commit to user

22 digilib.uns.ac.id


22

3.5. Diagram Alir Tahapan Penelitian

Mulai

Data: Peta DAS Keduang Data hujan harian stasiun hujan di sub DAS Keduang

Penentuan data hujan harian maksimum tahunan

Uji Konsistensi

Tidak

Konsisten

Ya Pemanggahan dengan RAPS

Perhitungan Hujan Wilayah

A

commit to user


digilib.uns.ac.id 23 A

Perhitungan parameter statistik

Pemilihan Distribusi Hujan Uji Kecocokan Distribusi Hujan

Perhitungan Hujan Kala Ulang

Perhitungan Hujan Efektif Jam-Jaman Kala Ulang

Perhitungan Hidrograf Nakayasu Satu Harian

Perhitungan Banjir Kala Ulang

Selesai

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian Tahap 1

commit to user Mulai



Gambar 3.3 Diagram Alir Peneitian Tahap 2

commit to user Mulai



Gambar 3.4 Diagram Alir Peneitian Tahap 3

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengumpulan Data

Pengumpulan data tinjauan analisis banjir tahunan sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang, Wonogiri meliputi: 1. Peta RBI Bakosurtanal skala 1:2500, Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang.

Gambar 4.1 Peta Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo DAS Keduang.

2. Data curah hujan tahun 1999 - 2011 stasiun hujan Jatiroto dan Nguntoronadi, data lengkap dapat dilihat pada lampiran (A1-A26).

commit to user 26



4.2. Uji Kepanggahan Hujan

Untuk mengetahui besarnya curah hujan rencana yang terjadi di DAS Keduang diperlukan data curah hujan harian selama beberapa tahun terakhir pada stasiun penakar hujan terdekat. Data curah hujan yang digunakan diperoleh dari Dinas pengairan Wonogiri yang merupakan data curah hujan harian selama 13 tahun terakhir (1999-2011) dari stasiun penakar hujan Jatiroto dan Nguntoronadi.

Tabel 4.1 Curah Hujan Tahunan Stasiun Hujan Jatiroto dan Nguntoronadi Tahun

Curah hujan (mm/tahun) Sta.Jatiroto

Sta.Nguntoronadi

1999

2123

1943

2000

2433

1630

2001

1851

1731

2002

1327

1569

2003

1150

411

2004

1391

538

2005

1008

531

2006

2305

575

2007

1314

499

2008

905

183

2009

1825

1058

2010

2727

1553

2011

2307

1984

Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri

Uji konsistensi harus dilakukan untuk data hujan yang akan diolah karena data hujan harus panggah agar hasilnya tidak meragukan. Uji konsistensi dilakukan dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) , karena hanya terdapat 2 stasiun hujan saja.

commit to user



Uji Kepanggahan Metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) Contoh perhitungan untuk stasiun hujan Jatiroto tahun 1999: Hujan (i)

= 2123,000

Hujan (i) rerata selama 13 tahun

=

SK

= 2123,000 – 1820,462 = 302,538

SK Kumulatif

= 0,000 + 302,538

Standar deviasi

= 544,839

SK **

=

SK ** Kumulatif

= 0,000 + 0,555

SK ** Kumulatif

2366,000 = 1820,000 13

302 ,538 544 ,839

= 302,538

= 0,555 = 0,555

= 0,555

Hasil uji kepanggahan untuk stasiun Jatiroto dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) dapat dilihat pada Tabel 4

Tabel 4.2 Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta. Jatiroto Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 JUMLAH RATA-RATA SD N

i 2123 2433 1851 1327 1150 1391 1008 2305 1314 1905 1825 2727 2307 23666 1820,4615 544,83937 13

SK 302,538 612,538 30,538 -493,462 -670,462 -429,462 -812,462 484,538 -506,462 84,538 4,538 906,538 486,538

Kum SK 302,538 915,077 945,615 452,154 -218,308 -647,769 -1460,231 -975,692 -1482,154 -1397,615 -1393,077 -486,538 0,000

commit to user

SK** 0,555 1,124 0,056 -0,906 -1,231 -0,788 -1,491 0,889 -0,930 0,155 0,008 1,664 0,893

Kum SK** 0,555 1,680 1,736 0,830 -0,401 -1,189 -2,680 -1,791 -2,720 -2,565 -2,557 -0,893 0,000

Absolut 0,555 1,680 1,736 0,830 0,401 1,189 2,680 1,791 2,720 2,565 2,557 0,893 0,000



Q Abs Maks Abs

Nilai Kritik

2,720

Keterangan < 0,745

Q/sqrt (n)

1,065

Panggah

Berdasarkan nilai yang didapat pada Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa nilai QRAPS hit (maks) terdapat pada tahun 2007. Kemudian QRAPS

hit (maks)

/

n = 0,745.

Nilai ini dibandingkan dengan nilai kritik terdapat pada tabel 2.2 dengan n = 13 dan confidance interval 90%, maka untuk interval 13 tahun nilai QRAPSKrittik = 1,065. Disimpulkan QRAPS

hit (maks)

/

n = 0,745 < nilai QRAPSKrittik = 1,065,

hasil ini menunjukan data hujan pada stasiun hujan Jatiroto panggah.

4.3. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan Data yang diperlukan berupa curah hujan harian dari beberapa pos penakar hujan, luas area yang ditampung tiap pos stasiun dan luas daerah aliran sungai dengan rumus poligon Thiessen. Dalam hal ini diperlukan hujan wilayah yang diperoleh dari harga rata-rata hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada di dalam dan/ atau di sekitar wilayah tersebut.

commit to user Gambar 4.2 Hujan Wilayah Dengan Metode Poligon Thiessen



Data stasun hujan DAS Keduang Stasiun penakar hujan yang digunakan: 1. Jatiroto 2. Nguntoronadi Luas daerah tangkapan hujan masing-masing stasiun penakar hujan dengan menggunakan tool program AutoCAD: A1 = 381,836 Km2 A2 = 39,146 Km2 Total luas DAS Keduang = 420,982 Km2 Sebagai contoh perhitungan adalah curah hujan tahun 1999: Curah hujan maksimum tiap stasiun pada tahun 1999 adalah: P1

=

68 mm/hari

P2

=

20 mm/hari

Koefisien Thiesen masing-masing stasiun hujan C1 =

=

A1 Atotal 381 ,836 420 ,982

= 0,907

C2 =

=

A2 Atotal 39 ,145 420 ,982

= 0,093

Curah hujan wilayah tahun 1999 adalah P

P1 XC1

P2 XC 2

P = 68,000X0,907+20,000X0,093 P =63,537 mm/hari Hasil curah hujan untuk tahun berikutnya terdapat pada tabel sebagai berikut: commit to user



Tabel 4.3 Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto

Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Sta. Jatiroto (mm/hari) 68 95 85 80 70 102 107 82 237 75 74 160 80

Tanggal 1-Feb 23-Feb 25-Apr 4-Feb 10-Des 3-Nov 14-Mar 23-Sep 26-Des 9-Okt 20-Jan 6-Des 24-Nov

Sta.Nguntoronadi (mm/hari) 20 25 0 48 36 53 55 42 123 39 54 33 0

Hujan Wilayah (mm/hari) 63,537 88,491 77,096 77,024 66,858 97,421 102,165 78,319 226,360 71,633 72,140 148,191 72,561

Tabel 4.4 Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Sta. Nguntoronadi (mm/hari) 60 45 45 58 36 53 55 42 123 39 67 139 135

Tanggal 4-Jan 7-Apr 9-Feb 30-Jan 10-Des 3-Nov 14-Mar 23-Sep 26-Des 9-Okt 2-Feb 7-Des 7-Mei

Sta.Jatiroto (mm/hari) 18 35 36 0 70 102 107 82 237 75 57 50 16

commit to user




Tabel 4.5 Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011


4.4. Perhitungan Parameter Statistik

Penentuan distribusi hujan dilakukan dengan menganalisis data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dengan analisis frekuensi. Dari hasil perhitungan menggunakan rumus 2.8-2.11 diperoleh nilai masing-masing parameter statistik adalah sebagai berikut: 1. Hasil dispersi data normal Xbar

= 124,796/13 = 95,523

S

24456,79 = 13 1

Cv

=

45 ,145 = 0,473 95 ,525

CS

=

13 2273011,641= 2,433 13 1 13 2 45,145 3

Ck

=

132 40813749,74= 1,258 4 13 1 13 2 13commit 3 45,to 145 user

0,5

= 45,145



2. Hasil dispersi data logaritma normal Xbar

= 44,786/13 = 4,488

S

=

Cv

=

CS

=

Ck

=

1,199 13 1

0,5

= 0,359

0,359 = 0,080 4,988 13 13 1 13

2 0,359 3

0,092= 1,819

132 0,084= 0,888 13 1 13 2 13 3 0,3594

Tabel 4.6 Syarat Jenis Distribusi Jenis

Syarat

Hasil

Keputusan

Distribusi Normal

Log Normal Gumbell

Log

Cs = 0 Ck = 3 Cv3+3v Cv8+6Cv6+15CCv2 Ck (lnx) +3 Cs > 0 Ck = 1,5 Cs2 + 3 Cs (lnx)

Cs = 2,43

Tidak

Ck = 1,26

Tidak

= 0,24

Cs = 1,82

Tidak

= 3,10

Ck = 0,89

Tidak

Cs = 2,43

Tidak

Ck = 1,26

Tidak

Cs = 1,82

Ya

Ck = 0,89

Ya

Jika semua syarat tidak terpenuhi

Person

=11,8

Tipe III Setelah dihitung parameter statistiknya maka diperoleh hasil yaitu distribusi yang digunakan Log Pearson III

commit to user



4.5. Uji Kecocokan

Uji Chi Kuadrat dilakukan untuk jenis distribusi data Log Pearson III dengan tingkat signifikasi 5 %.

Tabel 4.7 Probabilitas Curah Hujan Metode Log Pearson III No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

X

Sn

(mm)

(%)

63,54 66,86 71,63 72,14 72,56 77,02 77,10 78,32 88,49 97,42 102,16 148,19 226,36

7,14 14,29 21,43 28,57 35,71 42,86 50,00 57,14 64,29 71,43 78,57 85,71 92,86

Xr SD Cs

= = =

Log Xi

G

Pr

P (x)

[Sn (x) P (x)]

1,803 1,825 1,855 1,858 1,861 1,887 1,887 1,894 1,947 1,989 2,009 2,171 2,355

-0,938 -0,796 -0,604 -0,584 -0,568 -0,402 -0,399 -0,355 -0,015 0,253 0,385 1,422 2,603

101,9552 76,6979 66,2236 65,1524 64,2693 55,2069 52,8342 51,4978 29,7506 10,1084 9,7092 6,5861 3,0289

-1,9552 23,3021 33,7764 34,8476 35,7307 44,7931 47,1658 48,5022 70,2494 89,8916 90,2908 93,4139 96,9711

9,098 9,016 12,348 6,276 0,016 1,936 2,834 8,641 5,964 18,463 11,719 7,700 4,114

1,949 0,156 1,8191

Uji Chi Square (x2) Jumlah Kelas K K Derajat bebas ( ) Derajat bebas ( ) Signifikansi ( , %) Kritis Expected frequency

: = = = = = = =

commit to user

1 + 3,22 Log n 5,0 K-h-1; h=2 2 5,00 5,991 2,6



Tabel 4.8 Perhitungan Chi Square Test (Metode Log Pearson III)

No

Probability (P)

1 2 3 4 5

0,00 < P 20,00 20,00 < P 40,00 40,00 < P 60,00 60,00 < P 80,00 80,00 < P 100,00

Kritis x hitung Kesimpulan 2

Expected Frequency (Ef)

2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 Jumlah

Ovserved Frequency (Of)

Ef - Of

(Ef - Of)2

0 4 3 1 4

2,6 -1,4 -0,4 1,6 -1,4

6,76 1,96 0,16 2,56 1,96 13,40

= 5,991 = 5,833 : Hipotesa Log Pearson III Diterima

Maka distribusi hujan yang digunakan adalah Log Pearson III karena x2 < ∆ kritis

4.6. Perhitungan Hujan Kala Ulang Perhitungan parameter statistik data menghasilkan bahwa distribusi hujan yang dipakai adalah Log Pearson III. Data masukan dalam perhitungan ini adalah hujan wilayah DAS Keduang.

Tabel 4.9 Perhitungan Data Menggunakan Log Pearson III Tahun R24 Max ln X ln X-ln Xi (ln X-ln Xi)2 1999 63,537 4,152 -0,337 0,113 2000 88,491 4,483 -0,005 0,000 2001 77,096 4,345 -0,143 0,021 2002 77,024 4,344 -0,144 0,021 2003 66,858 4,203 -0,286 0,082 2004 97,421 4,579 0,091 0,008 2005 102,165 4,627 0,138 0,019 2006 78,319 4,361 -0,128 0,016 2007 226,360 5,422 0,934 0,872 2008 71,633 4,272 -0,217 0,047 Bersambung ke Halaman Berikutnya commit to user

(ln X-ln Xi)3 -0,038 0,000 -0,003 -0,003 -0,023 0,001 0,003 -0,002 0,814 -0,010



Sambungan Tabel 4.9 2009 72,140 4,279 2010 148,191 4,999 2011 72,561 4,284 Jumlah 1241,796 58,348

S

=

CS

=

1,199 13 1

-0,210 0,510 -0,204 0,000

0,044 0,260 0,042 1,545

-0,009 0,133 -0,008 0,853

0,5

= 0,359 13

13 1 13

0,092= 1,819

2 0,359 3

Maka hujan kala ulang dapat dihitung, sebagai berikut: Log Pearson III log xn = log x + Kn Hujan Kala Ulang Periode Ulang 2 tahun log x2 = log x + K2 = 4,49 + (-0,282X0,359) = 4,389 X2 = 80,372 mm/hari

Tabel 4.10 Hujan Rata- Rata Kala Ulang T 2 5 10 20 50 100 200 1000

G -0,282 0,643 1,318 1,901 2,848 3,499 4,147 5,640

G.S -0,101 0,231 0,473 0,682 1,022 1,255 1,488 2,024

commit to user

ln Xi + G.S 4,387 4,719 4,961 5,170 5,510 5,744 5,976 6,512

Rt (mm/hr) 80,372 112,002 142,690 175,906 247,046 312,039 393,705 672,651



4.7. Hujan Efektif Berbagai Kala Ulang Untuk mengetahui hujan efektif digunakan perkalian antara hujan kala ulang dengan koefisien limpasan Rumus

: heffektif

= Rt x koefisien Run off

Data

: Rt (2 th)

= 80,37

C Hasil

= 0,401 (Adi Prasetya N,2012)

:

= 32,551 mm

. 4.7.1. Hujan efektif Jam-jaman Berbagai Kala Ulang Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan rasio hujan jam-jaman pada Tabel 2.1. Sebagai contoh perhitungan diambil hujan periode 2 tahun pada jam 1. Rumus

: heffektif Jam-jaman

= heffektif x rasio hujan jam-jaman

Data

: heffektif

= 32,551 mm

rasio hujan jam-jaman = 0,405 Hasil

= 13,053 mm/jam

Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.11. Tabel 4.11 Hujan Efektif Jam-Jaman dengan Kala Ulang T 2 5 10 20 50 100 200 1000

1 13,053 18,190 23,174 28,568 40,122 50,677 63,940 109,242

2 10,072 14,035 17,881 22,043 30,958 39,102 49,336 84,292

3 4,754 6,625 8,440 10,404 14,612 18,456 23,287 39,786

4 4,351 6,063 7,725 9,523 13,374 16,892 21,313 36,414

4.8. Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang 4.8.1. HSS Nakayasu Satu Harian

Menghitung debit rencana yang dimiliki oleh DAS yang mempunyai luas lebih dari 12,5 km2, hanya bisa dihitung dengan selain metode rasional. Maka untuk commit to user



penelitian ini di pakai perhitungan Hidrograf Nakayasu dengan menggunakan rumus 2.18 – rumus 2.26, maka dapat dihitung sebagai berikut: Perhitungan: Tg

= = =

0,4 0,4 3,01

+ + jam

Tr

= = =

1 1 3,01

Tg 3,01

Tp

= = =

Tg 3,01 5,42

+ +

T0.3

= = =

α 2 6,02

Tg 3,01

1.5T0.3 = =

1,5 1,5

T0,3 6,02

=

9,03

Qp

0,058 0,058

L 45

0,8 0,8

Tr 3,01

A Ro 3.6 (0,3Tp+T0,3) 420,8 1 = 3.6 (0,3 x 5,418+6,02) =

= 15,295 m3/dt

Mencari perumusan dan batasan waktu untuk data selanjutnya dalam metode Nakayasu: Qa

= =

Qd1

15,295

= =

15,295

commit to user



Qd2

= =

Qd3

15,295

=

= Batasan waktu:

15,295

Qa

=

t t

< <

Tp 5,42

Qd1

=

Tp 5,42

< <

t t

< <

Tp + T0,3 11,44

Qd2

=

Tp + T0,3 11,44

< <

t t

< <

Tp + T0,3 + 1.5 T0,3 20,47

Qd3

=

t

>

Tp + T0,3 + 1.5 T0,3

t

>

22,091

Tabel 4.12 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Satu Harian t

Qt

Ket

0 0,000 1 0,265 2 1,399 3 3,702 Qa 4 7,384 5 12,615 5,418 15,295 6 13,615 7 11,147 8 9,126 Q1 9 7,472 10 6,118 11 5,009 11,438 4,589 commit to user Bersambung ke Halaman Berikutnya:

Q Komulatif (m3/dt) 0,000 0,265 1,399 3,702 7,384 12,615 15,295 13,615 11,147 9,126 7,472 6,118 5,009 4,589

Kontrol

UH Koreksi

0,000 954,218 5036,393 133,192 26582,243 45412,526 55063,175 49012,913 40128,561 32854,635 26899,222 22023,319 18031,250 16518,953

0,000 0,243 1,283 3,396 6,774 11,573 14,032 12,490 10,226 8,373 6,855 5,612 4,595 4,210



Sambungan Tabel 4.12: 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20,468 21 22 23 24

4,257 3,726 3,261 2,854 2,498 2,186 1,913 1,674 1,465 1,377

Q2

1,305 1,181 1,069 0,967

Q3

4,257 3,726 3,261 2,854 2,498 2,186 1,913 1,674 1,465 1,377

15326,398 13413,295 11738,994 10273,685 8991,282 7868,954 6886,719 6027,091 5274,765 4955,686

3,906 3,418 2,992 2,618 2,291 2,005 1,755 1,536 1,344 1,263

1,305 1.181 1.069 0.967

4698,939 4251.786 3847.183 3481.083

1,197 1,084 0,980 0,887

Kontrol Vtot

458880.461 m3 4.5888E+14 mm3 Luas 4.2098E+14 mm2 Vtot/Luas 1.090 mm Hujan harusnya 1 mm jadi perlu dikoreksi. Kontrol Koreksi Vtot 420980 m3 4.2098E+14 mm3 Luas 4.2098E+14 mm2 Sesuai dengan Tabel 4.11 maka dapat dibuat grafik HSS Nakayasu sebagai berikut :

commit to user



GRAFIK HSS NAKAYASU 16

0,8 tr

14

Tg

Debit (m3/dt)

12 10 8

GRAFIK…

6 4

0,32Qp

Qp 2

0,3 Qp 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 Waktu (jam)

Tp

T0,3

1,5 T0,3

Gambar 4.3 Grafik Hidrograf Satuan Nakayasu Hujan Satu Harian 4.8.2. Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang Misal Q debit di jam ke 4 Q jam 1= UH 4 X h efektif 1 = 6,774 x 13,053 = 88,422 Jadi total Q saat di jam ke 4 = Q1+ Q2+Q3+Q4 = 88,422+34,207+6,102+1,058 = 129,789 Maka debit rencana 2 tahunan dapat dicari dengan: = Q Maks jam 0-24 =392,6

commit to user



Tabel 4.13 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Periode Ulang 2 Tahun Waktu UH (jam) m3/det 0 0,000 1 0,243 2 1,283 3 3,396 4 6,774 5 11,573 5,418 14,032 6 12,490 7 10,226 8 8,373 9 6,855 10 5,612 11 4,595 11,438 4,210 12 3,906 13 3,418 14 2,992 15 2,618 16 2,291 17 2,005 18 1,755 19 1,536 20 1.,344 20,468 1,263 21 1,197 22 1,084 23 0,980 24 0,887 Debit Maksimum

1 2 13,053 10,072 0,000 3,174 0,000 16,753 2,449 44,331 12,927 88,422 34,207 151,059 68,229 183,160 116,560 163,035 141,331 133,482 125,801 109,286 102,998 89,477 84,328 73,258 69,042 59,978 56,527 54,948 46,281 50,981 42,399 44,617 39,338 39,048 34,428 34,174 30,130 29,908 26,369 26,175 23,078 22,908 20,197 20,048 17,676 17,546 15,470 16,484 13,539 15,630 12,720 14,143 12,061 12,797 10,913 11,579 9,875 388,856

3 4,754

4 4,351

0,000 1,156 6,102 16,146 32,204 55,017 66,708 59,378 48,615 39,803 32,588 26,681 21,845 20,012 18,568 16,250 14,222 12,446 10,893 9,533 8,343 7,302 6,390 6,004 5,693 5,151

0,000 1,058 5,584 14,777 29,474 50,353 61,053 54,345 44,494 36,429 29,826 24,419 19,993 18,316 16,994 14,872 13,016 11,391 9,969 8,725 7,636 6,683 5,849 5,495 5,210

Q m /det 0,000 3,174 19,202 58,414 129,789 241,017 346,702 388,856 376,345 332,716 276,765 226,597 185,523 157,735 139,644 123,961 110,360 97,548 85,372 74,715 65,389 57,227 50,084 44,961 41,423 38,056 34,898 31,815 3

Perhitungan debit 5 th, 10 th, 20 th, 50 th, 100 th, 200 th , 1000 th dapat dilakukan dengan cara yang sama dan dapat dilihat di lampiran (B5-B8). Dengan hasil sebagai berikut:

commit to user



Tabel 4.14 Debit Banjir Kala Ulang Kala Ulang 2 tahun 5 tahun 10 tahun 20 tahun 50 tahun 100 tahun 200 tahun 1000 tahun

Debit Banjir 388.856 m3/det 541,874 m3/det 690,347 m3/det 851,048 m3/det 1195,229 m3/det 1509,666 m3/det 1904,774 m3/det 3254,336 m3/det

4.9. Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan Penggunaan % distribusi hujan untuk debit rencana 2 harian berbeda dengan sebelumnya. Apabila satu harian menggunakan distribusi hujan 4 jaman maka untuk 2 hari menggunakan distribusi 8 jaman yaitu mengikuti distribusi Tadashi Tanimoto.

4.9.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan Penentuan hujan wilayah 2 harian mrnggunakan penjumlahan curah hujan 2 harian dari tiap tahun dan dipilih yang terbesar, dan dikalikan dengan koefisien Thiessen Tabel 4.15 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Sta Jatroto Tahun (mm/2hari) Tanggal 1999 110 10-11 Des 2000 95 18-19 okt 2001 102 3-4 mar 2002 100 9-10 feb 2003 98 16-17 feb 2004 147 2-3 nov 2005 147 2-3 des 2006 107 23-24 sept Bersambung ke Halaman Berikutnya:

Sta.Nguntoronadi Hujan Wilayah (mm/2hari) (mm/2hari) 77 106,931 0 86,166 0 92,515 50 95,3507 51 93,601 76 140,401 76 140,401 55 102,196

commit to user



Sambungan Tabel 4.15: 2007 136 2008 114 2009 101 2010 210 2011 114

7-8 Des 3-4 nov 2-3 feb 6-7 des 2-3 feb

70 59 94 172 20

129,895 108,882 100,349 206,467 105,259

Tabel 4.16 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi

Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Sta Nguntoronadi (mm/2hari) 78 85 70 83 51 76 76 55 70 59 112 172 155

Tanggal 17-18 april 27-28 mar 8-9 feb 29-30 jan 16-17 Feb 2-3 nov 2-3 des 23-24 sept 7-8 Des 3-4 nov 19-20 jan 6-7 Des 6-7 mei

Sta. Hujan Jatiroto Wilayah (mm/2hari) (mm/2hari) 0 7,250 0 7,900 59 60,022 0 7,718 98 93,601 147 140,401 147 140,401 107 102,196 136 129,894 114 108,882 0 10,414 210 206,466 39 49,786

commit to user



Tabel 4.17 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Hujan Wilayah (mm/2hari) 106,931 86,166 92,515 95,350 93,600 140,400 140,400 102,196 129,894 108,882 100,349 206,466 105,259

4.9.2. Hujan Efektif 2 Harian Tahunan Untuk mengetahui hujan effektif digunakan perkalian antara hujan hujan wiayah dengan koefisien limpasan.. Sebagai contoh tahun 1999 Data

: P 1999 C

= 106,931 = 4,01 (Adi Prasetya N,2012).

heffektif

= P 1999 x koreffisien Run off = 428,793 mm/2hari

4.9.2.1.Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tahunan Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan distribusi hujan Tadashi Tanimoto pada Tabel 2.2 Sebagai contoh perhitungan diambil hujantahun 1999. Rumus



Data

: heffektif

= 428,793 mm/2hari

distribusi hujan

= 0,405

Hasil

= 13,053 mm/2hari

Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat Tabel 4.18 commitpada to user



Tabel 4.18 Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Tiap Tahun (mm/2hari) Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

1 11,149 8,984 9,646 9,941 9,759 14,638 14,638 10,625 13,543 11,352 10,462 21,526 10,974

2 10,291 8,293 8,904 9,177 9,008 13,512 13,512 9,835 12,501 10,479 9,658 19,870 110,130

3 7,290 5,874 6,307 6,500 6,38 9,571 9,571 6,967 8,855 7,423 6,841 14,075 7,176

4 5,574 4,492 4,823 4,971 4,879 7,319 7,319 5,328 6,771 5,676 5,231 10,763 5,487

5 3,002 2,419 2,597 2,676 2,627 3,941 3,941 2,869 3,646 3,056 3,817 5,796 2,955

6 2,353 1,900 2,040 2,403 2,064 3,097 3,097 2,257 2,865 2,401 2,213 4,554 2,321

7 1,715 1,382 1,484 1,129 1,501 2,252 2,212 1,639 2,089 1,746 1,610 3,312 1,688

8 1,501 1,20 1,298 1,338 1,314 1,971 1,971 1,434 18,823 1,528 1,408 2,898 1,477

4.10. HSS Nakayasu 2 Harian Maksimum Tahunan Penggunaan Hidrograf Nakayasu pada pencarian debit banjir 2 harian tahunan sama seperti perhitungan 4.6 tetapi perbedaannya hanya panjang waktunya diperpanjang menjadi 48 jam dan dapat dilihat pada Tabel 4.19.

Tabel 4.19 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Hujan 2 Harian Tahunan t

Qt

Ket

0 0,000 1 0,265 2 1,399 3 3,702 4 7,384 Qa 5 12,615 5,418 15,295 6 13,615 7 11,147 8 9,126 9 7,472 Q1 10 6,118 11 5,009 commit to user Bersambung ke halaman berikutnya:

Q Komulatif (m3/dt) 0,000 0,265 1,399 3,702 7,384 12,615 15,295 13,615 11,147 9,126 7,472 6,118 5.,009

Kontrol

UH Koreksi

0,000 954,218 5036,393 13327,192 26582,243 45412,526 55063,175 49012,913 40128,561 32854,635 26899,222 22023,319 18031,250

0,000 0,233 1,230 3,256 6,494 11,094 13,451 11,973 9,803 8,026 6,571 5,380 4,405



Sambungan Tabel 4.19: 11,438 4,589 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20,468

4,257 3,726 3,261 2,854 2,498 2,186 1,913 1,674 1,465 1,377

Q2

21 1,282 22 1,122 23 0,982 24 0,860 25 0,752 26 0,658 27 0,576 28 0,504 29 0,441 30 0,386 31 0,338 32 0,296 33 0,259 Q3 34 0,227 35 0,198 36 0,174 37 0,152 38 0,133 39 0,116 40 0,102 41 0,089 42 0,078 43 0,068 44 0,060 45 0,052 46 0,046 commit to user Bersambung ke Halaman Berikutnya:

4,589 4,257 3,726 3,261 2,854 2,498 2,186 1,913 1,674 1,465 1,377

16518,953 15326,398 13413,295 11738,994 10273,685 8991,282 7868,954 6886,719 6027,091 5274,765 4955,686

4,035 3,744 3,277 2,868 2,510 2,196 1,922 1,682 1,472 1,289 1,211

1,282 1,122 0,982 0,860 0,752 0,658 0,576 0,504 0,441 0,386 0,338 0,296 0,259 0,227 0,198 0,174 0,152 0,133 0,116 0,102 0,089 0,078 0,068 0,060 0,052 0,046

4616,348 4040,116 3535,813 3094,458 2708,195 2370,148 2074,296 1815,374 1588,772 1390,455 1216,893 1064,995 932,058 815,715 713,894 624,783 546,795 478,542 418,808 366,531 320,779 280,738 245,695 215,027 188,186 164,696

1,128 0,987 0,864 0.,756 0,662 0,579 0,507 0,443 0,388 0,340 0,297 0,260 0,228 0,199 0,174 0,153 0,134 0,117 0,102 0,090 0,078 0,069 0,060 0,053 0,046 0,040



Sambungan Tabel 4.19: 47 48 Kontrol Vtot Luas Vtot/Luas Kontrol Koreksi Vtot Luas Vtot/Luas

0,040 0,035

0,040 0,035

144,138 126,146

478699,864 m3 4,787E+14 mm3 4,21E+14 mm2 1,137 mm harusnya 1 mm perlu di koreksi

420980 4,21E+14 4,21E+14 1,00

m3 mm3 mm2 mm

4.11. Perhitungan Debit banjir Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan Perhitungan debit banjir rencana 2 harian tahunan sama seperti langkah perhitungan 4.8.2 debit rencana berbagai kala ulang yang tersaji pada tabel dibawah ini:

commit to user

0,035 0,031



Tabel 4.20 Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Tahunan Tahun 1999 Waktu

UH 3

1

2

(jam)

m /det

11,149

10,291

0 1 2 3 4 5 5,418 6 7 8 9 10 11 11,438 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20,468 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

0,000 0,233 1,230 3,256 6,494 11,094 13,451 11,973 9,803 8,026 6,571 5,380 4,405 4,035 3,744 3,277 2,868 2,510 2,196 1,922 1,682 1,472 1,289 1,211 1,128 0,987 0,864 0,756 0,662 0,579 0,507 0,443 0,388 0,340 0,297 0,260 0,228 0,199 0,174 0,153 0,134 0,117 0,102

0,000 2,599 13,716 36,296 72,395 123,679 149,962 133,484 109,288 89,478 73,259 59,979 49,107 44,988 41,741 36,530 31,971 27,980 24,487 21,431 18,756 16,414 14,366 13,497 12,572 11,003 9,630 8,428 7,376 6,455 5,649 4,944 4,327 3,787 3,314 2,900 2,538 2,222 1,944 1,702 1,489 1,303 1,141

0,000 2,399 12,661 33,504 66,826 114,165 138,426 123,216 100,881 82,595 67,623 55,366 45,330 41,528 38,530 33,720 29,511 25,828 22,604 19,782 17,313 15,152 13,261 12,458 11,605 10,157 8,889 7,779 6,808 5,958 5,215 4,564 3,994 3,496 3,059 2,677 2,343 2,051 1,795 1,571 1,375 1,203

3 7,290

0,000 1,699 8,968 23,732 47,335 80,867 98,052 87,278 71,458 58,505 47,900 39,217 32,109 29,416 27,292 23,885 20,904 18,295 16,011 14,012 12,263 10,733 9,393 8,825 8,220 7,194 6,296 5,510 4,823 4,221 3,694 3,233 2,829 2,476 2,167 1,896 1,660 1,453 1,271 1,113 0,974

4 5,574

0,000 1,299 6,858 18,148 36,198 61,839 74,981 66,742 54,644 44,739 36,629 29,990 24,554 22,494 20,870 18,265 15,985 13,990 12,244 10,715 9,378 8,207 7,183 6,748 6,286 5,502 4,815 4,214 3,688 3,227 2,825 2,472 2,163 1,893 1,657 1,450 1,269 1,111 0,972 0,851

commit to user Bersambung ke Halaman Berikutnya:

5 3,002

0,000 0,700 9,772 19,491 33,298 40,374 35,938 29,424 24,090 19,723 16,148 13,221 12,112 11,238 9,835 8,607 7,533 6,593 5,770 5,050 4,419 3,868 3,634 3,385 2,962 2,593 2,269 1,986 1,738 1,521 1,331 1,165 1,020 0,892 0,781 0,683 0,598 0,523 0,458

6 2,358

0,000 0,550 2,902 7,678 15,314 26,163 31,723 28,237 23,119 18,928 15,497 12,688 10,388 9,517 8,830 7,728 6,763 5,919 5,180 4,533 3,968 3,472 3,039 2,855 2,660 2,328 2,037 1,783 1,560 1,365 1,195 1,046 0,915 0,801 0,701 0,614 0,537

7 1,715

0,000 0,400 2,110 5,584 11,138 19,027 23,071 20,536 16,814 13,766 11,271 9,228 7,555 6,921 6,422 5,620 4,919 4,305 3,767 3,297 2,885 2,525 2,210 2,076 1,934 1,693 1,481 1,297 1,135 0,993 0,869 0,761 0,666 0,583 0,510 0,446

8

Q

1,501

0,000 0,350 1,846 4,886 9,746 16,649 20,187 17,969 14,712 12,045 9,862 8,074 6,611 6,056 5,619 4,918 4,304 3,767 3,296 2,885 2,525 2,210 1,934 1,817 1,692 1,481 1,296 1,134 0,993 0,869 0,760 0,666 0,582 0,510 0,446

3

m /d

0, 2, 16, 50, 116, 221, 339, 409, 428, 403, 352, 312, 281, 253, 225, 195, 171, 149, 128, 112, 98, 86, 76, 67, 60, 54, 48, 43, 38, 33, 29, 26, 22, 20, 17, 15, 13, 11, 10, 9, 7, 6, 6,



Sambungan Tabel 4.20: 40 41 42 43 44 45 46 47 48

0,090 0,078 0,069 0,060 0,053 0,046 0,040 0,035 0,031

0,998 0,874 0,765 0,669 0,586 0,513 0,449 0,393 0,344

1,053 0,921 0,806 0,706 0,618 0,541 0,473 0,414 0,362

0,852 0,746 0,653 0,571 0,500 0,438 0,383 0,335 0,293

0,745 0,652 0,570 0,499 0,437 0,382 0,335 0,293 0,256

0,401 0,351 0,307 0,269 0,235 0,206 0,180 0,158 0,138

0,470 0,411 0,360 0,315 0,276 0,241 0,211 0,185 0,162

0,391 0,342 0,299 0,262 0,229 0,201 0,175 0,154 0,134

0,390 0,342 0,299 0,262 0,229 0,200 0,175 0,154 0,134

Disimpulkan bahwa debit banjir 2 harian tahun 1999 berpotensi banjir kala ulang 2 tahunan Untuk hitungan di tahun selanjutnya dapat dilihat pada lampiran (B9-B22).

Tabel 4.21 Kesimpulan Potensi Debit Banjir 2 Harian Maksimum Tahunan Tahun

Debit (m3/detik)

1999

428,995

Berpotensi banjir 2 tahunan

2000

334,562


2001

359,214


2002

370,222


2003

363,427


2004

545,140


2005

545,140


2006

396,803


2007

504,348


2008

422,762


2009

389,630


2010

757,649


2011

408,695


Kesimpulan

Agar terlihat jelas dapat digambarkan pada grafik perbandingan, sebagai berikut commit to user

5,300 4,638 4,059 3,553 3,109 2,721 2,381 2,084 1,824



900.000 800.000

Debit (m3/detik)

700.000 600.000 500.000

400.000

Keterangan: DEBIT Q2 Q5

300.000 200.000 100.000 0.000 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Tahun

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Tahunan Potensi banjir tahunan berdasarkan hujan 2 harian maksimum tahunan pada tahun 1999-2002, 2006, 2008, 2009 dan 2011 berpotensi banjir Q2. Tahun 2003-2005 dan 2007 berpotensi banjir Q5. Tahun 2010 berpotensi banjir Q10.

4.12. Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan Penggunaan % distribusi hujan untuk debit rencana 2 harian bulanan menggunaakan

%

distribusi

Tadashi

Tanimoto.

Hujan

rerata

dihitung

menggunakan penjumlahan 2 hari berturut-turut di setiap bulannya pada 13 tahun dan diambil hujan wilayah yang tertinggi tiap bulanya.

4.12.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan Penentuan hujan wilayah 2 harian bulanan menggunakan penjumlahan curah hujan 2 harian dari tiap bulan pada 13 tahun berturut-turut dan dipilih yang terbesar, lalu dikalikan dengan koefisien Thiessen setelah itu ke 13 curah hujan diambil yang tertinggi maka curah hujan tersebut telah mewakili hujan wilayah commit to user bulanan untuk 2 hari.



Sebagai contoh perhitungan adalah hujan 2 harian bulanan maksimum wilayah bulan januari dengan acuan stasiun Jatiroto : Curah hujan maksimum stasiun Jatiroto tahun 1999 adalah: Misal pada tanggal 29-30 terjadi hujan maksimum 2 harian maka: P29 = 5 mm/hari P30 = 66 mm/hari P maks Januari = 66+5 = 71 mm/2hari Curah hujan maksimum stasiun Nguntoronadi pada tanggal yang sama tahun 1999 adalah: P29 = 42 mm/hari P30 = 6 mm/hari P maks Januari = 42+6 = 48 mm/2hari Koefisien Thiesen masing-masing stasiun hujan: C1 =

=

A1 Atotal 381 ,836 420 ,982

= 0,907

C2 =

=

A2 Atotal 39 ,148 420 ,982

= 0,093 Curah hujan total tahun 1999 adalah: P

P1 XC1

P1 XC 2

P = 71,00X0,907+48,00X0,093 P = 68,861 mm/2 hari commit to user



Tabel 4.22 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Pada Bulan Januari Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Sta Jatroto (mm/2hari) 71 60 70 0 50 76 0 64 0 27 73 0 98

Sta.nguntoronadi Tanggal (mm/2hari) 29sd30 48 9sd10 45 10sd11 0 29sd30 83 23sd24 26 24sd25 39 0 24sd25 33 0 30sd31 14 9sd10 0 21sd22 45 7sd8 0

HujanWilayah (mm/2hari) 68,861 58.,605 63,491 7,718 47,755 72,588 0,000 61,127 0,000 25,788 66,212 4,184 88,887

Tabel 4.23 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Pada Bulan Januari Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Sta.Nguntoronadi Sta. Jatiroto (mm/2hari) Tanggal (mm/2hari) 65 3sd4 54 50 19sd20 0 55 25sd26 0 83 29sd30 0 26 23sd24 50 39 24sd25 76 0 0 33 24sd25 64 0 0 14 30sd31 27 112 19sd20 0 45 21sd22 0 145 3sd4 0 commit to user




Tabel 4.24 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Keduang Tahun 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011


Selanjutnya hasil hujan wilayah 2 harian maksimum bulanan dapat dilihat pada tabel 4.25.

Tabel 4.25 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan DAS Keduang Bulan Januari Februari Maret april Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

R48 (mm/2 hari) 88,887 105,259 93,422 71,654 85,259 91,690 43,537 67,813 102,165 105,979 140,401 206,467 commit to user



4.12.2. Hujan Efektif 2 Harian Bulanan Untuk mengetahui hujan effektif digunakan perkalian antara hujan hujan wiayah dengan koefisien limpasan.. Sebagai contoh bulan januari Data

: P januari

= 88,887

C

= 0,401 (Adi Prasetya N,2012).

heffektif

= P januari x koreffisien Run off = 35,644 mm/2hari

4.12.2.1. Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Bulanan Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan distribusi hujan Tadashi Tanimoto pada Tabel 2.2 Sebagai contoh perhitungan diambil hujantahun 1999. Rumus



Data

: heffektif

= 35,644 mm/2hari

distribusi hujan

= 0,405

Hasil

= 9,267 mm/2hari

Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.26 Tabel 4.26 Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Maksimum Bulanan Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

1 9,267 10,974 9,740 7,471 8,889 9,560 4,539 7,070 10,652 11,049 14,638 21,526

2 8,555 10,130 8,991 6,896 8,205 8,824 4,190 6,526 9,832 10,199 13,512 19,870

3 6,059 7,176 6,369 4,885 5,812 6,251 2,968 4,623 6,965 7,225 9,571 14,075

4 4,634 5,487 4,870 3,735 4,445 4,780 2,270 3,535 5,326 5,525 7,319 10,763

commit to user

5 2,495 2,955 2,622 2,011 2,393 2,574 1,222 1,904 2,868 2,975 3,941 5,796

6 1,960 2,321 2,060 1,580 1,880 2,022 0,960 1,496 2,253 2,337 3,097 4,554

7 1,426 1,688 1,498 1,149 1,368 1,471 0,698 1,088 1,639 1,700 2,252 3,312

8 1,248 1,477 1,311 1,006 1,197 1,287 0,611 0,952 1,434 1,487 1,971 2,898



4.12.3. HSS Nakayasu 2 Harian Maksimum Bulanan Hidrograf Nakayasu 2 harian bulanan yang digunakan sama seperti Hidrograf Nakayasu 2 harian tahunan pada perhitungan 4.8 dan tabel 4.19.

4.12.4. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan Perhitungan debit banjir rencana sama seperti perhitungan 4.8.2 dan tersaji pada tabel dibawah ini. Tabel 4.27 Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Bulanan Bulan Januari Waktu (jam) 0 1 2 3 4 5 5,418 6 7 8 9 10 11 11,438 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20,468 21 22 23 24 25 26

UH m /det 0,000 0,233 1,230 3,256 6,494 11,094 13,451 11,973 9,803 8,026 6,571 5,380 4,405 4,035 3,744 3,277 2,868 2,510 2,196 1,922 1,682 1,472 1,289 1,211 1,128 0,987 0,864 0,756 0,662 0,579 3

1 9,267 0,000 2,160 11,402 30,171 60,179 102,809 124,656 110,959 90,846 74,379 60,897 49,858 40,821 37,397 34,697 30,366 26,576 23,258 20,355 17,814 15,591 13,645 11,941 11,219 10,451 9,146 8,005 7,005 6,131 5,366

2 8,555

4 4,634

5 2,495

6 1,960

7 1,426

8 1,248

0,000 1,994 0,000 10,525 1,412 0,000 27,850 7,455 1,080 55,550 19,727 5,701 94,900 39,348 15,086 115,067 67,221 30,090 102,424 81,506 51,404 83,858 72,550 62,328 68,658 59,399 55,480 56,212 48,632 45,423 46,023 39,817 37,189 37,681 32,600 30,448 34,520 26,690 24,929 32,028 24,452 20,410 28,030 22,687 18,698 24,531 19,855 17,349 21,469 17,376 15,183 18,789 15,207 13,288 16,444 13,309 11,629 14,391 11,648 10,178 12,595 10,194 8,907 11,023 8,921 7,795 10,356 7,808 6,822 9,647 7,336 5,971 8,443 6,833 5,610 7,389 5,980 5,225 6,467 5,234 4,573 5,659 4,581 commit to user4,002

0,000 0,582 3,070 8,123 16,202 27,679 33,561 29,874 24,459 20,025 16,395 13,423 10,990 10,068 9,342 8,175 7,155 6,262 5,480 4,796 4,197 3,674 3,215 3,021 2,814 2,462

0,000 0,457 2,412 6,382 12,730 21,748 26,370 23,472 19,217 15,734 12,882 10,547 8,635 7,911 7,340 6,424 5,622 4,920 4,306 3,768 3,298 2,886 2,526 2,373

0,000 0,332 1,754 4,642 9,258 15,817 19,178 17,071 13,976 11,443 9,369 7,670 6,280 5,753 5,338 4,672 4,089 3,578 3,132 2,741 2,399 2,099 1,837

0,000 0,291 1,535 4,062 8,101 13,840 16,781 14,937 12,229 10,013 8,198 6,712 5,495 5,034 4,671 4,088 3,577 3,131 2,740 2,398 2,099 1,837

Bersambung ke Halaman Berikutnya:

3 6,059

Q m /det 0,000 2,160 13,396 42,108 96,564 184,368 277,060 331,917 345,127 329,222 296,901 265,067 238,596 214,640 190,301 165,327 143,535 124,990 108,229 94,177 82,716 72,919 64,082 56,851 51,096 45,804 40,884 36,304 31,942 28,118 3



Sambungan Tabel 4.27: 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

0,507 0,443 0,388 0,340 0,297 0,260 0,228 0,199 0,174 0,153 0,134 0,117 0,102 0,090 0,078 0,069 0,060 0,053 0,046 0,040 0,035 0,031

4,696 4,110 3,597 3,148 2,755 2,411 2,110 1,847 1,616 1,414 1,238 1,083 0,948 0,830 0,726 0,636 0,556 0,487 0,426 0,373 0,326 0,286

4,953 4,335 3,794 3,320 2,906 2,543 2,226 1,948 1,705 1,492 1,306 1,143 1,000 0,875 0,766 0,670 0,587 0,513 0,449 0,393 0,344 0,301

4,009 3,508 3,070 2,687 2,352 2,058 1,801 1,576 1,380 1,207 1,057 0,925 0,809 0,708 0,620 0,543 0,475 0,416 0,364 0,318 0,279 0,244

3,503 3,066 2,683 2,348 2,055 1,798 1,574 1,377 1,206 1,055 0,923 0,808 0,707 0,619 0,542 0,474 0,415 0,363 0,318 0,278 0,243 0,213

commit to user

2,155 1,886 1,651 1,445 1,264 1,106 0,968 0,847 0,742 0,649 0,568 0,497 0,435 0,381 0,333 0,292 0,255 0,223 0,196 0,171 0,150 0,131

2,211 1,935 1,693 1,482 1,297 1,135 0,993 0,869 0,761 0,666 0,583 0,510 0,446 0,391 0,342 0,299 0,262 0,229 0,201 0,176 0,154 0,134

1,726 1,608 1,407 1,231 1,078 0,943 0,825 0,722 0,632 0,553 0,484 0,424 0,371 0,325 0,284 0,249 0,218 0,190 0,167 0,146 0,128 0,112

1,608 1,510 1,407 1,231 1,078 0,943 0,825 0,722 0,632 0,553 0,484 0,424 0,371 0,325 0,284 0,249 0,218 0,190 0,167 0,146 0,128 0,112

24,860 21,957 19,302 16,892 14,784 12,938 11,323 9,910 8,673 7,590 6,643 5,814 5,088 4,453 3,897 3,411 2,985 2,612 2,286 2,001 1,751 1,533


digilib.uns.ac.id 59 58

Disimpulkan bahwa besarnya debit banjir 2 harian Bulan Januari mendekati potensi banjir 2 tahunan. Untuk hitungan di bulan selanjutnya dapat dilihat di lampiran (B33-B55).

Tabel 4.28 Kesimpulan Potensi Debit Banjir 2 Harian Maksimum Bulanan Bulan

Debit (m3/detik)

Kesimpulan

Januari

345,127


Februari

408,395


Maret

362,735


April

278,215

Tidak Berpotensi Banjir

Mei

331,040


uni

356,010


Juli

169,042


Agustus

263,299


September

396,680


Oktober

411,488


November

545,140


Desember

801,657


Agar terlihat jelas dapat digambarkan pada grafik di bawah ini:

commit to user


digilib.uns.ac.id 65 59

900 800

Debit (m3/detik)

700 600 500 400

Keterangan: DEBIT Q2 Q5 Q10

300 200 100 0 Jan Feb Maret April Mei Juni Juli Ags Sep Okt Nov Des Bulan

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Bulanan Potensi banjir bulanan berdasarkan hujan 2 harian maksimum bulanan pada kurun waktu analisis tahun 1999-2011, Januari-Maret, Juni dan September-Oktober berpotensi banjir Q2.Bulan November berpotensi Q5.Bulan Desember berpotensi Q10.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.

Kesimpulan 1. Dari hasil dan perhitungan pola distribusi hujan, untuk DAS Keduang mengikuti pola distribusi hujan Log Pearson Tipe III. 2. Hasil perhitungan debit banjir kala ulang sebagai berikut : Q2 = 388,856 m3/detik, Q5 = 541,874 m3/detik, Q10 = 690,347 m3/detik, Q20 = 851,048 m3/detik, Q50 = 1195,229 m3/detik, Q100 = 1509,666 m3/detik, Q200 = 1904,774 m3/detik, Q1000 = 3254,336 m3/detik. 3. Potensi banjir tahunan berdasarkan hujan 2 harian maksimum tahunan pada tahun 1999-2002, 2006, 2008, 2009 dan 2011 berpotensi banjir Q2. Tahun 2003-2005dan 2007 berpotensi banjir Q5. Tahun 2010 berpotensi banjir Q10. Potensi banjir bulanan berdasarkan hujan 2 harian maksimum bulanan pada kurun waktu analisis tahun 1999-2011, Januari-Maret, Juni dan September-Oktober berpotensi banjir Q2. Bulan November berpotensi Q5. Bulan Desember berpotensi Q10.

5.2.

Saran 1. Dalam penelitian selanjutnya diharapkan koefisien limpasan dihitung sendiri menggunakan peta dan alat bantu yang tersedia. 2. Untuk masyarakat pada umumnya diharapkan menjaga sungai agar tidak terjadi banjir.

commit to user 60

ANALISIS BANJIR TAHUNAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG TUGAS AKHIR

Recommend Documents