ANALISIS HUJAN, DEBIT PUNCAK LIMPASAN DAN VOLUME GENANGAN DI SEKITAR GEDUNG GRAHA WIDYA WISUDA - FEMA, KAMPUS IPB DARMAGA BOGOR
MUHAMMAD IHSAN
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Gedung Graha Widya Wisuda - FEMA, Kampus IPB Darmaga Bogor adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan daripenulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Muhammad Ihsan F44100003
ABSTRAK MUHAMMAD IHSAN. Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Gedung Graha Widya Wisuda - FEMA, Kampus IPB Darmaga Bogor. Dibimbing oleh BUDI INDRA SETIAWAN. Kampus IPB Darmaga merupakan wilayah yang mengalami banjir ketika hujan lebat terjadi, khususnya sekitar wilayah Gedung Graha Widya Wisuda (GWW), Jalan Ramin, dan Jalan Kamper (FEMA). Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh dan menganalisis data-data hujan, topografi, dan tata guna lahan untuk perencanaan sistem drainase zero-runoff berupa debit puncak limpasan dan volume genangan. Berdasarkan analisis kecocokan dengan metode SmirnovKolmogorov dan analisis parameter statistik diperoleh distribusi Gumbel merupakan yang terbaik. Curah hujan harian maksimum (R24) untuk periode ulang 2 tahun adalah 125.68 mm. Surveying kondisi topografi menghasilkan 3 Daerah Tangkapan Air dengan 13 Sub DTA. Hasil perhitungan debit puncak limpasan dengan metode rasional adalah 0.278 m3/detik untuk sub DTA 1A, 0.385 m3/detik untuk sub DTA 1B, 0.297 m3/detik untuk sub DTA 1C, 0.415 m3/detik untuk sub DTA 2A, 0.558 m3/detik untuk sub DTA 2B, 0.160 m3/detik untuk sub DTA 2C, 1.095 m3/detik untuk sub DTA 2D, 0.351 m3/detik untuk sub DTA 2E, 1.069 m3/detik untuk sub DTA 2F, 2.162 m3/detik untuk sub DTA 2G, 0.218 m3/detik untuk sub DTA 2H, dan 0.512 m3/detik untuk sub DTA 2I. Volume genangan maksimum yang terjadi pada Sub DTA 1A adalah 401.82 m3, sedangkan pada Sub DTA 2G volume genangan adalah 395.53 m3. Kata Kunci : debit puncak limpasan, hujan, volume genangan, zero runoff
ABSTRACT MUHAMMAD IHSAN. Analysis of Rainfall, Peak Runoff and Volume of Puddles at Graha Widya Wisuda Building - FEMA, Bogor Agricultural University, Darmaga Bogor. Advised by BUDI INDRA SETIAWAN. IPB Darmaga’s Campus is a region that experienced flood when heavy rain occurred, especially around Graha Widya Wisuda building, Ramin Street, and Kamper Street (FEMA)’s region. This research aims to acquire and analyze rainfall, topography, and landuse data for planning data of zero-runoff drainage system which are peak runoff and volume of puddle data. Based on goodness-offit tests using Smirnov-Kolmogorov and statistical parameter analysis, it is acquired that Gumbel distribution is the best. Maximum daily rainfall (R24) for 2 year return period is 125.68 mm. Topographical condition’s survey produces 3 Water Catchment Area (WCA) with 13 Sub WCA. Results of peak runoff calculation are 0.278 m3/s for Sub WCA 1A, 0.385 m3/s for Sub WCA 1B, 0.297 m3/s for Sub WCA 1C, 0.415 m3/s for Sub WCA 2A, 0.558 m3/s for Sub WCA 2B, 0.160 m3/s for Sub WCA 2C, 1.095 m3/s for Sub WCA 2D, 0.351 m3/s for Sub WCA 2E, 1.069 m3/s for Sub WCA 2F, 2.162 m3/s for Sub WCA 2G, 0.218 m3/s for Sub WCA 2H, and 0.512 m3/s for Sub WCA 2I. The greatest volume of puddle for 1A and 2G Sub WCA are 401.82 m3 and 395.53 m3. Keywords : peak runoff, rainfall, volume of puddle, zero runoff.
ANALISIS HUJAN, DEBIT PUNCAK LIMPASAN DAN VOLUME GENANGAN DI SEKITAR GEDUNG GRAHA WIDYA WISUDA - FEMA, KAMPUS IPB DARMAGA BOGOR
MUHAMMAD IHSAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2014
Judul Skripsi : Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Gedung Graha Widya Wisuda - FEMA Kampus IPB Darmaga Bogor Nama : Muhammad Ihsan NIM : F44100003
Disetujui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Ketua Departemen
Tanggal Ujian :
PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak tanggal 10 Februari 2014 hingga 23 April 2014 ini adalah Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Gedung Graha Wisuda - FEMA, Kampus IPB Darmaga Bogor. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua penulis yang selalu memberikan dukungan, baik dukungan moral hingga dukungan material, sehingga penulis dapat melaksanakan kegiatan penelitian dengan baik. 2. Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan M.Agr, sebagai dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan yang bermanfaat dalam penyusunan laporan ini. 3. BMKG Darmaga atas bantuannya dalam menyediakan data curah hujan harian maksimum 10 tahun. 4. Angga Nugraha, Cindhy Ade Hapsari, Dodi Wijaya, Hendy K. Rajasa, dan M. Chandra Yuwana selaku teman seperjuangan selama menjalani penelitian. 5. Asiyah Azmi, yang telah memberikan semangat dan nasihat, serta membantu dalam penyempurnaan skripsi ini. 6. Seluruh teman-teman SIL angkatan 47 atas segala kebersamaannya. Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh karena itu penulis sangat menghargai saran dan kritik dari pembaca demi perbaikan di masa yang akan datang. Bogor, Mei 2014
Muhammad Ihsan
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODOLOGI PENELITIAN
2
Lokasi dan Waktu penelitian
2
Alat dan Bahan
2
Metode Penelitian
3
Studi Pustaka
3
Pengumpulan Data dan Informasi
3
Analisis Data
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
9
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
9
Analisis Hujan
9
Analisis Kondisi Topografi dan Tata Guna Lahan Lokasi Penelitian
12
Analisis Intensitas Hujan dan Debit Puncak limpasan
15
Analisis Volume Genangan
17
SIMPULAN DAN SARAN
21
Simpulan
21
Saran
21
DAFTAR PUSTAKA
22
iv
DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Koefisien limpasan untuk metode Rasional 8 Data curah hujan harian maksimum 10 tahun dalam mm (2004-2013) 10 Rekapitulasi hasil analisis curah hujan puncak selama periode ulang tertentu10 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov-Kolmogorov 11 Hasil perhitungan S, Cs, Ck, dan Cv 11 Perbandingan S, Cs, Ck, dan Cv hasil perhitungan dan persyaratan 12 Pembagian DTA, Sub DTA, dan luasnya 13 Hasil perhitungan koefisien limpasan setiap Sub DTA 14 Intensitas hujan tiap DTA dengan periode ulang tertentu 15 Debit puncak limpasan pada sub DTA di lokasi penelitian 16 Hasil pengukuran volume genangan pada lima lokasi genangan 17 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A 18 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 1A 19 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A 20 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 2G 21
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7
Bagan Alir Penelitian Lokasi banjir (a) Jalan FEMA, (b) Lapangan parkir GWW Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian Peta DTA dan tata guna lahan lokasi penelitian Lokasi genangan yang terjadi Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub DTA 1A Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub DTA 2G
3 9 13 14 17 19 20
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Nilai KT untuk metode distribusi Normal dan Log Normal Nilai K untuk metode distribusi Log-Pearson Tipe III Nilai Yn dan Sn untuk metode distribusi Gumbel Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Normal Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log Normal Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log-Person III Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Gumbel Perhitungan nilai kritis uji Smirnov-Kolmogorov Perhitungan statistik dasar untuk analisa frekuensi Peta DTA dan tata guna lahan lokasi penelitian Peta kontur dan arah aliran air GWW-FEMA-CCR-ASTRA Daya serap tanah di berbagai kondisi lahan Diagram hubungan curah hujan dan volume genangan aktual
23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Hujan merupakan salah satu faktor dalam konstruksi, dari konstruksi jalan hingga konstruksi bangunan gedung satu lantai atau bertingkat. Limpasan (runoff) dan genangan akibat hujan dapat menyebabkan kerusakan pada konstruksi apabila tidak ditanggulangi dengan tindakan preventif maupun tindakan adaptatif, berupa bangunan drainase dan konservasi air tanah. Perencanaan bangunan drainase dan konservasi tanah memerlukan analisis hujan untuk mengetahui data perencanaan dalam rancangan bangunan drainase dan konservasi air tanah. Lasino (2002) menyatakan tiga aspek penting pengaruh banjir terhadap sifat bangunan, yaitu sifat fisis, sifat mekanis, dan sifat kimia. Pengaruh sifat fisis ditandai perubahan warna, pengelupasan lapis permukaan dinding, penyerapan air, kelembapan, dan porositas. Pengaruh sifat mekanis adalah penurunan kekuatan komponen bangunan akibat air terutama komponen organik yang kurang tahan terhadap pengaruh cuaca, seperti kayu dan bambu. Kandungan unsur kimia dalam air limpasan, seperti sulfat dan klorida dapat mempengaruhi stabilitas bangunan karena menimbulkan korosi. Banjir di wilayah perkotaan dapat diklasifikasikan sebagai banjir akibat curah hujan lokal yang besar, banjir akibat luapan sungai, dan banjir bandang (Tingsanchali 2012). Kampus Institut Pertanian Bogor (IPB) Darmaga merupakan wilayah yang mengalami banjir ketika hujan lebat terjadi, khususnya sekitar wilayah Gedung Graha Widya Wisuda (GWW), Jalan Ramin, dan Jalan Kamper Fakultas Ekologi Manusia (FEMA). Daerah tersebut merupakan wilayah rutinitas harian mahasiswa, dosen, dan staf IPB. Selain itu, Gedung GWW merupakan gedung serbaguna yang sering digunakan untuk acara penting IPB, sehingga kejadian banjir akan mengusik kenyamanan pengguna Gedung GWW, oleh karena itu, perbaikan sistem drainase perlu dilakukan, dengan data perencanaan yang tepat dan mampu menghasilkan rancangan sistem drainase zero run-off di wilayah tersebut.
Perumusan Masalah Masalah dalam penelitian ini adalah kejadian banjir di sekitar gedung GWW dan FEMA, Kampus IPB Darmaga, Bogor. Masalah tersebut dapat dirumuskan dalam beberapa hal, yaitu : 1. Apakah terjadi banjir di lokasi penelitian ? 2. Dimana titik-titik lokasi banjir terjadi pada lokasi penelitian ? 3. Berapa curah dan intensitas hujan pada lokasi penelitian ? 4. Bagaimana kondisi topografi dan tutupan lahan lokasi penelitian ? 5. Berapa debit puncak limpasan di lokasi penelitian ? 6. Berapa volume genangan di lokasi penelitian ?
2
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini memperoleh dan menganalisis data hujan, topografi, dan tata guna lahan untuk perencanaan sistem drainase zero runoff berupa debit puncak limpasan dan volume genangan.
Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini menyediakan informasi berupa data kebutuhan perencanaan untuk merancang sistem drainase zero runoff. Ruang Lingkup Penelitian Lingkup penelitian ini terbatas pada analisis hujan, penentuan debit puncak limpasan dan volume limpasan.
METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu penelitian Penelitian ini dilakukan selama tiga bulan mulai tanggal 10 Februari 2014 hingga 23 April 2014. Penelitian dilakukan di sekitar area Gedung GWW, Jalan Ramin, dan Jalan Kamper, Kampus IPB Darmaga, Bogor. Lokasi penelitian tersebut terletak di antara garis lintang 6°33’22” Selatan hingga 6°33’46” Selatan dan garis bujur 106°43’32” Timur hingga 106°43’55” Timur.
Alat dan Bahan Penelitian ini menggunakan alat berupa perangkat keras dan lunak. Perangkat keras yang digunakan berupa komputer, total station, tripod, payung, kompas, Global Positioning System (GPS), penggaris, pita ukur, kalkulator, dan bor biopori. Perangkat lunak berupa adalah Microsoft Word, Microsoft Excell, Google Earth, Surfer versi 10, dan ArcGIS versi 10. Penelitian ini juga menggunakan bahan berupa data primer dan data sekunder. Data primer berupa titik-titik lokasi banjir, kondisi topografi lokasi penelitian, keadaan sistem drainase terkini, lokasi beserta kedalaman genangan saat hujan, dan data infiltrasi. Data sekunder berupa data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun dari tahun 2004 hingga 2013 milik Stasiun Klimatologi Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Darmaga, Bogor, data curah hujan harian tiap jam bulan Januari 2014 hingga Maret 2014 dari stasiun cuaca milik Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB, dan Citra satelit Google Earth akuisisi 2 April 2014.
3
Metode Penelitian Tahapan penelitian digambarkan melalui bagan alir yang disajikan pada gambar 1. Mulai
Studi Literatur
-Metode : Rumus-rumus, dan manual alat - Data Sekunder : Koefisien & Variabel
- Distribusi Frekuensi - Curah Hujan Harian Maks (R24) - Waktu konsentrasi (tc) - Intensitas Hujan (I) - Koefisien Limpasan (C) - Debit Puncak Limpasan (Q) - Volume Genangan
Studi Lapangan
Pengolahan Data
-Data Primer : Lokasi dan kedalaman banjir, kondisi sistem drainase, topografi, data infiltrasi. - Data Sekunder : Curah hujan harian maks. 10 tahun dan curah hujan tiap jam
- Peta Kontur - Peta Tata Guna Lahan - Peta Daerah Tangkapan Air (DTA) - Arah Aliran Air - Luas Daerah Tangkapan Air - Hidrograf - Kurva Infiltrasi
Alat : 1. Microsoft Office 2. Google Earth 3. Surfer 10 4. ArcGIS 10
Selesai
Gambar 1 Bagan alir penelitian Studi Pustaka Studi pustaka dilakukan untuk menentukan metode analisis hujan, intensitas hujan, koefisien limpasan, penentuan DTA, perhitungan debit puncak limpasan, serta analisis volume genangan. Pengumpulan Data dan Informasi 1. Data Curah Hujan Penggunaan data curah hujan pada penelitian ini berupa data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun dari stasiun cuaca BMKG Darmaga Bogor dan data curah hujan harian tiap jam selama periode penelitian dari stasiun cuaca Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB. 2. Kondisi Topografi Data kondisi topografi berupa koordinat dan elevasi diperoleh melalui instrumen GPS dan total station Topcon GTS 235N. GPS digunakan untuk
4
mengetahui koordinat dan elevasi titik benchmark (BM). Total station digunakan untuk memperoleh data koordinat dan elevasi (X, Y, dan Z). Pengukuran dilakukan dengan 11 titik kontrol dan 2200 titik detail. Kondisi topografi digunakan untuk menentukan DTA pada lokasi penelitian. 3. Kondisi Tata Guna Lahan Tata guna lahan beserta topografi akan mempengaruhi koefisien limpasan. Menurut Rajil (2011), koefisien limpasan merupakan perbandingan antara limpasan dan curah hujan. Data kondisi tata guna lahan diperoleh melalui citra satelit Google Earth akuisisi 2 April 2014. Kondisi tata guna lahan tersebut digunakan untuk menentukan koefisien limpasan lokasi penelitian. 4. Kemampuan Infiltrasi Data infiltrabilitas diperoleh melalui uji infiltrabilitas pada lubang biopori dengan diameter 10 cm dan kedalaman 30 cm yang dibuat dengan menggunakan bor biopori. Lubang biopori dibuat sebanyak dua buah di DTA tempat terjadi genangan. Pengukuran dilakukan melalui pengisian lubang biopori dengan air dan pencatatan kebutuhan waktu untuk meresapkan air di dalam lubang biopori hingga habis. Kemudian, lubang biopori diisi kembali hingga penuh. Pengukuran dilakukan selama 7 jam. Analisis Data 1. Analisis curah hujan maksimum Tujuan analisis hujan memperoleh nilai curah hujan maksimum periode ulang tertentu melalui beberapa jenis distribusi frekuensi. Tujuan analisis frekuensi data hidrologi bertujuan untuk mengetahui peristiwa-peristiwa ekstrim (R24) yang berkaitan dengan frekuensi kejadian hujan melalui penerapan distribusi kemungkinan (Suripin 2003). Distribusi frekuensi berfungsi untuk mengetahui hubungan kejadian hidrologis ekstrim, seperti banjir, dengan jumlah kejadian, sehingga peluang kejadian ekstrim terhadap waktu dapat diprediksi (Bhim 2012). Jenis analisis distribusi frekuensi adalah distribusi normal, distribusi Log normal, distribusi Log-Person III, dan distribusi Gumbel untuk periode ulang 2 , 5, 10, 20, 25, dan 50 tahun. Data dalam analisis frekuensi berupa data curah hujan harian maksimum dalam tiap tahun. a. Distribusi Normal Persamaan dalam distribusi normal adalah : ̅ KT S............................................................(1) T Keterangan : XT = perkiraan nilai periode ulang T tahunan ̅ = nilai rata-rata data S = deviasi standar data KT = faktor frekuensi (lampiran 1) b. Distribusi Log-Normal Persamaan dalam distribusi Log-Normal adalah : ̅ KT S..............................................................(2) T Keterangan :
5
YT ̅ S KT
= = = =
perkiraan nilai periode ulang T tahunan nilai rata-rata bentuk logaritmik data deviasi standar bentuk logaritmik data faktor frekuensi (Lampiran 1)
c. Distribusi Log-Person III Langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Pearson Tipe III adalah sebagai berikut. - Data curah hujan diubah ke dalam bentuk logaritmik, X = log X - Nilai rata-rata dihitung melalui persamaan (3). ∑ni 1 log i ............................................................(3) n
log ̅ -
Nilai simpangan baku dihitung melalui persamaan (4) s
-
∑n (log - log ̅ ) [ i 1 n-1i
n ∑ni 1 (log i - log ̅ ) (n-1)(n-2) s3
3
.....................................................(5)
Logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T tahun dihitung melalui persamaan (6) log
-
] ......................................................(4)
Koefisien kemencengan dihitung melalui persamaan (5). G
-
0.5
2
T
log ̅ K.s......................................................(6)
K adalah variabel standar untuk X. Nilai K tergantung koefisien kemencengan G, yang nilainya disajikan dalam lampiran 2. Perhitungan hujan atau banjir kala ulang melalui antilog log XT.
d. Distribusi Gumbel Persamaan distribusi Gumbel adalah : ̅ S.K...........................................................(7) Keterangan : ̅ = harga rata-rata contoh uji. S = standar deviasi contoh uji. Faktor probabilitas K untuk harga-harga ekstrim Gumbel dapat dinyatakan dalam persamaan berikut. K
Tr -
Sn
n
...........................................................(8)
Keterangan : Yn= reduce mean. Nilai ini tergantung jumlah contoh uji/data n (Lampiran 3) Sn= reduce standard deviation. Nilai ini tergantung pada jumlah contoh uji/data n (Lampiran 3) YTr=reduce variate. Nilai ini dihitung melalui persamaan berikut : Tr
- ln {- ln
Tr - 1 Tr
}................................................((9)
Dengan mensubstitusikan persamaan (9), persamaan (10) dihasilkan sebagai berikut: 1 Tr b a Tr .................................................(10)
6
dengan a
Sn S
dan b ̅ -
nS
Sn
Uji kecocokan jenis distribusi dilakukan pada keempat jenis distribusi tersebut. Uji ini bertujuan mengetahui tingkat kecocokan jenis distribusi untuk digunakan dalam analisis selanjutnya. (Agus 2013). Uji ini dilakukan dengan dua metode yaitu uji Smirnov-Kolmogorov dan uji parameter statistik. Menurut B.Azeez (2012), uji Smirnov Kolmogorov digunakan untuk menentukan contoh uji dari fungsi probabilitas yang kontinu. 2. Pembuatan peta kontur Data koordinat X dan Y serta elevasi Z hasil pengukuran dengan menggunakan total station diolah dengan menggunakan pogram Surfer versi 10 dengan langkah-langkah berikut: a. Data X, Y, dan Z diinputkan pada worksheet yang tersedia, serta disimpan dalam format .bln. b. Data tersebut kemudian diolah dalam proses pembentukan grid dengan metode interpolasi Kriging. Menurut Saffet (2009) metode interpolasi Inverse Distance Weighted (IDW) baik digunakan pada lokasi studi yang tidak terjal dan memiliki sebaran titik detail yang rata, sedangkan metode kriging lebih baik digunakan apabila sebaran titik detail yang dimiliki tidak rata. c. Data grid hasil pengolahan kemudian akan diinterpretasikan sistem koordinatnya dengan sistem koordinat UTM WGS 1984 dengan satuan meter. d. Peta kontur ditampilkan dengan menggunakan perintah new contour map, kemudian dipilih dokumen grid yang telah dibuat. e. Arah aliran air ditampilkan dengan menggunakan menu map add 1 grid-vector layer. 3. Pembuatan peta landuse dan DTA Pembuatan peta tata guna lahan dan DTA menggunakan citra satelit Google Earth, peta kontur, dan program ArcGIS versi 10 dengan langkah-langkah sebagai berikut. a. Citra satelit Google Earth dengan cakupan lokasi penelitian disimpan dan dibuka dengan menggunakan program ArcGIS 10. b. Citra satelit tersebut direktifikasi dengan memasukkan empat koordinat acuan, dan didigitasi sesuai jenis tutupan lahan. Kemudian poligon hasil digitasi ditambahkan informasi tutupan lahan dalam tabel atribut. c. Peta kontur diimpor ke ArcGIS 10, ditumpangtindihkan ke peta tata guna lahan, dan dilakukan interseksi antara keduanya. d. Batas-batas DTA ditentukan berdasarkan outlet dan arah aliran air dari kontur lahan. Kemudian, batas-batas sub DTA ditentukan berdasarkan inlet saluran. e. Peta DTA dan tata guna lahan diinterseksi sehingga diperoleh informasi tata guna lahan diperoleh untuk tiap-tiap DTA. f. Luas tiap-tiap poligon dihitung dengan menggunakan ArcGIS 10. 4. Perhitungan intensitas hujan. Intensitas hujan merupakan sejumlah air hujan yang terjadi tiap waktu. Menurut Yuda (2009), hujan selalu diawali dengan intensitas tinggi kemudian
7
semakin lama semakin menurun. Perhitungan intensitas hujan menggunakan persamaan Mononobe (Suyono dan Takeda 1983) dengan rumus : I
24
24
24
2⁄ 3
(t )
.....................................................................(11)
Keterangan : I = intensitas hujan (mm/jam) tc = waktu konsentrasi (jam) R24 = curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm) Perhitungan waktu konsentrasi menggunakan rumus Kirpich. tc
0.385 0.87 x 2
( 1000 x S )
.................................................................(12)
Keterangan : L = jarak tempuh air atau panjang saluran (km) S = Kemiringan rata-rata saluran atau lintasan air. 5. Perhitungan koefisien limpasan Koefisien limpasan untuk setiap DTA dihitung dengan menggunakan persamaan berikut. CDTA
∑ni 1 Ci .Ai ∑ni 1 Ai
.......................................................................(13)
Keterangan : C = koefisien limpasan A = luas tutupan lahan (ha). Nilai C yang digunakan adalah nilai C referensi dari McCuen pada Tabel 1 (1981). 6. Perhitungan debit puncak limpasan Metode perhitungan debit puncak limpasan antara lain, metode rasional, Soil Conservation Service (SCS), dan modifikasi rasional (Needhidasan 2013). Theodore (2011) menyatakan metode rasional biasa dapat digunakan untuk wilayah studi dengan cakupan kecil, sedangkan untuk cakupan wilayah besar perlu digunakan metode modifikasi rasional. Perhitungan debit puncak limpasan menggunakan metode rasional engan persamaan : p
0.002778 C I A......................................................(14)
Keterangan : Qp = laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/det) C = koefisien aliran permukaan (limpasan) (0 ≤ C ≤ 1) I = intensitas hujan (mm/jam) A = luas daerah tangkapan air (ha) 7. Perhitungan volume genangan Volume genangan aktual dapat diketahui dengan menghitung secara langsung genangan pada lokasi studi. Pengukuran kedalaman genangan menggunakan mistar setiap 1 meter. Volume genangan dapat diketahui dengan menginputkan data X, Y, dan Z ke program Surfer 10, dan interpolasi dilakukan
8
dengan menggunakan metode kriging. Volume Grid hasil pengukuran dihitung menggunakan Surfer 10. Tabel 1 Koefisien limpasan untuk metode Rasional Deskripsi lahan/ karakter permukaan Bisnis Perkotaaan Pinggiran Perumahan Rumah tunggal Multiunit, terpisah Multiunit, tergabung Perkampungan Apartemen Industri Ringan Berat Perkerasan Aspal dan beton Batu bata, paving Atap Halaman, tanah berpasir Datar 2% Rata - rata, 2-7 % Curam, 7 % Halaman, tanah berat Datar 2% Rata - rata, 2-7 % Curam, 7 % Halaman kereta api Taman tempat bermain Taman, perkuburan Hutan Datar, 0-5 % Bergelombang, 5-10 % Berbukit, 10-30 %
Koefisien aliran, C 0.70 - 0.90 0.50 - 0.70 0.30 - 0.50 0.40 - 0.60 0.60 - 0.75 0.25 - 0.40 0.50 - 0.70 0.50 - 0.80 0.60 - 0.90 0.70 - 0.95 0.50 - 0.70 0.75 - 0.95 0.05 - 0.10 0.10 - 0.15 0.15 - 0.20 0.13 - 0.17 0.18 - 0.22 0.25 - 0.35 0.10 - 0.35 0.20 - 0.35 0.10 - 0.25 0.10 - 0.40 0.25 - 0.50 0.30 - 0.60
McCuen 1981
Hubungan curah hujan dan volume genangan diketahui melalui persamaan regresi linear antara curah hujan harian sebagai variabel x dan volume genangan sebagai variabel y. Volume genangan keseluruhan dalam suatu DTA atau Sub DTA dapat diketahui dengan membuat hidrograf volume curah hujan dan kurva volume infiltrasi tiap waktu ditambah dengan volume simpanan air dan volume air yang masuk ke saluran drainase. Hidrograf volume hujan dibuat dengan mengalikan curah hujan dengan luas area jatuhnya hujan, sedangkan volume infiltrasi dibuat dengan mengalikan ketinggian air yang terinfiltrasi dengan luas area yang mampu meresapkan air, dalam penelitian ini dianggap area vegetasi dan area tanpa perkerasan dan bangunan yang mampu meresapkan air. Perhitungan infiltrasi dilakukan dengan menggunakan model Philips untuk mendapatkan koefisien permeabilitas tanah. Laju infiltrasi dalam model Philips disajikan melalui persamaan 15. 1 f(t) 2 . S .t-0.5 K.........................................................(15)
9
Keterangan : f(t) = Fungsi laju infiltrasi terhadap waktu (mm/jam) S = Daya serap tanah K = Permeabilitas tanah Selanjutnya, nilai daya serap tanah disajikan pada tabel pada lampiran 10. Volume genangan maksimum dapat diketahui dengan menghitung selisih antara volume hujan puncak dan volume infiltrasi ditambah volume air tertampung di saluran. Selanjutnya, jumlah sumur resapan sebagai penyimpan air dan penambah luas resapan air dapat diperkirakan menggunakan solver sehingga kurva volume infiltrasi ditambah volume saluran berada di atas hidrograf volume hujan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Keadaan Umum Lokasi Penelitian Lokasi penelitian mencakup Jalan Ramin, Gedung GWW, Gedung FEMA, dan Jalan Kamper, serta memiliki luas 25.59 Ha. Kondisi tata guna lahan lokasi penelitian didominasi oleh vegetasi, permukiman, dan perkerasan jalan. Sistem drainase lokasi penelitian berupa saluran drainase dan reservoir. Saluran drainase area parkir GWW mengalami penumpukan sedimen, sehingga tidak mampu berfungsi optimal. Observasi langsung di lapangan ketika hujan lebat menunjukkan lokasi penelitian masih mengalami banjir yang mengganggu kenyamanan civitas kampus IPB. Kedalaman genangan mencapai kedalaman 20 sampai 30 cm pada lokasi tersebut. Lokasi banjir terparah terjadi di sepanjang jalan FEMA dan lapangan parkir GWW. Kedalaman genangan mencapai kedalaman 20 sampai 30 cm pada lokasi tersebut. Kejadian banjir di titik tersebut disajikan pada gambar berikut.
(a) (b) Gambar 2 Lokasi banjir (a) Jalan FEMA, (b) Lapangan parkir GWW
Analisis Hujan Analisis hujan menggunakan data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun dari tahun 2004 hingga 2013 milik Stasiun Klimatologi BMKG Darmaga, Bogor. Data curah hujan harian maksimum tersebut disajikan pada Tabel 2.
10
Tabel 2 Data curah hujan harian maksimum 10 tahun dalam mm (2004-2013) Tahun
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Ags
Sep
Okt
Nov
Des
2004
98.5
48.3
66.2
83.4
78.3
102.2
65.6
141.6
86.4
133
64.4
101.6
2005
115
126.5
107.5
76
105.5
101.5
44.8
58.1
95.5
62.6
79.6
57.5
2006
136.4
66
24
66.5
93.3
78.2
7.6
73.8
23
44.3
81.5
38.7
2007
114.3
83
36.5
155.5
27.4
41.5
35.5
57.5
115
50.4
79.3
77
2008
82.1
75.5
104.5
67.5
70
45.5
102.2
32.7
95.5
59.1
89.4
58.2
2009
93
37.5
40.5
62.2
115.1
94.3
40.6
15.7
35.5
63
78.2
48
2010
48.6
81.2
75.6
14.6
71.3
101.1
66.3
100
144.5
91.2
48
21.4
2011
58.8
15.6
27.5
49.5
97.6
75.5
88.2
56.6
23.9
67
74.3
57.8
2012
42
85.3
34.5
116
44.1
36.8
79.3
58.2
57.5
86.4
123.1
76.7
2013
74.2
96.5
71.5
42
95.6
36.5
92.7
86.7
136.8
60.2
46.1
97.4
Sumber : BMKG Darmaga (2014)
Berdasarkan tabel 2, curah hujan harian maksimum untuk wilayah Darmaga dapat mencapai nilai lebih dari 100 mm pada setiap tahunnya. Data di tabel 2 menunjukkan curah hujan harian maksimum tertinggi setiap tahunnya berkisar antara 100 mm sampai 120 mm. Curah hujan harian maksimum tertinggi terjadi di tahun 2007 bulan April dengan besar 155.5 mm. Kejadian curah hujan ekstrim tersebut terjadi hanya dalam periode 3 sampai 5 tahun sekali. Data curah hujan tersebut diolah dengan analisis frekuensi, setelah ditentukan nilai curah hujan maksimum harian untuk tiap tahunnya. Tujuan analisis frekuensi data hidrologi mengetahui peristiwa-peristiwa ekstrim (R24) yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinan (Suripin 2003). Analisis distribusi frekuensi mencakup distribusi normal, distribusi Log normal, distribusi Log-Person III, dan distribusi Gumbel untuk periode ulang 2 , 5, 10, 20, 25, dan 50 tahun. Perhitungan analisis frekuensi disajikan di lampiran 4 sampai 7. Rekapitulasi hasil perhitungan curah hujan puncak selama periode tertentu dengan menggunakan analisis frekuensi disajikan pada Tabel 3. Tabel 3
Rekapitulasi hasil analisis curah hujan puncak selama periode ulang tertentu Analisis Probabilitas Hujan Rencana (mm)
Periode Ulang (T tahun)
Normal
Log Normal
Log Person III
Gumbel
2
128.16
126.93
128.76
125.68
5
143.57
143.78
144.13
147.58
10
151.65
153.47
151.71
162.09
25
159.54
163.59
159.35
180.41
50
165.78
172.05
164.01
194.01
Uji kecocokan untuk mengetahui kecocokan distribusi frekuensi contoh uji data terhadap fungsi distribusi peluang. Uji kecocokan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Uji Smirnov-Kolmogorov. Uji kecocokan SmirnovKolmogorov untuk mengetahui nilai kritis (D) dari data curah hujan harian maksimum tiap tahun. Nilai kritis hasil perhitungan dibandingkan dengan nilai
11
kritis Do literatur, apabila nilai D hasil perhitungan lebih kecil dari D o maka distribusi frekuensi tersebut dapat digunakan. Nilai Do menurut Bonnier (1980) disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov-Kolmogorov Jumlah Data (N)
0.2
Derajat kepercayaan (α) 0.1 0.05
5
0.45
0.51
0.56
0.67
10
0.32
0.37
0.41
0.49
15
0.27
0.3
0.34
0.4
20
0.23
0.26
0.29
0.36
0.01
Bonnier 1980
Derajat kepercayaan dalam uji kecocokan ini adalah sebesar 0.05, karena nilai kepercayaan di bawah 0.05 akan menghasilkan kesalahan (error) yang signifikan, dan nilai kepercayaan di atas 0.05 tidak menghasilkan perbedaan yang signifikan. Jumlah data curah hujan yang dianalisis adalah 10 data, sehingga derajat kepercayaan Do adalah 0.41. Perhitungan uji kecocokan Smirnov-Kolomogrov untuk distribusi Normal dan Gumbel dan distribusi Log Normal dan Log-Person III disajikan pada lampiran 8. Nilai D maksimum distribusi Normal dan Gumbel pada lampiran 8 adalah 0.08047, sehingga nilai D lebih kecil dari Do dan distribusi Normal dan Gumbel dapat diterima. Nilai D maksimum distribusi Log Normal dan LogPerson III adalah 0.88455, sehingga nilai D > Do dan distribusi Log Normal dan Log-Person III tidak dapat diterima. Analisis parameter statistik dilakukan untuk mengetahui distribusi frekuensi yang terbaik antara distribusi Normal dan Gumbel. Perhitungan dasar statistik disajikan pada lampiran 9. Berdasarkan lampiran 9, standar deviasi (S), koefisen kemencengan (Cs), koefisien kurtosis (Ck), dan koefisien variasi (Cv) dapat dihitung. Hasil perhitungan keempat parameter tersebut disajikan pada tabel 7. Tabel 5 Hasil perhitungan S, Cs, Ck, dan Cv No
Faktor
Notasi
Nilai
1
Standar Deviasi
S
18.377
2
Koefisien Kemencengan
Cs
0.156
3
Koefisien Kurtosis
Ck
3.208
4
Koefisien Variasi
Cv
0.144
Hasil perhitungan tabel 5 dibandingkan dengan persyaratan tiap-tiap jenis distribusi frekuensi (Bhim 2012) untuk menentukan kesesuaian jenis distribusi frekuensi tersebut. Perbandingan tabel 8 dengan persyaratan tiap-tiap jenis distribusi disajikan pada tabel 6.
12
Tabel 6 Perbandingan S, Cs, Ck, dan Cv hasil perhitungan dan persyaratan No
1
2
Jenis Distribusi
Syarat
Perbandingan
Cs ≤ 1.1396
Cs = 0.1562
Ck ≤ 5.4002
Ck = 3.2088
Cs = 3Cv + Cv2
0.1562 = 0.454
Gumbel
Keterangan
Memenuhi
Log Normal
Tidak memenuhi Cs = 0.8325
Cs = 0.1562
3
Log Person III
Cs = 0
Cs = 0.1562
Tidak memenuhi
4
Normal
Cs = 0
Cs = 0.1562
Tidak memenuhi
Berdasarkan Tabel 9, dapat disimpulkan bahwa distribusi Gumbel dapat digunakan. Distribusi Gumbel memiliki nilai koefisien kemencengan dan kurtosis (keruncingan) di bawah persyaratan maksimum. Koefisien kemencengan distribusi Gumbel yang kecil menunjukkan data tersebar dengan baik menurut distribusi Gumbel, artinya nilai rata-rata, median, dan modus hanya memiliki perbedaan yang kecil. Koefisien kurtosis distribusi Gumbel yang kecil menunjukkan data cukup rata sehingga tidak ada nilai ekstrim yang memiliki perbedaan jauh dengan data lainnya. Curah hujan rencana distribusi Gumbel adalah 125.68 mm untuk periode ulang 2 tahun. Periode ulang digunakan 2 tahun, sebab untuk luas lokasi penelitian yang kecil direkomendasikan menggunakan periode ulang yang kecil pula (Suripin 2003). Analisis Kondisi Topografi dan Tata Guna Lahan Lokasi Penelitian Tujuan surveying dengan total station adalah memperoleh peta kontur dari lokasi penelitian. Peta kontur diolah untuk menentukan arah aliran air, dengan tujuan menentukan batas-batas Daerah Tangkapan Air (DTA) dan Sub DTA. Hasil surveying berupa peta kontur dan arah aliran air disajikan pada Gambar 3. Setelah memperoleh peta kontur dan citra satelit, Daerah Tangkapan Air beserta kondisi tata guna lahan dapat ditentukan. Pembagian DTA berdasarkan jumlah outlet di lokasi penelitian, sedangkan pembagian Sub DTA berdasarkan jumlah inlet yang menuju outlet sama. Lokasi penelitian terbagi menjadi 3 DTA. DTA 1 adalah DTA yang memiliki outlet saluran di Jalan Raya Dramaga (selatan GWW). DTA 2 adalah DTA yang memiliki outlet Danau Lembaga Studi Informasi (LSI). DTA 3 adalah DTA yang tidak memiliki outlet berupa saluran drainase atau badan air, tetapi pada DTA 3 air yang mengalir diserapkan ke dalam tanah melalui proses infiltrasi. Keterangan pembagian DTA, Sub DTA dan luasnya disajikan pada Tabel 7. Peta DTA dan tata guna lahan disajikan pada Gambar 4.
13
Gambar 3 Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian Berdasarkan Gambar 4, luas sub DTA (A) dan nilai koefisien limpasan tiaptiap sub DTA dapat ditentukan. Luas sub DTA dihitung menggunakan ArcGIS 10, dan koefisien limpasan tiap sub DTA dihitung berdasarkan kombinasi tutupan lahan pada sub DTA tersebut. Nilai C untuk masing-masing jenis tutupan lahan menggunakan referensi dari McCuen (1989). C untuk vegetasi adalah 0.3, dan C untuk jenis tutupan lahan aspal/paving dan bangunan adalah 1 dengan asumsi semua air hujan yang jatuh pada tutupan lahan tersebut seluruhnya menjadi air limpasan. Hasil perhitungan koefisien limpasan dan luas tiap-tiap sub-DTA disajikan pada Tabel 8. Tabel 7 Pembagian DTA, Sub DTA, dan luasnya DTA DTA 1
DTA 2
DTA 3
Sub-DTA SubDTA 1A SubDTA 1B SubDTA 1C SubDTA 2A SubDTA 2B SubDTA 2C SubDTA 2D SubDTA 2E SubDTA 2F SubDTA 2G SubDTA 2H SubDTA 2I SubDTA 3A
Luas (Ha) 0.86 0.98 0.66 1.25 1.57 0.93 3.50 1.25 3.86 4.57 1.30 2.31 2.55
Inlet Saluran parkiran GWW Saluran halaman GWW Saluran selatan GWW Saluran Faperta Saluran rektorat Saluran Jalan Kamper W Saluran FEM Langsung ke Outlet Saluran FMIPA Saluran FEMA Saluran Jalan Kamper E Saluran Gladiator Tidak ada
Outlet Saluran Jalan Dramaga
Danau LSI
Melalui infiltrasi
14
Gambar 4 Peta DTA dan tata guna lahan lokasi penelitian Tabel 8 Hasil perhitungan koefisien limpasan setiap Sub DTA DTA
SubDTA SubDTA 1A
DTA 1
SubDTA 1B SubDTA 1C SubDTA 2A SubDTA 2B SubDTA 2C SubDTA 2D
DTA 2
SubDTA 2E
SubDTA 2F
SubDTA 2G SubDTA 2H SubDTA 2I DTA 3
SubDTA 3A
Tutupan lahan Aspal/Paving Bangunan Vegetasi Aspal/Paving Bangunan Vegetasi Aspal/Paving Vegetasi Aspal/Paving Bangunan Vegetasi Aspal/Paving Vegetasi Vegetasi Aspal/Paving Bangunan Danau Vegetasi Bangunan Danau Vegetasi Aspal/Paving Bangunan Vegetasi Aspal/Paving Bangunan Vegetasi Aspal/Paving Vegetasi Aspal/Paving Vegetasi Vegetasi
Luas (Ha) 0.30 0.05 0.51 0.54 0.17 0.27 0.32 0.34 0.62 0.11 0.52 0.65 0.92 0.93 0.51 1.11 0.27 1.62 0.22 0.23 0.80 0.63 1.30 1.94 0.94 2.63 1.00 0.04 1.26 0.76 1.54 2.55
C 1 1 0.3 1 1 0.3 1 0.3 1 1 0.3 1 0.3 0.3 1 1 0 0.3 1 0.3 0.3 1 1 0.3 1 1 0.3 1 0.3 1 0.3 0.3
Luas x C 0.30 0.05 0.15 0.54 0.17 0.08 0.32 0.10 0.62 0.11 0.15 0.65 0.28 0.28 0.51 1.11 0.00 0.48 0.22 0.07 0.24 0.63 1.30 0.58 0.94 2.63 0.30 0.04 0.38 0.76 0.46 0.77
C SubDTA 0.58
0.81 0.64 0.71 0.59 0.30 0.60
0.43
0.65
0.85 0.32 0.53 0.30
15
Tabel 8 memberikan informasi luas sub DTA dan koefisien limpasan setiap sub DTA. Suripin (2003) menyatakan semakin besar luas wilayah dan koefisien limpasan, maka debit limpasan akan semakin besar. Sub DTA 2G memiliki luas terbesar, yaitu 4.57 ha dan koefisien limpasan terbesar yaitu 0.85. Koefisien limpasan tersebut menyatakan 85% air hujan yang jatuh di sub DTA tersebut akan menjadi limpasan. Berdasarkan koefisien limpasan, sub DTA 2G, 2A, 2B, 2D, 2F, 1A, 1B, dan 1C memiliki potensi konservasi air hujan yang rendah, karena lebih dari setengah air hujan yang turun akan menjadi limpasan. Analisis Intensitas Hujan dan Debit Puncak limpasan Analisis intensitas hujan menggunakan persamaan Mononobe, sehingga diperlukan data curah hujan harian maksimum R24 hasil analisis hujan dan waktu konsentrasi yang diperoleh dari peninjauan saluran drainase terkini di lokasi penelitian. Waktu konsentrasi adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dari suatu inlet saluran atau sungai hingga mencapai outlet. Rumus untuk menghitung waktu konsentrasi adalah rumus Kirpich (1940). Hasil perhitungan intensitas hujan setiap sub DTA dengan periode ulang 2, 5, 10, 20, 25, dan 50 tahun disajikan pada Tabel 9. Berdasarkan tabel 9, intensitas hujan terbesar berada pada sub DTA 1C, 2E, 2B, 2C, 2G, 1A dan 3A dengan I lebih besar dari 200 mm/jam. Intensitas hujan yang digunakan adalah intensitas hujan dengan periode ulang 2 tahun, sebab sistem drainase yang dianalisis adalah sistem drainase mikro yang memiliki cakupan wilayah yang kecil. Wilayah dengan luas antara 10-50 ha direkomendasikan menggunakan periode ulang 2 tahun (Suripin 2003) untuk penentuan curah hujan rencana. Hal tersebut didasari pertimbangan efisiensi konstruksi bangunan. Tabel 9 Intensitas hujan tiap DTA dengan periode ulang tertentu DTA
DTA 1
DTA 2
DTA 3
L (km)
ΔY (km)
S
SubDTA 1A
0.182
0.002
SubDTA 1B
0.171
SubDTA 1C
I pada Periode Ulang (mm/jam)
tc (jam)
2
5
10
20
25
50
0.011
0.101
200.3
235.2
258.4
280.5
287.6
309.2
0.001
0.006
0.123
175.9
206.6
226.9
246.4
252.5
271.6
0.135
0.002
0.015
0.072
252.1
296.1
325.2
353.1
361.9
389.2
SubDTA 2A
0.181
0.001
0.006
0.132
168.4
197.7
217.2
235.8
241.7
259.9
SubDTA 2B
0.207
0.004
0.019
0.090
216.7
254.5
279.5
303.5
311.1
334.6
SubDTA 2C
0.2
0.003
0.015
0.097
206.7
242.8
266.6
289.5
296.7
319.1
SubDTA 2D
0.25
0.004
0.016
0.112
187.4
220.1
241.7
262.5
269.1
289.3
SubDTA 2E
0.116
0.001
0.009
0.079
237.2
278.5
305.9
332.1
340.5
366.1
SubDTA 2F
0.371
0.006
0.016
0.151
153.5
180.2
197.9
214.9
220.3
236.9
SubDTA 2G
0.261
0.006
0.023
0.101
201.2
236.3
259.5
281.8
288.8
310.6
SubDTA 2H
0.159
0.001
0.006
0.113
186.1
218.5
240.0
260.5
267.1
287.2
SubDTA 2I
0.381
0.006
0.016
0.156
150.4
176.6
193.9
210.6
215.8
232.1
SubDTA 3A
0.142
0.001
0.007
0.099
203.0
238.4
261.8
284.2
291.4
313.3
SubDTA
16
Hasil analisis hujan, kondisi topografi, dan kondisi tata guna lahan di lokasi penelitian adalah debit puncak limpasan. Debit puncak limpasan merupakan sejumlah debit air yang harus ditanggulangi oleh sistem drainase agar tidak terjadi banjir. Debit puncak limpasan dihitung menggunakan metode rasional yang disajikan pada Tabel 10. Tabel 10 Debit puncak limpasan pada sub DTA di lokasi penelitian DTA
DTA 1
DTA 2
DTA 3
Sub-DTA
A (ha)
C
I (mm/jam)
Qrancang (m3/dtk)
SubDTA 1A
0.86
0.58
200.32
0.278
SubDTA 1B
0.98
0.81
175.92
0.385
SubDTA 1C
0.66
0.64
252.13
0.297
SubDTA 2A
1.25
0.71
168.38
0.415
SubDTA 2B
1.57
0.59
216.74
0.558
SubDTA 2C
0.93
0.30
206.72
0.160
SubDTA 2D
3.50
0.60
187.43
1.095
SubDTA 2E
1.25
0.43
237.18
0.351
SubDTA 2F
3.86
0.65
153.47
1.069
SubDTA 2G
4.57
0.85
201.20
2.162
SubDTA 2H
1.30
0.32
186.05
0.218
SubDTA 2I
2.31
0.53
150.36
0.512
SubDTA 3A
2.55
0.30
202.98
0.431
Debit puncak limpasan pada DTA 1 dan 2 merupakan debit limpasan yang digunakan untuk perancangan saluran drainase. Debit puncak limpasan yang besar mengindikasikan dimensi saluran drainase yang dibutuhkan semakin besar. Debit puncak limpasan yang besar tidak menjadi jaminan suatu wilayah selalu mengalami banjir. Hal ini disebabkan banjir dipengaruhi banyak faktor, seperti kondisi saluran drainase, kontur lahan, dan sistem drainase tambahan yang diterapkan. Wilayah dengan debit puncak limpasan kecil juga dapat mengalami banjir, seperti sub DTA 1A yang mengalami banjir parah meskipun debit puncak limpasan hanya 0.278 m3/detik. Hal ini disebabkan kondisi saluran drainase 1A yang tertutup sedimen, sehingga tidak berfungsi optimal.
17
Analisis Volume Genangan Pengukuran volume genangan aktual dilakukan di lima lokasi, yaitu Jalan Kamper, Jalan Ramin, dan tiga titik di area parkir GWW. Lokasi genangan disajikan pada Gambar 5.
L3 L1 L4 L5
L2
Gambar 5 Lokasi genangan yang terjadi Hasil pengukuran genangan pada lima lokasi tersebut disajikan pada Tabel 11. Tabel 11 Hasil pengukuran volume genangan pada lima lokasi genangan Bulan Februari
Maret
April
Tanggal 25 16 17 19 27 5
Curah Hujan (mm) 0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Volume Genangan Air Lokasi 1 Lokasi 2 Lokasi 3 Lokasi 4 Lokasi 5 (m3)
(m3)
(m3)
(m3)
(m3)
8.08 10.00 14.01 15.77 16.90 28.07
0.00 2.00 2.54 3.31 3.78 5.79
1.15 0.68 1.01 0.92 1.38 2.57
8.08 9.01 12.01 13.00 20.10 23.07
0.00 0.44 0.35 0.56 0.46 0.99
Lokasi 1 dan 4 memiliki volume genangan terbesar dibandingkan lokasi lainnya. Lokasi 1 terletak di sub DTA 2G dan lokasi 4 di sub DTA 1A. Sub DTA 2G memiliki debit puncak limpasan terbesar, yaitu 2.162 m3/detik dan koefisien limpasan 0.85. Kondisi di sub DTA 2G menunjukkan daerah tersebut mengalami limpasan yang terlalu besar, sehingga terjadi banjir yang parah. Sub DTA 1A memiliki debit puncak limpasan hanya 0.278 m3/detik, namun akibat kondisi saluran drainase tertutup sedimen, menyebabkan terjadinya genangan yang besar. Hubungan antara curah hujan dan volume genangan dengan menggunakan regresi linear disajikan melalui diagram yang menggambarkan hubungan antara curah hujan dengan volume genangan pada Lampiran 13. Berdasarkan diagram lampiran 13 diketahui hasil regresi linear pada lokasi 1, 2, 4, dan 5 memiliki nilai R2 cukup tinggi, yaitu di atas 0.75, sedangkan pada lokasi 3 R2 hanya bernilai
18
0.45. Hal ini disebabkan genangan di lokasi 3 bulan Maret diukur pada saat hujan sudah mulai reda. Volume genangan total suatu DTA dapat diketahui dengan menganalisis hubungan antara curah hujan dengan infiltrasi yang terjadi. Data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan harian tiap jam dari stasiun cuaca Departemen SIL pada tanggal 5 April 2014, karena curah hujannya merupakan yang terbesar selama periode penelitian, yaitu 113.4 mm. Pengukuran infiltrasi menggunakan dua lubang biopori pada masing-masing lokasi pengukuran. Pengukuran infiltrasi dilakukan di 2 titik yaitu di lapangan parkir GWW dan taman di Jalan Kamper. Penentuan lokasi tersebut didasari oleh volume genangan aktual yang terbesar berada pada sub DTA 2G dan 1A. Pengukuran infiltrasi di lapangan parkir GWW mewakili Sub DTA 1A. Volume infiltrasi adalah hasil perkalian kedalaman air teresap dengan luas vegetasi (diasumsikan hanya lahan vegetasi yang mampu meresapkan air) pada Sub DTA 1A yaitu 0.51 ha. Hasil perhitungan koefisien permeabilitas tanah dengan model Philips adalah 11.996 mm/jam. Hasil pengukuran volume infiltrasi tersebut disajikan pada Tabel 12. Tabel 12 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A tc (jam)
Volume Saluran (m3)
Air terinfiltrasi tiap jam (mm)
Volume air terinfiltrasi tiap jam (m3)
0.46
0.101
167.26
21.00
107.08
Volume infiltrasi + Volume Saluran (m3) 274.34
0.25
0.46
0.101
167.26
12.30
62.71
229.97
0.50
0.46
0.101
167.26
12.21
62.26
229.52
0.75
0.46
0.101
167.26
12.17
62.06
229.32
1.00
0.46
0.101
167.26
12.15
61.94
229.20
1.25
0.46
0.101
167.26
12.13
61.86
229.12
1.50
0.46
0.101
167.26
12.12
61.80
229.06
1.75
0.46
0.101
167.26
12.11
61.76
229.01
2.00
0.46
0.101
167.26
12.10
61.72
228.98
2.25
0.46
0.101
167.26
12.10
61.69
228.95
2.50
0.46
0.101
167.26
12.09
61.66
228.92
2.75
0.46
0.101
167.26
12.09
61.64
228.90
3.00
0.46
0.101
167.26
12.08
61.62
228.88
3.25
0.46
0.101
167.26
12.08
61.60
228.86
3.50
0.46
0.101
167.26
12.08
61.59
228.84
3.75
0.46
0.101
167.26
12.07
61.57
228.83
4.00
0.46
0.101
167.26
12.07
61.56
228.82
Waktu (Jam)
Debit Saluran (m3/detik)
0.00
Hubungan antara hidrograf volume curah hujan tiap jam dengan volume infiltrasi dan saluran yang terjadi disajikan pada Gambar 6.
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
Volume infiltrasi (m3)
Volume Air (m3)
19
0 0.0
0.5
1.0
Volume hujan
1.5
2.0 2.5 Waktu (jam)
Volume saluran + infiltrasi
3.0
3.5
4.0
Volume infiltrasi
Gambar 6 Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub DTA 1A Gambar 6 menunjukkan kemampuan infiltrasi lahan Sub DTA 1A tidak mampu menyerapkan air pada saat curah hujan tinggi seperti pada tanggal 5 April 2014, dengan volume genangan maksimum sebesar 235.42 m3 seperti yang disajikan pada Tabel 13. Penambahan luas permukaan yang mampu meresapkan air limpasan, misalnya dengan membangun sumur resapan ataupun kolam resapan perlu dilakukan, agar Sub DTA 1A mampu meresapkan air hujan seluruhnya, Tabel 13 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 1A Waktu (jam)
Volume hujan (m3)
Volume saluran + infiltrasi (m3)
Volume genangan (m3)
0
0
274.34
0.00
1
395.6
229.20
166.40
2
464.4
228.98
401.82
3
101.48
228.88
274.43
4
13.76
228.82
59.37
Pengukuran infiltrasi di taman Jalan Kamper mewakili Sub DTA 2G. Volume infiltrasi diperoleh dengan mengalikan kedalaman air teresap dengan luas vegetasi pada Sub DTA 2G yaitu 1 ha. Hasil pengukuran volume infiltrasi tersebut disajikan pada Tabel 14.
20
Tabel 14 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A Waktu (Jam)
Debit Saluran (m3/detik)
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00 3.25 3.50 3.75 4.00
5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12 5.12
tc (jam)
Volume Saluran (m3)
Air Terinfiltrasi tiap jam (mm)
Volume Air Terinfiltrasi tiap jam (m3)
0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101
1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29 1862.29
31.37 22.67 22.58 22.54 22.52 22.50 22.49 22.48 22.47 22.47 22.46 22.46 22.45 22.45 22.45 22.44 22.44
313.67 226.67 225.79 225.40 225.17 225.01 224.89 224.80 224.73 224.67 224.62 224.57 224.53 224.50 224.47 224.44 224.42
Volume infiltrasi + Volume Saluran (m3) 2175.95 2088.95 2088.07 2087.69 2087.45 2087.29 2087.18 2087.09 2087.01 2086.95 2086.90 2086.86 2086.82 2086.79 2086.75 2086.73 2086.70
2500
2500
2000
2000
1500
1500
1000
1000
500
500
0
Volume infiltrasi (m3/jam)
Volume Air (m3)
Hubungan antara hidrograf volume curah hujan dengan volume infiltrasi yang terjadi disajikan pada Gambar 7.
0 0.0
0.5
1.0
Volume hujan
1.5
2.0 2.5 Waktu (jam)
3.0
Volume saluran + infiltrasi
3.5
4.0
Volume infiltrasi
Gambar 7 Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub DTA 2G
21
Gambar 7 menunjukkan kemampuan infiltrasi lahan Sub DTA 2G tidak mampu menyerapkan air pada saat curah hujan tinggi seperti pada tanggal 5 April 2014, dengan volume genangan maksimum sebesar 380.79 m3 seperti yang disajikan pada Tabel 15. Penambahan luas permukaan yang mampu meresapkan air limpasan perlu dilakukan, agar Sub DTA 2G mampu meresapkan air hujan seluruhnya. Tabel 15 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 2G Volume saluran + infiltrasi (m3)
0
Volume hujan tiap jam (m3) 0
2175.95
Volume genangan (m3) 0
1
2102.2
2087.45
14.75
2
2467.8
2087.01
395.53
3
539.26
2086.82
0
4
73.12
2086.70
0
Waktu (jam)
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan hasil analisis hujan dapat disimpulkan bahwa curah hujan harian maksimum untuk lokasi penelitian adalah sebesar 125.68 mm untuk periode ulang 2 tahun dengan distribusi Gumbel. Analisis kondisi topografi menghasilkan 3 DTA yang terinci menjadi 13 Sub DTA. Hasil perhitungan debit puncak limpasan dengan metode rasional adalah 0.278 m3/detik untuk sub DTA 1A, 0.385 m3/detik untuk sub DTA 1B, 0.297 m3/detik untuk sub DTA 1C, 0.415 m3/detik untuk sub DTA 2A, 0.558 m3/detik untuk sub DTA 2B, 0.160 m3/detik untuk sub DTA 2C, 1.095 m3/detik untuk sub DTA 2D, 0.351 m3/detik untuk sub DTA 2E, 1.069 m3/detik untuk sub DTA 2F, 2.162 m3/detik untuk sub DTA 2G, 0.218 m3/detik untuk sub DTA 2H, dan 0.512 m3/detik untuk sub DTA 2I. Volume genangan maksimum yang terjadi pada Sub DTA 1A adalah 401.82 m3, sedangkan pada Sub DTA 2G volume genangan adalah 395.53 m3.
Saran 1. Penelitian lanjutan diperlukan untuk rancangan baru sistem drainase yang mampu mengatasi banjir di lokasi penelitian. 2. Penelitian mengenai efektivitas bangunan peresapan air hujan perlu diterapkan di lokasi penelitian. 3. Pengujian infiltrasi sebaiknya menggunakan ring infiltrasi yang sesuai dengan SNI 7752 : 2012 tentang tata cara pengukuran laju infiltrasi tanah di lapangan menggunakan infiltrometer cincin ganda .
22
DAFTAR PUSTAKA Agus HP, Mahendra AM, Fifi S. 2013. Perencanaan dan Studi Pengaruh Sistem Drainase Marvell City Terhadap Saluran Kalibokor di Kawasan NgagelSurabaya. Jurnal Teknik POMITS. 1(1) : 1-6. B. Azeez O, Femi JA. Fitting the statistical distribution for daily rainfall in Ibadan, based on chi-square and Kolmogorov-Smirnov goodness-of-fit tests. European Journal of Business and Management. 4(17): 62-70. ISSN: 2222-1905. Bhim S, Deepak R, Amol V, Jitendra S. Probability analysis for estimation of annual one day maximum rainfall of Jhalarapatan area of Rajasthan, India. Plant Archives. 12(2) : 1093-1100. ISSN : 0972-5210. BMKG Darmaga. 2014. Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahun 2004-2013 Stasiun Cuaca BMKG Darmaga Bogor. Bonnier, 1980. Probability Distribution and Probability Analysis, DPMA, Bandung. Kusnaedi. 2006. Sumur Resapan untuk Pemukiman Perkotaan dan Pedesaan. Jakarta (ID) : Penebar Swadaya. Lasino. 2002. Pengaruh Genangan Terhadap Bangunan. Disajikan dalam seminar Dampak kenaikan Muka Air Laut pada Kota-Kota Pantai Di Indonesia. Bandung 12-13 Maret 2002. Proceeding- Kerugian pada Bangunan dan Kawasan Akibat Kenaikan Muka Air Laut pada Kota-Kota Pantai di Indonesia. McCuen,H. 1998. Hydrologic Analysis and Design. Prentice hall PTR. Needhidasan S, Manoj N. Design of storm water drains by rational method – an approach to storm water management for environmental protection. IJET. 5(4) : 3203-3214. ISSN : 0975-4024. Rajil P, Uma E, Shyla J. Rainfall-runoff analysis of a compacted area. Agricultural Engineering International : the CIGR Journal. 13 (1):1-11. Saffet E. 2009. A comparison of interpolation methods for producing digital elevation models at the field scale. Earth Surf, Process, Landforms. 34 : 366-376. doi : 10.1002/esp.1731. Suyono dan Takeda.1983. Hidrologi untuk Pengairan. PT Prandya Paramita, Jakarta. Suripin. 2003. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta: Andi. Theodore G, Cleveland, et al. 2011. Texas metropolitan ara : USGS Scientific Investigation Reports. Tingsanchali T. 2012. Urban flood disaster management. Procedia Engineering. 32 : 25-37. doi : 10.1016. Yuda Al Qadr latief. 2009. Analisis curah hujan untuk membuat kurva IDF pada Sub DAS Metro. Jurnal Skripsi. Universitas Muhammadiyah Malang.
23
Lampiran 1 Nilai KT untuk metode distribusi Normal dan Log Normal No
Periode Ulang, T (tahun)
Peluang
KT
1
1.001
0.999
-3.05
2
1.005
0.995
-2.58
3
1.010
0.990
-2.33
4
1.050
0.950
-1.64
5
1.110
0.900
-1.28
6
1.250
0.800
-0.84
7
1.330
0.750
-0.67
8
1.430
0.700
-0.52
9
1.670
0.600
-0.25
10
2.000
0.500
0
11
2.500
0.400
0.25
12
3.330
0.300
0.52
13
4.000
0.250
0.67
14
5.000
0.200
0.84
15
10.000
0.100
1.28
16
20.000
0.050
1.64
17
50.000
0.020
2.05
24
Lampiran 2 Nilai K untuk metode distribusi Log-Pearson Tipe III
25
Lampiran 3 Nilai Yn dan Sn untuk metode distribusi Gumbel
26
Lampiran 4 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Normal No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tahun 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
x 141.6 126.5 136.4 155.5 104.5 115.1 144.5 97.6 123.1 136.8
Jumlah Jumlah Data (N) Rata-rata Deviasi Standar(S)
x-xrata 13.44 -1.66 8.24 27.34 -23.66 -13.06 16.34 -30.56 -5.06 8.64
(x-xrata)^2 180.6336 2.7556 67.8976 747.4756 559.7956 170.5636 266.9956 933.9136 25.6036 74.6496 3030.284
10 128.16 18.34933847
Periode Ulang (tahun)
KT
2 5 10 20 25 50
0 0.84 1.28 1.64 1.71 2.05
Contoh Perhitungan (Periode ulang 5 tahun) : R24 = 128.16 + (0.84 x 18.349) = 143.573
R24 (mm/hari) 128.16 143.5734 151.6472 158.2529 159.5374 165.7761
27
Lampiran 5 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log Normal No
Tahun
X
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
141.6 126.5 136.4 155.5 104.5 115.1 144.5 97.6 123.1 136.8
Jumlah Jumlah Data (N) Rata-rata Deviasi Standar(S)
Log X 2.151063253 2.102090526 2.13481437 2.191730393 2.01911629 2.061075324 2.159867847 1.989449818 2.090258053 2.136086097
(log x log xrata) 0.0475081 -0.001465 0.0312592 0.0881752 -0.084439 -0.04248 0.0563126 -0.114105 -0.013297 0.0325309
(log x log xrata)^2 0.002257015 2.14526E-06 0.000977136 0.007774865 0.007129929 0.00180454 0.003171115 0.013020038 0.000176814 0.001058259 0.037371856
10 2.103555197 0.064439339
Periode Ulang (T)
KT
log Xrata+K.S
R24 (mm/hari)
2 5 10 20 25 50
0 0.84 1.28 1.64 1.71 2.05
2.103555 2.157684 2.186038 2.209236 2.213746 2.235656
126.9273 143.7753 153.475 161.8958 163.5861 172.0505
28
Lampiran 6 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log-Person III (log x log xrata)
Log X
(log x log xrata)^2
(log x log xrata)^3
No
Tahun
X
1
2004
141.6
2.151063253
0.0475081
0.002257015
0.000107
2
2005
126.5
2.102090526
-0.001465
2.14526E-06
-3.1E-09
3
2006
136.4
2.13481437
0.0312592
0.000977136
3.05E-05
4
2007
155.5
2.191730393
0.0881752
0.007774865
0.000686
5
2008
104.5
2.01911629
-0.084439
0.007129929
-0.0006
6
2009
115.1
2.061075324
-0.04248
0.00180454
-7.7E-05
7
2010
144.5
2.159867847
0.0563126
0.003171115
0.000179
8
2011
97.6
1.989449818
-0.114105
0.013020038
-0.00149
9
2012
123.1
2.090258053
-0.013297
0.000176814
-2.4E-06
10
2013
136.8
2.136086097
0.0325309
0.001058259
3.44E-05
0.037371856
-0.00113
Jumlah Jumlah Data (N)
10
Rata-rata
2.103555197
Deviasi Standar(S) Koefisien Kemencengan (G)
0.064439339
Periode Ulang (T) 2 5 10 25 50
-0.586735512
K
log Xrata+KS
R24 (mm/hari)
0.0968 0.8567 1.202 1.5332 1.7275
2.109793 2.15876 2.181011 2.202354 2.214874
128.7635 144.132 151.709 159.3506 164.0114
29
Lampiran 7 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Gumbel No
Tahun
x
1 2
2004 2005
141.6 126.5
Urutan CH dari besar ke kecil 155.5 144.5
136.4 155.5 104.5
3 4 5 6 7 8 9 10
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Jumlah Jumlah Data (N) Rata-rata Deviasi Standar(S) Periode Ulang 2 5 10 20 25 50
Peringkat (m)
P = m/(n+1)
1 2
0.090909091 0.181818182
141.6 136.8 136.4
3 4 5
0.272727273 0.363636364 0.454545455
115.1
126.5
6
0.545454545
144.5 97.6
123.1 115.1
7 8
0.636363636 0.727272727
123.1 136.8
104.5 97.6
9 10
0.818181818 0.909090909
10 128.16 18.34933847
Sn
Periode Ulang T= 1/P 11 5.5 3.66666 7 2.75 2.2 1.83333 3 1.57142 9 1.375 1.22222 2 1.1
0.9496 0.051751184
a = (Sn/S)
B
Sn
Yn
Ytr
a
b
Xt
0.9496 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496 0.9496
0.4952 0.4952 0.4952 0.4952 0.4952 0.4952
0.3668 1.5004 2.251 2.9709 3.1993 3.9028
0.051751 0.051751 0.051751 0.051751 0.051751 0.051751
118.5911 118.5911 118.5911 118.5911 118.5911 118.5911
125.6788974 147.58371 162.0877259 175.9985186 180.4119441 194.0058359
30
Lampiran 8 Perhitungan nilai kritis uji Smirnov-Kolmogorov Distribusi Normal dan Gumbel Tahun 2007 2010 2004 2013 2006 2005 2012 2009 2008 2011
X 155.5 144.5 141.6 136.8 136.4 126.5 123.1 115.1 104.5 97.6
m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
P
P(x<)
Ft
P'(x)
P'(x<)
D
0.091 0.182 0.273 0.364 0.455 0.545 0.636 0.727 0.818 0.909
0.909 0.818 0.727 0.636 0.545 0.455 0.364 0.273 0.182 0.091
1.490 0.890 0.732 0.471 0.449 -0.090 -0.276 -0.712 -1.289 -1.665
0.091 0.254 0.297 0.368 0.374 0.521 0.571 0.689 0.846 0.948
0.909 0.746 0.703 0.632 0.626 0.479 0.429 0.311 0.154 0.052
0.0005 0.0724 0.0244 0.0045 0.0805 0.0249 0.0654 0.0380 0.0280 0.0392
P'(x) 0.133 0.265 0.302 0.364 0.370 0.506 0.555 0.677 0.852 0.975
P'(x<) 0.867 0.735 0.698 0.636 0.630 0.494 0.445 0.323 0.148 0.025
D 0.777 0.553 0.425 0.272 0.176 0.052 0.192 0.404 0.670 0.885
Distribusi Log-Normal dan Log-Person III Tahun 2007 2010 2004 2013 2006 2005 2012 2009 2008 2011
x 2.19173 2.159868 2.151063 2.136086 2.134814 2.102091 2.090258 2.061075 2.019116 1.98945
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
P 0.091 0.182 0.273 0.364 0.455 0.545 0.636 0.727 0.818 0.909
P(x<) 0.909 0.818 0.727 0.636 0.545 0.455 0.364 0.273 0.182 0.091
Ft 0.066 0.041 0.034 0.022 0.021 -0.004 -0.014 -0.037 -0.070 -0.094
31
Lampiran 9 Perhitungan statistik dasar untuk analisa frekuensi No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tahun 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Jumlah X rata
Xi 141.6 126.5 136.4 155.5 104.5 115.1 144.5 97.6 123.1 136.8 1281.6 127.2
(Xi-Xrata) 14.40 -0.70 9.20 28.30 -22.70 -12.10 17.30 -29.60 -4.10 9.60
(Xi-Xrata)2 207.36 0.49 84.64 800.89 515.29 146.41 299.29 876.16 16.81 92.16
(Xi-Xrata)3 2985.98 -0.34 778.69 22665.19 -11697.08 -1771.56 5177.72 -25934.34 -68.92 884.74 3039.50
(Xi-Xrata)4 42998.17 0.24 7163.93 641424.79 265523.78 21435.89 89574.50 767656.35 282.58 8493.47 -6979.93
32
Lampiran 10 Peta DTA dan tata guna lahan lokasi penelitian
33
Lampiran 11 Peta kontur dan arah aliran air GWW-FEMA-CCR-ASTRA
34
Lampiran 12 Daya serap tanah di berbagai kondisi lahan Daya serap tanah di berbagai kondisi lahan Tata Guna Lahan Daerah hutan / pekarangan lebat Daerah tanaman kota Jalan tanah Jalan aspal, lantai beton Daerah dengan bangunan terpencar Daerah pemukiman agak padat Daerah pemukiman padat Sumber : Kusnaedi (2006)
Daya serap tanah terhadap hujan (%) 80-100 75-95 40-85 10-15 30-70 15-30 10-30
35
Lampiran 13 Diagram hubungan curah hujan dan volume genangan aktual
30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00
y = 4.2426x R² = 0.8161
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Curah hujan (mm)
Lokasi 2 Volume Genangan (m3)
Volume Genangan (m3)
Lokasi 1 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Curah hujan (mm)
2.00
y = 0.3462x R² = 0.4505
1.00 0.00 0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Curah hujan (mm)
Volume Genangan (m3)
Lokasi 5 1.50 1.00
y = 0.1358x R² = 0.745
0.50 0.00 0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Curah hujan (mm)
Lokasi 4 Volume Genangan (m3)
Volume Genangan (m3)
Lokasi 3 3.00
y = 0.8629x R² = 0.9192
25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00
y = 3.8793x R² = 0.8577
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Curah hujan (mm)
36
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 13 September 1992 sebagai anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Bapak Fernando Sitepu dan Ibu Farah Yuliwati. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 2004 di SD Mutiara 17 Agustus 2. Penulis melanjutkan pendidikan menengah pertama di SMP Mutiara 17 Agustus 2 hingga tahun 2007. Penulis menamatkan pendidikan menengah atas di SMA Mutiara 17 Agustus pada tahun 2010. Penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Saringan Masuk IPB (USMI) di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di berbagai kegiatan organisasi dan kepanitiaan seperti menjadi Ketua Departemen Komunikasi dan Informasi Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (KOMINFO HIMATESIL) tahun 2011-2012 dan 2012-2013. Pengalaman kerja selama di IPB antara lain menjadi asisten praktikum mata kuliah analisis struktur pada tahun 2013 dan teknik irigasi dan drainase pada tahun 2014. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan (PL) pada tahun 2013 di Perusahaan Umum Jasa Tirta I Divisi Jasa ASA I (Bendungan Sutami-Lahor) dengan judul “Mempelajari Pemanfaatan Bendungan Sutami dan ahor untuk P TA”. Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi Mahasiswa Berprestasi IPB tingkat TPB dengan IPK 4.00 dan Mahasiswa Berprestasi 2 Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan. Penulis juga pernah menerima hibah dari Kemendiknas dan Bank CIMB Niaga berupa Program Titian Muhibah. Penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Gedung Graha Widya Wisuda FEMA Kampus IPB Darmaga Bogor” untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr.
