BAB 1 PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dilakukan pembahasan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, dan keaslian penelitian.
1.1.
Latar Belakang
Pemerintahan Republik Indonesia periode 2014 hingga 2019 memiliki 9 agenda prioritas yang disebut Nawacita. Pada poin ke-6 Nawacita tertulis bahwa salah satu agenda Pemerintah RI adalah peningkatan produktivitas rakyat dan daya saing pasar internasional, beberapa langkah nyata yang dilakukan pemerintah adalah pembangunan 10 bandara baru, pembangunan 10 pelabuhan baru, dan pembangunan 10 kawasan industri baru. Poin ke-7 Nawacita menjelaskan bahwa pemerintah akan mewujudkan kemandirian ekonomi dengan menggerakkan sektor-sektor strategis ekonomi domestik,
salah satu langkah nyata yang
dilakukan pemerintah adalah pembuatan 1 juta hektar lahan sawah baru di luar jawa. Indonesia memiliki memilki 33 balai besar wilayah sungai yang tersebar di pulau Sumatera, pulau Jawa, pulau Kalimantan, pulau Sulawesi, kepulauan Nusa Tenggara, kepulauan Maluku dan pulau Papua (Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, 2015). Berdasarkan data tersebut, Indonesia memiliki kekayaan Sumberdaya Air (SDA) yang cukup banyak yang tersebar di beberapa daerah. Potensi SDA yang ada tersebut dapat dioptimalkan dalam menunjang pelaksanaan agenda prioritas pemerintah. Pembangunan infrastruktur bendung adalah salah satu langkah strategis dalam mengoptimalkan pemanfaatan SDA untuk menyelesaikan kendala pemenuhan kebutuhan energi dan kebutuhan air untuk irigasi. Bendung adalah sebuah bangunan pada badan sungai yang bertujuan untuk meninggikan elevasi muka air sungai dan menyalurkan sebagian aliran sungai ke saluran buatan yang 1
2
nantinya aliran tersebut dapat digunakan untuk keperluan irigasi maupun keperluan pembangkitan tenaga listrik menggunakan PLTM. Salah satu langkah dalam perancangan bendung adalah analisis hidrologi. Melalui analisis hidrologi dapat diketahui potensi sumber daya air yang dapat diambil di lokasi pembangunan bendung dengan melihat debit andalan dari aliran sungai. Selain untuk mengetahui potensi sumber daya air, analisis hidrologi juga bermanfaat untuk memprakirakan debit banjir dengan kala ulang tertentu yang berguna untuk menentukan desain tubuh bendung. Ketelitian hasil analisis hidrologi diperngaruhi oleh panjang data, semakin panjang seri data, semakin teliti hasil analisis. Pengolahan seri data hujan yang panjang, membutuhkan ketelitian yang baik serta waktu yang panjang dalam pengolahan data, yang dapat meningkatkan human error. Melihat permasalahan yang ada, dibutuhkan sebuah inovasi untuk mempermudah dan mempercepat pengolahan seri data hidrologi. Perkembangan teknologi pada dekade ini telah cukup maju. Berdasarkan data dari Miniwarts Marketing Group yang dihimpun pada tahun 2014, pengguna internet di dunia ini sebesar 42,3 % dari seluruh penduduk dunia, jumlah ini mengalami perkembangan sebesar 741% sejak tahun 2000. Berdasarkan data tersebut dapat dianggap bahwa setiap 10 orang, 4 diantaranya memiliki komputer, yang artinya komputer sudah menjadi barang yang umum dan cukup banyak yang memiliki. Dengan teknologi yang ada pada saat ini, komputer dengan spesifikasi rendah pun sudah mampu untuk melakukan perhitungan yang cukup rumit dan kompleks. Berdasarkan kondisi teknologi yang ada, dibutuhkan optimasi pemanfaatan teknologi. Solusi untuk optimasi pemanfaatan teknologi, mempercepat dan mempermudah pengolahan seri data hidrologi adalah pembuatan perangkat lunak yang berjalan pada platform komputer. Data hidrologi (hujan dan debit) dalam bentuk file umumnya berjenis worksheet. Oleh karena itu perangkat lunak ini sebaiknya dikembangkan dari perangkat lunak pengolah worksheet. Salah satu perangkat
3
lunak pengolah worksheet yang memiliki kemampuan untuk dapat dikembangkan oleh pihak selain pembuat perangkat lunak tersebut adalah Microsoft Excel dengan menggunakan fitur VBA (Visual Basic for Application). Tugas akhir ini memberikan solusi atas semua permasalahan yang telah dijelaskan diatas dengan merancang perangkat lunak untuk memprakirakan debit andalan dan debit banjir berdasarkan data hujan menggunakan VBA-Excel.
1.2.
Rumusan Masalah
Masalah yang terdapat pada penelitian ini adalah sebagai berikut. a) Apakah VBA-Excel dapat digunakan untuk merancang perangkat lunak untuk hitungan debit banjir dan debit andalan? b) Bagaimana validitas hasil hitungan debit banjir dan debit andalan menggunakan VBA-Excel ? c) Berapa waktu yang dibutuhkan VBA-Excel dalam melaksanakan hitungan debit banjir dan debit andalan?
1.3.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk merancang perangkat lunak yang mampu menentukan besaran debit banjir rancangan dan debit andalan berdasarkan data hujan yang dapat digunakan untuk perancangan bendung. Perangkat lunak yang dirancang diharapkan memiliki kecepatan perhitungan yang baik dengan tingkat validitas hasil perhitungan yang tinggi serta bersifat user-friendly.
1.4.
Batasan Masalah
Perangkat lunak yang dibuat memiliki batasan-batasan sebagai berikut. a) Perangkat lunak dijalankan pada perangkat komputer bersistem operasi Windows yang telah terinstal Microsoft Excel didalamnya. b) Versi Microsoft Excel yang digunakan untuk perancangan adalah Microsoft Excel versi 2010.
4
c) Perangkat lunak hanya dapat mengolah data hujan harian dengan format tabel yang telah ditentukan dalam Lampiran A. d) Penentuan hujan rerata DAS (Daerah Aliran Sungai) hanya menggunakan metode poligon Thiessen. e) Proses analisis frekuensi dalam penentuan debit andalan dan kedalaman hujan rancangan hanya menggunakan 4 distribusi probabilitas teoretis yakni, distribusi normal, distribusi log normal, distribusi Gumbel, dan distribusi log Pearson III. f)
Pengujian keocokan distribusi data dengan distribusi probabilitas teoretik hanya ditentukan menggunakan uji
Chi-kuadrat
dan uji
Smirnov-
Kolmogorov. g) Uji Chi-kuadrat secara default dibatasi untuk 5 kelas. h) Penentuan hidrograf banjir rancangan hanya dapat dihitung menggunakan metode HSS Gama I. i)
Model hujan-aliran yang digunakkan hanya model Mock dengan ketilitian hitungan hanya hingga debit rerata tengah bulanan.
j)
Data evapotranspirasi harian dianggap sama selama 1 bulan perhitungan model Mock.
k) Hasil keluaran perangkat lunak dikatakan valid apabila rerata presentase selisih nilai kurang dari 5%.
1.5.
Manfaat Pembuatan Perangkat lunak
Perangkat lunak yang dibuat diharapkan mampu memberikan manfaat sebagai berikut. a) Mempercepat proses perhitungan debit andalan dan debit banjir. b) Memperkecil human error pada proses perhitungan debit banjir dan debit andalan.
5
1.6.
Keaslian Perangkat lunak
Perangkat lunak dibuat menggunakan bahasa pemrograman VBA-Excel yang terdapat pada Microsoft Excel. Source code dalam menyusun perangkat lunak terkait ditulis sendiri oleh penulis dengan diagram alir perangkat lunak disusun berdasarkan teori-teori hidrologi yang ada. Pembuktian keaslian perangkat lunak dijelaskan melalui perbandingan perangkat lunak yang dibuat dengan beberapa perangkat lunak di bidang hidrologi yang sudah ada sebagai berikut. a) HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center- Hydrologic Modelling System) adalah perangkat lunak oleh dibuat US Army Corps of Engineer (USACE). Perangkat lunak ini bertujuan melakukan simulasi model hidrologi (Scharffenberg & Fleming, 2010). Beberapa perbedaan perangkat lunak HEC-HMS dengan perangkat lunak yang dirancang adalah sebagai berikut. 1) HEC-HMS mampu melakukan pembuatan hidrograf limpasan langsung menggunakan data debit terukur, sedangkan perangkat lunak yang dibuat tidak dapat melakukan hal tersebut. 2) Pembuatan hidrograf satuan sintetis menggunakan metode HSS Gama I, sedangkan perangkat lunak HEC-HMS mampu membuat hidrograf satuan sintetik dengan beberapa metode diantaranya metode HSS Nakayasu, metode HSS Snyder, dan metode HSS SCS. 3) Perangkat lunak yang dibuat mampu memprakirakan debit andalan menggunakan model Mock, fungsi prakiraan debit andalan tidak terdapat dalam perangkat lunak HEC-HMS. 4) Perangkat lunak yang dibuat tidak memerlukan proses instalasi, namun membutuhkan perangkat lunak Microsoft Excel
untuk berjalan,
sedangkan perangkat lunak HEC-HMS membutuhkan instalasi terlebih dahulu sebelum bisa digunakan. b) Pada tahun 2014, Arnanda Wahyu Maulana telah membuat perangkat lunak untuk melakukan analisis frekuensi disertai tampilan grafis dari data hidrologi
6
ekstrem. Perangkat lunak ini dibuat menggunakan VBA-Excel. Perangkat lunak yang dirancang memiliki perbedaan dengan perangkat lunak ini, perbedaan tersebut sebagai berikut. 1) Perangkat lunak yang dirancang memiliki cakupan yang lebih luas dari perangkat lunak yang ditinjau. 2) Perangkat lunak yang dirancang mampu untuk melakukan uji kecocokan distribusi sedangkan perangkat lunak yang ditinjau tidak memiliki kemampuan uji kecocokan distribusi. 3) Analisis frekuensi hanya bagian dari serangkaian proses yang terdapat pada perangkat lunak yang dibuat. 4) Perangkat lunak yang dirancang tidak mampu menampilkan plotting data pada kerta probabilitas.