UNIVERSITAS BINA NUSANTARA _______________________________________________________________________ Jurusan Teknik Sipil Skripsi Sarjana Semester Genap Tahun 2007/2008
ESTIMASI CURAH HUJAN MAKSIMUM BOLEH JADI DI DAERAH ALIRAN SUNGAI BRANTAS DENGAN MENGGUNAKAN METODE HERSFIELD Iwan M Wangkar NIM: 0800751675 Abstrak Ketersediaan air pada saat ini sangat diperlukan daerah yang padat penduduk dan kawasan industri seperti Jawa Timur. Bendungan merupakan suatu konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air sehingga menjadi waduk atau danau. Oleh karena itu pembangunan Bendungan di Jawa Timur sangat penting. Daerah Aliran Sungai Brantas adalah salah satu sumber air permukaan bagi daerah Jawa Timur. Curah Hujan Maksimum Boleh Jadi (CMB) merupakan curah hujan maksimum yang terjadi pada suatu stasiun hujan/daerah. Perhitungan CMB sangat penting, khususnya dalam desain bendungan. Analisa data curah hujan harian merupakan parameter yang digunakan untuk menghitung Curah Hujan Maksimum Boleh Jadi. Perhitungan Curah Hujan Maksimum Boleh Jadi menggunakan Metode Hersfield. Hasil perhitungan Curah Hujan Maksimum Boleh Jadi diolah untuk membuat peta isohyet. Peta Isohyet bermanfaat untuk melihat tinggi curah hujan yang terdapat pada daerah dalam peta. Hasil yang diperoleh dari perhitungan Curah Hujan Maksimum Boleh Jadi di tiap stasiun hujan pada DAS Brantas adalah 345,57 mm/hari – 844,14 mm/hari. Kata Kunci: Curah hujan harian, Metode Hersfield, CMB, Peta Isohyet.
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya laporan skripsi yang berjudul: “ESTIMASI CURAH HUJAN MAKSIMUM BOLEHJADI DENGAN MENGGUNAKAN METODE HERSFIELD” dapat selesai tepat pada waktunya. Pada kesempatan ini penulis juga ingin berterima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Drs. Gerardus Polla, M.App.Sc selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara. 3. Ibu Amelia Makmur, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. 4. Ibu Ir. Godeliva Juliastuti, M.T. selaku Koordinator Skripsi Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara, serta selaku dosen pembimbing skripsi yang telah membantu dan memberi banyak masukan yang sangat berharga. 5. Bapak Dr. Ir. Made Suangga, M.T. selaku Koordinator Bidang Ilmu Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. 6. Ibu Yuny Ayu Maharani, S.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. 7. Bapak Irpan Hidayat, S.T. selaku Kepala Laboratorium/Studio Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
ii
8. Ibu Eko Sri Wahyuni selaku Administrasi Laboratorium/Studio Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara. 9. Bapak Sutopo Purwo Nugroho dari BPPT yang telah memberikan data-data yang digunakan dalam penelitian ini, serta mengajarkan metode-metode perhitungan yang digunakan dalam penelitian ini. 10. Bapak Donny Baratha yang telah mengajarkan beberapa teori statistika yang mendukung dalam penelitian ini. 11. Orang tua serta kakak dan adik saya yang selalu memberi dukungan doa, moril maupun materil. 12. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara khususnya angkatan 2004 yang telah memberikan dorongan dan bantuan. 13. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyusunan laporan skripsi ini yang tidak dapat di sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa terdapat kekurangan pada laporan skirpsi ini, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan memberi masukan yang positif bagi ilmu pengetahuan.
Jakarta, Juli 2008
Penulis
iii
DAFTAR ISI Hal Halaman Cover Depan Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan Soft Cover Abstrak ..................................................................................................................... i Prakata..................................................................................................................... ii Daftar Isi ................................................................................................................ iv Daftar Tabel ........................................................................................................... vi Daftar Gambar....................................................................................................... vii Dafar Lampiran ....................................................................................................... x Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1 1.2 Identifikasi Masalah................................................................................ 3 1.3 Tujuan dan Manfaat ................................................................................. 3 1.4 Ruang Lingkup Penelitian........................................................................ 3 1.5 Sistematika Penulisan .............................................................................. 4 Bab II Tinjauan Pustaka 2.1 Landasan Teori........................................................................................ 5 2.1.1 Hujan / Presipitasi ........................................................................ 5 2.1.2 Karakteristik Sungai..................................................................... 8 2.1.3 Daerah Aliran Sungai................................................................. 12 2.1.4 PMF dan PMP ............................................................................ 14 2.1.5 Analisa Konsistensi Data ........................................................... 15 2.2 Statistik Hidrologi ................................................................................. 16 2.2.1 Rata – Rata Hitung ..................................................................... 16 2.2.2 Simpangan Baku ........................................................................ 16 2.2.3 Metode Double Mass Curve....................................................... 17 2.2.4 Metode Hersfield........................................................................ 18 2.2.5 Peta Isohyet ................................................................................ 20 iv
Bab III Metodologi Penelitian dan Daerah Studi 3.1 Tahap – Tahap Penelitian...................................................................... 22 3.2 Daerah Studi.......................................................................................... 26 3.3 Stasiun Hujan ........................................................................................ 31 3.4 Data Curah Hujan.................................................................................. 34 Bab IV Analisa dan Pengolahan Data 4.1 Penyaringan Data .................................................................................. 36 4.1.1 Pemeriksaan Terhadap Simbol Pencatatan Data........................ 37 4.1.2 Pemeriksaan Panjang Pencatatan Data....................................... 37 4.1.3 Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan......................... 40 4.1.4 Pemeriksaan Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan Lebih Kecil dari 20............................................................................... 46 4.1.5 Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan Sama Atau Lebih Besar Dari 400 mm Diperiksa Terhadap Hujan Bulanan 46 4.2 Analisa Konsistensi Data ...................................................................... 47 4.2.1 Data Hujan Tahunan .................................................................. 47 4.2.2 Konsistensi Data ........................................................................ 48 4.3 Perhitungan X n , σn .............................................................................. 67 4.4 Perhitungan Nilai Km ........................................................................... 68 4.5 Perhitungan Curah Hujan Maksimum Boleh Jadi (Xcmb) ..................... 70 4.6 Peta Isohyet ........................................................................................... 73 4.7 Evaluasi ................................................................................................. 77 Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 78 5.2 Saran...................................................................................................... 80
v
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1
Contoh Tabel Konsistensi Data ........................................................ 17
Tabel 4.1
Nama Stasiun Hujan ......................................................................... 38
Tabel 4.2
Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan dengan panjang data 50 Tahun ................................................................................... 41
Tabel 4.3
Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan dengan panjang data 40 Tahun ................................................................................... 42
Tabel 4.4
Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan 6 stasiun dengan panjang data 30 Tahun ...................................................................... 44
Tabel 4.5
Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan 7 stasiun dengan panjang data 30 Tahun ...................................................................... 45
Tabel 4.6
Hasil Hitungan X n dan σn ................................................................ 67
Tabel 4.7
Hasil Perhitungan Km....................................................................... 69
Tabel 4.8
Hasil Hitungan Xcmb ......................................................................... 71
Tabel 4.9
Simbol Nama Stasiun Hujan DAS Brantas....................................... 76
Tabel 5.1
Hasil Perhitungan Curah Hujan Maksimum BolehJadi .................... 78
vi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1
Proses Pembentukan Hujan Konvektif ........................................... 7
Gambar 2.2
Proses Pembentukan Hujan Siklonik .............................................. 7
Gambar 2.3
Proses Pembentukan Hujan Orografik............................................ 8
Gambar 2.4
Daerah Pengaliran Berbentuk Bulu Burung ................................. 10
Gambar 2.5
Daerah Pengaliran Radial ............................................................. 11
Gambar 2.6
Daerah Pengaliran Paralel............................................................. 11
Gambar 2.7
Daerah Aliran Sungai (DAS) ........................................................ 13
Gambar 2.8
Grafik Konsistensi Data................................................................ 18
Gambar 2.9
Grafik Perhitungan Km................................................................. 19
Gambar 2.10
Contoh Pembuatan Peta Isohyet ................................................... 20
Gambar 2.11
Contoh Peta Isohyet ...................................................................... 21
Gambar 3.1
Diagram Alir Penelitian ................................................................ 25
Gambar 3.2
Daerah Aliran Sungai Brantas ...................................................... 26
Gambar 3.3
Stasiun Hujan Daerah Aliran Sungai Brantas............................... 34
Gambar 3.4
Alat Pengukur Hujan..................................................................... 35
Gambar 4.1
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Tangkil ...................... 48
Gambar 4.2
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Poncokusumo ............ 49
Gambar 4.3
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Wagir......................... 49
Gambar 4.4
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Birowo....................... 50
Gambar 4.5
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Wates Kediri ............. 51
Gambar 4.6
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Kediri ........................ 51
vii
Gambar 4.7
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Kertosono.................. 52
Gambar 4.8
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Pujon/Batu................. 53
Gambar 4.9
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Wates Sawahan ......... 54
Gambar 4.10
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Tugu .......................... 54
Gambar 4.11
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Semen........................ 55
Gambar 4.12
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Dampit....................... 56
Gambar 4.13
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Doko.......................... 57
Gambar 4.14
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Kepanjen ................... 58
Gambar 4.15
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Kalidawir................... 58
Gambar 4.16
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Nganjuk..................... 59
Gambar 4.17
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Jombang .................... 60
Gambar 4.18
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Lodoyo ...................... 61
Gambar 4.19
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Tulungagung ............. 61
Gambar 4.20
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Besuki ....................... 62
Gambar 4.21
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Mojokerto.................. 63
Gambar 4.22
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Jati ............................. 63
Gambar 4.23
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Tapen......................... 64
Gambar 4.24
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Porong ....................... 65
Gambar 4.25
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Malang ...................... 65
Gambar 4.26
Grafik Hasil Uji Konsistensi Data Stasiun Blitar ......................... 66
Gambar 4.27
Grafik Distribusi Frekuensi........................................................... 70
Gambar 4.28
Grafik Nilai Xcmb Masing-masing Stasiun .................................... 72
Gambar 4.29
Menghubungkan Titik-titik Hujan ................................................ 73
viii
Gambar 4.30
Titik - Titik Curah Hujan Dengan Inteval 50 mm ........................ 74
Gambar 4.31
Peta Isohyet Daerah Aliran Sungai Brantas.................................. 75
Gambar 5.1
Peta Isohyet Daerah Aliran Sungai Brantas.................................. 79
ix
