perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENELUSURAN BANJIR DI SUNGAI NGUNGGAHAN SUB DAS BENGAWAN SOLO HULU 3
TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md.) pada Program Studi DIII Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh : HANIF SATRIA WARDANU NIM. I 8710021
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
MOTTO :
Man Jadda Wa Jada ´Barang siapa yang bersungguh-sungguh akan mendapatkannya´”. (Rasulullah SAW), “ YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH “, (TGKH. Muhammad Zainuddin Abdul Madjid), Jadi orang penting itu baik, tapi lebih penting jadi orang baik . (Syekh Ahmad Shohibul Wafa Tajul Arifin q.s), SUCCESS IS MY RIGHT. (Andrie Wongso), Kasih dan perhatian adalah kekuatan! Jika setiap hari kita mau memberikan kasih dan perhatian kepada orang-orang sekeliling kita, hidup akan terasa bahagia dan lebih bermakna. (Andrie Wongso), Beristiqomah dalam melakukan hal. (Anonim).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Al-hamdu lillahi rabbil 'alamin, atas rahmat dan hidayah-Nya, saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Karya ini, ku persembahkan untuk: 1. Ibu dan Bapakku,Yitno Sedyo Nugraheni dan Imam Muwardi,
yang telah
mendukungku dalam segala hal, memberiku motivasi, arahan, pelajaran, doa dalam segala hal serta memberikan cinta kasih sayang yang teramat besar yang tak akan mungkin bisa ku balas dengan apapun. Semoga Allah SWT selalu melindungi dan membalas apa yang telah bapak ibu berikan. Aamiin 2. Adik tersayang yang juga saudara kembarku Hafidh Satria Wardanu yang turut mendoakan dan memberikan semangat. Meskipun kadang juga bertengkar dalam suatu hal. Sukses juga buatmu. Aamiin. 3. Saudara-saudaraku semuanya yang telah memberikan semangat dan dukungannya. 4. Dosen pembimbingku Ir. Suyanto, MM yang telah memberikan bimbingan dan arahannya dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 5. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT yang telah memberikan bantuan dan arahan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Teman-teman seperjuangan kelompok hidrologi, yang selalu saling membantu, saling bertukar pikiran, dan memberi semangat dalam mengerjakan TA ini. Sukses yaaaa. . 7. Teman-teman Sipil Infrastruktur Perkotaan angkatan 2010, yang saling memberi semangat, kebersamaan, dukungan, dan memberikan hal-hal baru. Sukses buat kita semua. Aamiin 8. Semua pihak yang selalu mendukung dan memberi semangat dalam penyelesaian Tugas Akhir ini yang tidak bisa disebutkan semua, terima kasih. Semoga Allah SWT memberikan Karunia dan Hidayah-Nya kepada kalian semua. Aamiin yaa Robbal ‘Alamiin commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK Hanif Satria Wardanu, 2013. Penelusuran Banjir di Sungai Ngunggahan Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3. Tugas Akhir, Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Banjir merupakan peristiwa meluapnya air sungai karena kapasitas sungai tidak mampu menampung volume air. Banyak hal yang dapat mempengaruhi banjir. Untuk itu perlu mengetahui karakteristik penyebab banjir pada Daerah Aliran Sungai (DAS). Hal ini penting dilakukan sebagai peringatan dini akan timbulnya banjir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan konstanta prakiraan waktu perjalanan air sungai (K) dan faktor pembobot, menentukan debit inflow DAS, serta menentukan debit maksimum pada penampang tinjauan. Pada penelitian ini, Daerah Aliran Sungai (DAS) yang digunakan yaitu sungai Ngunggahan Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 yang berada di kabupaten Wonogiri. Penelitian ini menggunakan metode Muskingum Cunge. Pada metode ini hanya dengan berdasarkan hidrograf bacaan di hulu akan diperoleh hidrograf banjir di hilir. Data yang diperlukan dalam penelitian ini yaitu tahun 2002-2011. Dari analisa data didapatkan nilai konstanta prakiraan waktu perjalanan air sungai (K) sebesar 353,567 detik dan faktor pembobot (x) sebesar 0,3344. Debit inflow maksimum sungai Ngunggahan pada periode ulang 2 tahun sebesar 44,65 m3/dt. Pada periode ulang 5 tahun sebesar 60,39 m3/dt. Pada periode ulang 10 tahun sebesar 71,70 m3/dt. Pada periode ulang 20 tahun sebesar 81,53 m3/dt. Untuk debit maksimum di penampang tinjauan periode ulang 2 tahun sebesar 44,65 m3/detik, pada kilometer 0,0 dan jam ketiga. Debit maksimum di penampang tinjauan periode ulang 5 tahun sebesar 60,39 m3/detik, pada kilometer 0,0 dan jam ketiga. Debit maksimum di penampang tinjauan periode ulang 10 tahun sebesar 71,70 m3/detik, pada kilometer 0,0 dan jam ketiga. Debit maksimum di penampang tinjauan periode ulang 20 tahun sebesar 81,53 m3/detik, pada kilometer 0,0 dan jam ketiga. Kata kunci : Penelusuran Banjir, Debit Puncak Banjir, Muskingum Cunge.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT Hanif Satria Wardanu, 2013. Flood Routing in Ngunggahan River Sub DAS (River Flow Area) of Bengawan Solo Upstream 3.. Final Assignment, Civil Engineering Diploma Program Urban Infrastructure, Civil Engineering Program, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta. Flood is an overflowing river events because capacity can not accommodate the volume of river water. Many things can affect flood. It is necessary to know the characteristics of the causes of flooding in DAS. This is important as an early warning for the prediction of flood. The purpose of this study was to determine the constant travel time forecasting of river water (K) and the weighting factor, determining the inflowdebit DAS, as well as determine the maximum discharge at the cross-section of reviews. This study, use Ngunggahan river Sub DAS Bengawan Solo Upstream 3 the located in district Wonogiri. This study uses Muskingum Cunge method. In this method only based on the upstream hydrograph readings will be obtained in the downstream flood hydrograph. Necessary data in this study is the 2002 - 2011. Data obtained from the analysis of the constant travel time forecasting of river water (K) at 353.567 seconds and a weighting factor (x) of 0.3344. The maximum inflow debit of Ngunggahan river fot the repeated period of 2 years is 44.65 m3/sec. At the repeated period of 5 years is 60.39 m3/sec. At the repeated period of 10 years is 71.70 m3/sec. At the repeated period of 20 years is 81.53 m3/sec. For maximum discharge at cross section 2 year review period amounted to 44,65 m3/second, the 0.0 kilometers and three hours. Maximum discharge in cross section 5 year review period amounted to 60.39 m3/second, the 0.0 kilometers and three hours. Maximum discharge in the cross-section 10 years review period amounted to 71.70 m3/second, at 0.0 kilometers and three hours. Maximum discharge in the cross-section review 20 year return period was 81.53 m3/second, at 0.0 kilometers and three hours. Keywords: Flood Routing, Flood peak discharge, Muskingum Cunge
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan baik.
Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Ahli Madya. Dengan adanya peyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Penelusuran Banjir DAS Ngunggahan Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3”, penyusun berharap semoga laporan ini berguna bagi para pembaca dalam mempelajari serta dapat menambah pengetahuan.
Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Achmad Basuki, ST, MT selaku Ketua Program Diploma III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ir. Adi Yusuf Muttaqin, MT selaku Sekretaris Program D III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Ir. Suyanto, MM selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan Tugas Akhir. 4. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT yang telah memberikan bantuan dan arahan selama penyusunan laporan Tugas Akhir ini. 5. Ir. Sugiyarto, MT selaku Pembimbing Akademik 6. Rekan – rekan DIII Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan 2010. 7. Semua pihak yang telah membantu terselesainya Laporan Tugas Akhir ini
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penyusun menyadari bahwa laporan ini jauh dari kata sempurna, untuk itu penyusun mengharapkan kritik dan saran untuk kesempurnaan penyusunan laporan yang akan datang.
Dengan penuh harapan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta, Agustus 2013
Penyusun
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...............................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN...............................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................
iii
HALAMAN MOTTO.............................................................................
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN.............................................................
v
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
PENGANTAR............................................................................
vii
DAFTAR ISI...........................................................................................
ix
DAFTAR TABEL...................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR..............................................................................
xv
DAFTAR NOTASI .................................................................................
xvi
BAB 1
BAB 2
PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang ..............................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah .........................................................
2
1.3.
Batasan Masalah ...........................................................
2
1.4.
Maksud dan Tujuan Penelitian.....................................
3
1.5
Manfaat Penelitian ......................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1.
Tinjauan Pustaka ...........................................................
4
2.2.
Landasan Teori .............................................................
6
2.2.1
Menambah Data Hujan yang Hilang dalam Tahun Tertentu.............................................
7
2.2.2.
Analisis Data Hujan Tahunan........................
8
2.2.3.
Uji Kepanggahan .............................................
8
2.2.4.
Hujan Wilayah .................................................
10
2.2.5.
Koefisien Limpasan....................................... commit to user Analisis Distribusi Hujan................................
11
2.2.6.
ix
11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.6.1. Perhitungan Smirnov Kolmogorov.....
13
2.2.6.2. Curah Hujan Rancangan ..................
15
2.2.6.3. Analisis Pola Hujan jam-jaman ..........
15
2.2.7.
Perhitungan Debit Banjir .................................
16
2.2.8.
Pengukuran Debit dengan Perbandingan Dua Sungai ……………………………………….
2.2.9.
Penulusuran
Banjir
Metode
Muskingum
Cunge ..............................................................
BAB 3
BAB 4
19
19
METODOLOGI 3.1.
Lokasi Penelitian ..........................................................
22
3.2.
Data yang Dibutuhkan .................................................
23
3.3.
Langkah-langkah Penelitian .........................................
23
3.3.1.
Mengumpulkan Data dan Informasi ...............
23
3.3.2.
Mengolah Data ..............................................
23
ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1.
Uji Kepanggahan Data Hujan ......................................
27
4.2.
Perhitungan Hujan Wilayah .........................................
31
4.3.
Penentuan Distribusi Hujan ..........................................
34
4.4.
Curah Hujan Rancangan ................................................
38
4.5.
Analisis Pola Hujan .......................................................
40
4.6.
Perhitungan Debit Banjir ..................................
41
4.7.
Penulusuran Banjir Metode Muskingum Cunge ............
44
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
BAB 5
digilib.uns.ac.id
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.
Kesimpulan ...................................................................
57
5.2.
Saran .............................................................................
58
.............................................................................................
59
PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................
60
LAMPIRAN............................................................................................
xvi
LAMPIRAN A 1. Data Curah Hujan Tiga Stasiun (Eromoko, Plumbon, Kedunguling), 2. Peta DAS Bengawan Solo Hulu 3 Sub DAS Ngunggahan. LAMPIRAN B 1. Perhitungan Debit Banjir, 2. Unit Hidrograf Satuan Nakayasu Periode Ulang 2, 5, 10 dan 20 Tahun, 3. Hasil Penelusuran Banjir pada Pias Sungai Ngunnggahan untuk Periode Ulang 2, 5, 10 dan 20 Tahun. LAMPIRAN C 1. Coefficient of Skewness Log Pearson III (Asimetri Coefficient – Positive), 2. Coefficient of Skewness Log Pearson III (Asimetri Coefficient – Negative), 3. Koefisien Limpasan DAS Ngunggahan. LAMPIRAN D 1. Berkas Akhir.
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tabel 2.2.
NilaiKritik Q/√ dan R/√ …………………………......
9
Parameter Statistik untuk Menentukan Jenis Distribusi...
13
Tabel 2.3.
NilaiKritis Do untukUji Smirnov- Kolmogorov ..............
14
Tabel 2.4.
Faktor Hujan 4 Jaman ........................................................
15
Tabel 4.1.
Data Hujan Tahunan Stasiun Hujan DAS Ngunggahan....
27
Tabel 4.2.
Uji Kepanggahan Pada Stasiun Pencatat Hujan Eromoko..
28
Tabel 4.3.
Uji Kepanggahan Pada Stasiun Pencatat Hujan Plumbon..
29
Tabel 4.4.
Uji
Kepanggahan
Pada
Stasiun
Pencatat
Hujan
Kedunguling ....................................................................... Tabel 4.5.
Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Stasiun Eromoko ....................................................
Tabel 4.6.
32
Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Stasiun Plumbon ....................................................
Tabel 4.7.
30
33
Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Stasiun Kedunguling...............................................
33
Tabel 4.9.
Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Ngunggahan .................. ................................................... Tabel Perhitungan Parameter Statistik ..............................
34 34
Tabel 4.10.
Tabel Uji Validitas .............................................................
35
Tabel 4.11.
Hasil Perhitungan Parameter Statistik................................
36
Tabel 4.12.
Uji Smirnov Kolmogorov...................................................
37
Tabel 4.13.
Perhitungan Nilai Log X........................................... ........
38
Tabel 4.14.
Nilai G Sesuai dengan Skala Ulangnya Masing-masing ...
39
Tabel 4.15.
Hasil Perhitungan Logaritma Debit ...................................
39
Tabel 4.16.
Hasil Perhitungan Anti Log Q ...........................................
40
Tabel 4.17.
Faktor Hujan 4 Jaman ……………………………………
40
Tabel 4.18
Hasil Perhitungan Pola Hujan 4 jam pada Periode Ulang
Tabel 4.8.
2, 5, 10, dan 20 Tahun....................................................... commit to user
xiii
40
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.19.
digilib.uns.ac.id
Hasil Perhitungan Pola 4 Jaman dengan Koefisien
44
Limpasan ………………………………………………… Tabel 4.20
Pembagian Panjang Sungai Menjadi Pias-pias ..................
commit to user
xiv
44
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.
Aliran Lateral yang Masuk Sungai .......................................
5
Gambar 2.2.
Metode Poligon Thiessen......................................................
10
Gambar 2.3.
Grafik HSS Nakayasu...........................................................
17
Gambar 2.4.
Kurva Hubungan
20
Gambar 3.1.
Peta Lokasi Penelitian.....................................................
22
Gambar 3.2.
Diagram Alir Penelitian Analisa Data ................................
26
Gambar 4.1.
Poligon Thiessen DAS Ngunggahan Tiga Satasiun Hujan...
31
Gambar 4.2.
Grafik Hidrograf Satuan Nakayasu......................................
43
Gambar 4.3.
Kurva Hubungan
47
Gambar 4.4.
Grafik Hubungan Waktu dengan Debit Tiap Pias pada
.
.
dengan x....................................
dengan x...................................
Periode Ulang 2 Tahun ......................................................... Gambar 4.5.
Kurva Hubungan Δx dengan Debit pada Periode Ulang 2 Tahun......................................................................................
Gambar 4.6.
52
GrafikHubungan Waktu dengan Debit Tiap Pias pada Periode Ulang 10 Tahun .......................................................
Gambar 4.9.
52
Kurva Hubungan Δx dengan Debit pada Periode Ulang 5 Tahun ....................................................................................
Gambar 4.8.
50
GrafikHubungan Waktu dengan Debit Tiap Pias pada Periode Ulang 5 Tahun .........................................................
Gambar 4.7.
50
54
Kurva Hubungan Δx dengan Debit pada Periode Ulang 10 Tahun ....................................................................................
54
Gambar 4.10. GrafikHubungan Waktu dengan Debit Tiap Pias pada Periode Ulang 20 Tahun .......................................................
56
Gambar 4.11. Kurva Hubungan Δx dengan Debit pada Periode Ulang 20 Tahun......................................................................................
commit to user
xv
56
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
∗
=
Nilai komulatif penyimpangan,
Yi
=
Data hujan ke-i,
Y
=
Data hujan rerata –i,
Dy
=
Deviasi standar,
ni
=
Jumlah data,
P
=
Hujan wilayah (mm),
PN
=
Hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),
Aw
=
Luas wilayah (Km2),
AN
=
Luas masing-masing poligon (Km2),
NNgunggahan
=
Jumlah stasiun pencatat hujan,
X
=
Tinggi hujan rerata,
Cs
=
Koefisien skewness,
Cv
=
Koefisien variasi,
Ck
=
Koefisien kurtosis,
Xi
=
Data hujan ke-i,
X
=
Data hujan rerata –i,
S
=
Standar deviasi,
G
=
Koefisien kemencengan,
K
=
Variabel standar untuk X menurut G,
X1,X2,X3
=
Data- data,
P
=
Peluang terjadinya,
D0
=
Nilai Kritis,
=
Derajat Kepercayaan, commit to user
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
A
=
Luas DAS (km2),
R0
=
Hujan satuan (= 1 mm),
Tp
=
Waktu puncak (jam),
N
=
Periode Ulang,
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),
L
=
Panjang sungai utama (km),
Qp
=
Qmaks, debit puncak banjir (m3/dt),
d
=
Tinggi curah hujan rerata (mm),
c
=
Koefisien aliran (=1),
Qt
=
Limpasan sebelum menjadi debit puncak (m3/dt),
R
=
Jari-jari hidraulis,
cNgunggahan
=
Variasi kecepatan aliran,
n
=
Koefisien kekasaran manning,
So
=
Kemiringan sungai,
Vav
=
Kecepatan rata-rata.
commit to user
xviii
