TUGAS AKHIR
RASIONALISASI JARINGAN STASIUN HUJAN DAS
OPAK-OYO
(Studi Kasus : DAS Kali Opak, Kab. Sleman Dan Kab. Bantul, DI. Yogyakarta)
Disusun guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat kesarjanaan Strata-1
Pada Progam Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh:
ISKA ISTIANINGSIH
20120110126
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
i
TUGAS AKHIR
RASIONALISASI JARINGAN STASIUN HUJAN DAS
OPAK-OYO
(Studi Kasus : DAS Kali Opak, Kab. Sleman Dan Kab. Bantul, DI. Yogyakarta)
Disusun guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat kesarjanaan Strata-1
Pada Progam Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh:
ISKA ISTIANINGSIH
20120110126
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
ii
HALAMAN MOTTO
Jemput Bahagiamu Dengan Selesaikan SKRIPSImu (A.P)
Dengan Ilmu Pengetahuan atau Budaya Mencita-citakan Kebahagiaan, Kesejahteraan
(Ki Hadjar Dewantara)
Allah akan Meninggikan orang yang Beriman di antaramu dan Orang-orang yang diberi Ilmu Pengetahuan Beberapa Derajat.
(Q.S Al-Mujadalah : 11)
Terimalah kegagalan sebagai harga kesuksesan hari ini dan tetaplah berusaha untuk maju.
(Anonim)
Terkadang hidup memang berat dan membuat kita hampir menyerah tapi kita harus yakin bahwa Allah pelindung, pencipta, cinta kita.
( Sang Pencerah)
Pastikan orang tuamu bangga denganmu. (Hanggoro Tri Cahyo)
Life is Like Riding a Bicycle. To Keep Your Balance, You Must Keep Moving. (Albert Einstein)
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Yang utama dari segalanya....
Sembah sujud serta syukur kepada Allah SWT. Taburan cinta dan kasih
sayang-Mu telah memberikanku kekuatan, membekaliku dengan ilmu serta
memperkenalkanku dengan cinta. Atas karunia serta kemudahan yang Engkau
berikan akhirnya Tugas Akhir yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat
dan salam selalu terlimpahkan keharibaan Rasulullah Muhammad SAW.
Saya persembahkan karya sederhana ini kepada orang-orang yang sangat
saya hormati dan saya sayangi.
Kedua orang tua tercinta Ibu Tumijem dan Bapak Sugiman, sebagai tanda
bakti, hormat, dan rasa terimakasih yang tiada terhingga saya
persembahkan karya kecil ini kepada Ibu dan Bapak yang telah
memberikan kasih sayang, segala dukungan, dan cinta kasih yang tiada
terhingga yang tiada mungkin dapat saya balas hanya dengan selembar
kertas yang bertuliskan kata cinta dan persembahan. Semoga ini bisa
menjadi langkah awal untuk membuat Ibu dan Bapak bahagia karena saya
sadar, selama ini belum bisa berbuat yang lebih. Untuk ibu dan Bapak
yang selalu membuatku termotivasi dan selalu menyirami kasih sayang,
selalu mendoakanku, selalu menasehatiku menjadi lebih baik. Terima
Kasih Ibu...Terima Kasih Bapak...
Adiku Ema Rahmadaini, tiada yang paling mengharukan saat berkumpul
bersamamu, walaupun sering bertengkar namun hal itu yang selalu
menjadi warna yang tak kan bisa tergantikan. Maaf belum bisa menjadi
panutan seutuhnya, tapi kakak akan selalu berusaha untuk menjadi yang
terbaik untukmu.
Best Partner Ika Novia Ariani, Fandi reza Syamsu, Sigit Syusanto, Ridwan Roihan, Adit Pratama, sebagai tanda terimakasih saya, saya
persembahkan karya sederhana ini untuk anda. Terimakasih atas segala
bantuan, kepedulian, kesabaran anda yang telah memberikan saya
semangat dan inspirasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima
iv
Best Friend’s, buat sahabat-sahabat saya dari masa SMA yang tak dapat
saya sebutkan satu persatu terima kasih atas bantuan, doa, nasehat,
hiburan dan semangat yang kalian berikan selama kita kenal, kalian yang
terbaik.
Buat sahabat-sahabat saya selama kuliah “Salasia Tajunnisa, Andini Paramita, Lusi Santry, Ika Novia, hesti Pangesti, Olganniza Haryusaputri,
Vaya Rienka Gitry, Asih Puji Astuti” terima kasih atas segala bantuannya, kebersamaan bersama kalian luar biasa, orang-orang yang tepat untuk
saling berbagi, saling menguatkan dan yang paling mengerti masalah
didunia anak teknik (wkwkwk), kalian yang teristimewa. Buat
teman-teman “Teknik Sipil Kelas B 2012” dengan kekompakannya yang turut
membantu selama ini, yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, terima
kasih kalian semua adalah keluarga saya semasa kuliah, semoga keakraban
antara “Teknik Sipil Kelas B 2012” tetap terjaga. Semoga sukses “CiVen B 2012”!
Teman-teman Keluarga Besar Teknik Sipil UMY Angkatan 2012.
Dosen Teknik Sipil UMY, terima kasih banyak untuk semua ilmu, didikan
dan pengalaman yang sangat berarti yang sudah diberikan kepada kami,
terkhusus Bapak Nursetiawan, S.T., M.T., Ph.D. dan Bapak Puji
Harsanto, S.T., M.T., Ph.D. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir saya,
terima kasih banyak atas bantuan dan bimbingannya selama ini.
Semua pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung yang
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat-Mu Ya Allah,
atas segala karunia, rahmat dan kasih sayangmu yang senantiasa dicurahkan
kepada hambamu yang lemah ini, dan atas pertolonganmu juga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir, yang berjudul “Studi Komparasi Perancangan
Struktur Gedung Berdasarkan SNI 03-2847-2002 dan SNI 2847:2013
Menggunakan Beban Gempa SNI 1726:2012”.
Penulis menyadari sepenuhnya akan kekurangan – kekurangan baik teori dan metedologinya, sehingga Tugas Akhir ini jauh dari sempurna. Disamping itu
penulis juga menyadari, tanpa adanya bekal pengetahuan, bimbingan, dorongan
moril dan materil serta bantuan dari berbagai pihak maka belum tentu Tugas
Akhir ini bisa selesai. Oleh karena itu dengan ketulusan dan kerendahan hati,
penulis mengucapkan rasa terima kasih yang setinggi-tingginya, kepada yang
terhormat:
1. Jaza’ul Ikhsan, S.T., M.T., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
2. Ir. Anita Widianti, M.T. selaku Kepala Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
3. Nursetiawan, S.T., M.T., Ph.D. selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama pelaksanaan dan penulisan Tugas Akhir ini.
4. Puji Harsanto, S.T., M.T., Ph.D. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahan demi selesainya Tugas Akhir ini.
5. Burhan Barid, S.T., M.T selaku dosen penguji yang telah memberikan
pengarahan dalam terselesaikanya ujian dan terselesaikanya penulisan tugas akhir ini.
6. Seluruh dosen jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang telah memberikan ilmunya kepada penulis.
7. Seluruh staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UMY atas bantuannya selama ini.
8. Pihak BBWS (Balai Besar Wilayah Serayu Opak-Oyo) yang telah membantu
vi
9. Keluarga, Bapak dan Ibu yang selalu senantiasa memberikan dukungan yang
berupa materi maupun imateri.
10.Sahabat-sahabat penulis, Achmad Hambali, sigit syusanto, Salasia Tajunnisa Setia Utami, Andini Paramita, Ika Novia, Lusi Santry, Fitratil Laila, Hesti Pangesti, Olganiza Haryusaputri, Vaya Rienka Gitri, Adit Pratama Purba dan didik, yang bersedia berbagi canda tawa, keluh kesah dan motivasinya.
11.Rekan-rekan kerja Tugas Akhir Penulis, Adit Pratama Purba, Sigit Syusanto, Fandi Reza Syamsyu, Ika Novia Ariani, dan Ridwan Royhan, yang bersedia saling membantu dalam terselesaikannya Tugas Akhir ini.
12.Teman – teman Teknik Sipil B angkatan 2012 yang telah memberikan dukungan serta motivasinya.
13.Semua pihak yang tidak tersebutkan dan telah membantu meyelesaikan Tugas
Akhir ini sehingga dapat berjalan dengan baik dan lancar.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis menyadari bahwa banyak
kekurangan dan kesalahan karena keterbatasan penulis, oleh karena itu dengan
segala keterbukaan penulis, akan menerima kritik dan saran yang membangun
demi penyempurnaan dan kebenaraan Tugas Akhir ini dan semoga nantinya
tulisan ini dapat berguna bagi para pembaca sekalian.
Dengan segala hormat penulis mengucapkan terima kasih untuk semua
yang telah memberikan bantuan dan dorongan dan atas banyak salah serta
kekeliruan yang telah diperbuat oleh penulis, maka penulis memohon maaf.
Yogyakarta, Oktober 2016
vii
C. Tipe dan Karakteristik DAS ... 8
D. Program ArcGIS... 11
E. Overlay Data Pada ArcGIS... 12
F. Kerapatan Stasiun Hujan ... 14
G. Curah Hujan Rerata Daerah Harian Maksimum Metode Poligon Thiessen...14
H. Standar WMO (World Meteorogical organization)...16
I. Analisis Kerapatan dan Pola Penyebaran Stasiun HujanMetode Kagan-Rodda...17
J. Penentuan Pos Hidrologi...18
viii
BAB IV METODE PENELITIAN ... 21
A. Lokasi Penelitian...21
B. Bagan Alir Penelitian…...22
C. Konsep Penelitian…... 23
D. Pengumpulan Data…... 24
E. Kesulitan Penelitian…... 25
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 26
A. Analisis Hidrologi... 26
B. Analisis Kerapatan Jaringan Stasiun Hujan Berdasarkan Standar WMO (World Meteorological Organization)... 27
C. Jarak Antar Stasiun Dan Koefisien Korelasi... 28
D. Koefisien Variasi... 33
E. Kesalahan Perataan dan Kesalahan Interpolasi... 34
F. Rekomendasi Stasiun Pos Baru... 35
BAB VI PENUTUP ... 40
G. Kesimpulan ... 40
H. Saran ... 41
RASIONALISASI JARINGAN STASIUN HUJAN PADA DAS OPAK-OYO (Studi Kasus : DAS Kali Opak-Oyo)1
Iska Istianingsih2, Nursetiawan3, Puji Harsanto4
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Yogyakarta
INTISARI
Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang merupakan kesatuan ekosistem dengan sungai dan anak-anak sungainya yang berfungsi menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah pengairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan (PP No.37 Tahun 2012 Tentang Pengelolaan Daerah Aliran Sungai). Analisis hidrologi merupakan tahapan penting dalam kegiatan pengembangan sumber daya air. Data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu data sekunder yang
diperoleh dari BBWS (Balai Besar Wilayah Serayu Opak-Oyo) dibagian Hidrologi
dan data yang digunakan data Curah Hujan tahun 2000-2015. Analisis data menggunakan Software ArcGIS 10.1 dan metode Kagan-Rodda. Hasil dari Software ArcGIS 10.1 yaitu DAS Opak-Oyo, nilai Luasan, Polygon Thiessen, Jaringan Segitiga dari Kagan-Rodda, serta sebaran pos hujan baru.
Berdasarkan pengumpulan data sekunder untuk stasiun hujan DAS Opak-Oyo terdapat 20 stasiun hujan. Dan berdasarkan hasil analisis terdapat 3 stasiun hujan
dengan kondisi sulit. Dan dari hasil evaluasi menggunakan standar WMO (World
Meteorological Organization) menyarankan kerapatan minimum jaringan stasiun hujan untuk daerah pegunungan beriklim sedang, mediteran dan daerah tropis 100 – 250 km2/stasiun, sehingga terdapat 2 stasiun yang tidak memenuhi kerapatan yang di sarankan oleh standar WMO. Untuk itu perlu dilakukannya rasionalisasi untuk mendapatkan sebaran dan jumlah stasiun hujan yang efektif.
Sebelum menganalisis data untuk mendapatkan hasil dari Kesalahan Perataan dan Kesalahan Interpolasi, kita dapat menganalisis nilai (Cv) koefisien variasi hujan diperoleh dengan merata-ratakan seluruh data hujan dan selanjutnya dihitung standar deviasi dan rata-ratanya. Dengan hasil ṕ (hujan rerata tahunan) yaitu 176,853 mm, ṕ2(hujan rerata tahunan) yaitu : 36495,18457 mm, σ (standar deviasi) yaitu : 76,03906971, dan Cv (koefisien variasi hujan) yaitu : 42,99563463. Berdasarkan hasil tersebut kita mendapatkan nilai kesalahan perataan dan kesalahan interpolasi yaitu : A (luas das) : 2314,1844 km, d(0) (Radius korelasi) : 1257,1019,
Z1 (kesalahan perataan %) : 32,0224, Z2 (Kesalahan Interpolasi %) : 18,7908, dan L (Jarak antar stasiun km) : 51,4734.
1
BAB I PENDAHULUAN A.Latar Belakang
Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang
merupakan kesatuan ekosistem dengan sungai dan anak-anak sungainya yang
berfungsi menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari
curah hujan ke danau atau laut secara alami, yang batas di darat merupakan
pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah pengairan yang
masih terpengaruh aktivitas daratan (PP No.37 Tahun 2012 Tentang
Pengelolaan Daerah Aliran Sungai).
Hujan juga salah satu merupakan komponen masukan utama dalam proses
hidrologi, dalam prosesnya dibutuhkan data hidrologi yang terdiri dari data
curah hujan, data debit dan data iklim. Kesalahan dalam pemantauan data
hidrologi tersebut akan menghasilkan data yang kurang optimal dan biasanya
disebabkan oleh jumlah stasiun dalam Daerah Aliran Sungai (DAS) yang
kurang memadai dan pola penyebaran stasiun hujan yang tidak merata.
Dalam kegiatan analisis hidrologi, utamanya untuk memprediksi banjir,
dibutuhkan data hidrologi seperti data curah hujan, debit air, data iklim dan lain
sebagainya. Data dasar hidrologi tersebut sangat penting sebagai masukan
dalam penyediaan informasihidrologi siap pakai. Kesalahan dalam pemantauan
data dasar hidrologi dalam suatu daerah pengaliran sungai akan menghasilkan
data siap pakai yang tidak benar dan mengakibatkan hasil perencanaan,
penelitian, dan pengelolaan sumber daya air yang tidak efisien dan efektif.
Kesalahan tersebut biasanya disebabkan oleh jumlah stasiun hujan dalam DAS
yang kurang memadai dan pola penyebaran stasiun hujan yang tidak
merata.Untuk mengatasi masalah tersebut menurut WMO (World
Meteorological Organization), maka suatu DAS harus memiliki stasiun hujan
yang mewakili kerapatan jaringan stasiun hujan minimum seluas 100-250
km2/stasiun. Kerapatan jaringan stasiun hujan dapat dinyatakan sebagai luas
DAS yang diwakili oleh satu stasiun hujan. Sedangkan pola penyebaran stasiun
2
semakin tinggi kerapatan stasiun hujan yang digunakan maka akan semakin
tinggi pula ketelitian data yang diperoleh. Mengingat pentingnya informasi
data mengenai besarnya curah hujan maupun debit banjir yang bergantung
pada infrastruktur pengairan, terutama stasiun hujan maka kajian rasionalisasi
jaringan stasiun hujan sangat diperlukan.
Demikian juga, pos hidrologi yang tersedia yang ada saat ini dalam suatu
DAS sudah memadai atau tidak serta jumlah dan lokasinya dapat memantau
karakteristik hidrologi di daerah tersebut atau belum. Kemudian dalam kondisi
dimana jumlah pos terlalu banyak maka untuk melakukan analisa hidrologi
kadang-kadang timbul masalah, pos mana yang akan digunakan apakah
seluruhnya atau sebagian saja. Salah satu usaha yang dapat dilakukan adalah
dengan melakukan evaluasi penentuan stasiun hujan yang saat ini tersedia
sehingga didapatkan jumlah dan penentuan stasiun hujan yang efektif dan
efisien. sehingga dapat diketahui pos-pos mana yang sangat dominan dan atau
dapat direlokasi.
B.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa masalah
sebagai berikut:
1. Bagaimana sebaran pos stasiun hujan di DAS Hidrologi Opak-Oyo ?
2. Apakah sebaran pos hidrologi yang ada di DAS Opak-Oyo sudah
memenuhi untuk kondisi yang ideal ?
C.Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui pola penyebaran stasiun hujan yang tidak merata terutama
didaerah aliran sungai (DAS) hidrologi yang ada diDAS Opak-Oyo.
2. Untuk melakukan rasionalisasi terhadap stasiun hujan yang ada pada
3
D.Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian merupakan dampak dari tercapainya tujuan dan
terjawabnya rumusan masalah secara akurat. Adapun manfaat dari penelitian
ini sebagai berikut :
1. Bagi penulis
Dapat menambah pengetahuan dan wawasan serta dapat
mengaplikasikan dan mensosialisasikan teori yang telah diperoleh
selama perkuliahan.
2. Bagi peneliti selanjutnya
Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi bagi
peneliti selanjutnya yang tertarik untuk meneliti evaluasi data DAS
Hidrologi Opak-Oyo.
3. Bagi perguruan tinggi
Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat membantu untuk
memecahkan masalah yang ada di DAS hidrologi khususnya daerah
sebaran pos hidrologi yang ada di DAS Opak-Oyo.
E.Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang terdapat pada penelitian sebagai berikut :
1. Data hidrologi DAS Opak-Oyo yang dikaji hanya data curah hujan.
2. Dalam penelitian ini digunakan Pengolahan pos hidrologi DAS
Opak-Oyo dengan menggunakan ArcGIS 10.1.
F. Keaslian Penelitian
Berdasarkan pengetahuan penulis, penelitian dengan judul “Rasionalisasi
jaringan stasiun hujan pada DAS Opak-Oyo” belum pernah dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Akan tetapi, terdapat penelitian yang relevan dengan
penelitian “ pedoman kerapatan jaringan pos hidrologi” yang diteliti oleh Sri
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Ada Beberapa Tinjauan Pustaka Tentang Rasionalisasi Analisis Hidrologi Yaitu:
1. Rodhita Muhammad (2012), meliputi tentang Rasionalisasi Jaringan
Penakar Hujan Di DAS Kedungsoko Kabupaten Nganjuk. Studi ini
dilakukan di DAS Kedungsoko Kabupaten Nganjuk. DAS Kedungsoko
dipengaruhi oleh kurang lebih 8 stasiun hujan yang tersebar di dalam
DAS. Selama ini belum pernah dikaji secara teoritis tentang kerapatan
optimum dan pola penyebaran jaringan stasiun hujan yang sudah terpasang
di DAS Kedungsoko. Penelitian ini menggunakan metode Kagan-Rodda
dan metode Kriging. Dari hasil pengkajian dan analisa menggunakan
metode Kagan-Rodda diperoleh 4 stasiun terpilih, sedangkan metode
Kriging diperoleh hasil 8 buah stasiun terpilih dengan perletakan yang
menyebar dalam DAS Kedungsoko.
2. Penelitian Sutapa Wayan (2012), meliputi tentang Rasionalisasi Pos
Hidrologi Pada Satuan Wilayah Sungai (SWS) Lambunu-Buol Dengan
Metode Kagan. Studi ini dilakukan di satuan wilayah sungai
Lambunu-Buol. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan jaringan pos
hidrologi yang efisien, efektif dan dapat mewakili tangkapan sebuah
daerah sehingga dapat meminimalkan biaya yang dibutuhkan untuk
operasi dan pemeliharaan. Data yang digunakan adalah curah hujan
bulanan selama 10 tahun mulai dari tahun 1997 sampai 2006. Metode yang
digunakan dalam analisis data yang Metode Kagan. Berdasarkan hasil
analisis Metode Kagan untuk SWS dari Lambunu-Buol dengan jumlah
yang ada pasca hujan dalam jumlah waktu ini untuk 13 pos dengan
kesalahan perhitungan menurut hasil analisis 2814% diperoleh jarak antara
pos 45199 km, Amountly telah menjawab permintaan tapi penyebaran
5
perlu dilakukan reposisi. Pos yang akan di reposisi adalah Stasiun Tada,
Kayu Agung, Ongka, Lalos dan Air Terang.
3. Junaidi Rahmad (2015), menyatakan tentang Kajian Rasionalisasi Jaringan
Stasiun Hujan Pada WS Parigi-Poso Sulawesi Tengah Dengan Metode
Kagan Rodda dan Krigging. Studi dilakukan pada WS Parigi Poso
Provinsi Sulawesi Tengah. Hasil studi menunjukkan terdapat 3 stasiun
hujan termasuk dalam kategori kondisi sulit (1000-5000 km2/stastiun)
yaitu St. Hujan Lembontonara, St. Hujan Kilo, dan St. Hujan Pandayora.
Berdasarkan metode Kriging, WS Parigi Poso diperoleh 7 stasiun hujan
yang direkomendasikan dengan nilai estimasi variansi kurang dari 5%.
Hasil analisis yang sesuai dengan lokasi penelitian adalah analisis Metode
Kriging yang lebih rasional karena kesalahan relatif terkecil terdapat pada
metode Kriging. Analisis metode Kagan Rodda tidak cocok diterapkan
sehingga diambil kesimpulan metode Kagan Rodda lebih cocok digunakan
pada daerah yang memiliki tingkat perbedaan elevasi / kontur yang tidak
6
BAB III
LANDASAN TEORI
A.Siklus Hidrologi
Hidrologi adalah suatu ilmu tentang kehadiran dan gerakan air dialam kita
ini. Secara khusus menurut SNI No. 1724-1989, hidrologi didefinisikan sebagai
ilmu yang mempelajari sistem kejadian air diatas, pada permukaan, dan
didalam tanah. Secara luas hidrologi meliputi pula berbagai bentuk air,
termasuk transformasi antara keadaan cair, padat, dan gas dalam atmosfir,
diatas dan dibawah permukaan tanah. Di dalamnya tercakup air laut yang
merupakan sumber dan menyimpan air yang mengaktifkan kehidupan diplanet
bumi ini.
Sedangkan Siklus hidrologi merupakan salah satu aspek yang diperlukan
pada proses analisis hidrologi. Siklus hidrologi menurut Suyono (2006), adalah
air yang menguap keudara dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi
awan sesudah memulai beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau
salju kepermukaan laut atau daratan. Sedangkan siklus menurut Soemarto
(1987), adalah gerakan air laut, yang kemudian jatuh kepermukaan tanah lagi
sebagai hujan atau bentuk presipitasi lain, dan akhirnya mengalir kelaut
kembali. Dalam siklus hidrologi ini terdapat beberapa proses yang saling
7
Sumber : https:/www.google.co.id/gambar+siklus+hidrologi/
Gambar 3.1 Siklus Hidrologi
B.Analisis Hidrologi
Dalam kegiatan analisis hidrologi, utamanya untuk memprediksi banjir,
dibutuhkan data hidrologi seperti data curah hujan, debit air, data iklim dan lain
sebagainya. Data dasar hidrologi tersebut sangat penting sebagai masukan
dalam penyediaan informasi hidrologi siap pakai.
Data hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena
hidrologi (hydrologic phenomena). Fenomena hidrologi seperti besarnya : curah, temperatur, penguapan, lama penyinaran matahari, kecepatan aliran dan
konsentrasi sedimen sungai akan selalu berubah menurut waktu. Data hidrologi
merupakan bahan informasi yang sangat penting, dengan demikian suatu nilai
dari sebuah data hidrologi itu hanya dapat terjadi lagi pada yang waktu
berlainan sesuai dengan fenomena pada saat pengukuran nilai itu dilaksanakan.
Kumpulan data hidrologi dapat disusun dalam bentuk daftar atau tabel. Sering
pula daftar atau tabel tersebut disertai dengan gambar-gambar yang biasa
disebut diagram atau grafik, dan dapat disajikan dalam bentuk peta tematik,
seperti peta curah hujan dan peta tinggi muka air dengan maksud supaya lebih
8
Secara umum analisis hidrologi merupakan satu bagian analisis awal
dalam perancangan bangunan-bangunan hidraulik. Pengertian yang terkandung
didalamnya adalah bahwa informasi dan besaran-besaran yang diperoleh dalam
analisis hidrologi merupakan masukan penting dalam analisis selanjutnya.
Bangunan hidraulik dalam bidang teknik sipil dapat berupa gorong-gorong,
bendung, bangunan pelimpah, tanggul penahan banjir, dan sebagainya. Ukuran
dan karakter bangunan-bangunan tersebut sangat tergantung dari tujuan
pembangunan dan informasi yang diperoleh dari analisis hidrologi. Sebelum
ada informasi yang jelas tentang sifat-sifat dan besaran hidrologi diketahui,
hampir tidak mungkin dilakukan analisis untuk menentukan berbagai sifat dan
besaran hidraulikanya. Demikian pula pada dasarnya bangunann-bangunan
tersebut harus dirancang berdasar suatu patokan perancangan yang benar, yang
diharapkan akan dapat menghasikan rancangan yang memuaskan. Pengertian
memuaskan dalam hal ini adalah bahwa bangunan hidraulik tersebut harus
dapat berfungsi baik struktural maupun fungsional dalam jangka waktu yang
ditetapkan (Harto, 1993).
Adapun langkah-langkah dalam analisis hidrologi adalah sebagai berikut :
1. Menentukan Daerah Aliran Sungai (DAS) beserta luasnya.
2. Menentukan luas pengaruh daerah stasiun – stasiun hujan.
3. Menentukan curah hujan maksimum harian rata-rata DAS dari data curah
hujan yang ada.
4. Pengukuran dispersi.
5. Pemilihan jenis seberan.
6. Uji kecocokan sebaran yang digunakan.
7. Menganalisis curah hujan rencana dengan periode ulang T tahun.
8. Menghitung debit banjir rencana berdasarkan besarnya curah hujan
rencana dengan periode ulang T tahun.
C.Tipe danKarakteristik DAS
Adapun tipe dan karakteristik DAS, sebagai berikut :
9
Menurut Hallaf H.p (2006), DAS merupakan tempat
pengumpulan presipitasi kesuatu tempat sungai. Luas daerah aliran
dapat diperkirakan dengan mengukur daerah tersebut pada peta
topografi. Garis batas antara DAS adalah punggung permukaan bumi
yang dapat memisahkan dan membagi air hujan kemasing-masing
DAS. Garis batas tersebut ditentukan berdasarkan perubahan kontur
dari peta topografi sedangkan luas DAS nya dapat diukur dengan alat
planimeter.
Sedangkan bentuk DAS mempunyai pengaruh penting dalam
suatu aliran dalam sungai. Bentuk DAS mempunyai arti penting dalam
hubungannya dengan aliran sungai, yaitu berpengaruh terhadap
kecepatan terpusat aliran.bentuk DAS juga sangat berpengaruh
terhadap waktu konsetrasi air hujan yang mengalir menuju outlet.
Semakin bulat bentuk DAS berarti semakin singkat waktu konsentrasi
yang diperlukan, sehingga semakin tinggi fluktuasi banjir yang terjadi.
Sebaliknya semakin lonjong bentuk DAS, waktu konsentrasi yang
diperlukan semakin lama sehingga fluktuasi banjir semakin rendah.
Adapun macam-macam bentuk DAS yaitu :
a. DAS berbentuk bulu burung
DAS ini memiliki bentuk yang sempit dan memanjang, dimana
anak-anak sungai mengalir memanjang disebelah kanan dan kiri
sungai utama.
b. DAS berbentuk radial
Sebaran aliran sungai membentuk seperti kipas atau nyaris
lingkaran. Anak-anak sungai mengalir dari segala penjuru das dan
tetapi terkonsentrasi pada satu titik secara radial, akibat dari bentuk
DAS yang demikian. Debit banjir yang dihasilkan umumnya akan
sangat besar.
c. DAS berbentuk paralel
Sebuah DAS yang tersusun dari percabangan dua anak-anak sungai
yang cukup besar dibagian hulu, tetapi menyatu dibagian hilirnya.
10
yang berbeda. Dan ketika terjadi hujan dikedua anak sungai
tersebut secara bersamaan, maka akan berpotensi terjadi banjir
yang relative besar.
Sumber : https://jurnalbumi.com/daerah-aliran-sungai/
Gambar 3.2 tipe DAS hidrologi
2. Peta topografi
Topografi atau tampakan rupa muka bumi seperti kemiringan
lahan, keadaan dan kerapatan saluran, dan bentuk-bentuk cekungan
lainnya mempunyai pengaruh pada laju dan volume aliran permukaan.
DAS dengan kemiringan curam disertai saluran yang rapat akan
menghasilkan laju dan volume aliran permukaan yang lebih tingi
dibandingkan dengan DAS yang landai dengan saluran yang jarang
dan adanya cekungan-cekungan. Pengaruh kerapatan saluran, yaitu
per satuan luas DAS, pada aliran permukaan adalah memperpendek
11
Sumber : Penggunaan Check Dam Dalam Usaha Menanggulangi Erosi Alur. Prasetyo A,. dan Afilani N,E.
Gambar 3.2 Pengaruh kerapatan saluran pada hidograf aliran permukaan
3. Tata Guna Lahan
Pengaruh tata guna lahan (land use) pada aliran permukaan dinyatakan dalam koefisien aliran permukan (C), yaitu bilangan yang
menunjukan perbandingan antara besarnya aliran permukaan dan
besarnya curah hujan. Angka koefisien aliran permukaan ini
merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu
DAS. Nilai C berkisar antara 0 sampai 1. Nilai C = 0 menunjukkan
bahwa semua air hujan terintersepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah,
sebaliknya untuk nilai C = 1 menunjukan bahwa semua air hujan
mengalir sebagai aliran permukaan.
D. Program ArcGIS
ArcGIS adalah suatu softwaare yang dikembangkan oleh ESRI
(Environment Science & Reasearch Institue) yang merupakan kompilasi fungsi-fungsi dari berbagai macam software GIS yang bebeda seperti GIS desktop, server, GIS berbasis web. Software ini mulai dirilis oleh ESRI pada
tahun 2000. Produk utama dari ArcGIS adalah ArcGIS desktop, dimana ArcGIS
desktop merupakan software GIS profesional yang komprehensif. ArcGIS
12
1. ArcMap, adalah aplikasi utama unuk kebanyakan proses GIS dan
pemetaan dengan komputer. ArcMap memiliki kemapuan untuk
visualisasi, membangun database spasial yang baru, memilih (query), editing, membuat layout peta, analisis dan pembuatan tampilan akhir
dalam laporan-laporan kegiatan.
2. ArcEditor, memiliki kemampuan sebagaimana ArcView dengan tambahan peralatan untuk memanipulasi berkas shapefile dab geodatabase.
3. ArcCatalog, adalah aplikasi yang berfungsi mengatur/ mengorganisasi berbagai macam data spasial yang digunakan dalam pekerjaan SIG. Fungsi ini meliputi tools untuk menjelajah (browsingi), mengatur (organizing), membagi (distribution) dan menyimpan (documentation) data-data SIG.
4. ArcGlobe, berfungsi untuk menampilkan peta secara 3D ke dalam bola dunia dan dapat dihubungkan langsung dengan internet.
5. ArcScene berfungsi untuk mengolah dan menampilkan peta-peta kedalam bentuk 3D.
6. ArcToolbox, terdiri dari kumpulan menu yang berfungsi sebagai
tools/perangkat dalam melakukan berbagai macam analisis keruangan.
E.Overlay Data Pada ArcGIS
Overlay merupakan proses penyatuan data dari lapisan layer yang berbeda atau dengan kata lain penggabungan beberapa peta seperti kontur, landuse, pemukiman, jalan, dan lainnya menjadi satu peta yang memiliki informasi
13
Sumber: http://resources.arcgis.com/encommunities/geodata/071.
Gambar 3.3 Overlay peta
Ada bebera fasilitas yang dapat digunakan untuk menggabungkan
beberapa peta yang berbeda (overlay), yaitu: 1. Dissolve
Dissolve adalah suatu proses untuk menghilangkan batas antara poligon yang mempunyai data atribut yang identik atau sama dalam poligon yang
berbeda. Kegunaan dissolve untuk menghilangkan garis-garis poligon dan menggabungkan poligon-poligon yang terpisah menjadi sebuah poligon
besar dengan atribut yang sama.
2. Merge
Merge adalah proses penggabungan dua atau lebih layer menjadi satu buah layer dengan atribut yang berbeda dan atribut-atribut tersebut saling
mengisi dan layer-layernya saling menempel satu sama lain.
3. Clip
14 4. Intersect
Intersect yaitu suatu operasi yang berfungsi untuk memotong sebuah layer yang memilik data dari kedua layer.
5. Union
Union berfungsi untuk menggabungkan layer/ peta dengan layer lainnya.
F. Kerapatan Jaringan Stasiun Hujan
Dalam mempersiapkan data untuk analisis hidrologi untuk berbagai
kepentingan pengembangan sumber daya air terdapat dua masalah pokok, yaitu
:
a. Ketetapan tentang jumlah stasiun hujan dan stasiun hidrometri (stasiun
pengamatan) yang digunakan dalam analisis, termasuk didalam pola
penyebaran stasiun dalam wilayah sungai bersangkutan.
b. Berapa besar ketelitian yang dapat dicapai oleh suatu jaringan pengamatan
dengan kerapatan tertentu.
Jaringan dalam pengertian ini dimaksudkan sebagai satu sitem yang
terorganisasi untuk mengumpulkan data (hidrologi) secara optimum untuk
berbagai kepentingan. Dalam memperhatikan hal tersebut, satu set stasiun
hujan atau stasiun hidrometri dapat disebut sebagai jaringan (network) bila terdapat keterikatan (coherence) observasi dalam tingkat tertentu dari kejadian-kejadian (phenomena) yang diukur. Keterikatan tersebut akan meningkat dengan meningkatnya kerapatan jaringan.
Kerapatan jaringan dinyatakan dalam satu stasiun tiap luas tertentu,
misalnya 1 stasiun 200 �� . Dalam merencanakan jaringan, terdapat dua hal
yang penting yang perlu dipertimbangkan yaitu :
a. Menentukan berapa jumlah stasiun yang diperlukan
b. Lokasi stasiun-stasiun itu akan dipasang
G.Curah Hujan Rerata Daerah Harian Maksimum Metode Poligon Thiessen
Metode poligon Thiessen ini memperhitungkan bobot dari masing-masing
stasiun yang mewakili luasan di sekitarnya. Pada suatu luasan di dalam DAS
15
terdekat, sehingga hujan yang tercatat pada suatu stasiun mewakili luasan
tersebut. Metode poligon Thiessen digunakan apabila penyebaran stasiun hujan di daerah yang ditinjau tidak merata. Hitungan curah hujan rerata dilakukan
dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari setiap stasiun.
Cara pembentukan poligon Thiessen adalah sebagai berikut:
a. Stasiun pencatat hujan digambarkan pada peta DAS yang ditinjau
termasuk stasiun hujan diluar DAS yang berdekatan.
b. Stasiun-stasiun tersebut dihubungkan dengan garis lurus (garis terputus)
sehingga membentuk segitiga-segitiga yang sebaiknya mempunyai sisi
dengan panjang yang kira-kira sama.
c. Dibuat garis pada sisi-sisi segitiga seperti ditunjukkan dengan garis penuh.
d. Garis-garis berat tersebut membentuk poligon yang mengelilingi tiap
stasiun. Setiap stasiun mewakili luasan yang dibentuk oleh poligon.
e. Luas tiap poligon diukur dan kemudian dikalikan dengan kedalaman hujan
di stasiun yang berada di dalam poligon.
f. Jumlah dari hitungan pada butir e untuk semua stasiun dibagi dengan luas daerah yang ditinjau menghasilkan hujan rerata daerah tersebut,yang
dalam bentuk matematik mempunyai bentuk sebagai berikut:
16
Gambar 3.5 Poligon Thiessen
H.Standar WMO (World Meteorogical organization)
Pada umumnya daerah hujan yang terjadi lebih luas dibandingkan dengan
daerah hujan yang diwakili oleh stasiun penakar hujan atau sebaliknya, maka
dengan memperhatikan pertimbangan ekonomi, topografi dan lain-lain harus
ditempatkan stasiun hujan dengan kerapatan optimal yang bisa memberikan
data dengan baik untuk analisis selanjutnya. Untuk tujuan ini, Badan
Meteorologi Dunia atau WMO menyarankan kerapatan minimum jaringan
stasiun hujan sebagai berikut (Linsley, 1986).
P1
P2
P3 P4
A1
A2
17
Tabel 1.1 Kerapatan Minimum yang Direkomendasikan WMO
No. Tipe
I. Analisis Kerapatan dan Pola Penyebaran Stasiun Hujan Metode Kagan-Rodda
Penetapan jaringan stasiun hujan tidak hanya terbatas pada penetapan
jumlah stasiun yang dibutuhkan dalam suatu DAS, namun juga tempat dan pola
penyebarannya. Petunjuk yang bersifat kualitatif diberikan oleh Rodda (1970),
yaitu dengan memanfaatkan koefisien korelasi hujan (Harto, 1993). Hal ini
masih harus dikaitkan dengan keadaan sekitarnya yang menyangkut masalah
ketersediaan tenaga pengamat dan pola penyebarannya.
Pada penelitian yang dilakukan Kagan (1972), untuk daerah tropis yang
hujannya bersifat setempat dengan luas penyebaran yang sangat terbatas
mempunyai variasi ruang untuk hujan dengan periode tertentu adalah sangat
tidak menentu meskipun sebenarnya menunjukkan suatu hubungan sampai
tingkat tertentu (Dalam Harto, 1993). Persamaan-persamaan yang
dipergunakan untuk analisis jaringan Kagan-Rodda adalah sebagai berikut
18 L = 1,07 √�
�
Dimana :
r(d) = Koefisien korelasi untuk jarak stasiun sejauh d r(0) = Koefisien korelasi untuk jarak yang sangat pendek d = Jarak antar stasiun (km)
Penentuan lokasi pos hidrologi harus memperhatikan beberapa kriteria
sebagai berikut :
1. Kriteria umum :
a) Memperhatikan hasil evaluasi kerapatan jaringan pos hidrologi yang
telah ada.
b) Didasarkan pada hasil kajian kebutuhan rehab / penambahan /
pembangunan pos berdasarkan tingkat akurasi yang telah ditetapkan
dengan memprtimbangkan pendanaan dan sumber daya manusia yang
tersedia serta rencana pengembangan sumber daya air.
c) Penentuan jenis pos hidrologi (alat biasa/otomatik/telemetri) perlu
memperhatikan tujuan, ketelitian data yang diinginkan dan rencana
pengembangan sumber daya air.
d) Telah ada kesepakatan dengan pemilik tanah/tanah yang akan
digunakan sebagai lokasi pos hidrologi (status tanah tidak dalam
sengketa).
e) Lokasi pos diusahakan dekat dengan permukiman penjaga
pos/penduduk dan mudah jangkauannya (untuk tujuan keamanan dan
kemudahan dalam pelaksanaan pencatatan/inpeksi pos).
f) Tidak membangun pos hidrologi pada lokasi yang sama/berdekatan
19
g) Ada lahan tambahan untuk membangun pos jaga yang berfungsi
sebagai ruang kerja penjaga pos dalam menjalankan tugas-tugasnya
(khusus pos klimatologi).
h) Untuk pos berbasis Global Standard For Mobile Communications
(GSM), lokasi yang dipilih harus mempertimbangkan kekuatan signal provider yang akan digunakan.
i) Pos/stasiun hidrologi yang dibangun agar dilengkapi :
- Bangunan pos hidrologi
- Lokasi pos dapat mewakili gambaran distribusi hujan DAS.
- Ada ruang terbuka diatas lokasi pos terbesar ° yang diukur dari
garis tengah pos.
- Jarak pos dengan pohon/bangunan terdekat minimal sama dengan
tinggi pohon/bangunan tersebut.
- Diusahakan berada pada lahan datar.
b) Pos duga air
- Lokasi pos pada saat banjir air sungai tidak melimpah
- Pada lokasi pos tidak terpengaruh pengempangan (arus balik),
pasang surut atau aliran lahar.
- Tersedia penampang kendali (section contlor).
- Terletak pada alur sungai lurus sepanjang 4 kali lebar sungai
rata-rata pada saat banjir.
- Penampang melintang sungai yang uniform sehingga penyebaran
aliran merata dalam satu palung sungai.
- Penampang sungai mempunyai struktur geologi yang stabil.
- Tersedia lokasi pengukuran debit dan muka air pada saat air
20
- Tersedia lokasi untuk pemasangan sarana pengukuran debit,
misalnya untuk cable way dan kereta gantung.
- Memungkinkan untuk ditingkatkan menjadi pos telemetri.
c) Pos pemantauan kualitas air
Penentuan dan pemilihan lokasi pos pemantauan kualitas air perlu
mempertimbangkan :
- Kegunaan data yang akan dipantau (tujuan dari pemeriksaan)
- Pemanfaatan sumber-sumber air.
- Lokasi pencemar baik yang sumber titik (point sources) maupun tersebar (non points sources) untuk sumber pencemar dari kegiatan permukian, industri, pertanian dan kehutanan.
- Bangunan air yang sudah ada/sarana pengambilan contoh air
(misalnya adanya jembatan, pos duga air dan bendung)
- Pemilihan lokasi pemantauan kualitas air minimal ada yang
mewakili sebagai baseline station (lokasi pos pemantauan yang terletak pada daerah yang belum terpengaruh aktivitas manusia),
impact station (lokasi pos pemantauan yang terletak pada daerah yang sudah terpengaruh aktivitas manusia dan pemanfaatan
sumber air) dan lokasi pemantauan khusus untuk sumber
pencemaran zat-zat berbahaya.
K.Pemilihan Tipe Bangunan Pos Duga Air
Pemilihan tipe bangunan khusus untuk pos duga air ditetapkan
berdasarkan ketentuan sebagai berikut :
1. Tipe konsol
Tebing sungai mudah dicapai, curam,stabil dan terdiri dari batuan keras.
2. Tipe pembilas
Tebing sungai landai, tidak terdiri dari batuan keras dan air sungai tidak
berkadar sedimen tinggi.
3. Tipe kerangka
21
BAB IV
METODE PENELITIAN
A.Lokasi Penelitian
Sungai Opak-Oyo atau kali Opak-Oyo adalah nama sungai yang mengalir
di Daerah Istimewa Yogyakarta. Alirannya melintasi Kabupaten Sleman dan
Kabupaten Bantul. Sungai ini juga melintas sisi barat Taman Wisata Candi
Prambanan dan pernah menjadi batas wilayah Kesultanan Yogyakarta dengan
Kesunanan Surakarta. Dapat kita lihat pada Gambar 4.1 Peta DAS Kali
Opak-Oyo, berikut :
22
B.Bagan Alir Penelitian
Langkah-langkah penelitian dalam tugas akhir ini sebagai berikut :
Gambar 4.1 Bagan alir penelitian
Tinjauan pustaka
Pengumpulan data sekunder
Data pos hujan
Data curah hujan
Peta DAS Kali
Opak Standar (WMO)
Analisis Kerapatan Jaringan (WMO)
Analisis Stasiun Hujan Kagan Rodda
Koefisien Variasi Koefisien korelasi Luas DAS Radius Korelasi
Kesalahan Kerapatan (%)
Gambar jaringan Segitiga Kagan Rodda
Hasil dan pembahasan
Kesalahan Interpolasi (%)
Kesimpulan Dan Saran
23
C.Konsep Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis jaringan pos hidrologi pada
Satuan Wilayah Sungai (SWS) Opak-Oyo dengan beberapa tahapan yaitu :
1) Tahapan persiapan
Evaluasi jaringan pos hidrologi yang telah ada (eksisting) berdasarkan hasil rasionalisasi pos hidrologi atau program pembangunan pos baru.
2) Pengumpulan data
Berdasarkan peta topografi dapat ditentukan parameter DAS seperti:
batas-batas DAS, jumlah DAS, luas DAS, kemiringan sungai dll.
Kerapatan jaringan pos hujan dapat ditentukan dengan metode kagan
dengan cara sebagai berikut:
a. Memilih pos hujan yang dapat mewakili SWS.
b. Dari jaringan stasiun hujan yang tersedia, dapat dihitung nilai
koefisien variasi (Cv).
c. Dari jaringan stasiun hujan yang tersedia dapat dicari hubungan antara
jarak stasiun dengan koefisien korelasi.
d. Hubungan antara jarak stasiun dengan korelasi dibuat dalam bentuk
lengkung eksponensial. Dari hasil persamaan yang diperoleh besaran r (o) dan p.
e. Dengan besaran tersebut, dapat dihitung besarnya kesalahan perataan
hujan dan kesalahan dalam interpolasi.
f. Setelah jumlah stasiun ditetapkan pada suatu SWS, selanjutnya
ditentukan besarnya jumlah pos yang memenuhi berdasarkan hasil
sebelumnya, selanjutnya digambar jaringan-jaringan segitiga sama sisi
dengan panjang sisi sama dengan “ l ”.
24
Langkah selanjutnya yang dilakukan analisa metode kagan adalah
penyusunan prioritas kegiatan yang perlu dilakukan terhadap pos
hidrologi yang ada. Adapun tahapan dalam pembuatan peta jaringan pos
hidrologi adalah peta jaringan existing pos hidrologi dibuat terlebih dahulu dan setelah analisa rasionalisasi selesai dilakukan dan sudah
diperoleh jumlah pos hidrologi yang ideal baru dibuat peta jaringan pos
hidrologi secara final. Pendekatan yang digunakan dalam perencanan
jaringan pos hidrologi adalah metode yang mengacu kepada WMO
(World Meteorological Organization).
D.Pengumpulan Data
Untuk melakukan analisis data Kali Opak menggunakan software ArcGIS
10.1 diperlukan berbagai data seperti data curah hujan yang nantinya akan
diinput untuk disimulasikan ke dalam softwareArcGIS 10.1 data sekunder. Berdaskan cara memperoleh data yang dibutuhkan dalam penelitian ini
yaitu menggunakan data sekunder. Dimana data sekunder ialah data yang
diperlukan untuk membantu dalam menganalisis data yang diperoleh dari
instansi-instansi terkait. Contohnya dalam penelitian ini data yang diperoleh
dari Dinas Pekerja Umum (PU), Hidrologi, Balai Besar Wilayah Serayu Opak
(BBWS). Berikut data-data yang digunakan :
1. Data Topografi berupa SHP (Shapfile) yang diperoleh dari Balai Besar Wilayah Serayu Opak (BBWS). Digunakn untuk membuat Daerah Aliran
Sungai Kali Opak sebagai input data pada program softwareArcGIS 10.1.
2. Data Hidrologi diperoleh dari Balai Besar Wilayah Serayu Opak (BBWS)
bagian Hidrologi. Data pengamatan meliputi 20 stasiun hujan dari tahun
2000 s/d 2015, yaitu: stasiun Panggang, Pundong, Pajangan, Nyemengan,
Gemawang, Prumpung, Kemput, Terong, Karang Ploso, Santan, Tanjung
Tirto, Plataran, Bronggang, Kedung Keris, Bejingawen, Plaosan,
25
E.Kesulitan Penelitian
Dalam menganalisis wilayah DAS kali Opak-Oyo salah satu kesulitan
yang dicapai oleh penulis yaitu kurang pahamnya menggunakan software
ArcGIS 10.1. serta kesalahan atau kurang teliti pada saat memasukkan angka menggunakan excel.
26
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.Analisis Hidrologi
Dalam analisis hidrologi dilakukan beberapa analisis yaitu analisis curah
hujan rerata daerah, analisis kerapatan stasiun hujan, analisis jarak antar stasiun
dan analisis koefisien korelasi, analisis koefisien variasi dan peta jaringan
kagan rodda. Adapun hasil berdasarkan pengumpulan data sekunder untuk
stasiun hujan diDAS Opak-Oyo terdapat 20 stasiun hujan. Dapat kita lihat pada
Gambar 5.1 peta poligon thiessen DAS Kali Opak berikut :
Gambar 5.1 Peta Poligon Thiessen DAS Kali Opak-Oyo
Berdasarkan Gambar 4.1 Peta DAS Kali Opak-Oyo Dan Sebaran Stasiun
Hujan dan Gambar 5.1dapat kita lihat stasiun hujan yang berada diDAS
27
B.Analisis Kerapatan Jaringan Stasiun Hujan Berdasarkan Standar WMO (World Meteorological Organization)
Analisis kerapatan stasiun hujan berdasarkan standar WMO, didasarkan
pada luasan daerah pengaruh masing-masing stasiun. Berdasarkan
pengumpulan data – data sekunder untuk stasiun hujan diDAS Opak-Oyo
terdapat 20 stasiun hujan dan Berdasarkan hasil analisis terdapat 3 stasiun
hujan dengan kondisi sulit, yaitu : stasiun sanden, stasiun beran dan stasiun
angin-angin. Yang dimaksud dalam kondisi sulit yaitu kondisi dimana stasiun
yang tidak termasuk dalam DAS kali Opak-Oyo atau kondisi dimana stasiun
hujan yang tidak terlalu berpengaruh di DAS Kali Opak-Oyo. Berikut ini hasil
dari nilai luas daerah pengaruh (km2) persatu pos hujan menurut standar WMO, yakni :
Tabel 5.1 Hasil Analisis Kerapatan Stasiun Hujan berdasarkan Standar WMO
NO Stasiun Koordinat Luas Poligon Thiessen
(km2)
15 Bejingawen 110,6994 -7,8383 172,2552
28
Lanjutan Tabel 5.1 Hasil Analisis Kerapatan Stasiun Hujan berdasarkan
Standar WMO
Pada umumnya daerah hujan yang terjadi lebih luas dibandingkan dengan
daerah hujan yang diwakili oleh stasiun penakar hujan atau sebaliknya, maka
dengan memperhatikan pertimbangan ekonomi, topografi dan lain-lain harus
ditempatkan stasiun hujan dengan kerapatan optimal yang bisa memberikan
data dengan baik untuk analisis selanjutnya. Untuk tujuan ini, Kriteria Badan
Meteorologi Dunia atau WMO (World Meteorological Organization)
menyarankan kerapatan minimum jaringan stasiun hujan untuk daerah
pegunungan beriklim sedang, mediteran dan daerah tropis 100 – 250
km2/stasiun.
Dari hasil evaluasi menggunakan standar WMO (World Meteorological Organization) terdapat 2 stasiun yang tidak memenuhi kerapatan yang di sarankan oleh standar WMO yaitu stasiun panggang dan stasiun plaosan.
Untuk itu perlu dilakukannya rasionalisasi untuk mendapatkan sebaran dan
jumlah stasiun hujan yang efektif.
C.Jarak Antar Stasiun Dan Koefisien Korelasi
Dengan jaringan stasiun hujan yang tersedia dapat di cari nilai jarak antar
stasiun hujan dan koefisien korelasi antar stasiun. Jarak antar stasiun hujan
dapat dilakukan dengan menggunakan softwareArcGIS 10.1. dan nilai korelasi dapat dicari menggunakan data curah hujan. Penelitian ini menggunakan data
curah hujan pada tahun 2013 dengan cara membuat grafik regresi hubungan
antara data curah hujan bulanan dengan antara kedua stasiun. Berikut adalah
salah satu contoh stasiun curah hujan daerah Panggang dengan daerah
29
Gambar 5.2 Contoh Hasil Korelasi Antar Stasiun (Stasiun Panggang-Stasiun Pundong)
Setelah didapat nilai Korelasi antar stasiun hujan, kemudian hasil Dari
nilai Gambar 5.2 dapat kita rekapilasi nilai korelasi antar stasiun hujan
kedalam tabel supaya lebih mudah untuk mengetahui hasil korelasi antar
stasiun hujan. dapat kita lihat pada tabel 5.2 berikut. Kemudian kita juga
dapat menentukan jarak antar stasiun hujan dengan menggunakan Peta DAS
30
Tabel 5.2 Rekapilasi Nilai Korelasi Antar Stasiun Hujan DAS Kali Opak-Oyo
31 Tabel 5.3 Hasil Jarak Antar Stasiun DAS Kali Opak-Oyo
32
Berdasarkan dari data Jarak Antar Stasiun DAS Kali Opak-Oyo didapat
nilai rata-rata jarak antar stasiun yaitu : 21,848 km. dari kedua hasil data dapat
dihitung parameter Kagan dengan membuat persamaan Exponensial antara
jarak stasiun dan korelasi stasiun hujan seperti pada Gambar 5.3 berikut
Gambar 5.3 Grafik Hubungan Antara Jarak Stasiun Dan Korelasi
Berdasarkan Gambar 5.3 Grafik Hubungan Antara Jarak Stasiun Dan
Korelasi di peroleh persamaan sebagai berikut :
r(o ) = 0,4541-0,007x (5.1)
Persamaan tersebut, dapat di peroleh nilai parameter Kagan dengan
melakukan pemadanan antara persamaan yang dihasilkan dengan rumus dasar
yang diterapkan oleh Kagan. Nilai parameter yang diperoleh adalah 0,4541
untuk koefisien korelasi (r(o)) dan 1257,101908 Km untuk jarak pos yang
menyebabkan korelasi berkurang (d(o)). Dapat diperoleh besaran d(o) dengan
menggunakan nilai rata-rata d dan r(d) dan persamaan (5.1). maka sebelum
mencari nilai-nilai tersebut kita terlebih dahulu menghitung Koefisien Variasi.
y = 0,4541e-7E-04x
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
33
D. Koefisien Variasi
Untuk mendapatkan nilai koefisien variasi hujan diperoleh dengan
meratakan seluruh data hujan dan selanjutnya dihitung standar deviasi dan
rata-ratanya.
Cv : koefisien variasi hujan didasarkan pada stasiun hujan yang ada
E : persentasi kesalahan yang diijinkan
ṕ : hujan rerata tahunan
Melalui nilai standar deviasi dan hasil rata-ratanya diperoleh nilai
34
E.Kesalahan Perataan dan Kesalahan Interpolasi
Dari hasil parameter yang diperoleh, dapat dilakukan analisis terhadap
jaringan pos hujan yang ada pada DAS Kali Opak-Oyo. Analisis yang
dilakukan meliputi kesalahan interpolasi, kesalahan rata-rata dan jarak antara
pos serta jumlah pos yang ideal yang tersedia berdasarkan tingkat
kesalahannya. Berikut dapat dilihat dari tabel 5.4.
35
Tabel 5.4 Perhitungan Jumlah Pos, Kesalahan Perhitungan, Kesalahan
Interpolasi Dan Jarak Antar Pos Pada DAS Kali Opak-Oyo
n Cv r(0) A (KM) d(0) Z1 (%) Z2 (%) L (km)
Berdasarkan Tabel 5.4 jumlah stasiun hujan yang tersedia di lokasi DAS
Kali Opak-Oyo sebanyak 17 stasiun hujan dengan nilai kesalahan < 5% yaitu
sebesar 7,7198 %. Nilai tersebut sudah cukup kecil dan sudah cukup baik untuk
di pertahankan, namun distribusi lokasi penyebarannya posnya perlu ditinjau
kembali sesuai dengan metode Kagan dengan jarak antar pos hujan 12,4841
Km. Selanjutnya dapat digambar jaring-jaring segitiga sama sisi dengan
panjang sisi sama dengan jarak antar stasiun hujan (L).
F. Rekomendasi Stasiun Pos Baru
Berdasarkan dari peta jaring kagan Rodda dengan luas 2314,1844 Km2 terdapat sebaran pos yang sudah sesuai dengan reposisi atau sudah sesuai
dengan penempatan semula, sehingga kita hanya memerlukan beberapa
penambahan atau Rekomendasi sebaran pos hujan baru. Yang dapat kita lihat
36
37
38
Berdasarkan Gambar 5.4 peta jaring segitiga stasiun baru metode Kagan
Rodda pada DAS kali Opak-Oyo dan Gambar 5.5 peta poligon thiessen das kali
opak-oyo dan rekomendasi pos baru dengan peta jaring kagan-rodda, terdapat 20
stasiun hujan dan kami merekomendasikan 4 pos stasiun hujan. sehingga untuk
jumlah keseluruhan Stasiun hujan DAS Kali Opak-Oyo yaitu 24 Stasiun hujan
dan sudah termasuk pada Rekomendasi Pos baru, dapat dilihat pada Tabel 5.5
Hasil rekomendasi Pos Stasiun hujan baru berdasarkan Kerapatan Stasiun Hujan
menurut Standar WMO, berikut :
Tabel 5.5 Hasil rekomendasi pos stasiun hujan baru berdasarkan Kerapatan
Stasiun Hujan menurut Standar WMO
NO Stasiun Koordinat Luas Poligon
Thiessen (km2)
15 Bejingawen 110,6994 -7,8383 172,2558
16 Plaosan 110,6847 -8,005 149,4090
17 Gedangan 110,6822 -7,9436 137,8038
18 Beran 110,3581 -7,7306 9,1892
39
Lanjutan Tabel 5.5 Hasil rekomendasi pos stasiun hujan baru berdasarkan
Kerapatan Stasiun Hujan menurut Standar WMO
20 Angin - Angin 110,3706 -7,6736 9,3847
21 A 110,514 -8,118 83,1818
22 B 110,569 -8,021 177,6108
23 C 110,627 -8,118 128,9389
24 D 110,74 -8,119 275,5495
40
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
A.Kesimpulan
Dari hasil dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan pengumpulan data sekunder untuk stasiun hujan DAS
Opak-Oyo terdapat 20 stasiun hujan. Dan berdasarkan hasil analisis terdapat 3
stasiun hujan dengan kondisi sulit. Dan dari hasil evaluasi menggunakan
standar WMO (World Meteorological Organization) menyarankan
kerapatan minimum jaringan stasiun hujan untuk daerah pegunungan
beriklim sedang, mediteran dan daerah tropis 100 – 250 km2/stasiun, sehingga terdapat 2 stasiun yang tidak memenuhi kerapatan yang di
sarankan oleh standar WMO. Untuk itu perlu dilakukannya rasionalisasi
untuk mendapatkan sebaran dan jumlah stasiun hujan yang efektif.
2. Berdasarkan Gambar 5.4 peta jaring segitiga stasiun baru metode Kagan
Rodda pada DAS kali Opak-Oyo, terdapat 20 stasiun hujan dan kami
merekomendasikan 4 pos stasiun hujan. sehingga untuk jumlah
keseluruhan Stasiun hujan DAS Kali Opak-Oyo yaitu 24 Stasiun hujan dan
sudah termasuk pada Rekomendasi Pos baru, dapat dilihat pada Tabel 5.5
Hasil rekomendasi Pos Stasiun hujan baru berdasarkan Kerapatan Stasiun
Hujan menurut Standar WMO Sehingga sebaran pos pada DAS Kali
Opk-Oyo sudah memenuhi untuk kondisi yang ideal.
B.Saran
Dari penelitian yang telah dilakukan, beberapa hal yang dapat
dikembangkan untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut :
1. Perlu dilakukan rasionalisai jaringan pos hidrologi dengan peningkatan
fungsi pos hidrologi yang sudah ada dan reposisi pos sesuai lokasi yang
telah ditentukan dan perlu dilakukan rasionalisasi untuk mendapatkan
41
2. Perlu dilakukan rekomendasi stasiun baru yang terletak di DAS Kali
DAFTAR PUSTAKA
Junaidi Rahmad (2015), “Kajian Rasionalisasi Jaringan Stasiun Hujan Pada Ws
Parigi-Poso Sulawesi Tengah Dengan Metode Kagan Rodda Dan Kriging”. Malang : Universitas Briwijaya Malang.
Rodhita Muhammad (2012),“Rasionalisasi Jaringan Penakarhujan Di Das
Kedungsoko Kabupaten Nganjuk”. Malang : Universitas Briwijaya Malang.
Sutapa Wayan (2012), Meliputi Tentang Rasionalisasi Pos Hidrologi Pada
SatuanWilayah Sungai (SWS) Lambunu-Buol Dengan Metode Kagan.Universitas Tadulako Palu.
Sri Harto (1993), “Analisis Hidrologi”. Jakarta : PT. GramediaPustakaUtama Triatmodjo, Bambang (2008), “Hidrologi Terapan”.Teknik Sipil UGM
Yulianti Emi, (2011),” Sebaran Alat Pengukur Hujan di Kota Jayapura”. Malang
: ITN Teknik Sipil ITN Malang.
Hallaf H.p (2006), “Daerah Aliran Sungai”. Geografi Universitas Indonesia.
Suyono (2006), “Siklus Hidrologi”. Fakultas Geografi UGM.
Asdak, Chay (2004), “Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (edisi
kedua)”. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Linsley, Ray K, M.A. Kohler dan JLH Pualhus. 1986. Hidrologi Untuk Insinyur.(Terjemahan). Jakarta : Erlangga
.
Sumber : https:/www.google.co.id/gambar+siklus+hidrologi/ Sumber : https://jurnalbumi.com/daerah-aliran-sungai/
Sumber : Penggunaan Check Dam Dalam Usaha Menanggulangi Erosi Alur. Prasetyo A,. dan Afilani N,E.
