ANALISIS HUJAN, DEBIT PUNCAK LIMPASAN DAN
VOLUME GENANGAN DI SEKITAR GEDUNG GRAHA
WIDYA WISUDA - FEMA, KAMPUS IPB DARMAGA BOGOR
MUHAMMAD IHSAN
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Gedung Graha Widya Wisuda - FEMA, Kampus IPB Darmaga Bogoradalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan daripenulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Genangan di Sekitar Gedung Graha Widya Wisuda - FEMA, Kampus IPB Darmaga Bogor. Dibimbing oleh BUDI INDRA SETIAWAN.
Kampus IPB Darmaga merupakan wilayah yang mengalami banjir ketika hujan lebat terjadi, khususnya sekitar wilayah Gedung Graha Widya Wisuda (GWW), Jalan Ramin, dan Jalan Kamper (FEMA). Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh dan menganalisis data-data hujan, topografi, dan tata guna lahan untuk perencanaan sistem drainase zero-runoff berupa debit puncak limpasan dan volume genangan. Berdasarkan analisis kecocokan dengan metode Smirnov-Kolmogorov dan analisis parameter statistik diperoleh distribusi Gumbel merupakan yang terbaik. Curah hujan harian maksimum (R24) untuk periode
ulang 2 tahun adalah 125.68 mm. Surveying kondisi topografi menghasilkan 3 Daerah Tangkapan Air dengan 13 Sub DTA. Hasil perhitungan debit puncak limpasan dengan metode rasional adalah 0.278 m3/detik untuk sub DTA 1A, 0.385 m3/detik untuk sub DTA 1B, 0.297 m3/detik untuk sub DTA 1C, 0.415 m3/detik sedangkan pada Sub DTA 2G volume genangan adalah 395.53 m3.
Kata Kunci : debit puncak limpasan, hujan, volume genangan, zero runoff
ABSTRACT
MUHAMMAD IHSAN. Analysis of Rainfall, Peak Runoff and Volume of Puddles at Graha Widya Wisuda Building - FEMA, Bogor Agricultural University, Darmaga Bogor. Advised by BUDI INDRA SETIAWAN.
IPB Darmaga’s Campus is a region that experienced flood when heavy rain occurred, especially around Graha Widya Wisuda building, Ramin Street, and Kamper Street (FEMA)’s region. This research aims to acquire and analyze rainfall, topography, and landuse data for planning data of zero-runoff drainage system which are peak runoff and volume of puddle data. Based on goodness-of-fit tests using Smirnov-Kolmogorov and statistical parameter analysis, it is acquired that Gumbel distribution is the best. Maximum daily rainfall (R24) for 2
year return period is 125.68 mm. Topographical condition’s survey produces 3
ANALISIS HUJAN, DEBIT PUNCAK LIMPASAN DAN
VOLUME GENANGAN DI SEKITAR GEDUNG GRAHA
WIDYA WISUDA - FEMA, KAMPUS IPB DARMAGA BOGOR
MUHAMMAD IHSAN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Nama : Muhammad Ihsan
NIM : F44100003
Disetujui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr. Ketua Departemen
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak tanggal 10 Februari 2014 hingga 23 April 2014 ini adalah Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Gedung Graha Wisuda - FEMA, Kampus IPB Darmaga Bogor.
Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua penulis yang selalu memberikan dukungan, baik dukungan moral hingga dukungan material, sehingga penulis dapat melaksanakan kegiatan penelitian dengan baik.
2. Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan M.Agr, sebagai dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan yang bermanfaat dalam penyusunan laporan ini.
3. BMKG Darmaga atas bantuannya dalam menyediakan data curah hujan harian maksimum 10 tahun.
4. Angga Nugraha, Cindhy Ade Hapsari, Dodi Wijaya, Hendy K. Rajasa, dan M. Chandra Yuwana selaku teman seperjuangan selama menjalani penelitian.
5. Asiyah Azmi, yang telah memberikan semangat dan nasihat, serta membantu dalam penyempurnaan skripsi ini.
6. Seluruh teman-teman SIL angkatan 47 atas segala kebersamaannya.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh karena itu penulis sangat menghargai saran dan kritik dari pembaca demi perbaikan di masa yang akan datang.
Bogor, Mei 2014
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
METODOLOGI PENELITIAN 2
Lokasi dan Waktu penelitian 2
Alat dan Bahan 2
Metode Penelitian 3
Studi Pustaka 3
Pengumpulan Data dan Informasi 3
Analisis Data 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Keadaan Umum Lokasi Penelitian 9
Analisis Hujan 9
Analisis Kondisi Topografi dan Tata Guna Lahan Lokasi Penelitian 12
Analisis Intensitas Hujan dan Debit Puncak limpasan 15
Analisis Volume Genangan 17
SIMPULAN DAN SARAN 21
Simpulan 21
Saran 21
DAFTAR TABEL
1 Koefisien limpasan untuk metode Rasional 8
2 Data curah hujan harian maksimum 10 tahun dalam mm (2004-2013) 10
3 Rekapitulasi hasil analisis curah hujan puncak selama periode ulang tertentu 10
4 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov-Kolmogorov 11
5 Hasil perhitungan S, Cs, Ck, dan Cv 11
6 Perbandingan S, Cs, Ck, dan Cv hasil perhitungan dan persyaratan 12
7 Pembagian DTA, Sub DTA, dan luasnya 13
8 Hasil perhitungan koefisien limpasan setiap Sub DTA 14
9 Intensitas hujan tiap DTA dengan periode ulang tertentu 15
10 Debit puncak limpasan pada sub DTA di lokasi penelitian 16
11 Hasil pengukuran volume genangan pada lima lokasi genangan 17
12 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A 18
13 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 1A 19
14 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A 20
15 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 2G 21
DAFTAR GAMBAR
Lokasi banjir (a) Jalan FEMA, (b) Lapangan parkir GWW 9
Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian 13
Peta DTA dan tata guna lahan lokasi penelitian 14
Lokasi genangan yang terjadi 17
Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub
DTA 1A 19
Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub
DTA 2G 20
DAFTAR LAMPIRAN
1 Nilai KT untuk metode distribusi Normal dan Log Normal 23
2 Nilai K untuk metode distribusi Log-Pearson Tipe III 24
3 Nilai Yn dan Sn untuk metode distribusi Gumbel 25
4 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Normal 26
5 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log Normal 27
6 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log-Person III 28
7 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Gumbel 29
8 Perhitungan nilai kritis uji Smirnov-Kolmogorov 30
9 Perhitungan statistik dasar untuk analisa frekuensi 31
10 Peta DTA dan tata guna lahan lokasi penelitian 32
11 Peta kontur dan arah aliran air GWW-FEMA-CCR-ASTRA 33
12 Daya serap tanah di berbagai kondisi lahan 34
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hujan merupakan salah satu faktor dalam konstruksi, dari konstruksi jalan hingga konstruksi bangunan gedung satu lantai atau bertingkat. Limpasan (runoff) dan genangan akibat hujan dapat menyebabkan kerusakan pada konstruksi apabila tidak ditanggulangi dengan tindakan preventif maupun tindakan adaptatif, berupa bangunan drainase dan konservasi air tanah. Perencanaan bangunan drainase dan konservasi tanah memerlukan analisis hujan untuk mengetahui data perencanaan dalam rancangan bangunan drainase dan konservasi air tanah.
Lasino (2002) menyatakan tiga aspek penting pengaruh banjir terhadap sifat bangunan, yaitu sifat fisis, sifat mekanis, dan sifat kimia. Pengaruh sifat fisis ditandai perubahan warna, pengelupasan lapis permukaan dinding, penyerapan air, kelembapan, dan porositas. Pengaruh sifat mekanis adalah penurunan kekuatan komponen bangunan akibat air terutama komponen organik yang kurang tahan terhadap pengaruh cuaca, seperti kayu dan bambu. Kandungan unsur kimia dalam air limpasan, seperti sulfat dan klorida dapat mempengaruhi stabilitas bangunan karena menimbulkan korosi.
Banjir di wilayah perkotaan dapat diklasifikasikan sebagai banjir akibat curah hujan lokal yang besar, banjir akibat luapan sungai, dan banjir bandang (Tingsanchali 2012). Kampus Institut Pertanian Bogor (IPB) Darmaga merupakan wilayah yang mengalami banjir ketika hujan lebat terjadi, khususnya sekitar wilayah Gedung Graha Widya Wisuda (GWW), Jalan Ramin, dan Jalan Kamper Fakultas Ekologi Manusia (FEMA). Daerah tersebut merupakan wilayah rutinitas harian mahasiswa, dosen, dan staf IPB. Selain itu, Gedung GWW merupakan gedung serbaguna yang sering digunakan untuk acara penting IPB, sehingga kejadian banjir akan mengusik kenyamanan pengguna Gedung GWW, oleh karena itu, perbaikan sistem drainase perlu dilakukan, dengan data perencanaan yang tepat dan mampu menghasilkan rancangan sistem drainase zero run-off di wilayah tersebut.
Perumusan Masalah
Masalah dalam penelitian ini adalah kejadian banjir di sekitar gedung GWW dan FEMA, Kampus IPB Darmaga, Bogor. Masalah tersebut dapat dirumuskan dalam beberapa hal, yaitu :
1. Apakah terjadi banjir di lokasi penelitian ?
2. Dimana titik-titik lokasi banjir terjadi pada lokasi penelitian ? 3. Berapa curah dan intensitas hujan pada lokasi penelitian ?
4. Bagaimana kondisi topografi dan tutupan lahan lokasi penelitian ? 5. Berapa debit puncak limpasan di lokasi penelitian ?
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini memperoleh dan menganalisis data hujan, topografi, dan tata guna lahan untuk perencanaan sistem drainase zero runoff berupa debit puncak limpasan dan volume genangan.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini menyediakan informasi berupa data kebutuhan perencanaan untuk merancang sistem drainase zero runoff.
Ruang Lingkup Penelitian
Lingkup penelitian ini terbatas pada analisis hujan, penentuan debit puncak limpasan dan volume limpasan.
METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi dan Waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan selama tiga bulan mulai tanggal 10 Februari 2014 hingga 23 April 2014. Penelitian dilakukan di sekitar area Gedung GWW, Jalan Ramin, dan Jalan Kamper, Kampus IPB Darmaga, Bogor. Lokasi penelitian tersebut terletak di antara garis lintang 6°33’22” Selatan hingga 6°33’46” Selatan dan garis bujur 106°43’32” Timur hingga 106°43’55” Timur.
Alat dan Bahan
Penelitian ini menggunakan alat berupa perangkat keras dan lunak. Perangkat keras yang digunakan berupa komputer, total station, tripod, payung, kompas, Global Positioning System (GPS), penggaris, pita ukur, kalkulator, dan bor biopori. Perangkat lunak berupa adalah Microsoft Word, Microsoft Excell, Google Earth, Surfer versi 10, dan ArcGIS versi 10.
Metode Penelitian
Tahapan penelitian digambarkan melalui bagan alir yang disajikan pada gambar 1.
Gambar 1 Bagan alir penelitian
Studi Pustaka
Studi pustaka dilakukan untuk menentukan metode analisis hujan, intensitas hujan, koefisien limpasan, penentuan DTA, perhitungan debit puncak limpasan, serta analisis volume genangan.
Pengumpulan Data dan Informasi 1. Data Curah Hujan
Penggunaan data curah hujan pada penelitian ini berupa data curah hujan harian maksimum selama 10 tahun dari stasiun cuaca BMKG Darmaga Bogor dan data curah hujan harian tiap jam selama periode penelitian dari stasiun cuaca Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB.
2. Kondisi Topografi
Data kondisi topografi berupa koordinat dan elevasi diperoleh melalui instrumen GPS dan total station Topcon GTS 235N. GPS digunakan untuk
Mulai
Studi Lapangan
Studi Literatur Pengolahan Data
-Data Primer : Lokasi dan kedalaman
banjir, kondisi sistem drainase, topografi, data infiltrasi. - Peta Daerah Tangkapan Air
(DTA) - Arah Aliran Air
mengetahui koordinat dan elevasi titik benchmark (BM). Total station digunakan untuk memperoleh data koordinat dan elevasi (X, Y, dan Z). Pengukuran dilakukan dengan 11 titik kontrol dan 2200 titik detail. Kondisi topografi digunakan untuk menentukan DTA pada lokasi penelitian.
3. Kondisi Tata Guna Lahan
Tata guna lahan beserta topografi akan mempengaruhi koefisien limpasan. Menurut Rajil (2011), koefisien limpasan merupakan perbandingan antara limpasan dan curah hujan. Data kondisi tata guna lahan diperoleh melalui citra satelit Google Earth akuisisi 2 April 2014. Kondisi tata guna lahan tersebut digunakan untuk menentukan koefisien limpasan lokasi penelitian.
4. Kemampuan Infiltrasi
Data infiltrabilitas diperoleh melalui uji infiltrabilitas pada lubang biopori dengan diameter 10 cm dan kedalaman 30 cm yang dibuat dengan menggunakan bor biopori. Lubang biopori dibuat sebanyak dua buah di DTA tempat terjadi genangan. Pengukuran dilakukan melalui pengisian lubang biopori dengan air dan pencatatan kebutuhan waktu untuk meresapkan air di dalam lubang biopori hingga habis. Kemudian, lubang biopori diisi kembali hingga penuh. Pengukuran dilakukan selama 7 jam.
Analisis Data
1. Analisis curah hujan maksimum
Tujuan analisis hujan memperoleh nilai curah hujan maksimum periode ulang tertentu melalui beberapa jenis distribusi frekuensi. Tujuan analisis frekuensi data hidrologi bertujuan untuk mengetahui peristiwa-peristiwa ekstrim (R24) yang berkaitan dengan frekuensi kejadian hujan melalui penerapan distribusi kemungkinan (Suripin 2003). Distribusi frekuensi berfungsi untuk mengetahui hubungan kejadian hidrologis ekstrim, seperti banjir, dengan jumlah kejadian, sehingga peluang kejadian ekstrim terhadap waktu dapat diprediksi (Bhim 2012). Jenis analisis distribusi frekuensi adalah distribusi normal, distribusi Log normal, distribusi Log-Person III, dan distribusi Gumbel untuk periode ulang 2 , 5, 10, 20, 25, dan 50 tahun. Data dalam analisis frekuensi berupa data curah hujan harian maksimum dalam tiap tahun.
a. Distribusi Normal
Persamaan dalam distribusi normal adalah :
T ̅ KTS...(1) Keterangan :
XT = perkiraan nilai periode ulang T tahunan
̅ = nilai rata-rata data S = deviasi standar data
KT = faktor frekuensi (lampiran 1)
b. Distribusi Log-Normal
Persamaan dalam distribusi Log-Normal adalah :
YT = perkiraan nilai periode ulang T tahunan
̅ = nilai rata-rata bentuk logaritmik data S = deviasi standar bentuk logaritmik data KT = faktor frekuensi (Lampiran 1)
c. Distribusi Log-Person III
Langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Pearson Tipe III adalah sebagai berikut.
- Data curah hujan diubah ke dalam bentuk logaritmik, X = log X - Nilai rata-rata dihitung melalui persamaan (3).
log ̅ ∑ni 1log i
n ...(3) - Nilai simpangan baku dihitung melalui persamaan (4)
s [∑ni 1(log i-log ̅)2
n-1 ]
0.5
...(4)
- Koefisien kemencengan dihitung melalui persamaan (5).
G n∑ni 1(log i-log ̅)3 kemencengan G, yang nilainya disajikan dalam lampiran 2.
- Perhitungan hujan atau banjir kala ulang melalui antilog log XT.
d. Distribusi Gumbel
Persamaan distribusi Gumbel adalah :
̅ S.K...(7) Keterangan :
̅ = harga rata-rata contoh uji. S = standar deviasi contoh uji.
Faktor probabilitas K untuk harga-harga ekstrim Gumbel dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.
K Tr- n
Sn ...(8) Keterangan :
Yn= reduce mean. Nilai ini tergantung jumlah contoh uji/data n (Lampiran 3)
Sn= reduce standard deviation. Nilai ini tergantung pada jumlah contoh
uji/data n (Lampiran 3)
YTr=reduce variate. Nilai ini dihitung melalui persamaan berikut :
Tr -ln{-ln Tr- 1
Tr }...((9) Dengan mensubstitusikan persamaan (9), persamaan (10) dihasilkan sebagai berikut:
Tr b 1
dengan a SSn dan b ̅- SnS n
Uji kecocokan jenis distribusi dilakukan pada keempat jenis distribusi tersebut. Uji ini bertujuan mengetahui tingkat kecocokan jenis distribusi untuk digunakan dalam analisis selanjutnya. (Agus 2013). Uji ini dilakukan dengan dua metode yaitu uji Smirnov-Kolmogorov dan uji parameter statistik. Menurut B.Azeez (2012), uji Smirnov Kolmogorov digunakan untuk menentukan contoh uji dari fungsi probabilitas yang kontinu.
2. Pembuatan peta kontur
Data koordinat X dan Y serta elevasi Z hasil pengukuran dengan menggunakan total station diolah dengan menggunakan pogram Surfer versi 10 dengan langkah-langkah berikut:
a. Data X, Y, dan Z diinputkan pada worksheet yang tersedia, serta disimpan dalam format .bln.
b. Data tersebut kemudian diolah dalam proses pembentukan grid dengan metode interpolasi Kriging. Menurut Saffet (2009) metode interpolasi
Inverse Distance Weighted (IDW) baik digunakan pada lokasi studi yang tidak terjal dan memiliki sebaran titik detail yang rata, sedangkan metode kriging lebih baik digunakan apabila sebaran titik detail yang dimiliki tidak rata.
c. Data grid hasil pengolahan kemudian akan diinterpretasikan sistem koordinatnya dengan sistem koordinat UTM WGS 1984 dengan satuan meter.
d. Peta kontur ditampilkan dengan menggunakan perintah new contour map, kemudian dipilih dokumen grid yang telah dibuat.
e. Arah aliran air ditampilkan dengan menggunakan menu map add 1
grid-vector layer.
3. Pembuatan peta landuse dan DTA
Pembuatan peta tata guna lahan dan DTA menggunakan citra satelit Google Earth, peta kontur, dan program ArcGIS versi 10 dengan langkah-langkah sebagai berikut.
a. Citra satelit Google Earth dengan cakupan lokasi penelitian disimpan dan dibuka dengan menggunakan program ArcGIS 10.
b. Citra satelit tersebut direktifikasi dengan memasukkan empat koordinat acuan, dan didigitasi sesuai jenis tutupan lahan. Kemudian poligon hasil digitasi ditambahkan informasi tutupan lahan dalam tabel atribut.
c. Peta kontur diimpor ke ArcGIS 10, ditumpangtindihkan ke peta tata guna lahan, dan dilakukan interseksi antara keduanya.
d. Batas-batas DTA ditentukan berdasarkan outlet dan arah aliran air dari kontur lahan. Kemudian, batas-batas sub DTA ditentukan berdasarkan
inlet saluran.
e. Peta DTA dan tata guna lahan diinterseksi sehingga diperoleh informasi tata guna lahan diperoleh untuk tiap-tiap DTA.
f. Luas tiap-tiap poligon dihitung dengan menggunakan ArcGIS 10.
4. Perhitungan intensitas hujan.
semakin lama semakin menurun. Perhitungan intensitas hujan menggunakan persamaan Mononobe (Suyono dan Takeda 1983) dengan rumus :
I 24
I = intensitas hujan (mm/jam) tc = waktu konsentrasi (jam)
R24 = curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm)
Perhitungan waktu konsentrasi menggunakan rumus Kirpich.
tc 0.87 x
L = jarak tempuh air atau panjang saluran (km) S = Kemiringan rata-rata saluran atau lintasan air.
5. Perhitungan koefisien limpasan
Koefisien limpasan untuk setiap DTA dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.
C = koefisien limpasan A = luas tutupan lahan (ha).
Nilai C yang digunakan adalah nilai C referensi dari McCuen pada Tabel 1 (1981).
6. Perhitungan debit puncak limpasan
Metode perhitungan debit puncak limpasan antara lain, metode rasional, Soil Conservation Service (SCS), dan modifikasi rasional (Needhidasan 2013). Theodore (2011) menyatakan metode rasional biasa dapat digunakan untuk wilayah studi dengan cakupan kecil, sedangkan untuk cakupan wilayah besar perlu digunakan metode modifikasi rasional.
Perhitungan debit puncak limpasan menggunakan metode rasional engan persamaan :
p 0.002778 C I A...(14)
Keterangan :
Qp = laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/det)
C = koefisien aliran permukaan (limpasan) (0 ≤ C ≤ 1) I = intensitas hujan (mm/jam)
A = luas daerah tangkapan air (ha)
7. Perhitungan volume genangan
dengan menggunakan metode kriging. Volume Grid hasil pengukuran dihitung menggunakan Surfer 10.
Tabel 1 Koefisien limpasan untuk metode Rasional
Deskripsi lahan/ karakter permukaan Koefisien aliran, C
Bisnis
Perkotaaan 0.70 - 0.90
Pinggiran 0.50 - 0.70
Perumahan
Rumah tunggal 0.30 - 0.50
Multiunit, terpisah 0.40 - 0.60
Multiunit, tergabung 0.60 - 0.75
Perkampungan 0.25 - 0.40
Apartemen 0.50 - 0.70
Taman tempat bermain 0.20 - 0.35
Taman, perkuburan 0.10 - 0.25
Hutan
Datar, 0-5 % 0.10 - 0.40
Bergelombang, 5-10 % 0.25 - 0.50
Berbukit, 10-30 % 0.30 - 0.60
McCuen 1981
Hubungan curah hujan dan volume genangan diketahui melalui persamaan regresi linear antara curah hujan harian sebagai variabel x dan volume genangan sebagai variabel y.
Volume genangan keseluruhan dalam suatu DTA atau Sub DTA dapat diketahui dengan membuat hidrograf volume curah hujan dan kurva volume infiltrasi tiap waktu ditambah dengan volume simpanan air dan volume air yang masuk ke saluran drainase. Hidrograf volume hujan dibuat dengan mengalikan curah hujan dengan luas area jatuhnya hujan, sedangkan volume infiltrasi dibuat dengan mengalikan ketinggian air yang terinfiltrasi dengan luas area yang mampu meresapkan air, dalam penelitian ini dianggap area vegetasi dan area tanpa perkerasan dan bangunan yang mampu meresapkan air.
Perhitungan infiltrasi dilakukan dengan menggunakan model Philips untuk mendapatkan koefisien permeabilitas tanah. Laju infiltrasi dalam model Philips disajikan melalui persamaan 15.
Keterangan :
f(t) = Fungsi laju infiltrasi terhadap waktu (mm/jam)
S = Daya serap tanah
K = Permeabilitas tanah
Selanjutnya, nilai daya serap tanah disajikan pada tabel pada lampiran 10.
Volume genangan maksimum dapat diketahui dengan menghitung selisih antara volume hujan puncak dan volume infiltrasi ditambah volume air tertampung di saluran. Selanjutnya, jumlah sumur resapan sebagai penyimpan air dan penambah luas resapan air dapat diperkirakan menggunakan solver sehingga kurva volume infiltrasi ditambah volume saluran berada di atas hidrograf volume hujan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian mencakup Jalan Ramin, Gedung GWW, Gedung FEMA, dan Jalan Kamper, serta memiliki luas 25.59 Ha. Kondisi tata guna lahan lokasi penelitian didominasi oleh vegetasi, permukiman, dan perkerasan jalan. Sistem drainase lokasi penelitian berupa saluran drainase dan reservoir. Saluran drainase area parkir GWW mengalami penumpukan sedimen, sehingga tidak mampu berfungsi optimal. Observasi langsung di lapangan ketika hujan lebat menunjukkan lokasi penelitian masih mengalami banjir yang mengganggu kenyamanan civitas kampus IPB. Kedalaman genangan mencapai kedalaman 20 sampai 30 cm pada lokasi tersebut. Lokasi banjir terparah terjadi di sepanjang jalan FEMA dan lapangan parkir GWW. Kedalaman genangan mencapai kedalaman 20 sampai 30 cm pada lokasi tersebut. Kejadian banjir di titik tersebut disajikan pada gambar berikut.
(a) (b)
Gambar 2 Lokasi banjir (a) Jalan FEMA, (b) Lapangan parkir GWW
Analisis Hujan
Tabel 2 Data curah hujan harian maksimum 10 tahun dalam mm (2004-2013)
Sumber : BMKG Darmaga (2014)
Berdasarkan tabel 2, curah hujan harian maksimum untuk wilayah Darmaga dapat mencapai nilai lebih dari 100 mm pada setiap tahunnya. Data di tabel 2 menunjukkan curah hujan harian maksimum tertinggi setiap tahunnya berkisar antara 100 mm sampai 120 mm. Curah hujan harian maksimum tertinggi terjadi di tahun 2007 bulan April dengan besar 155.5 mm. Kejadian curah hujan ekstrim tersebut terjadi hanya dalam periode 3 sampai 5 tahun sekali. Data curah hujan tersebut diolah dengan analisis frekuensi, setelah ditentukan nilai curah hujan maksimum harian untuk tiap tahunnya.
Tujuan analisis frekuensi data hidrologi mengetahui peristiwa-peristiwa ekstrim (R24) yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan
distribusi kemungkinan (Suripin 2003). Analisis distribusi frekuensi mencakup distribusi normal, distribusi Log normal, distribusi Log-Person III, dan distribusi Gumbel untuk periode ulang 2 , 5, 10, 20, 25, dan 50 tahun. Perhitungan analisis frekuensi disajikan di lampiran 4 sampai 7. Rekapitulasi hasil perhitungan curah hujan puncak selama periode tertentu dengan menggunakan analisis frekuensi disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Rekapitulasi hasil analisis curah hujan puncak selama periode ulang tertentu
Periode Ulang (T tahun)
Analisis Probabilitas Hujan Rencana (mm)
Normal Log Normal Log Person III Gumbel
2 128.16 126.93 128.76 125.68
5 143.57 143.78 144.13 147.58
10 151.65 153.47 151.71 162.09
25 159.54 163.59 159.35 180.41
50 165.78 172.05 164.01 194.01
kritis Do literatur, apabila nilai D hasil perhitungan lebih kecil dari Do maka
distribusi frekuensi tersebut dapat digunakan. Nilai Do menurut Bonnier (1980)
disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov-Kolmogorov Jumlah Data
Derajat kepercayaan dalam uji kecocokan ini adalah sebesar 0.05, karena nilai kepercayaan di bawah 0.05 akan menghasilkan kesalahan (error) yang signifikan, dan nilai kepercayaan di atas 0.05 tidak menghasilkan perbedaan yang signifikan. Jumlah data curah hujan yang dianalisis adalah 10 data, sehingga derajat kepercayaan Do adalah 0.41.
Perhitungan uji kecocokan Smirnov-Kolomogrov untuk distribusi Normal dan Gumbel dan distribusi Log Normal dan Log-Person III disajikan pada lampiran 8. Nilai D maksimum distribusi Normal dan Gumbel pada lampiran 8 adalah 0.08047, sehingga nilai D lebih kecil dari Do dan distribusi Normal dan
Gumbel dapat diterima. Nilai D maksimum distribusi Log Normal dan Log-Person III adalah 0.88455, sehingga nilai D > Do dan distribusi Log Normal dan
Log-Person III tidak dapat diterima.
Analisis parameter statistik dilakukan untuk mengetahui distribusi frekuensi yang terbaik antara distribusi Normal dan Gumbel. Perhitungan dasar statistik disajikan pada lampiran 9. Berdasarkan lampiran 9, standar deviasi (S), koefisen kemencengan (Cs), koefisien kurtosis (Ck), dan koefisien variasi (Cv) dapat
dihitung. Hasil perhitungan keempat parameter tersebut disajikan pada tabel 7.
Tabel 5 Hasil perhitungan S, Cs, Ck, dan Cv
No Faktor Notasi Nilai
1 Standar Deviasi S 18.377
2 Koefisien Kemencengan Cs 0.156
3 Koefisien Kurtosis Ck 3.208
4 Koefisien Variasi Cv 0.144
Tabel 6 Perbandingan S, Cs, Ck, dan Cv hasil perhitungan dan persyaratan
No Jenis
Distribusi Syarat Perbandingan Keterangan
1 Gumbel
Berdasarkan Tabel 9, dapat disimpulkan bahwa distribusi Gumbel dapat digunakan. Distribusi Gumbel memiliki nilai koefisien kemencengan dan kurtosis (keruncingan) di bawah persyaratan maksimum. Koefisien kemencengan distribusi Gumbel yang kecil menunjukkan data tersebar dengan baik menurut distribusi Gumbel, artinya nilai rata-rata, median, dan modus hanya memiliki perbedaan yang kecil. Koefisien kurtosis distribusi Gumbel yang kecil menunjukkan data cukup rata sehingga tidak ada nilai ekstrim yang memiliki perbedaan jauh dengan data lainnya. Curah hujan rencana distribusi Gumbel adalah 125.68 mm untuk periode ulang 2 tahun. Periode ulang digunakan 2 tahun, sebab untuk luas lokasi penelitian yang kecil direkomendasikan menggunakan periode ulang yang kecil pula (Suripin 2003).
Analisis Kondisi Topografi dan Tata Guna Lahan Lokasi Penelitian
Tujuan surveying dengan total station adalah memperoleh peta kontur dari lokasi penelitian. Peta kontur diolah untuk menentukan arah aliran air, dengan tujuan menentukan batas-batas Daerah Tangkapan Air (DTA) dan Sub DTA. Hasil surveying berupa peta kontur dan arah aliran air disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian
Berdasarkan Gambar 4, luas sub DTA (A) dan nilai koefisien limpasan tiap-tiap sub DTA dapat ditentukan. Luas sub DTA dihitung menggunakan ArcGIS 10, dan koefisien limpasan tiap sub DTA dihitung berdasarkan kombinasi tutupan lahan pada sub DTA tersebut. Nilai C untuk masing-masing jenis tutupan lahan menggunakan referensi dari McCuen (1989). C untuk vegetasi adalah 0.3, dan C untuk jenis tutupan lahan aspal/paving dan bangunan adalah 1 dengan asumsi semua air hujan yang jatuh pada tutupan lahan tersebut seluruhnya menjadi air limpasan. Hasil perhitungan koefisien limpasan dan luas tiap-tiap sub-DTA disajikan pada Tabel 8.
Tabel 7 Pembagian DTA, Sub DTA, dan luasnya
DTA Sub-DTA Luas
(Ha) Inlet Outlet
DTA 1
SubDTA 1A 0.86 Saluran parkiran GWW
Saluran Jalan Dramaga SubDTA 1B 0.98 Saluran halaman GWW
SubDTA 1C 0.66 Saluran selatan GWW
DTA 2
SubDTA 2A 1.25 Saluran Faperta
Danau LSI SubDTA 2B 1.57 Saluran rektorat
SubDTA 2C 0.93 Saluran Jalan Kamper W SubDTA 2D 3.50 Saluran FEM SubDTA 2E 1.25 Langsung ke Outlet SubDTA 2F 3.86 Saluran FMIPA SubDTA 2G 4.57 Saluran FEMA SubDTA 2H 1.30 Saluran Jalan Kamper E
SubDTA 2I 2.31 Saluran Gladiator
Gambar 4 Peta DTA dan tata guna lahan lokasi penelitian
Tabel 8 Hasil perhitungan koefisien limpasan setiap Sub DTA
Tabel 8 memberikan informasi luas sub DTA dan koefisien limpasan setiap sub DTA. Suripin (2003) menyatakan semakin besar luas wilayah dan koefisien limpasan, maka debit limpasan akan semakin besar. Sub DTA 2G memiliki luas terbesar, yaitu 4.57 ha dan koefisien limpasan terbesar yaitu 0.85. Koefisien limpasan tersebut menyatakan 85% air hujan yang jatuh di sub DTA tersebut akan menjadi limpasan. Berdasarkan koefisien limpasan, sub DTA 2G, 2A, 2B, 2D, 2F, 1A, 1B, dan 1C memiliki potensi konservasi air hujan yang rendah, karena lebih dari setengah air hujan yang turun akan menjadi limpasan.
Analisis Intensitas Hujan dan Debit Puncak limpasan
Analisis intensitas hujan menggunakan persamaan Mononobe, sehingga diperlukan data curah hujan harian maksimum R24 hasil analisis hujan dan waktu
konsentrasi yang diperoleh dari peninjauan saluran drainase terkini di lokasi penelitian. Waktu konsentrasi adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dari suatu inlet saluran atau sungai hingga mencapai outlet. Rumus untuk menghitung waktu konsentrasi adalah rumus Kirpich (1940). Hasil perhitungan intensitas hujan setiap sub DTA dengan periode ulang 2, 5, 10, 20, 25, dan 50 tahun disajikan pada Tabel 9.
Berdasarkan tabel 9, intensitas hujan terbesar berada pada sub DTA 1C, 2E, 2B, 2C, 2G, 1A dan 3A dengan I lebih besar dari 200 mm/jam. Intensitas hujan yang digunakan adalah intensitas hujan dengan periode ulang 2 tahun, sebab sistem drainase yang dianalisis adalah sistem drainase mikro yang memiliki cakupan wilayah yang kecil. Wilayah dengan luas antara 10-50 ha direkomendasikan menggunakan periode ulang 2 tahun (Suripin 2003) untuk penentuan curah hujan rencana. Hal tersebut didasari pertimbangan efisiensi konstruksi bangunan.
Tabel 9 Intensitas hujan tiap DTA dengan periode ulang tertentu
DTA SubDTA L
I pada Periode Ulang (mm/jam)
Hasil analisis hujan, kondisi topografi, dan kondisi tata guna lahan di lokasi penelitian adalah debit puncak limpasan. Debit puncak limpasan merupakan sejumlah debit air yang harus ditanggulangi oleh sistem drainase agar tidak terjadi banjir. Debit puncak limpasan dihitung menggunakan metode rasional yang disajikan pada Tabel 10.
Tabel 10 Debit puncak limpasan pada sub DTA di lokasi penelitian
DTA Sub-DTA A (ha) C I (mm/jam) Qrancang (m3/dtk)
DTA 1
SubDTA 1A 0.86 0.58 200.32 0.278
SubDTA 1B 0.98 0.81 175.92 0.385
SubDTA 1C 0.66 0.64 252.13 0.297
DTA 2
SubDTA 2A 1.25 0.71 168.38 0.415
SubDTA 2B 1.57 0.59 216.74 0.558
SubDTA 2C 0.93 0.30 206.72 0.160
SubDTA 2D 3.50 0.60 187.43 1.095
SubDTA 2E 1.25 0.43 237.18 0.351
SubDTA 2F 3.86 0.65 153.47 1.069
SubDTA 2G 4.57 0.85 201.20 2.162
SubDTA 2H 1.30 0.32 186.05 0.218
SubDTA 2I 2.31 0.53 150.36 0.512
DTA 3 SubDTA 3A 2.55 0.30 202.98 0.431
Analisis Volume Genangan
Pengukuran volume genangan aktual dilakukan di lima lokasi, yaitu Jalan Kamper, Jalan Ramin, dan tiga titik di area parkir GWW. Lokasi genangan disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5 Lokasi genangan yang terjadi
Hasil pengukuran genangan pada lima lokasi tersebut disajikan pada Tabel 11.
Tabel 11 Hasil pengukuran volume genangan pada lima lokasi genangan
Bulan Tanggal
Lokasi 1 dan 4 memiliki volume genangan terbesar dibandingkan lokasi lainnya. Lokasi 1 terletak di sub DTA 2G dan lokasi 4 di sub DTA 1A. Sub DTA 2G memiliki debit puncak limpasan terbesar, yaitu 2.162 m3/detik dan koefisien limpasan 0.85. Kondisi di sub DTA 2G menunjukkan daerah tersebut mengalami limpasan yang terlalu besar, sehingga terjadi banjir yang parah. Sub DTA 1A memiliki debit puncak limpasan hanya 0.278 m3/detik, namun akibat kondisi saluran drainase tertutup sedimen, menyebabkan terjadinya genangan yang besar.
0.45. Hal ini disebabkan genangan di lokasi 3 bulan Maret diukur pada saat hujan sudah mulai reda.
Volume genangan total suatu DTA dapat diketahui dengan menganalisis hubungan antara curah hujan dengan infiltrasi yang terjadi. Data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan harian tiap jam dari stasiun cuaca Departemen SIL pada tanggal 5 April 2014, karena curah hujannya merupakan yang terbesar selama periode penelitian, yaitu 113.4 mm. Pengukuran infiltrasi menggunakan dua lubang biopori pada masing-masing lokasi pengukuran. Pengukuran infiltrasi dilakukan di 2 titik yaitu di lapangan parkir GWW dan taman di Jalan Kamper. Penentuan lokasi tersebut didasari oleh volume genangan aktual yang terbesar berada pada sub DTA 2G dan 1A.
Pengukuran infiltrasi di lapangan parkir GWW mewakili Sub DTA 1A. Volume infiltrasi adalah hasil perkalian kedalaman air teresap dengan luas vegetasi (diasumsikan hanya lahan vegetasi yang mampu meresapkan air) pada Sub DTA 1A yaitu 0.51 ha. Hasil perhitungan koefisien permeabilitas tanah dengan model Philips adalah 11.996 mm/jam. Hasil pengukuran volume infiltrasi tersebut disajikan pada Tabel 12.
Tabel 12 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A
Gambar 6 Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub DTA 1A
Gambar 6 menunjukkan kemampuan infiltrasi lahan Sub DTA 1A tidak mampu menyerapkan air pada saat curah hujan tinggi seperti pada tanggal 5 April 2014, dengan volume genangan maksimum sebesar 235.42 m3 seperti yang disajikan pada Tabel 13. Penambahan luas permukaan yang mampu meresapkan air limpasan, misalnya dengan membangun sumur resapan ataupun kolam resapan perlu dilakukan, agar Sub DTA 1A mampu meresapkan air hujan seluruhnya,
Tabel 13 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 1A
Waktu
(jam) Volume hujan (m
3
) Volume saluran + infiltrasi (m3) Volume genangan
(m3) Volume infiltrasi diperoleh dengan mengalikan kedalaman air teresap dengan luas vegetasi pada Sub DTA 2G yaitu 1 ha. Hasil pengukuran volume infiltrasi tersebut disajikan pada Tabel 14.
0
Tabel 14 Volume infiltrasi hasil pengukuran di Sub DTA 1A
Hubungan antara hidrograf volume curah hujan dengan volume infiltrasi yang terjadi disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7 Hidrograf volume curah hujan dan volume infiltrasi dan saluran Sub DTA 2G
Gambar 7 menunjukkan kemampuan infiltrasi lahan Sub DTA 2G tidak mampu menyerapkan air pada saat curah hujan tinggi seperti pada tanggal 5 April 2014, dengan volume genangan maksimum sebesar 380.79 m3 seperti yang disajikan pada Tabel 15. Penambahan luas permukaan yang mampu meresapkan air limpasan perlu dilakukan, agar Sub DTA 2G mampu meresapkan air hujan seluruhnya.
Tabel 15 Hasil perhitungan volume genangan maksimum Sub DTA 2G
Waktu (jam) Volume hujan
tiap jam (m3) Volume saluran + infiltrasi (m
3) Volume genangan
Berdasarkan hasil analisis hujan dapat disimpulkan bahwa curah hujan harian maksimum untuk lokasi penelitian adalah sebesar 125.68 mm untuk periode ulang 2 tahun dengan distribusi Gumbel. Analisis kondisi topografi menghasilkan 3 DTA yang terinci menjadi 13 Sub DTA. Hasil perhitungan debit puncak limpasan dengan metode rasional adalah 0.278 m3/detik untuk sub DTA Volume genangan maksimum yang terjadi pada Sub DTA 1A adalah 401.82 m3, sedangkan pada Sub DTA 2G volume genangan adalah 395.53 m3.
Saran
1. Penelitian lanjutan diperlukan untuk rancangan baru sistem drainase yang mampu mengatasi banjir di lokasi penelitian.
2. Penelitian mengenai efektivitas bangunan peresapan air hujan perlu diterapkan di lokasi penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Agus HP, Mahendra AM, Fifi S. 2013. Perencanaan dan Studi Pengaruh Sistem Drainase Marvell City Terhadap Saluran Kalibokor di Kawasan Ngagel-Surabaya. Jurnal Teknik POMITS. 1(1) : 1-6.
B. Azeez O, Femi JA. Fitting the statistical distribution for daily rainfall in Ibadan, based on chi-square and Kolmogorov-Smirnov goodness-of-fit tests. European Journal of Business and Management. 4(17): 62-70. ISSN: 2222-1905.
Bhim S, Deepak R, Amol V, Jitendra S. Probability analysis for estimation of annual one day maximum rainfall of Jhalarapatan area of Rajasthan, India. Plant Archives. 12(2) : 1093-1100. ISSN : 0972-5210.
BMKG Darmaga. 2014. Data Curah Hujan Harian Maksimum Tahun 2004-2013 Stasiun Cuaca BMKG Darmaga Bogor.
Bonnier, 1980. Probability Distribution and Probability Analysis, DPMA, Bandung.
Kusnaedi. 2006. Sumur Resapan untuk Pemukiman Perkotaan dan Pedesaan.
Jakarta (ID) : Penebar Swadaya.
Lasino. 2002. Pengaruh Genangan Terhadap Bangunan. Disajikan dalam seminar Dampak kenaikan Muka Air Laut pada Kota-Kota Pantai Di Indonesia. Bandung 12-13 Maret 2002. Proceeding- Kerugian pada Bangunan dan Kawasan Akibat Kenaikan Muka Air Laut pada Kota-Kota Pantai di Indonesia.
McCuen,H. 1998. Hydrologic Analysis and Design. Prentice hall PTR.
Needhidasan S, Manoj N. Design of storm water drains by rational method – an approach to storm water management for environmental protection. IJET. 5(4) : 3203-3214. ISSN : 0975-4024.
Rajil P, Uma E, Shyla J. Rainfall-runoff analysis of a compacted area.
Agricultural Engineering International : the CIGR Journal. 13 (1):1-11. Saffet E. 2009. A comparison of interpolation methods for producing digital
elevation models at the field scale. Earth Surf, Process, Landforms. 34 : 366-376. doi : 10.1002/esp.1731.
Suyono dan Takeda.1983. Hidrologi untuk Pengairan. PT Prandya Paramita, Jakarta.
Suripin. 2003. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta: Andi. Theodore G, Cleveland, et al. 2011. Texas metropolitan ara : USGS Scientific
Investigation Reports.
Tingsanchali T. 2012. Urban flood disaster management. Procedia Engineering.
32 : 25-37. doi : 10.1016.
Lampiran 1 Nilai KT untuk metode distribusi Normal dan Log Normal
No Periode Ulang, T
(tahun) Peluang KT
1 1.001 0.999 -3.05
2 1.005 0.995 -2.58
3 1.010 0.990 -2.33
4 1.050 0.950 -1.64
5 1.110 0.900 -1.28
6 1.250 0.800 -0.84
7 1.330 0.750 -0.67
8 1.430 0.700 -0.52
9 1.670 0.600 -0.25
10 2.000 0.500 0
11 2.500 0.400 0.25
12 3.330 0.300 0.52
13 4.000 0.250 0.67
14 5.000 0.200 0.84
15 10.000 0.100 1.28
16 20.000 0.050 1.64
Lampiran 4 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Normal
No Tahun x x-xrata (x-xrata)^2
1 2004 141.6 13.44 180.6336
2 2005 126.5 -1.66 2.7556
3 2006 136.4 8.24 67.8976
4 2007 155.5 27.34 747.4756
5 2008 104.5 -23.66 559.7956
6 2009 115.1 -13.06 170.5636
7 2010 144.5 16.34 266.9956
8 2011 97.6 -30.56 933.9136
9 2012 123.1 -5.06 25.6036
10 2013 136.8 8.64 74.6496
Jumlah 3030.284
Jumlah Data (N) 10
Rata-rata 128.16
Deviasi Standar(S) 18.34933847
Periode
Ulang (tahun) KT
R24 (mm/hari)
2 0 128.16
5 0.84 143.5734
10 1.28 151.6472
20 1.64 158.2529
25 1.71 159.5374
50 2.05 165.7761
Contoh Perhitungan (Periode ulang 5 tahun) :
Lampiran 5 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log Normal
No Tahun X Log X (log x -
log xrata)
(log x - log xrata)^2 1 2004 141.6 2.151063253 0.0475081 0.002257015 2 2005 126.5 2.102090526 -0.001465 2.14526E-06 3 2006 136.4 2.13481437 0.0312592 0.000977136 4 2007 155.5 2.191730393 0.0881752 0.007774865 5 2008 104.5 2.01911629 -0.084439 0.007129929 6 2009 115.1 2.061075324 -0.04248 0.00180454 7 2010 144.5 2.159867847 0.0563126 0.003171115 8 2011 97.6 1.989449818 -0.114105 0.013020038 9 2012 123.1 2.090258053 -0.013297 0.000176814 10 2013 136.8 2.136086097 0.0325309 0.001058259
Jumlah 0.037371856
Jumlah Data (N) 10
Rata-rata 2.103555197
Deviasi Standar(S) 0.064439339
Periode Ulang
(T) KT log Xrata+K.S
R24 (mm/hari)
2 0 2.103555 126.9273
5 0.84 2.157684 143.7753
10 1.28 2.186038 153.475
20 1.64 2.209236 161.8958
25 1.71 2.213746 163.5861
Lampiran 6 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Log-Person III
No Tahun X Log X (log x -
log xrata)
(log x - log xrata)^2
(log x - log xrata)^3
1 2004 141.6 2.151063253 0.0475081 0.002257015 0.000107
2 2005 126.5 2.102090526 -0.001465 2.14526E-06 -3.1E-09
3 2006 136.4 2.13481437 0.0312592 0.000977136 3.05E-05
4 2007 155.5 2.191730393 0.0881752 0.007774865 0.000686
5 2008 104.5 2.01911629 -0.084439 0.007129929 -0.0006
6 2009 115.1 2.061075324 -0.04248 0.00180454 -7.7E-05
7 2010 144.5 2.159867847 0.0563126 0.003171115 0.000179
8 2011 97.6 1.989449818 -0.114105 0.013020038 -0.00149
9 2012 123.1 2.090258053 -0.013297 0.000176814 -2.4E-06
10 2013 136.8 2.136086097 0.0325309 0.001058259 3.44E-05
Jumlah 0.037371856 -0.00113
Jumlah Data (N) 10
Rata-rata 2.103555197
Deviasi Standar(S) 0.064439339
Koefisien
Kemencengan (G) -0.586735512
Periode Ulang
(T) K log Xrata+KS R24 (mm/hari)
2 0.0968 2.109793 128.7635
5 0.8567 2.15876 144.132
10 1.202 2.181011 151.709
25 1.5332 2.202354 159.3506
Lampiran 7 Perhitungan data curah hujan dengan distribusi Gumbel
Rata-rata 128.16 a = (Sn/S) 0.051751184
Deviasi Standar(S) 18.34933847 B
Lampiran 8 Perhitungan nilai kritis uji Smirnov-Kolmogorov
Distribusi Normal dan Gumbel
Tahun X m P P(x<) Ft P'(x) P'(x<) D 2007 155.5 1 0.091 0.909 1.490 0.091 0.909 0.0005
2010 144.5 2 0.182 0.818 0.890 0.254 0.746 0.0724
2004 141.6 3 0.273 0.727 0.732 0.297 0.703 0.0244
2013 136.8 4 0.364 0.636 0.471 0.368 0.632 0.0045
2006 136.4 5 0.455 0.545 0.449 0.374 0.626 0.0805
2005 126.5 6 0.545 0.455 -0.090 0.521 0.479 0.0249
2012 123.1 7 0.636 0.364 -0.276 0.571 0.429 0.0654
2009 115.1 8 0.727 0.273 -0.712 0.689 0.311 0.0380
2008 104.5 9 0.818 0.182 -1.289 0.846 0.154 0.0280
2011 97.6 10 0.909 0.091 -1.665 0.948 0.052 0.0392
Distribusi Log-Normal dan Log-Person III
Tahun x M P P(x<) Ft P'(x) P'(x<) D
2007 2.19173 1 0.091 0.909 0.066 0.133 0.867 0.777
2010 2.159868 2 0.182 0.818 0.041 0.265 0.735 0.553
2004 2.151063 3 0.273 0.727 0.034 0.302 0.698 0.425
2013 2.136086 4 0.364 0.636 0.022 0.364 0.636 0.272
2006 2.134814 5 0.455 0.545 0.021 0.370 0.630 0.176
2005 2.102091 6 0.545 0.455 -0.004 0.506 0.494 0.052
2012 2.090258 7 0.636 0.364 -0.014 0.555 0.445 0.192
2009 2.061075 8 0.727 0.273 -0.037 0.677 0.323 0.404
2008 2.019116 9 0.818 0.182 -0.070 0.852 0.148 0.670
Lampiran 9 Perhitungan statistik dasar untuk analisa frekuensi
No Tahun Xi (Xi-Xrata) (Xi-Xrata)2 (Xi-Xrata)3 (Xi-Xrata)4
1 2004 141.6 14.40 207.36 2985.98 42998.17
2 2005 126.5 -0.70 0.49 -0.34 0.24
3 2006 136.4 9.20 84.64 778.69 7163.93
4 2007 155.5 28.30 800.89 22665.19 641424.79 5 2008 104.5 -22.70 515.29 -11697.08 265523.78 6 2009 115.1 -12.10 146.41 -1771.56 21435.89 7 2010 144.5 17.30 299.29 5177.72 89574.50 8 2011 97.6 -29.60 876.16 -25934.34 767656.35
9 2012 123.1 -4.10 16.81 -68.92 282.58
10 2013 136.8 9.60 92.16 884.74 8493.47
Jumlah 1281.6 3039.50 -6979.93
Lampiran 12 Daya serap tanah di berbagai kondisi lahan
Daya serap tanah di berbagai kondisi lahan
Tata Guna Lahan Daya serap tanah terhadap hujan (%)
Daerah hutan / pekarangan lebat 80-100
Daerah tanaman kota 75-95
Jalan tanah 40-85
Jalan aspal, lantai beton 10-15
Daerah dengan bangunan terpencar 30-70
Daerah pemukiman agak padat 15-30
Daerah pemukiman padat 10-30
Lampiran 13 Diagram hubungan curah hujan dan volume genangan aktual
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Vo
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
Vo
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
V
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
V
0.6 13.2 26.4 40.2 54.6 113.4
