NN

(1)

ABSTRAK

Banjir di Indonesia umumnya disebabkan oleh kombinasi antara karakteristik hujan dan karakteristik DAS. Suatu metode yang akurat yang dapat dijadikan pedoman didalam melihat respon suatu DAS terhadap bahaya banjir adalah dengan hidrograf satuan. Saat ini belum ada Hidrograf Satuan Terukur (HST) untuk masing-masing DAS di Provinsi Lampung. Analisis hidrologi yang selama ini dipakai selalu meggunakan Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) yang sangat dipengaruhi oleh metode pendekatan yang dipilih.

Tujuan penelitian ini adalah Mengembangkan Hidrograf Satuan Terukur pada DAS Way Kuala Garuntang dan DAS Way Simpang Kiri (Sub DAS Way Belau Kuripan) serta membandingkan hasil Hidrograf Satuan Terukur dengan Hidrograf Satuan Sintetis yang sering dipergunakan pada saat ini (HSS Snyder, HSS Gama I dan HSS Nakayasu).

(2)

ABSTRACT

The floods that happen in Indonesia are generally caused by the combination of the rainfall characteristic and basin characteristic. An accurate method that can be used as orientation in seeing the response of a basin to the danger of flood is by using unit hydrograph. The analysis that is used all this time is by Synthetic Unit Hydrograph which is influenced by a certain method.

The aim of this research are to develop measured unit hydrograph at Way Kuala Garuntang Basin and Way Simpang Kiri Basin, and to compare the result of measured Unit Hydrograph with the Syntetic Unit Hydrograph which often used nowadays (Syntetic Unit Hydrograph Snyder, Gama I, and Nakayasu).

(3)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Teori-teori yang dikemukakan dalam studi ini, adalah teori yang relevan dengan

analisis studi seperti teori tentang : pengertian curah hujan (presipitasi), curah hujan

efektif, analisis distribusi frekuensi, uji kecocokan, transformasi hujan menjadi aliran,

Hidrograf Satuan Terukur (HST), Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu, Gama

I , dan Snyder.

2.2 Analisis Hidrologi

2.2.1 Curah Hujan (Presipitasi)

Presipitasi adalah istilah umum untuk menyatakan uap air yang mengkondensasi dan jatuh dari atmosfir ke bumi dalam segala bentuknya dalam rangkaian siklus

hidrologi (Suripin, 2004). Jika uap air yang jatuh berbentuk cair disebut hujan (rainfall) dan jika berbentuk padat disebut salju (snow). Hujan merupakan faktor

terpenting dalam analisis hidrologi. Analisis dan desain hidrologi tidak hanya

memerlukan volume atau ketinggian hujan, tetapi juga distribusi hujan terhadap

tempat dan waktu. Distribusi hujan terhadap waktu disebut hyetograph. Dengan kata

(4)

7 Kejadian hujan dapat dipisahkan menjadi dua kelompok, yaitu hujan aktual dan

hujan rancangan. Hujan aktual adalah rangkaian data pengukuran di stasiun hujan

selama periode tertentu. Hujan rancangan adalah hyetograf hujan yang mempunyai karakteristik terpilih. Hujan rancangan mempunyai karakteristik yang secara umum

sama dengan karakteristik hujan yang terjadi pada masa lalu, sehingga

menggambarkan karakteristik umum kejadian hujan yang diharapkan terjadi pada

masa mendatang.

Karakteristik hujan yang perlu ditinjau dalam analisis dan perancangan hidrologi

meliputi:

1. Intensitas ( i ), adalah laju hujan atau tinggi air persatuan waktu, misalnya

mm/menit, mm/jam, atau mm/hari.

2. Lama waktu atau durasi ( t ), adalah panjang waktu hujan turun, dinyatakan

dalam menit atau jam.

3. Tinggi hujan ( d ), adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi selama

durasi hujan, dan dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar, dalam

mm.

4. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasanya dinyatakan dengan kala ulang

(return period) T, misalnya sekali dalam dua tahun. 5. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan.

Curah hujan harian adalah hujan yang terjadi dan tercatat pada stasiun pengamatan curah hujan setiap hari (selama 24 jam). Data curah hujan harian

(5)

8 Curah hujan harian maksimum adalah: curah hujan harian tertinggi dalam tahun pengamatan pada suatu stasiun tertentu. Data ini biasanya dipergunakan untuk

perancangan bangunan hidrolik sungai seperti bendung, bendungan, tanggul,

pengaman sungai dan drainase.

Curah hujan bulanan adalah: jumlah curah hujan harian dalam satu bulan pengamatan pada suatu stasiun curah hujan tertentu. Data ini biasanya dipergunakan

untuk simulasi kebutuhan air dan menentukan pola tanam.

Curah hujan tahunan adalah: jumlah curah hujan bulanan dalam satu tahun pengamatan pada suatu stasiun curah hujan tertentu.

2.2.2 Curah Hujan Efektif

Curah hujan efektif adalah bagian hujan total yang menghasilkan limpasan

langsung (direct run-off). Limpasan langsung ini terdiri atas limpasan permukaan

(surface run-off) dan interflow (air yang masuk ke dalam lapisan tipis dibawah permukaan tanah dengan permeabilitas rendah, yang keluar lagi ditempat yang lebih

rendah dan berubah menjadi limpasan permukaan).

Dengan menganggap bahwa proses transformasi hujan menjadi limpasan

langsung mengikuti proses linier dan tidak berubah oleh waktu (linear and time

invariant process), maka hujan netto (Rn) dapat dinyatakan sebagai berikut :

Rn = C x R (2.1)

dengan :

Rn = Hujan netto

(6)

9 R = Intesitas curah hujan

2.2.3 Analisis Frekuensi dan Probabilitas

Sistim hidrologi dipengaruhi oleh kejadian-kejadian ekstrim seperti banjir dan

kekeringan. Besaran peristiwa ekstrim berbanding terbalik dengan frekuensi

kejadiannya, peristiwa yang luar biasa ekstrim kejadiannya sangat langka. Tujuan

analisis frekuensi adalah berkaitan dengan peristiwa-peristiwa ekstrim yang berkaitan

dengan frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi kemungkinan. Data

hidrologi yang dianalisis diasumsikan tidak tergantung (independent) dan terdistribusi

secara acak dan bersifat stokastik.

Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran curah hujan

disamai atau dilampaui. Sebaliknya kala ulang atau (return period) adalah waktu

hipotetik dimana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui.

Analisis frekuensi didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk

memperoleh probabilitas besaran hujan di masa yang akan datang. Dengan anggapan

bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan sifat

statistik kejadian hujan masa lalu.

Ada dua macam seri data yang digunakan dalam analisis frekuensi, yaitu

1. Data maksimum tahunan: tiap tahun diambil hanya satu besaran maksimum yang berpengaruh pada analisis selanjutnya. Seri data ini dikenal dengan seri data

maksimum (maximum annual series).

(7)

10 diambil dan dijadikan bagian seri data untuk kemudian dianalisis seperti biasa.

Batas ambang ditetapkan berdasarkan pertimbangan teknik atau sembarang (peak

over threshold), namun demikian hendaknya ambang tidak ditetapkan sedemikian hingga jumlah sampel dalam deret menjadi lebih besar dari lima kali

panjang tahun data (Harto, 2000).

Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan empat

jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi adalah :

1. Distribusi Normal

2. Distribusi Log Normal,

3. Distribusi Log Pearson Type III

4. Distribusi Gumbel.

Dalam statistik dikenal beberapa parameter yang berkaitan dengan analisis data

yang meliputi rata-rata, simpangan baku, koefisien variasi, koefisien kurtosis dan

koefisien skewness (kecondongan atau kemencengan).

A. Distribusi Normal

Disribusi ini mempunyai rumus :

P (X) =

P(X) = Fungsi Densitas Peluang Normal

(8)

11 B. Distribusi Log Normal

Distibusi ini mempunyai rumus :

P (X) = (2 )

P(X) = Peluang Log Normal

X = Nilai Variat Pengamatan

σY= Deviasi Standar Nilai Variat Y

μY= Nilai Rata-rata Populasi Y

C. Distribusi Log Pearson Type III

Pada situasi tertentu, walaupun data yang diperkirakan mengikuti distribusi

sudah dikonversi dalam bentuk logaritmis, ternyata kedekatan antara data dan teori

tidak cukup kuat untuk menjustifikasi pemakaian distribusi Log Normal. Salah satu

distribusi yang dapat dipakai adalah Distribusi Log Pearson Type III. Berikut ini

langkah-langah penggunaan distribusi Log Pearson Type III

1. Ubah data ke dalam bentuk logaritmis,

X = Log X (2.5)

(9)

12

3. Hitung harga Standar Deviasi

SD =

5. Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus :

Log XT = log X r + K SD (2.9)

Dengan:

log x = logaritma hujan harian maksimum (mm/24jam)

Log r = rata – rata x

n = banyaknya data

SD= Standar Deviasi

log XT = Curah hujan maksimum dalam PUH (mm/24jam)

K = Skew Curve Factor

D. Metode Gumbel Tipe I.

Metode Gumbel tipe I mempunyai persamaan umum adalah:

(10)

13

keterangan : X_T = besarnya curah hujan dengan periode ulang t tahun. Xr = curah hujan harian maksimum rata-rata selama periode pengamatan.

k _{= faktor frekuensi dari gumbel.} Sx = standard deviasi.

Sn_{= standard deviasi dari}reduced variate (tabel ) tergantung dari jumlah tahun pengamatan data.

Yt = reduced variate_{sebagai fungsi dari periode ulang t} = -(0,834+2,303 Log(Log Tr/Tr-1))

Yn = harga rata-rata reduced variate (tabel) tergantung dari jumlah tahun pengamatan data.

Tabel 2.1 Syarat Pemilihan Metode Frekwensi

Jenis Distribusi Batasan Parameter Statistik Data Hujan Normal Cs = 0

Log Normal Cs/Cv = 3, Cs Positif

Gumbel Cs = 1,1396; Ck 5,4

Log Person III -

(11)

14 2.2.4 Uji Kesesuaian Distribusi

Uji kesesuaian dimaksudkan untuk mengetahui kebenaran analisis curah hujan

terhadap simpangan data vertikal maupun simpangan data horizontal sehingga

diketahui apakah pemilihan metode distribusi frekuensi yang digunakan dalam

perhitungan curah hujan diterima atau ditolak. Metode uji kesesuaian distribusi yang

umum dipakai adalah Uji Chi-Kuadrat (Chi-Square Test) dan Uji

Smirnov-Kolmogorov.

A. Uji Smirnov-Kolmogorov

Pengujian dilakukan dengan mencari nilai selisih probabilitas tiap variat Xi menurut distribusi empiris dan teoritik, yaitu disimbolkan dengan Δ. Harga Δ

maksimum harus lebih kecil dari Δ kritik (dari Tabel Smirnov Kolmogorov) dengan

tingkat keyakinan (α) tertentu.

Sebelum melakukan uji kesesuaian terlebih dahulu dilakukan plotting data dengan

tahapan sebagai berikut:

 Data hujan harian maksimum tahunan disusun dari kecil ke besar

 Menghitung probabilitasdistribusi empiris (Pe) dengan rumus Weilbull

(12)

15

 Menghitung Probabilitas distribusi teoritis (Pt):

Pt = 100 – P% (2.16)

 Menghitung persamaan yang digunakan (Shanin,1976) sebagai berikut:

Δmaks = [Pe –Pt] (2.17)

Dengan:

Δmaks = selisih maksimum antara peluang empiris dan teoritis

Pe = peluang empiris

Pt = peluang teorotis

Δcr = simpangan kritis

Kemudian dibandingkan antara Δmaks dan Δc , distribusi frekuensi yang dipilih dapat

diterima apabila Δmaks< Δcrdan jika Δmaks > Δcr berarti gagal.

B. Uji Chi-Kuadrat (Chi-Square)

Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara vertikal yang ditentukan

dengan rumus sebagai berikut :





X = Parameter Chi-Kuadrat terhitung. Ft = frekuensi teoritis kelas j

(13)

16 Jumlah kelas distribusi dan batas kelas dihitung dengan rumus :

k = 1 + 3,22 Log n (2.19)

dimana :

k = Jumlah kelas distribusi.

n = Banyaknya data.

Besarnya nilai derajat kebebasan, Dk dihitung dengan rumus:

)

Dk = derajat kebebasan.

K = banyaknya kelas.

P = banyaknya keterkaitan (constain) yang untuk sebaran Chi- Kuadrat = 2

Apabila X2  Xcr2 (dari tabel) berarti distribusi frekuensi tersebut dapat diterima.

2.2.5 Tranformasi Hujan-Aliran

Proses transformasi hujan menjadi debit merupakan fenomena yang sangat

kompleks (Harto, 1993). Menurut Soemarto (1987), dalam proses pengalihragaman

hujan menjadi aliran ada beberapa karakteristik hujan yang perlu diperhatikan yaitu

intensitas hujan, durasi, kedalaman hujan, frekuensi dan luas daerah pengaruh hujan.

Karakteristik hujan tersebut mempunyai dampak terhadap respon sistem DAS.

Respon hidrologi suatu DAS, terkait dengan waktu konsentrasi dari tempat terjauh

(14)

17 sangat lambat. Interaksi antara karakteristik hujan dalam skala waktu seperti tersebut

di atas terhadap karakteristik DAS menentukan respon aliran pada DAS tersebut

(Kusumastuti dkk, 2004; Kusumastuti dkk, 2005; Kusumastuti dkk, 2007).

Pengalihragaman hujan menjadi aliran terjadi di dalam skala ruang dan waktu.

Pergerakan air dalam dimensi ruang disebabkan oleh gravitasi, topografi, dan

keberadaan jaringan sungai. Air yang masuk ke dalam tanah bergerak melalui bawah

tanah dari bidang lereng (hillslope) yang disebabkan oleh gravitasi. Pergerakan air ini

pada awalnya memiliki arah vertikal dan dipengaruhi oleh lapisan-lapisan tanahnya,

menyebabkan air mengalir menuju bawah bidang lereng. Tindakan penyaringan

(filtering action) pada bidang lereng ini membagi pergerakan air melalui atas dan

bawah bidang lereng dengan berbagai alur aliran (pathway), seperti limpasan

permukaan (surface run-off), aliran antara (subsurface run-off) dan aliran air tanah

dengan berbagai skala waktu.

Daerah Aliran Sungai (catchment, basin, watershed) merupakan daerah dimana

semua airnya mengalir ke dalam suatu sungai yang dimaksudkan. Daerah ini

umumnya dibatasi oleh batas topografi, yang berarti ditetapkan berdasar aliran

permukaan. Batas ini tidak ditetapkan berdasar air bawah tanah karena permukaan air

tanah selalu berubah sesuai dengan musim dan tingkat kegiatan pemakaian. Air hujan

yang jatuh ke bumi, tidak semua bagian mencapai permukaan tanah. Sebagian akan

tertahan oleh tumbuh-tumbuhan dimana sebagian akan menguap dan sebagian lagi

akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan tanah.

Air hujan yang tiba di permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (infiltrasi).

(15)

cekungan-18 cekungan permukaan tanah (depression storage atau pocket storage), kemudian mengalir ke daerah-daerah yang rendah, masuk ke sungai-sungai dan akhirnya ke

laut. Air limpasan permukaan akan mengalir secara cepat ke saluran atau sungai,

sehingga meningkatkan debit aliran. Sebagian air yang menyusup ke dalam tanah

akan mengalir secara mendatar sebagai aliran antara (interflow). Bagian lain dari air

yang terinfiltrasi dapat diteruskan sebagai air perkolasi yang mencapai akuifer

(aquifer, ground water storage).

2.2.6 Hidrograf Satuan

Teori klasik hidrograf satuan (unit hydrograf), yang pertama kali diperkenalkan

oleh Sherman berasal dari hubungan antara hujan efektif dengan limpasan langsung.

Hubungan tersebut merupakan salah satu komponen model watershed yang umum. Metode hidrograf satuan adalah metode yang sederhana, mudah penerapannya, dan

memberikan hasil hidrograf banjir yang relatif lebih akurat jika dibandingkan dengan

banjir rancangan hasil analisis frekuensi debit. Teori hidrograf satuan merupakan

penerapan pertama teori sistem linier dalam hidrologi. Teori hidrograf satuan ini

yang dikemukakan oleh Sherman pada tahun 1932 yang mendasarkan teorinya pada

beberapa andaian, yaitu:

1. Hujan mangkus (effective) terjadi merata di seluruh DAS

2. Hujan mangkus terjadi merata dalam unit waktu yang ditetapkan (constant

intensity).

3. Waktu dari saat berhentinya hujan sampai akhir limpasan langsung selalu tetap.

(16)

19 5. Tanggapan DAS terhadap masukan hujan tidak tergantung dari saat terjadinya

hujan (time invariant).

Dalam suatu sistem DAS terdapat suatu sifat khas yang menunjukkan sifat

tanggapan DAS terhadap suatu masukan tertentu (Sherman, 1932). Tanggapan ini

diandaikan tetap untuk masukan dengan besaran dan penyebaran tertentu. Tanggapan

yang demikian dalam konsep model hidrologi dikenal dengan hidrograf satuan.

Hidrograf satuan suatu DAS adalah suatu limpasan yang diakibatkan oleh satu satuan

volume hujan yang efektif yang terbagi rata dalam ruang dan waktu. Sedangkan

menurut Barfield dkk. (1983) hidrograf satuan adalah suatu limpasan langsung yang

dihasilkan oleh satu unit hujan efektif dengan intensitas yang tetap, terdistribusi

merata di seluruh DAS dalam satuan waktu tertentu (Barfield dkk, 1983). Hidrograf

ini merupakan hidrograf karakteristik untuk DAS tertentu.

Hidrograf satuan yang dihitung untuk setiap kasus banjir belum merupakan

hidrograf satuan yang dapat dianggap mewakili DAS yang bersangkutan. Untuk itu

diperlukan hidrograf satuan yang diturunkan dari banyak kasus banjir, kemudian

dirata-ratakan untuk memperoleh hidrograf satuan yang dianggap mewakili DAS

tersebut. Perata-rataan dilakukan dengan merata-rata baik debit puncak maupun

waktu mencapai puncak hidrograf. Di samping itu, sisi resesinya dilakukan dengan

menarik liku resesi rata-rata dengan memperhatikan agar volume hidrograf satuan

sama dengan satuan volume yang ditetapkan.

Hidrograf satuan yang diperoleh tidak hanya menyatakan

karakteristik-karakteristik daerah aliran sungai saja (luas, bentuk, kemiringan, pola drainase, dan

(17)

20 2.2.7 Hidrograf Satuan Sintetis

Hidrograf satuan terukur dapat dibuat jika tersedia data yang baik, yaitu data

tinggi muka air otomatis, data pengukuran debit, data hujan harian, dan data hujan

jam-jaman. Namun jika tidak tersedia data tersebut maka hidrograf satuan dapat

dibuat secara sintetis. Hidrograf satuan sintetis dapat digunakan untuk membangun di

tempat lain pada sungai yang tidak diukur. Berdasarkan prinsip hidrograf satuan,

beberapa peneliti telah menghasilkan model-model Hidrograf Satuan Sintetis

(model-model HSS), beberapa di antaranya yaitu:

A. HSS Snyder (lokasi penelitian di USA, 1938)

Metode Snyder pada dasarnya menentukan hidrograf satuan sintetis yang

dihitung berdasarkan rumus empiris dan koefisien empiris yang menghubungkan

komponen hidrograf satuan dengan karakteristik DAS. Parameter yang menentukan

hidrograf satuan adalah luas DAS, panjang sungai utama, dan panjang sungai utama

yang diukur dari tempat pengamatan sampai dengan titik pada sungai utama yang

berjarak paling dekat dengan titik berat DAS. Hidrograf Satuan Sintetis metode

Snyder mempertimbangkan karakteristik DAS yang mempengaruhi bentuk hidrograf

satuan, seperti luas dan bentuk DAS, topografi, kemiringan sungai, kerapatan sungai

dan simpanan air (Wilson, 1993). Adapun persamaan yang dibuat oleh Snyder adalah

sebagai berikut:

tp = Ct ( L.Lc) 0,30 (2.21) Dimana :

(18)

21 Lc = Panjang sungai dari titik berat basin ke outlet ( km).

tp = Waktu dari titik berat excess rainfall ke peak flow unit Hydrograf.

Ct = Koefisien yang tergantung dari slope basinnya

qp = 0,278 Cp = Koefisien yang tergantung dari karakteristik DAS

tε =

tε = Lamanya curah hujan efektif

Jika tε>tr -- t’p = tp + 0,25 (tR –tε) (2.24)

Sehingga didapat waktu untuk mencapai debit maksimum

(19)

22 Dimana :

Qp = Debit maksimum total (m3/dt).

qp = Debit maksimum unit hidrograf ( 1m3/dt/km2). A = luas daerah aliran ( km2).

Bentuk dari unit hidrograf ditentukan oleh persamaan Alexseyev

Q = f( t) (2.28) Rumus Snyder sudah banyak digunakan di Indonesia dengan merubah

koefisien-koefisiennya, karena dalam pengujiannya untuk beberapa sungai di Pulau Jawa

ternyata menunjukkan penyimpangan yang besar, baik dalam besaran waktu puncak

(time to peak) maupun debit puncak (Harto, 1993). Hal ini dapat dipahami karena

memang cara ini mengandung beberapa koefisien empirik yang dikembangkan di

(20)

23 B. HSS Nakayasu (lokasi penelitian di Jepang, 1948)

Nakayasu dari Jepang menyelidiki hidrograf satuan pada beberapa sungai di

Jepang. Metode Nakayasu menggunakan tahapan perhitungan sebagai berikut :

1. Data yang ada untuk diproses R24 dalam mm, panjang sungai (L) dalam km,

Catchment area (A) dalam km2 2. Menentukan Tp, T0,3 dan Qp.

Tr = satuan waktu dari curah hujan yang besarnya yaitu (0,5-1,0) x Tg

(21)

24 A = Luas daerah aliran sungai (km2)

Ro = Hujan satuan, 1 mm

Tp = Waktu puncak ( jam )

T0,3 = Waktu yang diperlukan untuk penurunan debit, dari debit puncak menjadi

30 % dari debit puncak (jam)

Tr = Satuan waktu hujan

Tg = Waktu konsentrasi (jam), ditentukan berdasarkan L

Tb = Time Base

3. Menentukan keadaan kurva sebagai berikut.

Gambar : 2.1 Hidrograf Satuan Metode Nakayasu

(22)

25 b) Keadaan kurva turun dengan Q > 0,3 Qp



C. HSS Gama I (lokasi penelitian di Pulau Jawa, 1985)

Hidrograf Satuan Sintetis Gama I (HSS Gama I) dikembangkan berdasarkan

perilaku hidrologik 30 DAS di Pulau Jawa. Parameter yang digunakan dalam HSS

Gama I adalah sebagai berikut:

1. Faktor sumber (source factor, SF) yaitu perbandingan antara jumlah panjang

sungai-sungai tingkat satu (first order stream) dengan jumlah panjang sungai

semua tingkat.

2. Frekuensi sumber (source frequency, SN) yaitu perbandingan antara jumlah

pangsa sungai (stream segment) tingkat satu dengan jumlah pangsa sungai

semua tingkat.

3. Faktor lebar (width factor, WF) yaitu perbandingan antara lebar DAS yang

(23)

26 berjarak 0,25 L dari titik kontrol, dengan L adalah panjang sungai utama

(main stream).

4. Luas DAS sebelah hulu (relative upstream area, RUA) perbandingan antara

luas DAS sebelah hulu dan luas DAS.

5. Faktor simetri (symetry factor, SIM), perkalian antara factor lebar (WF) dan

RUA. Faktor ini mendiskripsikan bentuk DAS.

6. Jumlah pertemuan sungai (joint frequency, JN), yaitu jumlah semua

pertemuan sungai dalam DAS.

7. Kerapatan jaringan kuras (drainage density, D) yaitu jumlah panjang sungai

semua titik tiap satuan luas DAS.

Penetapan tingkat-tingkat sungai dilakukan dengan cara Strahler (1964) yang

pada dasarnya sebagai berikut:

1. Sungai-sungai paling ujung adalah sungai-sungai tingkat satu.

2. Apabila dua buah sungai dengan tingkat yang sama bertemu akan terbentuk

sungai satu tingkat lebih tinggi.

3. Apabila sebuah sungai dengan suatu tingkat bertemu dengan sungai lain

dengan tingkat yang lebih rendah maka tingkat sungai pertama tidak berubah.

HSS Gama I terdiri dari empat variable pokok, yaitu waktu naik (time of rise,

TR), debit puncak (QP), waktu dasar (TB) dan sisi resesi yang ditentukan oleh nilai

koefisien tampungan (storage coefficient, K), sedangkan sisi resesi mengikuti

persamaan eksponensial seperti persamaan:

k t p

t Q e

(24)

27 TR = 0,43(L/100 SF)3 + 1,0665 SIM + 1,2775 (2.45) QP = 0,1836 A0,5886 TR-0,4008 JN0,2574 (2.46) TB = 27,4132 TR0,1457 S-0,0986 SN0,7344 RUA 0,2574 (2.47) K = 0,5617 A0,1798 S-0,1446 SF-1,0897 D0,0452 (2.48) Beberapa persamaan tambahan yang terkait dengan HSS Gama I diantaranya adalah :

= 10,4903 – 3,859.10-6 A2 + 1,6985.10-13(A/SN)4 (2.49) dimana :

 = Phi Index

Dengan memperhatikan pendekatan aliran dasar oleh Kraijenhoff Van Der Leur

pada tahun 1967 (dalam Harto, 1993) diperoleh persamaan empirik untuk aliran

dasar. Analisis untuk HSS Gama I hanya dilakukan untuk musim penghujan,

sehingga aliran persamaan juga hanya berlaku untuk musim hujan.

QB = 0,4751 A0,6444 D0,9430 (2.50) Apabila dalam keadaan terpaksa dalam DAS hanya terdapat satu stasiun hujan,

maka hujan rata-rata DAS dapat diperoleh dengan hujan dari stasiun tersebut dengan

mengalikannya dengan faktor reduksi (B).

(25)

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Indonesia berada di daerah yang beriklim tropis dimana pada musim

penghujan mempunyai curah hujan yang relatif cukup tinggi, dan seringkali

mengakibatkan terjadinya banjir. Banjir adalah aliran/genangan air yang

menimbulkan kerugian ekonomi atau bahkan menyebabkan kehilangan jiwa

(Asdak, 1995). Aliran/genangan air ini dapat terjadi karena adanya luapan-luapan

pada daerah di kanan atau kiri sungai/saluran akibat alur sungai tidak memiliki

kapasitas yang cukup bagi debit aliran yang lewat (Sudjarwadi, 1987). Banjir juga

merupakan suatu respon Daerah Aliran Sungai (DAS) dimana DAS merupakan

suatu wilayah daratan yang secara topografik dibatasi oleh punggung-punggung

gunung yang menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian

menyalurkannya ke laut melalui sungai utama (Asdak, 2002).

Banjir di Indonesia umumnya disebabkan oleh kombinasi antara karakteristik

hujan (intensitas tinggi, durasi tinggi, ketinggian hujan dan frekuensi yang cukup

tinggi) dan karakteristik DAS (perubahan tata guna lahan, rusaknya sistem

drainase dan penyempitan sungai). Banjir besar terakhir terjadi pada tanggal 18

Desember 2008. Ketika bencana banjir terjadi di Bandar Lampung, tidak terdapat

(26)

2

permasalahan banjir yang ditawarkan masih bersifat prakiraan dan prediksi,

bahkan banyak pendekatan yang bersifat kualitatif.

Pemecahan permasalahan banjir bukanlah hal yang mudah, karena harus

diselesaikan secara kuantitatif, komprehensif, dan bertahap. Pemecahan tersebut

menyangkut penyelesaian secara teknis dan non teknis, yang tidak akan

menghasilkan suatu solusi yang baik tanpa didukung oleh data dan pendekatan

yang terukur (kuantitas).

Data hidrologi daerah setempat akan membantu memahami kondisi DAS

setempat serta respon DAS terhadap hujan (Kusumastuti, 2008). Proses

transformasi hujan menjadi aliran pada suatu DAS sangat dipengaruhi oleh

kondisi geografi, topografi, serta sifat hujan (Kusumastuti dkk, 2007; Kusumastuti

dkk, 2008). Suatu metode yang akurat yang dapat dijadikan pedoman di dalam

melihat respon suatu DAS terhadap bahaya banjir adalah dengan hidrograf satuan

(Kusumastuti, 2008). Hidrograf aliran merupakan bagian yang sangat penting

dalam mengatasi masalah-masalah yang berkaitan dengan hidrologi. Sebab

hidrograf aliran dapat menggambarkan suatu distribusi waktu dari aliran

permukaan di suatu tempat pengukuran dan menentukan keanerakaragaman

karakteristik fisik DAS. Beberapa faktor yang mempengaruhi hidrograf antara lain

adalah faktor hujan (jumlah, intensitas, distribusi, dan durasi hujan) dan faktor

fisik permukaan lahan.

Hubungan antara hidrograf aliran dengan kondisi fisik DAS dapat

menunjukkan sifat respon DAS terhadap masukan hujan. Respon DAS tersebut

(27)

3

limpasan langsung yang dihasilkan oleh satu satuan hujan (rainfall excess) yang

tersebar merata di seluruh DAS dengan intensitas yang tetap selama satu satuan

waktu tertentu.

Hidrograf satuan dapat dibuat jika tersedia pasangan data hujan dan debit

aliran, tetapi selama ini jika tidak tersedia kedua data tersebut maka hidrograf

satuan dibuat secara sintetik yaitu hidrograf satuan sintetis. Hidrograf Satuan

Sintetis (HSS), yaitu hidrograf satuan yang tidak berdasarkan data terukur.

Hidrograf Satuan Sintetis menggunakan suatu pendekatan terhadap karakteristik

DAS (Kusumastuti, 2008). Terdapat beberapa model Hidrograf Satuan Sintetis

diantaranya HSS Snyder , HSS Nakayasu, dan HSS Gama I.

Setiap DAS seharusnya memiliki hidrograf satuan tertentu, karena hidrograf

satuan merupakan suatu pedoman di dalam melihat respon suatu DAS terhadap

bahaya banjir. Beberapa penelitian mengenai Hidrograf Satuan Terukur yang telah

dilakukan diantaranya oleh Jayadi dan Sujono. (2007) di DI Yogyakarta, Sukoso

(2004) di DI Yogyakarta, dan Tunas dkk. (2008) di Sulawasi Tengah. Data

hidrograf yang dilakukan pada daerah studi tersebut adalah data yang diperoleh

berdasarkan waktu kenaikan, durasi, rata-rata debit puncak banjir, volume, rasio

puncak dan serta berhubungan juga dengan karakteristik fisik DAS seperti luas

area, bentuk, kemiringan, kerapatan aliran, relief DAS, serta kombinasi dari

semuanya. Saat ini belum ada Hidrograf Satuan Terukur (HST) untuk

masing-masing DAS di Provinsi Lampung. Analisis hidrologi yang selama ini dipakai

selalu meggunakan Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) yang sangat dipengaruhi oleh

metode pendekatan yang dipilih. Oleh karena itu diperlukan pembuatan hidrograf

(28)

4

mendeskripsikan respon suatu DAS,karena hidrograf satuan terukur dibuat

berdasarkan data primer setempat. Hasil pembuatan HST akan dibandingkan

dengan HSS yang sering digunakan pada saat ini yaitu HSS Snyder, HSS Gama I,

HSS Nakayasu.

Penelitian ini akan dilakukan di DAS Way Kuala Garuntang serta di DAS

Way Simpang Kiri yang merupakan Sub DAS Way Belau Kuripan. DAS ini

dipilih karena memiliki cakupan area terbesar sehingga dapat mewakili DAS-DAS

yang ada.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimanakah HST DAS Way Kuala Garuntang dan DAS Way Simpang Kiri

(Sub DAS Way Belau Kuripan)?

2. Bagaimanakah hasil perbandingan antara HST dan HSS (Snyder, Gama I dan

Nakayasu)?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini berdasarkan masalah yang dirumuskan yaitu:

1. Mengembangkan Hidrograf Satuan Terukur pada DAS Way Kuala Garuntang

dan DAS Way Simpang Kiri (Sub DAS Way Belau Kuripan).

2. Membandingkan hasil Hidrograf Satuan Terukur dengan Hidrograf Satuan

Sintetis yang sering dipergunakan pada saat ini (HSS Snyder, HSS Gama I dan

(29)

5

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Memberikan informasi mengenai Hidrograf Satuan Terukur untuk dijadikan

pedoman di dalam melihat respon suatu DAS.

2. Mengetahui Hidrograf Satuan Sintetis yang mana yang cenderung mendekati

Hidrograf Satuan Terukur untuk wilayah yang diteliti.

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengukur tinggi muka air, kecepatan, dan tampang melintang (cross section)

pada titik kontrol yang terletak pada Sungai Way Kuala Garuntang dan Sungai

Way Simpang Kiri.

2. Mengukur tinggi hujan dengan menggunakan alat pengukur hujan otomatis

tipe tipping bucket.

3. Membuat Hidrograf Satuan Terukur untuk wilayah DAS Way Kuala

Garuntang dan DAS Way Simpang Kiri.

4. Membandingkan Hidrograf Satuan Terukur dengan Hidrograf Satuan Sintetis

(30)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian terletak di Bandar Lampung dengan objek penelitian DAS Way

Kuala Garuntang (Sungai Way Kuala) dan DAS Way Simpang Kiri (Sub DAS Way

Belau Kuripan) dapat dilihat pada Gambar 3.1.

3.2 Pengumpulan Data

Data yang diperlukan dalam penelitian ini terdiri dari:

1. Data curah hujan yang digunakan diambil dari alat penakar hujan otomatis tipe

Hellman di Stasiun BMG Maritim Lampung (tahun pengamatan 2000 –

sekarang).

2. Data curah hujan otomatis yang diperoleh dari automatic raingauge jenis tipping

bucket yang dipasang di DAS.

3. Data tinggi muka air yang diukur langsung dari sungai baik secara manual

maupun dengan automatic water level recorder.

4. Data kecepatan aliran pada masing-masing sungai.

(31)

29

3.3 Alat

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini:

1. Rekaman AWLR (Automatic Water Level Recorder), digunakan untuk mengukur

tinggi muka air sungai secara otomatis.

2. Automatic raingauge jenis tipping bucket , digunakan untuk mendapatkan data hujan.

3. Peilscale (meteran), digunakan untuk mengukur tinggi muka air secara manual. 4. Current Meter, digunakan untuk mengukur kecepatan aliran sungai.

5. Stop Wacth, digunakan untuk mengukur waktu. 6. Meteran, digunakan untuk mengukur lebar sungai.

7. Piva PVC solid, digunakan untuk melindungi alat water level probe yang ditanamkan di sungai sehingga tinggi muka air sungai dapat terukur dengan time step yang kecil.

3.4 Langkah Penelitian

Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pengumpulan data-data curah hujan yang didapat dari alat penakar hujan

otomatis tipe Hellman di Stasiun BMG Maritim Lampung (tahun pengamatan

2000 – sekarang) dan data curah hujan yang diperoleh dari automatic raingauge

jenis tipping bucket yang dipasang di DAS.

2. Pengumpulan data-data tinggi muka air yang didapat langsung dari rekaman

(32)

30

3. Pengumpulan data debit yang dilakukan melalui pengukuran kecepatan aliran

dengan menggunakan current meter.

4. Pengalihragaman hidrograf tinggi muka air (stage hydrograph) menjadi

hidrograf aliran (discharge hydrograph) dengan liku kalibrasi.

5. Pemisahan hidrograf limpasan langsung (direct run-off) dengan aliran dasar

(base flow) (Harto, 1993). Pemisahan aliran dasar dilakukan dengan pendekatan

straight line method, dimana penarikan garis aliran dasar dimulai dari saat hidrograf aliran naik dan berpotongan pada akhir resesi. Awal sisi naik ditandai

dengan berubahnya ordinat hidrograf dari konstan menjadi naik, sebaliknya akhir

sisi resesi ditandai dengan berubahnya hidrograf aliran dari ordinat menurun

menjadi konstan. Hidrograf limpasan langsung (HLL) diperoleh dengan

memperkurangkan hidrograf total dengan aliran dasar (base flow).

6. Ordinat hidrograf satuan masing-masing hidrograf banjir diperoleh dengan

membagi masing-masing ordinat limpasan langsung dengan besarnya hujan

efektif masing-masing DAS. Hujan efektif dalam analisis ini diartikan sebagai

hujan yang dapat menyebabkan terjadinya limpasan langsung, yaitu hujan total

setelah dikurangi dengan kehilangan-kehilangan dalam hal ini yang dapat

dihitung adalah infiltrasi dan dinyatakan dengan indeks phi (). Besarnya indeks

phi diperoleh dengan membagi selisih hujan total dan hujan yang menyebabkan

limpasan langsung dengan lama hujan. Hujan yang menyebabkan limpasan

(33)

31

dengan luas DAS (mm/jam). Demikian seterusnya sampai diperoleh ordinat

satuan setiap kejadian banjir pada setiap DAS.

7. Membandingkan ordinat hidrograf limpasan langsung yang didapat dari hitungan

ini dengan ordinat hidrograf limpasan langsung yang terukur, sehingga akan

diperoleh ordinat-ordinat hidrograf satuan.

8. Pengumpulan parameter-parameter DAS untuk perhitungan Hidrograf Satuan

Sintetis (HSS Snyder, HSS Gama I dan HSS Nakayasu).

9. Membandingkan hasil perhitungan Hidrograf Satuan Terukur dengan Hidrograf

(34)

32

Gambar 3.4 Bagan Alir Penelitian

(35)

(36)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan sebelumnya,

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Data hujan yang digunakan adalah data curah hujan jangka pendek (5,10, 15,

30, 45, 60, 120, 180, 360 dan 720 menit) dan merupakan data maksimum

tahunan (annual maximum series) serta distribusi yang sesuai dengan data hujan tersebut adalah distribusi Log Person Tipe III. Data yang diambil di

BMG Maritim Panjang dipergunakan untuk menghitung HSS sedangkan untuk

HST data yang dipergunakan diambil dari rain gauge type tipping bucket yang

dipasang di lokasi penelitian.

2. HST bisa dikembangkan untuk time step yang lebih kecil maupun yang lebih

besar sehingga dapat terlihat hidrograf yeng terbentuk lebih detail walaupun

untuk time step yang lebih kecil grafik yang terbentuk lebih noisy (time step 5,

10, dan 15 menit), sedangkan HSS hanya dapat digunakan pada time step jam-jaman.

3. Pada kedua DAS yaitu DAS Way Kuala Garuntang dan DAS Way Simpang

Kiri metode HSS yang mendekati data terukur yaitu HSS Nakayasu dengan

(37)

92

metode HSS Snyder maupun Gama I kurang sesuai digunakan sebagai

pendekatan buatan di kedua DAS tersebut, kemungkinan dikarenakan koefisien

karakteristik dan kondisi DAS yang digunakan kurang sesuai untuk kedua

DAS tersebut.

3. Kejadian hujan pada tanggal 14 Februari 2010 sama dengan curah hujan

rancangan (12 jam) dengan kala ulang 2 tahunan yaitu sebesar 75,6 mm/hari.

Dan jika dimasukkan kedalam persamaan hidrograf satuan terukur y =

4E-13x5 - 7E-10x4 + 7E-07x3 - 0,000x2 + 0,043x + 0,646 (persamaan HST 60 Menit-an DAS Way Kuala Garuntang) maka dihasilkan debit banjir sebesar

52,09 m3/dt sedangkan dengan curah hujan yang sama untuk DAS Way Simpang Kiri dengan persamaan HST y = 8E-14x5 - 2E-10x4 + 2E-07x3 - 9E-05x2 + 0,015x + 0,337 dihasilkan debit banjir sebesar 26,60 m3/dt.

5.2 Saran

Perlu penambahan rain gauge pada beberapa daerah sepanjang DAS terutama di bagaian hulu, karena hujan sering terjadi tidak merata diseluruh DAS, sehingga

jika terjadi hujan dapat diprediksi rata-rata curah hujan yang terjadi pada DAS

(38)

iv 2.2.1 Curah Hujan (Presipitasi)………. 6 2.2.2 Curah Hujan Efektif ……… 8

3.1 Lokasi Penelitian………. 28 3.2 Pengumpulan Data………. 28 3.3 Alat……….. 29 3.4 Langkah Penelitian………. 20 3.5 Bagan Alir Penelitian………. 32

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum ………. 36

(39)

v

4.3 Hujan Rancangan ……… 38 4.4 Uji Smirnov-Kolmogorof ………. 39 4.5 Uji Chi-Kuadrat X2………... 40 4.6 Hujan Jam-jaman ………. 47 4.7 Hidrograf Satuan Sintetik ……… 48 4.8 Hidrograf Satuan Terukur ……… 76 4.9 Analisis HSS dan HST ……….. 87

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ……… 91

5.2 Saran ……….. 92

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

Lampiran A. Hasil Perhitungan Curah Hujan Maksimum Tiap-Tiap Durasi

Lampiran B. Hidrograf Satuan Terukur

(40)

(41)

(42)

(43)

DAFTAR PUSTAKA Sedimentology of Distributed Lands, Oklahama Technical Press, Oklahama.

Chow, V.T. 1964. Handbook of Applied Hydrology. McGraw-Hill Book Company, New York.

Harto, S., 1993. Analisis Hidrologi, Penerbit P.T Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Harto, S., 2000. Hidrologi (Teori, Masalah dan Penyelesaiannya). Nafiri, Yogyakarta.

Kusumastuti, D.I., 2008. Metode Analis Dalam Analisis Banjir Rancangan Way Pegadungan. Jurnal Rekayasa. Vol.12, No.1. 14-22, April 2008.

Kusumastuti, D.I., Sivapalan, M., Struthers, I., Reynolds, D.A., Murray, K., and Turlach, B.A. 2008. Theresholds in The Storm Response of a Catchment-Lake System and The Occurrence And Magnitude of Catchment-Lake Overflows: Implications For Flood Frequency, Water Resources Reseach Journal Vol. 44 W02438, doi: 10.1029/2006WR005628.2008.

Kusumastuti, D.I., Sivapalan, M., Struthers, I., and Reynolds, D.A., 2007. Theresholds effects in Strom Response and The Occurrence and Magnitude of Flood Event: Implications For Flood Frequency, Hidrological and Enviromental System Science Journal, Special Issue : Thereshold and Pattern Dynamics, Hydrol. Earth Syst. Sci., 11.1515-1528.2007.

(44)

Frequency. Presented at VIIth IAHS Scientific Assembly, Foz do Iguassu, Brasil, 3-9 April 2005.

Kusumastuti, D.I., Sivapalan, and Reynolds, D.A. 2005. Effect of Within Strom Temporal Pattern on Flood Frequency. Presented at International Workshop on Prediction in Ungauged Basin, Held by UWA and Centre for Water Reseach, 2-5 Februari 2004.

Jayadi, R., Sujono, J., 2007. Hidrograf Satuan: Permasalahan, dan Alternatif Penyelesaiannya, Forum Teknik Sipil No. XVII/2-Mei 2007.

Shanin, M.M.A. 1976. Statistical Analysis in Hydrology. Lecture Note. IHE. Netherlands.

Sherman, L. K., 1932. Streamflow From Rainfall By Unitgraf Method, Engineering News Records, No.7, April, pp 549 – 563.

Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional, Surabaya.

Strahler. A. N. 1964.(Ven Ten Chow, ed), Quantitative Geomorfology Of Drainage Basins and Chanel Networks. Handbook of Applied Hydrology, pp 4.39 – 4.76. McGraw Hill, New York.

Sudjarwadi. 1987. Teknik Sumber Daya Air. PAU Ilmu Teknik UGM, Yogyakarta.

Sukoso, E., 2004. Perbandingan Tingkat Ketelitian Pemakaian Persamaan Hujan Jam-jaman dan Agihan Jam-jaman Terukur Terhadap Hidrograf Debit Rancangan, Tesis, Magister pengelolaan bencana Alam (MPBA), Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.

Suripin. 2004. Sistem Drainase Yang Berkelanjutan. UNDIP Semarang.

Triatmodjo, B. 2006. Hidrologi Terapan Cetakan Pertama, Penerbit Beta Offset Yogyakarta.

Tunas, G., I., Tanga, A., Lesmana, B.C., 2008. Model Transformasi Hujan Aliran Berbasis Hidrograf Satuan Untuk Analisa Banjir. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 Universitas Lampung, 17-18 November 2008

(45)

(46)

DAFTAR ISI 2.2.1 Curah Hujan (Presipitasi)………. 6

2.2.2 Curah Hujan Efektif ……… 8

2.2.3 Analisis Frekwensi dan Probabilitas ……… 9

2.2.4 Uji Kessesuaian Distribusi ………... 13 2.2.5 Transformasi Hujan-Aliran ………. 15

2.2.6 Hidrograf Satuan ………. 17 2.2.7 Hidrograf Satuan Sintetis ……… 19

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian………. 26 3.2 Pengumpulan Data………. 26 3.3 Alat……….. 27 3.4 Langkah Penelitian………. 27

3.5 Bagan Alir Penelitian………. 30

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum ………. 32

(47)

4.3 Hujan Rancangan ………. 34 4.4 Uji Smirnov-Kolmogorof ………. 36 4.5 Uji Chi Kuadrat X2………... 36 4.6 Hujan Jam-jaman ………. 39

4.7 Hidrograf Satuan Sintetik ……… 40 4.8 Hidrograf Satuan Terukur ……… 63 4.9 Analisis HSS dan HST ……….. 73

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ……… 75

5.2 Saran ……….. 76

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

Lampiran A. Hasil Perhitungan Curah Hujan Maksimum Tiap-Tiap Durasi

Lampiran B. Hidrograf Satuan Terukur

(48)

(49)

(50)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Hidrograf Satuan Metode Nakayasu………. 22

3.1 DAS di Kota Bandar Lampung ……… 31

3.2 Bagan Alir Penelitian………. 30

4.1 QHSS Gama I……… 42

4.2 HSS Gama I W.K. Garuntang……… 44

4.3 HSS Gama I DAS Way Simpang Kiri……… 44

4.4 QHSS Snyder………. 50

4.5. HSS Snyder DAS Way Kuala Garuntang……….. 50

4.6 HSS Snyder DAS Way Simpang Kiri……… 50

4.7 QHSS Nakayasu………. 57

4.8 HSS Nakayasu DAS Way Simpang Kiri……… 57

4.9 HSS Nakayasu DAS Way Kuala Garuntang……….. 57

4.10 HSS DAS Way Kuala Garuntang……….. 60

4.11 HSS DAS Way Simpang Kiri……… 62

4.12 Liku Kalibrasi DAS Way Kuala Garuntang……….. 63

4.13 Liku Kalibrasi DAS Way Simpang Kiri……….………... 64

4.14 HST 27 Januari 2010 DAS Way Kuala Garuntang……… 67

(51)

Gambar Halaman 4.16 HST DAS Way Kuala Garuntang Periode Waktu 5, 10, 15,

30, 45 dan 60 Menit ……… 68

4.17 HST DAS Way Kuala Garuntang Periode Waktu 2, 3, 6,

dan 12 jam ………..……….……….. 69

4.18 HST DAS Way Simpang Kiri Periode Waktu 5,10,15, 30,

dan 60 Menit-an ………. 70

4.19 HST Periode Waktu 2, 3, 6, 12 Jam-an Pada DAS Way

Simpang Kiri……… .. 71

4.20 Perbandingan QHST dan QHSS DAS Way Kuala

Garuntang………….……….. .. 73

4.21 Perbandingan HST dan HSS DAS Way Simpang Kiri……… 74

(52)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

4.1 Data Curah Hujan Stasiun BMG Maritim Lampung……. ….. 33 4.2 Tabel Analisa Curah Hujan……….….. 35

4.3 Hujan Rancangan……….…. 35

4.4 Uji Kesesuaian Distribusi Smirnov Kolmogorof Stasiun

BMG Maritim ……….. 37 4.5 Pengujian Chi-Square (χ^2)……….. 38

4.6 Intensitas Hujan jam-jaman ……….… 39

4.7 Analisis Hidrograf Satuan Sintetik Gama I………. 40

4.8 HSS Gama I………... 42

4.9 HSS Gama I DAS Way Kuala Garuntang……… 43

4.10 HSS Gama I DAS Way Simpang Kiri………. 45

4.11 HSS Snyder………..… 49

4.12 HSS Syder DAS Way Kuala Garuntang………..…… 51

4.13 HSS Syder DAS Way Simpang Kiri………. 52

4.14 HSS Nakayasu ……….. 56

4.15 HSS Nakayasu DAS Way Simpang Kiri……….. 58

4.16 HSS Nakayasu DAS Way Kuala Garuntang………. 59

4.17 Perhitungan Hidrograf Limpasan Langsung………. 65

4.18 HST Periode 60 Menitan DAS Way Kuala Garuntang…… …… 66

4.19 Persamaan Hidrograf Satuan Terukur DAS Way

(53)

Tabel Halaman 4.20 Persamaan Hidrograf Satuan Terukur DAS Way

(54)

(55)

NOTASI

B = Faktor reduksi

C = Koefisien limpasan

Ct = Koefisien jangkauan antara 0.61 dan 0.94

Cp = Koefisien dengan jangkau antara 0.4 dan 0.8

D = Density

Dk = Derajat kebebasan.

Fe = Frekuensi pengamatan kelas j

Ft = Frekuensi teoritis kelas j

JN = Joint Frequency

k = Faktor frekuensi dari Gumbel

Lc = Panjang sungai dari titik kontrol sampai titik berat DAS (mil)

L = Panjang sungai dari titik ontrol sampai titik berat DAS di hulu (mil)

LogX = Curah hujan harian maksimum rata-rata dalam harga logaritmik

M = Nomor urut data.

n

= Jumlah tahun pengamatan.

P = Peluang (%)

Qp = Debit puncak banjir (m3/detik) R = Intesitas curah hujan

R0 = Hujan satuan (mm)

(56)

RUA = Relative Upstream Area

SF = Source Factor

SIM = Symmetry Factor

SN = Source Frequency

Sn = standard deviasi dari reduced variate (tabel ) tergantung dari jumlah tahun pengamatan data.

SLogX= Standard deviasi dari rangkaian data dalam harga logaritmik

Sx = standar deviasi

Tp = Tenggang waktu (time lag) dari permulaan hujan sampai puncak banjir

(jam)

T0.3 = Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak sampai

menjadi 30% dari debit puncak.

Yn = harga rata-rata reduced variate (tabel ) tergantung dari jumlah tahun pengamatan data.

Yt = reduced variate sebagai fungsi dari periode ulang t = -(0.834+2.303 Log(Log Tr/Tr-1).

(57)

 = 2 =>Pada daerah pengaliran biasa

 = 1,5 =>Pada bagian naik hidrograf lambat, dan turun cepat

(58)

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A

A.1 Curah Hujan Maksimum Tiap-Tiap Durasi

A.2 Perhitungan Analisis Frekuensi Curah Hujan Dengan Durasi 5 dan 10 Menit

A.7 Parameter Statistik Analisis Frekuensi

A.8 Konstanta (G) Untuk Harga Cs Positif

A.9 Konstanta (G) Untuk Harga Cs Negatif

A.10 Tabel Uji Kesesuaian Distribusi Smirnov Kolmogorof Stasiun BMG Maritim Lampung Durasi 5 Menit

(59)

LAMPIRAN A

A.20 Tabel Nilai Kritis (cr) Smirnov - Kolmogorov

A.21 Perhitungan Uji Kesesuaian Distribusi Dengan Metode Chi Square Durasi 5 Menit

(60)

LAMPIRAN A

A.31 Tabel Hasil Δmaks Uji Smirnov Kolmogorof

LAMPIRAN B

B.1 Hidrograf Satuan Terukur Tanggal 15 Desember 2009

B.17 Hidrograf Satuan Terukur Tanggal 8 Januari 2010

(61)

LAMPIRAN B B.20 Hidrograf Satuan Terukur Tanggal 8 Januari 2010

B.32 Hidrograf Satuan Terukur Tanggal 4 Februari 2010

(62)

LAMPIRAN B B.43 Hidrograf Satuan Terukur Tanggal 27 Januari 2010

LAMPIRAN C

C.1 Current Meter dan Tipping Bucket

C.2 AWLR ( Automatic Water Level Recorder) dan Pipa PVC

(63)

(64)

39

(65)

PERBANDINGAN HIDROGRAF SATUAN TERUKUR DENGAN HIDROGRAF SATUAN SINTETIS PADA DAS WAY KUALA

GARUNTANG DAN DAS WAY SIMPANG KIRI

Oleh RINA FEBRINA

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar MAGISTER TEKNIK

PROGRAM PASCA SARJANAMAGISTER TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

(66)

Judul Tesis : Perbandingan Hidrograf Satuan Terukur Dengan Hidrograf Satuan Sintetis Pada DAS Way Kuala Garuntang dan DAS Way Simpang Kiri

Nama Mahasiswa : Rina Febrina

Nomor Pokok Mahasiswa : 0725011016

Program Studi : Magister Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Dr. Dyah Indriana K., S.T., M.Sc. Dwi Joko Winarno, S.T., M.Eng NIP 196912191995122001 NIP 196903211995121001

2. Ketua Program Magister Teknik Sipil

(67)

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua : DR. Dyah Indriana K., S.T., M. Sc. ……….

Sekretaris : Dwi Joko Winarno, S.T., M. Eng., ………..

Penguji

Bukan Pembimbing : Ir. Ahmad Zakaria, M.T., Ph.D. ………...

2. Dekan Fakultas Teknik

DR. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A NIP 196505101993032008

3. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Lampung

Prof. DR. Ir. Abdul Kadir Salam, M.Sc. NIP 196011091985031001

(68)

LEMBAR PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:

1. Tesis dengan judul PERBANDINGAN HIDROGRAF SATUAN TERUKUR DENGAN HIDROGRAF SATUAN SINTETIS PADA DAS WAY KUALA GARUNTANG DAN DAS WAY SIMPANG KIRI adalah karya saya sendiri dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan atas karya penulis lain dengan cara yang tidak sesuai

dengan tata etika ilmiah yang berlaku dalam masyarakat akademik atau

yang disebut plagiarisme.

2. Hak intelektual atas karya ilmiah ini diserahkan sepenuhnya kepada

Universitas Lampung.

Atas pernyataan ini, apabila dikemudian hari ternyata ditemukan adanya ketidak

benaran, saya bersedia menanggung akibat dan sangksi yang diberikan kepada

saya dan sanggup dituntut sesuai hukum yang berlaku.

Bandar Lampung,

Pembuat Pernyataan

(69)

SANWACANA

Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT Yang Maha Pengasih dan Maha

Penyayang, karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini.

Tugas akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program

studi Magister Teknik Sipil pada Universitas Lampung. Penulis menyadari

tidaklah mungkin tugas akhir ini dapat diselesaikan tanpa adanya bantuan dari

berbagai pihak baik langsung maupun tidak langsung.

Dengan selesainya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang

setulus-tulusnya kepada:

1. Ibu DR. Ir. Lusmeilia Afriani D.E.A., selaku Dekan Fakultas Teknik atas izin

dan fasilitas yang diberikan kepada saya selama perkuliahan dan

menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ibu DR. Dyah Indriana K., S.T., M.Sc., selaku Pembimbing Utama atas

kesediannya untuk memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam proses

penyelesaian tugas akhir ini.

3. Bapak Dwi Joko Winarno, S.T., M. Eng., selalu Pembimbing Kedua atas

(70)

4. Bapak Ir. Ahmad Zakaria, M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Magister Teknik

Sipil dan Penguji Utama atas masukan dan saran-saran kepada penulis.

5. Bapak Drs. I Wayan Diana, S.T., M.T., selaku Pengelola Program Magister

Teknik Sipil atas masukan dan saran-saran pada seminar proposal dan seminar

pembahasan.

6. Ibu Sumiharni, S.T., M.T., selaku Pengelola Program Magister Teknik Sipil

atas masukan dan saran-saran pada seminar proposal dan seminar pembahasan.

7. Bapak dan Ibu Dosen pada Program Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Lampung yang telah membekali penulis dengan ilmu pengetahuan

selama perkuliahan.

8. Ayah, Ibu dan Adik-adikku atas dukungan semangat, do’a, dan cinta selama

penulis menyelesaikan perkuliahan.

9. Teman-teman seperjuanganku Dodi, Izul, Dasril dan Maman atas kerjasamanya

yang sangat menyenangkan.

10. Bapak dan Ibu staf di Sta. BMG Maritim atas bantuan data untuk

menyelesaikan tugas akhir.

11. Bapak dan Ibu staf Fakultas Teknik dan Sekretariat Pascasarjana Unila atas

bantuannya kepada penulis.

12. Rekan-rekan angkatan 2007 untuk persahabatan yang menyenangkan serta

semua pihak yang telah banyak memberikan bantuan kepada penulis selama

(71)

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan, akan tetapi harapan penulis semoga tugas akhir yang sederhana ini

dapat memberikan sumbangan yang berguna bagi kita semua. Amin.

Bandar Lampung,

Penulis,

(72)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Karang 12 Februari 1977, anak pertama dari Syukri

dan Ernawati.

Pendidikan di Sekolah Dasar SD Budi Bhakti Persit diselesaikan pada tahun 1988;

Sekolah Menengah Pertama di SMPN2 Kedaton pada tahun 1991; Sekolah

Menengah Atas di SMAN2 Tanjung Karang pada tahun 1994; Sarjana Teknik

pada Fakultas Teknik Universitas Lampung pada tahun 1999; dan Magister

Teknik pada Program Magister Teknik Sipil Universitas Lampung pada tahun

2010.

Pada tahun 1999 sampai sekarang, penulis menjadi Dosen Tetap Yayasan pada

Universitas Malahayati Bandar Lampung. Tahun 2000 sampai sekarang, penulis

menjadi dsen luar biasa pada Universitas Saburai Bandar Lampung. Tahun 2000 –

2002 penulis menjadi koordinator asisten pada Program D3 Teknik Sipil

(73)

Kupersembahkan karya sederhanaku ini untuk :

Ayah, Ibu, Adik

–

Adikku dan Ponakanku

Atas dukungan do’a, semangat, cinta dan keikhlasan hati untuk membuat

aku terus maju dan berusaha menjadi lebih baik dalam hidup ini

Serta

Malaikat kecilku

(74)

i

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT Yang Maha Pengasih dan

Maha Penyayang, karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat

Tugas akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program

studi Magister Teknik Sipil pada Universitas Lampung. Penulis menyadari

tidaklah mungkin tugas akhir ini dapat diselesaikan tanpa adanya bantuan dari

berbagai pihak baik langsung maupun tidak langsung.

Dengan selesainya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang

setulus-tulusnya kepada:

1. Ibu Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A., selaku Dekan Fakultas Teknik atas izin

dan fasilitas yang diberikan kepada saya selama perkuliahan dan

2. Ibu Dr. Dyah Indriana K., S.T., M.Sc., selaku Pembimbing Utama atas

penyelesaian tugas akhir ini.

3. Bapak Dwi Joko Winarno, S.T., M. Eng., selalu Pembimbing Kedua atas

(75)

ii

4. Bapak Ir. Ahmad Zakaria, M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Magister Teknik

Sipil dan Penguji Utama atas masukan dan saran-saran kepada penulis.

5. Bapak Drs. I Wayan Diana, S.T., M.T., selaku Pengelola Program Magister

Teknik Sipil atas masukan dan saran-saran pada seminar proposal dan seminar

pembahasan.

6. Bapak Ir.Idhar Mahadi Adha, M.T, selaku Pengelola Program Magister Teknik

Sipil atas masukan dan saran-saran pada seminar proposal dan seminar

pembahasan.

7. Ibu Sumiharni, S.T., M.T., selaku Pengelola Program Magister Teknik Sipil

atas masukan dan saran-saran pada seminar proposal dan seminar pembahasan.

8. Bapak dan Ibu Dosen pada Program Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Lampung yang telah membekali penulis dengan ilmu pengetahuan

selama perkuliahan.

9. Bapak M. Joel D. Mastana, selaku Direktur Taman Satwa dan Wisata Bumi

Kedaton dan staf atas bantuan yang telah diberikan selama melakukan

penelitian.

10. Mas Afit dan Mbak Esti atas bantuannya dalam menyelesaikan tugas akhir.

11. Teman-teman seperjuanganku Dodi, Izul, Dasril dan Maman atas

kerjasamanya yang sangat menyenangkan.

12. Bapak dan Ibu staf di Sta. BMG Maritim atas bantuan data untuk

(76)

iii

13. Bapak dan Ibu staf Fakultas Teknik dan Sekretariat Pascasarjana Unila atas

bantuannya kepada penulis.

14. Rekan-rekan angkatan 2007 untuk persahabatan yang menyenangkan serta

semua pihak yang telah banyak memberikan bantuan kepada penulis selama

menyelesaikan tugas akhir.

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan, akan tetapi harapan penulis semoga tugas akhir yang sederhana ini

dapat memberikan sumbangan yang berguna bagi kita semua. Amin.

Bandar Lampung, 10 Mei 2010

Penulis,

(77)