i
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
_______________________________________________________________________ Jurusan Teknik Sipil
Skripsi Sarjana
Semester Genap Tahun 2007/2008
Studi Analisa Pergeseran Indeks Kekeringan dengan Menggunakan Metode
Standardized Precipitation Index pada DAS Brantas
JOHN L LUMINGKUWAS
NIM: 0800751353
Abstract
Global Warming merupakan topik yang hangat diperbincangkan saat ini, yang
salah satu dampaknya adalah Climate Change atau perubahan iklim, perubahan iklim terlihat jelas dengan meningkatnya intensitas kekeringan di beberapa wilayah, termasuk wilayah DAS Brantas, dimana sistem manajemen SDA yang biasa digunakan sudah tidak berfungsi dengan baik lagi.
Dengan menggunakan data curah hujan yang merupakan parameter tingkat kekeringan di suatu daerah, dapat dilakukan prediksi mengenai kekeringan yang mungkin terjadi di masa mendatang karena sudah terjadi pergeseran dari musim kering.
Salah satu metode untuk memprediksi kekeringan dengan analisa trend dan probabilitas adalah SPI. Berdasarkan metode tersebut didapatkan kondisi kekeringan terburuk untuk tahun 2025 terjadi pada stasiun curah hujan Tangkil dengan nilai indeks kekeringan sebesar -1,628 dengan kondisi kekeringan parah dan untuk tahun 2050 sebesar -2 dengan kondisi kekeringan terendah.
i
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
_______________________________________________________________________ Jurusan Teknik Sipil
Skripsi Sarjana
Semester Genap Tahun 2007/2008
ANALYSIS STUDY FOR THE DROUGHT INDEKS ALTERATION
USING STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX METHODS
AND
PREDICTION OF FUTURE DROUGHT INDEX AT BRANTAS RIVER
JOHN L LUMINGKUWAS
NIM: 0800751353
Abstract
Climate change is one of the talking points throughout the world. Climate change
causes the instability in weather. In Indonesia Climate change impact can be foreseen in the
drought season catastrophe. This has become a new problem to solve for the Indonesian
people. The drought causing the Indonesian water resources management not working so well
i
Rainfall is one of many parameter that shows the drought index which is happening in
some area. By analyzing the changes intensity of a rainfall, we can predict when the drought
will come in the future.
With SPI methods we can classified the drought index which is happening. To predict
the future drought trend analysis and probability is two methods than can be used.
ii
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmatnya akirnya penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi yang berjudul “STUDI ANALISA PERGESERAN INDEKS KEKERINGAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX PADA DAS BRANTAS” tepat pada waktunya.
Pada kesempatan ini penulis juga ingin berterima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
• Bapak Prof. Dr. Drs. Gerardus Polla, M.App.Sc selaku Rektor Universitas Bina
Nusantara.
• Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bina Nusantara.
• Ibu Amelia Makmur, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
• Ibu Ir. Godeliva Juliastuti, M.T. selaku Koordinator Skripsi Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara, serta selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan banyak masukan yang sangat berharga.
• Bapak Dr. Ir. Made Suangga, M.T. selaku Koordinator Bidang Ilmu Teknik Sipil
Universitas Bina Nusantara.
• Ibu Yuni Ayu Maharani, S.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Universitas Bina Nusantara.
• Bapak Irpan Hidayat, S.T. selaku Kepala Laboratorium/Studio Teknik Sipil
Universitas Bina Nusantara.
• Ibu Eko Sri Wahyuni selaku Administrasi Laboratorium/Studia Teknik Sipil
Universitas Bina Nusantara.
• Bapak Sutopo Purwo Nugroho yang telah memberikan data-data yang digunakan
dalam penelitian ini, serta telah mengajarkan metode-metode perhitungan yang di gunakan dalam penelitian ini.
• Bapak Donny Baratha yang telah mengajarkan beberapa teori statistika yang
mendukung dalam penelitian ini.
• Ir Wellem Lumingkuwas dan Ir. Dina Arianti sebagai orang tua dari penulis yang telah memberikan bantuan baik dari segi moril maupun segia material.
• Eddy Lumingkewas, ST sebagai kakak dari penulis yang telah setia menemani dan selalu mambantu penulis.
• Yusan Pieter Tjoamir yang telah membantu mengajarkan kepada penulis
metode-metode perhitungan statistik.
• Frans Pascal yang telah banyak memberikan masukan kata-kata dan sistematika
ii
• Rachmansyah yang telah mengajarkan kepada penulis cara-cara membuat peta
perubahan dengan menggunakan macromedia.
• Iwan Wangkar yang merupakan teman seperjuangan dalam mengerjakan skripsi di
bidang hidrologi, telah memberikan banyak masukan dan membantu penulis dalam mendapatkan data-data yang diperlukan dalam penelitian ini.
• Hardi kurniawan yang telah banyak mengajarkan teori-teori hidrologi yang diperlukan penulis.
• Andika Putra, Ricco yang telah memberikan semangat kepada penulis.
• Semua rekan-rekan penghuni kos 75 yang tergabung dalam demanerz comunity yang telah setia menemani dan menghibur penulis disetiap saat.
• Semua pihak yang telah banyak membantu penulis di dalam penyusunan laporan
skripsi ini yang tidak dapat di sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan karya ilmiah penulis di masa yang akan datang. Akhir kata semoga laporan skripsi ini dapat menambah pengetahuan pembaca juga mampu memberikan sumbangan yang berharga bagi perkembangan Teknik Sipil di Indonesia khusunya dalam bidang Hidrologi. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih atas perhatiannya.
Jakarta, Juli 2008
vi DAFTAR ISI
Halaman Halaman Cover Depan
Halaman Judul Dalam
Halaman Persetujuan Hard Cover Halaman Pernyataan Dewan Penguji
Abstrak i
Prakata ii
Daftar Isi iv
Daftar Tabel vii
Daftar Gambar viii Daftar Lampiran x
Bab I Pendahuluan ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah... 2
1.3Tujuan dan Manfaat ... 2
1.4Ruang Lingkup Penelitian... 3
1.5Sistematika Penulisan ... 4
Bab II Tinjauan Pustaka... 6
2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) ... 6
vi
2.3 Curah Hujan ... 9
2.4 Kekeringan ... 12
2.5 Rata-Rata Hitung Populasi... 14
2.6 Konsistensi Data ... 15
2.7 Standar Deviasi... 17
2.8 Analisa Trend... 18
2.9 Probabilitas ... 20
2.10Metode Standardized Precipitation Index (SPI) ... 21
Bab III Metodologi Penelitian ... 24
3.1 Pendekatan Penelitian ... 24
3.2 Kondisi Daerah Studi ... 27
3.3 Teknik Pengumpulan Data... 28
Bab IV Analisa dan Pengolahan Data... 30
4.1 Data Curah Hujan DAS Brantas ... 30
4.2 Menghitung Rata-Rata Curah Hujan Bulanan ... 30
4.3 Uji Kekosistensian Data... 32
4.4 Menghitung Standar Deviasi... 34
4.5 Mengklasifikasikan Indeks Kekeringan... 37
4.6 Mencari Indeks Kekeringan Maksimum Setiap Tahun ... 39
vi
4.8 Prediksi Nilai Indeks Kekeringan Di tahun Yang Akan Datang .... 49
4.9 Peta Perubahan Indeks Kekeringan Maximum... 52
Bab V Kesimpulan dan Saran ... 54
5.1 Kesimpulan ... 54
5.2 Saran ... 56
Daftar Pustaka ... 57
x
DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Daur Hidrologi ... 9
Gambar 2.2 Diagram Kategori Rezim Kering ... 13
Gambar 2.3 Grafik Analisa Kurva Ganda Untuk Data Yang Konsisten .... 16
Gambar 2.4 Grafik Analisa Kurva Ganda Untuk Data Yang Tidak Konsisten. ... 16
Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian ... 26
Gambar 3.2 Peta DAS Brantas... 27
Gambar 3.3 Alat Ukur Curah Hujan...28
Gambar 4.1 Grafik Kekonsistensian Data Curah Hujan di Stasiun Curah Hujan Tangkil ... 34
Gambar 4.2 Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Tangkil Tahun 1964 ... 42
Gambar 4.3 Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Tugu Tahun 1964 ... 44
Gambar 4.4 Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Sawahan Tahun 1964 ... 46
Gambar 4.5 Grafik Kondisi Indeks Kekeringan di Stasiun Curah Hujan Birowo Tahun 1964 ... 48
x
Gambar 4.7 Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan
Tangkil .... ... 51 Gambar 4.8 Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan’
Tugu ... ... 51 Gambar 4.9 Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan
Sawahan .. ... 51 Gambar 4.10 Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan
Birowo... ... 51 Gambar 4.11 Grafik Indeks Kekeringan Maksimum Stasiun Curah Hujan
Kertosono ... 52 Gambar 4.12 Grafik Garis Trend Line Regresi Linear ... 55
Gambar 4.13 Kondisi Indeks Kekeringan Maksimum di DAS Brantas
Tahun 1965 ... 58 Gambar 4.14 Kondisi indeks Kekeringan Maksimum di DAS Brantas
Tahun 1986 ... 59 Gambar 4.15 Kondisi Indeks Kekeringan Maksimum di DAS Brantas
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran Data Curah Hujan ... L-1 Lampiran Perhitungan Kekonsistensian Data Curah Hujan...L-43 Lampiran Perhitungan Standard Deviasi ...L-50 Lampiran Perhitungan Klasifikasi Indeks Kekeringan ...L-51 Lampiran Grafik Klasifikasi Indeks Kekeringan Pertahun...L-93 Lampiran Perhitungan Indeks Kekeringan Maximum Pertahun... L-128 Lampiran Perhitungan Pergeseran Indeks Kekeringan
Maksimum Pertahun ... L-133 Lampiran Perhitungan Probabilitas Terjadinya Indeks Kekeringan
Maksimum di Tahun Yang Akan Datang ... L-138 Lampiran Perhitungan Prediksi Nilai Indeks Kekeringan Maksimum
