ANALISIS INTENSITAS HUJAN DAN EVALUASI KAPASITAS SISTEM DRAINASE SUB SISTEM KALI WINGKO SURAKARTA

(1)

commit to user

ANALISIS INTENSITAS HUJAN DAN EVALUASI

KAPASITAS SISTEM DRAINASE SUB SISTEM KALI

WINGKO SURAKARTA

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md)

pada Program Studi D-III Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh:

BRILLIANA PUSPITA HARUM

NIM. I 8712008

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

(3)

(4)

commit to user

MOTTO

“Allah senantiasa menolonghambaNya, selama hambanya suka

menolong saudaranya .”(HR.Muslim)

“Merendahlah sampai tidak ada yang bisa merendahkanmu”

“Selalu ingatlah Allah disaat banyak orang yang terlena

melupakanNya niscaya Allah akan mengingatmu meski dirimu

berada diantara orang banyak”

Dan mintalah pertolongan (kepada Allah dengan sabar dan

Sholat”. (Q.S Al Baqarah : 45)

(5)

commit to user

PERSEMBAHAN

Tugas akhir ini saya persembahkan kepada:

 Ibuku yang senantiasa memberikan perhatian, semangat, dan do’a yang setiap sujud selalu terucap didalam lisan maupun hati yg penuh kasih sayang.

 Ibuku yang telah menjadi madrasah pertamaku di dalam kehidupan.

 Ibuku yang selalu memberikan lautan kesabaran dalam bimbingan, pengertian dan kasih sayang yang selalu menghiasi hari-hariku.

 Ayahku yang tak pernah lelah mencari nafkah untuk menyekolahkanku, menjadi malaikat yang selalu bersanding disamping ibu untuk menjagaku dan ayah yang terhebat, tersayang dan tercinta.

 Untuk Kakak tertampanku Anton Tri Setyo Aji beserta istri RikhaKrislyana terimakasih atasmotivasi yg telah diberikan hingga saat ini aku telah menapaki jalan dimana bersama ridho kalian aku bisa berada disini

 Untuk Kakak Tercantikku Arifa Kusuma Ismaya Wardhani beserta suami Andrik Kristyawan yang selalu memberikan masukan, semangat dan ilmu agama yang menjadi tiang agamaku untuk dipertanggung jawwabkan dikemudian hari

 Dan untuk keponakan tercinta Areta Azka Azarine, Ahnaf Abid Azzufar, Nathania Hayva Valeska yang selalu menjadi tempat hilangnya semua lelahku.

 Untuk Ir. Siti Qomariyah, MSc sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan ilmu yang sangat bermanfaat bagi kami

 Untuk Anggun Vitasari Desika Chandra teman seperjuangan KP dan TA terimakasih atas semua bantuanmu.

 Untuk Maharani dan Oktavia terimakasih atas semua semangat yang telah kalian berikan semoga kita bisa menjadi pribadi yg lebih dewasa, Okta, Rani, Anggun, Brilli semoga kita bisa menjadi sahabat didunia hingga akherat. 

 Temen-Temen D3 Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan ‘12 yang telah memberikan goresan kebahagiaan dan selalu memberikan semangat untuk terus menyelesaikan TA ini

 Temen-temen D3 Teknik Sipil ’12 yang telah membantu hingga tersusunnya tugas Akhir ini.

(6)

commit to user vii

ABSTRAK

Brilliana Puspita Harum, 2012, Analisis Intensitas Hujan Dan Evaluasi

Kapasitas Sistem Drainase Sub Sistem Kali Wingko Surakarta, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Bencana banjir sudah menjadi langganan pada saat musim penghujan setiap tahunnya untuk kota Surakarta dan Sub Sistem Kali Wingko merupak salah satu drainase yang sering terjadi banjir. Hal itu dikarenakan intensitas hujan yang cukup tinggi dan kapsitas saluran drainase yang belum mampu untuk menampung debit air yang melewatinya. Dari itu dilakukan penelitian yg bertujuan untuk untuk mengetahui intensitas hujan dan kapasitas drainase pada Sub Sistem Kali Wingko. Metode peneelitian yang digunakan analah Distribusi Kuantitatif daan Evaluatif. Pengujian yang dilakukan untuk mencari intensitas hujan dan kapasitas drainase adaalah uji kepanggahan, RAPS, Kurva massa Ganda, Dalam proses peengolahan data dibutuhkan program Microsoft excel, Auto Cad dan GIS. Pengujian dilakukan pada 5 stasiun hujan yang terdekat dengan kota Surakarta yaitu Adi Sumarmo, Grogol, Tasikmadu, Mojolaban dan Pabelan.

Hasil yang didapatkan pada penelitian ini bahwa saluran sub system kali wingko memerlukan pembenahan agar tidak terjadi luapan atau banjir pada daerah ini. Untuk penampang saluran KW 1 kapsaitas yang didapatkan memenuhi dan untuk saluran KW 2, KW3 dan KW 4 Kapasitas saluran tidak memenuhi sehingga diperlukan perbaikan drainase agar tidak terjadi banjir kembali.

(7)

commit to user

IX PRAKATA

Syukur Alhamdulillah penyusun panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat taufiq dan hidayah yang telah Allah berikan sehingga tugas akhir ini dapat tersusun dengan baik.

Tidak lupa pula penyusun haturkan terimakasih kepada Ibu Ir. Siti Qomariyah, M.Sc selaku Pembimbing Tugas akhir, Ibu Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT., selaku

Dosen Pembimbing Akademik, Rekan-rekan D III Teknik Sipil khususnya prodi

Infrastruktur Perkotaan angakatan 2012 dan Serta semua pihak yang telah membantu

terselesaikannya Laporan Tugas Akhir ini.

Semoga dengan adanya Tugas akhir ini, kami berharap dapat memberikan manfaat untuk pembaca dalam “Analisis Intensitas Hujan dan Evaluasi Kapasitas Sistem Sub DAS Kali Winggo, Surakarta” serta dapat menjadi jendela ilmu yang diperlukan bagi pembaca untuk semua pengetahuan yang penyusun sampaikan pada Tugas Akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyajian dan penyusunan Tugas akhir ini dari itu penyusun sangat berterimakasih apabila pembaca bersedia memberikan kritik dan saran yang ditujukan kepada penyusun untuk membuat Tugas Akhir ini menjadi lebih baik lagi. Besar harapan penyusun sampaikan semoga Tugas Akir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Surakarta, Juni 2015

(8)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ··· i LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

MOTTO ... iv PERSEMBAHAN ... v ABSTRAK ... vii PRA KATA ... ix DAFTAR ISI ... x DAFTARTABEL……….xiii DAFTARGAMBAR……… xiv BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 2 1.3. Batasan Masalah... 2 1.4. Tujuan Penelitian ... 3 1.5. Manfaat Penelitian ... 3

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka ... 4

2.2 Dasar Teori ... 4

2.2.1. Siklus Hidrologi ... 4

2.2.2. Presipitasi ... 6

2.2.3. Daerah Aliran Sungai (DAS) ... 6

2.2.4. Hujan ... 7

2.2.5. Pengukuran Hujan ... 7

2.2.6. Seri Data Hidrologi ... 8

2.2.7. Analisis Hujan ... 8

2.2.7.1 Rata-rata Aljabar ... 8

(9)

commit to user

xi

2.2.8 Analisis Frekuensi ... 10

2.2.8.1 Distribusi Normal ... 11

2.2.8.2 Distribusi Log Normal ... 11

2.2.8.3 Distribusi Gumbel... 12

2.2.8.4 Distribusi Log-Person III ... 12

2.2.9. Hujan Rencana ... 15

2.2.11. Periode Ulang ... 15

2.2.12. Durasi Hujan ... 15

2.2.13. Analisis Intensitas Hujan... 16

2.2.13.1 . Rumus Mononoobe ... 16

2.2.14 Waktu konsentrasi ... 16

2.2.15. Metode Rasional... 17

2.2.16. Aliran Laminer dan Turbulen... 18

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian... 21

3.2 Lokasi Penelitian ... 21

3.3 Data yang Dibutuhkan... 22

3.4 Alat yang Dibutuhkan ... 22

3.5 Tahapan Penelitian ... 22

3.6 Bagan Alir Tahapan Penelitian ... 24

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1Analisis Hidrologi Wilayah Surakarta ... 25

4.1.1 Uji Kepanggahan ... 25

4.1.2 RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums). ... 25

4.1.3 Lengkung Massa Ganda ... 27

4.2 Hujan Wilayah ... 27

4.2.1 Poligon Thiessen ... 28

4.2.2 Rata-rata Aljabar ... 29

4.3 Analisis Frekuensi ... 31

(10)

commit to user

xii

4.5 Hujan Rencana ... 36

4.6 Perhitungan Waktu Konsentrasi ... 38

4.7 Perhitungan Intensitas Hujan ... 38

4.8 Debit Rencana dengan Metode Rasional ... 42

4.8.1 Koefisien Aliran Permukaan ... 42

4.8.2 Debit Metode Rasional ... 42

4.8.3 Analisis Kapasitas Drainase ... 43

4.8.4 Analisis Perbandingan ... 61

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 59

5.2 Saran ... 59

Penutup ... 60

(11)

commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Parameter Statistic untuk Menentukan Jenis Distribusi ... 13

Tabel 2.2 Nilai Do untuk uji Smirnov Kolmogrov ... 14

Tabel 2.3 Nilai Koefisien C untuk Metode Rasional ... 17

Tabel 2.4 Nilai Koefisien Manning ... 20

Tabel 4.1 Data Stasiun yang Panggah dan Tidak Panggah ... 25

Tabel 4.2 Hasil Peerhitungan Menggunakan RAPS ... 27

Tabel 4.3 Data Hujan Tahunan 5 Stasiun Terdekat dengan Kota Surakarta ... 28

Tabel 4.4 Perhitungan hujan wilayah dengan dibagi 5 stasiun yang ada ... 31

Tabel 4.5 Perhitungan hujan wilayah dengan dibagi data yang ada ... 32

Tabel 4.6 Perhitungan hujan wilayah dengan membagi 3 stasiun yang datanya ada semua ... 33

Tabel 4.7 Analisis frekuensi dibagi data yang ada menggunakan cara rata-rata Aljabar ... 34

Tabel 4.8 Analisis Frekuensi dari data yang ada menggunakan cara Poligon Thiessen ... 35

Tabel 4.9 Pemilihan Jenis Distribusi Menurut rerata Aljabar ... 38

Tabel 4.10 Pemilihan Jenis Distribusi Menurut Poligon Thiessen ... 38

Tabel 4.11 Analisi Distribusi Log Pearson III dengan Data Rata-rata Aljabar ... 39

Tabel 4.12 Analisi Distribusi Log Pearson III dengan Data Poligon Thiessen ... 40

Tabel 4.13 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Menggunakan Data Rata-rata Aljabar ... 41

Tabel 4.14 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Menggunakan Data Poligon Thiessen ... 41

Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Inensitas Hujan dengan Rata-rata Aljabar ... 42

Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Inensitas Hujan dengan Poligon Thiessen ... 42

Tabel 4.17 Kondisi Tata Guna Lahan Kota Surakarta ... 43

Tabel 4.18 Perhitungan Debit Aliran ... 44

Tabel 4.19 Perhitungan trial and error untuk kala ulang 2 tahun Sal KW 1 dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 46

(12)

commit to user

xiv

Tabel 4.20 Perhitungan trial and error untuk kala ulang 5 tahun Sal KW 1

dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 46 Tabel 4.21 Perhitungan trial and error untuk kala ulang 10 tahun Sal KW 1

dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 47 Tabel 4.22 Perhitungan trial and error untuk peroide ulang 2 tahun untuk Sal KW

2 penampang persegi dengan lebar saluran 0,3 m ... 48 Tabel 4.23 Perhitungan trial and error untuk peroide ulang 5 tahun untuk Sal KW

4 penampang persegi dengan lebar saluran 05 m ... 53 Tabel 4.32 Perhitungan trial and error untuk peroide ulang 5 tahun untuk Sal KW

4 penampang persegi dengan lebar saluran 0,5 m ... 54 Tabel 4.34 Perhitungan trial and error untuk kala ulang 2 tahun Sal KW 5 dengan

lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 55 Tabel 4.35 Perhitungan trial and error untuk kala ulang 5 tahun Sal KW 5

(13)

commit to user

xv

Tabel 4.36 Perhitungan trial and error untuk kala ulang 10 tahun Sal KW

15dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 56

Tabel 4.37 Perbandingan Debit lebar bawah penampang 40 m ... 57

Tabel 4.38 Perbandingan Debit lebar bawah penampang 0,3 m ... 57

(14)

commit to user

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi ... 4

Gambar 2.2 Penampang Drainase Trapesium ... 18

Gambar 3.1 Lokasi Sub Sistem Kali Wingko ... 21

Gambar 3.2 Lokasi sub Sistem Kali Wingko ... 22

Gambar 3.3 Diagram Alir Tahapan Penelitian ... 24

Gambar 4.1 Stasiun Hujan di Daerah Kota Surakarta... 25

Gambar 4.2 Lengkung massa ganda untuk stasiun hujan Adi Sumarmo dan Tasikmadu ... 28

Gambar 4.3 Poligon Thiessen Kota Surakarta dengan 5 (lima) Stasiun Hujan Terpilih ... 29

Gambar 4.4 Luas Tata Guna Lahan Pada Kelurahan Joyotakan Sub DAS Wingko.. 42

Gambar 4.5 Skema jaringan Drainase Mikro DAS Kali Wingko ... 44

Gambar 4.6Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 2 tahun Sal KW 1 dengan lebar saluran atas 60m dan saluran bawah 40 m ... 46

Gambar 4.7 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 5 tahun Sal KW 1 dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 46

Gambar 4.8 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 10 tahun Sal KW 1 dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 47

Gambar 4.9 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 2 tahun untuk Sal KW 2 penampang persegi dengan lebar saluran 0,3 m ... 48

Gambar 4.12 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang ulang 2 tahun untuk Sal KW 2 penampang persegi dengan lebar saluran 0,55 m ... 50

(15)

commit to user

xvii

Gambar 4.15 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 2 tahun untuk Sal KW 3 penampang persegi dengan lebar saluran 0,35 m ... 52 Gambar 4.16 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 5 tahun untuk Sal

KW 3 penampang persegi dengan lebar saluran 0,35 m ... 52 Gambar 4.17 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 10 tahun untuk Sal

KW 4 penampang persegi dengan lebar saluran 05 m ... 54 Gambar 4.19 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 5 tahun untuk Sal

KW 4 penampang persegi dengan lebar saluran 0,5 m ... 55 Gambar 4.21 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 2 tahun Sal KW 5

dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 55 Gambar 4.22 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 5 tahun Sal KW 5

dengan lebar atas saluran 60 m dan saluran bawah 40 m ... 56 Gambar 4.23 Penampang Saluran Pada Debit Periode Ulang 10 tahun Sal KW 1