ANALISIS PENELUSURAN DEBIT BANJIR PADA DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS)
PERCUT DENGAN HSS DAN MUSKINGUM
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian pendidikan sarjana teknik sipil
09 0404 019
Rizky Utama
Dosen Pembimbing
NIP. 19551201 198103 1 005
Ir. Makmur Ginting, M.Sc
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Banjir merupakan salah satu peristiwa alam yang seringkali terjadi. Banjir dapat terjadi karena curah hujan yang tinggi, intensitas, atau kerusakan akibat penggunaan lahan yang salah. Sungai Percut merupakan salah satu dari beberapa sungai yang ada di kota Medan yang termasuk daerah rawan banjir pada saat musim penghujan dating, salah menyebabkan perubahan tata guna lahan di sekitar aliran sungai precut.
Banjir yang akan terjadi dapat dicegah maupun diantisipasi dengan cara normalisasi sungai atau dengan membangun struktur pengendali banjir dan lain sebagainya. Namun, selain dapat dicegah banjir juga dapat diprediksi menggunakan teknik penelusuran secara hidrologis meliputi keseimbangan aliran masuk (inflow), aliran keluar (outflow) dan volume penyimpanan (storage) dengan melakukan proses penelusuran banjir Metode Muskingum dimana perhitungan debit banjir menggunakan hidrograf satuan HSS Nakayasu.
Berdasarkan hasil perhitungan didapat debit masuk (inflow) maksimum yang terbesar adalah 1029,795 m3/s, sementara debit keluar (outflow) maksimum yang terbesar adalah 843,006 m3/s dengan storage yang dihasilkan dari analisis pada waktu t = 2 jam adalah sebesar 2268,290 m3/detik.
Hasil analisis metode Muskingum tersebut adalah untuk mengetahui berapa debit keluar yang akan terjadi setelah ditelusuri sepanjang sungai dimulai dari Hulu sampai dengan hilir yang dimana nantinya debit keluar tersebut dapat dijadikan prakiraan debit banjir yang kemungkinan akan terjadi dalam jangka waktu tertentu yang dapat dijadikan dasar untuk mengantisipasi banjir jangka pendek sesuai dengan tujuan dilakukannya analisa ini.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat karunia-Nya, serta
dukungan dari berbagai pihak, sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
Sholawat dan Salam tidak lupa pula saya curahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, yang telah
membawa kita menuju alam yang terang benderang akan ilmu pengetahuan seperti saat ini.
Tugas Akhir ini berjudul “ANALISIS PENELUSURAN DEBIT BANJIR PADA
DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) PERCUT DENGAN HSS DAN MUSKINGUM”
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat menempuh jenjang pendidikan Strata Satu (S-1) pada
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, tentunya tidak dapat terlepas dari segala
hambatan dan rintangan, namun berkat bantuan moril maupun materil dari berbagai pihak serta
dukungan dan saran dari berbagai pihak, akhirnya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Untuk tidak berlebihan kiranya dalam kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil, Fakul tas Tekni k,
Uni ver sit as Sumat er a Ut ara.
3. Bapak Ir. Makmur Ginting,M.Sc, selaku dosen pembimbing yang telah memberikan begitu banyak
ilmu yang tak ternilai harganya serta masukan-masukan, tenaga, pikiran yang dapat membimbing
4. Bapak/Ibu Dosen Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang
telah memberikan banyak sekali ilmu yang bermanfaat selama saya menempuh pendidikan
di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6. Bapak/Ibu Staf TU Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang
telah memberikan bantuan dalam proses administrasi selama saya menempuh pendidikan di
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
7. Teristimewa di hati buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, Ibu Fauziah, Ba.
dan Bapak Ir. Masri yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasihat kepada saya.
Terima kasih yang tak terhingga atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang, dan doa yang tiada
batas untuk saya. Adikku Kharisma Putra yang banyak membantu dan mendukung saya selama ini
terima kasih atas doanya.
7. Teman mahasiswa seperjuangan 2009, terutama buat Yusuf Aulia Lubis, Muhammad Nur Irsyad,
Khibran Samudra, Hafiz Maulana Lida, Muhammad Rizky Tamba, Muhammad Fakhru Rozi,
Muhammad Fandhu al addiat, Bawar Aboma, Teuku Diputra Kerliansyah, Bambang Kennedy,
Gustara Iqbal, Muhammad Reza, Aulia Rahman Hutasuhut, Fatahur Rahman, Irwan Sakti Lubis,
Perkasa Damanik, Willy BJS, Muhammad Taufik, Ryan Pramana, Muhammad Junaidi, Posma
Nikholas, Hans Fredrik, Sandy Prawira Sinaga, makasih ya dan buat stambuk 2009 yang tidak bisa di
ketik satu-satu.
8. Abang dan Kakak mahasiswa stambuk 2006, 2007, 2008 yang telah banyak membantu
memberikan informasi maupun memberikan dukungan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Adik-adik mahasiswa stambuk 2010, 2011, 2012 yang telah banyak membantu memberikan
Saya menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, sehingga saya
mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk menambah pengetahuan dan wawasan saya di
masa depan.
Akhirnya saya berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi saya dan rekan-rekan
serta adik-adik di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Medan, 2015
(09 0404 019)
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR GRAFIK ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 4
1.3 Pembatasan Masalah ... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 5
1.5 Sistematika Penulisan ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Umum ... 7
2.2 Hubungan Antara Curah Hujan dan Limpasan ... 8
2.2.1 ... Curah Hujan Pada Suatu Daerah ... 9
2.3 Cara Menghitung Debit Banjir Rencana ... 10
2.6.1 ... Metode Muskingum ... 29
2.6.2 ... Penentuan Konstanta Penelusuran ... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 36
3.1 Metodologi dan Tahapan Penelitian ... 36
3.1.1 ... Rancangan Penelitian ... 37
3.4.2 ... Curah Hujan
... 49
BAB IV ANALISIS DAN PERHITUNGAN ... 54
4.1 Analisa Distribusi Frekuensi ... 55
4.2 Uji Distribusi Probabilitas ... 72
4.2.1 ... Metode Chi-Kuadrat ( ) ... 72
4.3 Intensitas Hujan Rencana Metode Log Pearson Type III ... 75
4.4 Menghitung Debit Puncak Metode Nakayasu ... 75
4.5 Perhitungan Inflow-Outflow DAS Percut dengan Metode Muskingum ... 112
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 125
5.1 Kesimpulan ... 125
5.2 Saran ... 126
DAFTAR PUSTAKA ... xiv
DAFTAR GAMBAR
HAL Gambar 2.1. Bentuk Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu 21
Gambar 2.2. Bentuk Hidrograf Satuan Sintetis SCS 25
Gambar 2.3. Penentuan nilai WF 26
Gambar 2.4. Penentuan RUA (Relative Upstream Area) 27
Gambar 2.5. Bentuk Hidrograf Satuan Sintetis Gama I 28 Gambar 2.6. Hubungan antara inflow (I) dan outflow (D) 32 Gambar 2.7. Hubungan antara air memasuki dan meninggalkan
storage 33
Gambar 2.8. Hubungan antara akumulasi storage dengan waktu 33
Gambar 2.9 Nilai storage x = 0,1 sampai x = 0,3 34
Gambar 3.1 Diagram Alir Metode Penelitian 39
Gambar 3.2. Banjir Sungai Percut 41
Gambar 3.3. Banjir Di Pemukiman Sei Percut 41
Gambar 3.4. Banjir Di Pemukiman Waraga Sei Percut Kab. Deli
Serdang 42
Gambar 3.5. Kondisi Sungai Percut 42
Gambar 3.6. Lokasi DAS percut medan 44
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.8 Hidrograf Nakayasu Berbagai Kala Ulang 109
Grafik 4.9. Hydrograf Inflow-Outflow T = 2 Tahun 112
Grafik 4.10. Hydrograf Storage T = 2 Tahun 113
Grafik 4.11. Hydrograf Inflow-Outflow T = 5 Tahun 113
Grafik 4.12. Hydrograf Storage T = 5 Tahun 113
Grafik 4.13. Hydrograf Inflow-Outflow T = 10 Tahun 114
Grafik 4.14. Hydrograf Storage T = 10 Tahun 114
Grafik 4.15. Hydrograf Inflow-Outflow T = 20 Tahun 115
Grafik 4.16. Hydrograf Storage T = 20 Tahun 115
Grafik 4.17. Hydrograf Inflow-Outflow T = 50 Tahun 115
Grafik 4.18. Hydrograf Storage T = 50 Tahun 116
Grafik 4.19. Hydrograf Inflow-Outflow T = 100 Tahun 116
Grafik 4.21. Grafik hubungan S dan xI + (1-x)O untuk x = 0
sampai x = 0.5 T = 2 Tahun 117
Grafik 4.22. Grafik hubungan S dan xI + (1-x)O untuk x = 0
sampai x = 0.5 T = 5 Tahun 118
Grafik 4.23. Grafik hubungan S dan xI + (1-x)O untuk x = 0
sampai x = 0.5 T = 10 Tahun 121
Grafik 4.24. Grafik hubungan S dan xI + (1-x)O untuk x = 0
sampai x = 0.5 T = 20 Tahun 122
Grafik 4.25. Grafik hubungan S dan xI + (1-x)O untuk x = 0
sampai x = 0.5 T = 50 Tahun 123
Grafik 4.26. Grafik hubungan S dan xI + (1-x)O untuk x = 0
DAFTAR TABEL
HAL
Tabel 2.1 Persyaratan parameter statistik suatu distribusi 14
Tabel 3.1 Data Kondisi DAS Percut 45
Tabel 3.2 Data Penggunaan Lahan Pada DAS Percut 46
Tabel 3.3 Data curah hujan harian Sampali kab. Deli serdang 51 Tabel 3.4 Data curah hujan harian Polonia. Kota Medan 52 Tabel 3.5. Data curah hujan harian Tanjung Morawa Kab.
Deli Serdang 53
Tabel 4.1 Data curah hujan harian Sampali Kab. Deli Serdang
dalam millimeter 55
Tabel 4.2 Data Harian curah Hujan Stasiun Polonia Dalam Milimeter 56 Tabel 4.3 Data Harian curah Hujan Stasiun Tj. Morawa Dalam
Tabel 4.12 Data Tahun 2012 66
Tabel 4.13 Data Tahun 2013 67
Tabel 4.14 Curah Hujan Harian Stasiun I, II, dan III 68
Tabel 4.15 Perhitungan Curah Hujan 69
Tabel 4.16 Persyaratan Distribusi 71
Tabel 4.17 Pengurutan Curah Hujan 72
Tabel 4.18 Distribusi Log Pearson Type III Pada Berbagai Periode 74 Tabel 4.19 Perhitungan nilai untuk distribusi Log Pearson Type III 74 Tabel 4.20 Perhitungan Intensitas Hujan Rencana Metode Log Pearson
