TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Progran Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
ARIF PRASETYO
NIM : 09520054
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
PERAMALAN (FORECASTING) SEDIMENTASI WADUK
LAHOR MENGGUNAKAN ANALISA REGRESI DAN DEBIT
BANGKITAN MODEL STOKASTIK
TUGAS AKHIR
Diajukan KepadaFakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Progran Sarjana Teknik
Oleh : ARIF PRASETYO
NIM : 09520054
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
JURUSAN TEKNIK SIPIL
LEMBAR PENGESAHAN
Judul : Peramalan (Forecasting) Sedimentasi Waduk Lahor Menggunakan Analisa Regresi dan Debit Bangkitan Model Stokastik
Nama : Arif Prasetyo NIM : 09520054
Telah dipertahankan di hadapan sidang panitia ujian Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Pada hari Selasa 26 April 2016, oleh tim penguji:
1. Ir. Chairil Saleh, MT Dosen Penguji I ………...
2. Lourina E.O, ST., M.Eng Dosen Penguji II ………...
Dosen Pembimbing I
Ir. Sulianto, MT
Dosen Pembimbing II
Ir. Ernawan Setyono, MT
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
ii
KATA PENGANTAR
Sujud syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir.
Penulisan Tugas Akhir yang berjudul “Peramalan (Forecasting)
Sedimentasi Waduk Lahor Menggunakan Analisa Regresi dan Debit Bangkitan Model Stokastik” ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam penyusun Tugas Akhir ini, penulis tidak lepas dari bantuan dan motivasi yang kuat dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada :
1. Kedua orang tua tersayang, Ibu Sri Wiwit dan Bapak Djumali A.S. yang tidak pernah berhenti memberikan dukungan melalui doa dan selalu memberikan motivasi hingga tulisan ini dapat terselesaikan
2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Sulianto, MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing, memberikan arahan dalam tugas akhir ini, dan meluangkan waktu serta pikirannya untuk membantu menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu.
4. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang selalu membimbing dan memberikan arahan kepada penyusun dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ir. Alik Ansyori A, MT, selaku dosen pembimbing akademik mahasiswa angkatan 2009 kelas B.
6. Kawan hidup saya Titin Zahrotul Fauziyah, ST yang senantiasa menjadi sumber inspirasi bagi kehidupan saya.
7. Kawan – kawan sipil Universitas Muhammadiyah Malang terkhusus bagi Irfan Saptasosatya dan kawan – kawan Rayon Clapeyrons yang saya banggakan.
8. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan, mengingat keterbatasan wawasan penulis. Untuk itu besar harapan akan adanya masukan yang membangun demi kesempurnaan hasil penyusunan laporan selanjutnya.
Akhirnya semoga Tugas Akhir yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya, Amiin.
Malang, 01 Mei 2016
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
SURAT PERNYATAAN ... ii
LEMBAR PERSEMBAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB I ... 1 PENDAHULUAN ... 1 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 II ... 4 TINJAUAN PUSTAKA ... 4 2.1. Penelitian Terdahulu ... 4
2.2. Daerah Pengaliran Sungai (DPS) ... 5
2.3. Waduk ... 5
2.4.1.Umum ... 6
2.4.2.KlasifikasiSedimen ... 8
2.4.3.Pengukuran Sedimen ... 8
2.4.4.Transpor Sedimen ... 12
2.4.5.Efisiensi Tangkapan Sedimen ... 13
2.5. Regresi ... 15 2.5.1.Umum ... 15 2.5.2.Regresi Berpangkat ... 16 2.6. Uji Homogenitas ... 17 2.6.1.Umum ... 17 2.6.2.Uji T-Student ... 18 2.6.3.Uji F ... 19 2.7. Model Stokastik ... 20 2.7.1.Umum ... 20
2.7.2.Model Rantai Markov ... 21
2.7.3.Model Thomas-Fiering ... 25
2.8. Indikator Kinerja Model ... 27
2.8.1.Umum ... 27
2.8.2.Root Mean Square Error (RMSE) ... 27
2.8.3.Mean Absolute Error (MAE) ... 28
BAB III ... 29
METODOLOGI ... 29
vi
3.2. Data ... 29
3.3. Analisis Penelitian ... 30
3.4. Hasil ... 31
3.5. Diagram Alur Penelitian ... 32
BAB IV ... 33
HASIL DAN PEMBASAHAN ... 33
4.1. Data Teknis ... 33 4.1.1.Waduk ... 33 4.1.2.Bendungan ... 33 4.1.3.Bangunan Pelimpah/Spillway ... 34 4.1.4.Terowongan Penghubung ... 34 4.2. Debit Inflow ... 34 4.3. Sedimen Melayang... 39
4.4. Kurva Debit Inflow (QW) dan Debit Sedimen Melayang (Qs) ... 40
4.5. Perpanjangan Data Debit Testing dengan Rantai Markov ... 43
4.6. Uji Homogenitas Model Markov ... 52
4.6.1.Uji t-student ... 53
4.6.2.Uji Varian ... 55
4.7. Perpanjangan Data Debit Testing Menggunakan Model Thomas-Fiering .. 57
4.8. Uji Homogenitas Model Thomas-Fiering ... 63
4.8.1.Uji t-Student. ... 64
4.8.2.Uji Varian ... 65
4.10.Pembangkitan Debit Inflow ... 69
4.11.Volume Sedimen Melayang ... 73
4.12.Trap Efisiensi Waduk ... 74
4.13.Prsentase Volume Sedimen Layang ... 77
4.14.Kapasitas Tampungan Waduk ... 79
4.14.1.Data Lengkung Kapasitas Tahun 2015 ... 79
4.14.2.Volume Sedimen ... 80
4.14.3.Prediksi Tampungan Mati... 81
4.15.Pembahasan ... 82
4.15.1.Sedimentasi Waduk Lahor ... 82
4.15.2.Kondisi Eksisting Waduk ... 85
4.15.3.Usia Guna Waduk ... 86
BAB V ... 87 PENUTUP ... 87 5.1. Kesimpulan ... 87 5.2. Saran ... 88 DAFTAR PUSTAKA ... 90 LAMPIRAN ... 91
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Daftar Isi Lampiran I
(Data Sekunder : Perum Jasa Tirta I)
Data Debit Inflow Waduk Lahor Tahun 1999 – 2015 Data TSS Waduk Lahor Tahun 2010 - 2015
Daftar Isi Lampiran II
(Tabel – Tabel Hasil Perhitungan)
Tabel L.1 Analisa Model Markov
Tabel L.2 Perpanjangan Debit Model Markov Lag-1 Tabel L.3 Perpanjangan Debit Model Markov Lag-2 Tabel L.4 Perpanjangan Debit Model Markov Lag-3 Tabel L.5 Uji Homogenitas
Tabel L.6 Pengujian Kinerja Model Tabel L.7 Bilangan Acak Uniform
Tabel L.8 Bilangan Acak Berdistribusi Normal
Tabel L.9 Analisis Data Menggunakan Model Thomas-Fiering Tabel L.10 Perhitungan Volume Sedimen dan Trap Efisiensi
Daftar Isi Lampiran III
(Tabel – Tabel Uji Homogenitas)
Tabel M.1 Nilai Kritis tc untuk Distribusi-t
Tabel M.2 Nilai Fcr dengan Derajat Kepercayaan 5% Tabel M.3 Nilai Fcr dengan Derajat Kepercayaan 1%
DAFTAR PUSTAKA
Devi Ismijayanti. 2013. Tugas Akhir : Prediksi Beban Sedimentasi Waduk
Selorejo Menggunakan Debit Ekstrapolasi Dengan Rantai Markov.
Universitas Muhammadiyah Malang.
Dyah Ari W. 2004. Tesis:Evaluasi Penggunaan Lengkung Laju Debit Sedimen
(Sediment-Discharge Rating Curve) untuk Memprediksi Sedimen Melayang.
Skripsi. Universitas Diponegoro:Semarang.
Gunawan, Setiarso. 2005. Kajian Panjang Data Historis yang Representatif pada
Model Stokastik. Tesis. Universitas Diponegoro:Semarang.
Priyantoro, Dwi. 1987. Teknik Pengangkutan Sedimen. Malang : Himpunan Mahasiswa Pengairan Fakultas Teknik Universitas Bawijaya.
Asdak, Chay. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press:Yogyakarta.
Soewarno. 1991. Hidrologi Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai
(Hidrometer).Nova: Bandung.
C.D. Soemarto. 1986. Hidrologi Teknik Jilid 2. Erlangga : Jakarta.
Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisis Data Jilid 2. Nova : Bandung.
Dr. Eng. Donny Harisuseno, St.,MT, 2015, Kuliah Matematika Rekayasa : Teknik Peramalan (Model Thomas-Fiering), Handout Perkuliahan program S3,
