commit to user
ANALISIS INTENSITAS HUJAN DAN EVALUASI
KAPASITAS SISTEM DRAINASE SUB SISTEM
SEMANGGI-BENGAWAN SOLO
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:
ANGGUN VITASARI D.C
NIM. I 8712004
PROGRAM STUDI D-III TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
commit to user
commit to user
iv
MOTTO
“Dan barang siapa berjihad, maka sesungguhnya jihadnya itu untuk dirinya sendiri. Sungguh, Allah Maha Kaya(tidak memerlukan sesuatu) dari seluruh alam” (QS. Al-Ankabut :6)
“Wahai orang-orang beriman! Apabila dikatakan kepadamu, “Berilah kelapangan di dalam majelis-majelis,” maka lapangkanlah, niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabla dikatakan, “Berdirilah kamu,” maka berdirilah,niscaya Allah akan mengangkat (derajat) orang -orang yang beriman diantaramu dan -orang--orang yang diberi ilmu beberapa derajat. Dan Allah Maha Teliti terhadap apa yang kamu kerjakan” (QS. Al -Mujadalah:11)
“Maka barangsiapa mengerjakan kebaikan seberat zarrah, niscaya dia akan melihat (balasan)nya” (QS. Al-Zalzalah : 7)
“Orang yang malas telah membuang kesempatan yang diberikan Tuhan,
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk :
ALLAH SWT, karena Rahmat dan Ridha-Nya Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan dengan lancar dan dipermudah disetiap tahap penyusunannya.
Ibuku tercinta yang selalu memberi dukungan, semangat, dan tidak pernah lelah mencari nafkah untuk mejadikan aku seorang wanita yang berpendidikan tinggi, menggapai cita-cita sebagai orang yang berguna bagi Nusa, Bangsa, dan Agama. Terimakasih untuk semua do’a dan perjuanganmu.
Kakakku yang telah mendukung pendidikanku.
Ir. Siti Qomariyah, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah sabar dalam membimbing dan mengarahkan, serta memberikan banyak ilmu kepadaku.
Brilliana P.H yang telah menjadi partner yang baik dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
commit to user
vi ABSTRAK
Anggun Vitasari Desika Chandra, 2015, Analisis Intensitas Hujan dan
Evaluasi Kapasitas Sistem Drainase Sub DAS Bengawan Solo Surakarta, Tugas
Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Surakarta merupakan kota yang sering dilanda banjir saat musim penghujan. Banjir disebabkan oleh tingginya curah hujan yang menyebabkan Sungai Bengawan Solo, Anak Sungai Bengawan Solo, dan Saluran Drainase dalam kota pun ikut meluap. Ketidak sempurnaan saluran drainase ikut andil dalam terjadinya banjir di kota ini, salah satunya adalah Saluran Drainase DAS Semanggi-Bengawan Solo. Untuk itu analisis intensitas hujan dengan kala ulang 2, 5, 10, 25, 50, dan 100 tahunan serta evaluasi kapasitas sistem drainase perlu dilakukan. Penelitian ini berfungsi untuk mengetahui intensitas hujan yang terjadi dengan kala ulang tersebut sehingga dapat diketahui debit rencana sebagai dasar evaluasi kapasitas sistem drainase sub DAS Bengawan Solo. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Deskriptif Kuantitatif dan evaluatif dari data hujan pada stasiun-stasiun hujan yang ada di Surakarta dan data saluran di DAS Semanggi-Bengawan Solo. Pengolahan data mengunakan bantuan aplikasi
Microsoft Excel, AutoCAD, dan GIS. Peneltian dilakukan pada 5 stasiun hujan
terdekat yaitu Adi Sumarmo, Tasikmadu, Grogol, Mojolaban, dan Pabelan.
Dari hasil analisis kapasitas drainase dapat diketahui bahwa Saluran Smg 1 masih mampu dan masih layak untuk menampung debit rencana 10 tahun. Sedangkan saluran Smg 2 tidak mampu menampung debit rencana dari kala ulang 2 tahun sampai 10 tahun. Kemudian pada saluran Smg 3 dapat menampung debit rencana sampai 10 tahun. Selanjutnya pada saluran Smg 4 mampu menampung debit rencana 10 tahun.
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... i
HALAMAN PERSETUJUAN... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
HALAMAN MOTTO... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN... v
ABSTRAK... vi 1.1 Latar Belakang Masalah... 1
1.2 Rumusan Masalah... 2
1.3 Batasan Masalah... 2
1.4 Tujuan Penelitian... 3
1.5 Manfaat Penelitian... 3
commit to user
ix
2.2.7.1 Rata-Rata Aljabar... 9
2.2.7.2 Metode Poligon Thiessen... 9
2.2.8 Analisis Frekuensi... 10
2.2.8.1 Distribusi Normal... 12
2.2.8.2 Distribusi Log Normal... 12
2.2.8.3 Distribusi Gumbel... 13
2.2.8.4 Distribusi Log Person III... 13
2.2.9 Uji Kecocokan... 15
2.2.10 Hujan Rencana... 16
2.2.11 Periode Ulang... 17
2.2.12 Durasi Hujan... 17
2.2.13 Waktu Konsentrasi... 17
2.2.14 Analisis Intensitas Hujan... 18
2.2.14.1 Rumus Mononobe... 18
2.2.14.2 Rumus SDR-IDF (Short Duration Rainfall Intensity Duration Frequency)... 18
2.2.15 Metode Rasional... 19
2.2.16 Dimensi Saluran... 21
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian... 25
3.2 Lokasi Penelitian... 25
3.3 Data yang Dibutuhkan... 26
3.4 Alat yang Digunakan... 26
3.5 Tahapan Penelitian ... 27
3.6 Diagram Alir Tahapan Penelitian... 28
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Hidrologi Wilayah Surakarta... 29
4.1.1 Uji Konsistensi/ kepanggahan... 29
4.1.1.1 Metode RAPS... 30
commit to user
x
4.1.2 Hujan Wilayah... 33
4.1.2.1 Metode Rata-Rata Aljabar... 34
4.1.2.2 Metode Poligon Thiessen... 37
4.1.3 Analisis Frekuensi... 42
4.1.4 Test Jenis Distribusi... 46
4.1.5 Analisis Curah Hujan Rencana... 47
4.1.6 Perhitungan Waktu Konsentrasi... 51
4.1.7 Perhitungan Intensitas Hujan... 51
4.1.8 Debit Rencana dengan Metode Rasional... 52
4.1.8.1 Koefisien Aliran Permukaan... 52
4.1.8.2 Debit Metode Rasional... 54
4.2 Analisis Hidraulika... 54
4.2.1 Analisis Kapasitas Drainase... 54
4.2.2 Analisis Perbandingan... 66
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 68
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai KT untuk Distribusi Log Pearson III ... 14
Tabel 2.2 Karakteristik Distribusi Frekuensi ... 15
Tabel 2.3 Nilai Do untuk uji Smirnov Kolmogrov ... 16
Tabel 2.4 Konstanta x dan y Rumus SDR-IDF ... 19
Tabel 2.5 Nilai Koefisien C untuk Metode Rasional ... 20
Tabel 2.6 Nilai koefisien Manning ... 22
Tabel 4.1 Nama-Nama Stasiun Hujan Kota Surakarta ... 30
Tabel 4.2 Perhitungan Uji Kepanggahan dengan Metode RAPS Daerah Grogol ... 31
Tabel 4.3 Data Hujan Tahunan Kota Surakarta ... 32
Tabel 4.4 Hujan wilayah Kota Surakarta dengan 5 (Lima) Stasiun Pembagi ... 35
Tabel 4.5 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun Pembagi Tanpa “Nol”... 36
Tabel 4.6 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun yang Memiliki Data Lengkap ... 37
Tabel 4.7 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan 5 Stasiun Hujan Lengkap ... 39
Tabel 4.8 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Data yang terdapat Angka “Nol” Tidak Dihitung ... 40
commit to user
xii
Tabel 4.10 Rekapitulasi Rata-Rata Hujan Wilayah (mm) dengan Metode
Rata-Rata Aljabar dan Poligon Thiessen ... 41
Tabel 4.11 Perhitungan Parameter Statistik Hujan Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar ... 42
Tabel 4.12 Perhitungan Parameter Statistik Hujan Wilayah Metode Poligon Thiessen ... 43
Tabel 4.13 Pemilihan Jenis Distribusi Metode Rata-Rata Aljabar ... 46
Tabel 4.14 Pemilihan Jenis Distribusi Metode Poligon Thiessen ... 47
Tabel 4.15 Hasil Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar ... 47
Tabel 4.16 Hasil Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Poligon Thiessen ... 49
Tabel 4.17 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar... 50
Tabel 4.18 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Poligon Thiessen ... 50
Tabel 4.19 Intensitas Hujan dari Metode Rata-Rata Aljabar ... 52
Tabel 4.20 Intensitas Hujan dari Metode Poligon Thiessen... 52
Tabel 4.21 Tata Guna Lahan Kelurahan Semanggi-Bengawan Solo ... 53
Tabel 4.22 Perhitungan Debit Aliran ... 54
Tabel 4.23 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T2) ... 57
commit to user
xiii
Tabel 4.25 Per hitungan trial and error untuk periode ulang 10
tahunan (T10)... 58
Tabel 4.26 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T2) ... 59
Tabel 4.27 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5 tahunan (T5) ... 59
Tabel 4.28 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10 tahunan (T10)... 60
Tabel 4.29 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T2) ... 62
Tabel 4.30 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5 tahunan (T5) ... 62
Tabel 4.31 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10 tahunan (T10)... 63
Tabel 4.32 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T2) ... 64
Tabel 4.33 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5 tahunan (T5) ... 64
Tabel 4.34 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10 tahunan (T10) ... 65
Tabel 4.35 Perbandingan Debit Saluran Smg 1... 66
Tabel 4.36 Perbandingan Debit Saluran Smg 2... 66
Tabel 4.37 Perbandingan Debit Saluran Smg 3... 66
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi... 5
Gambar 2.2 Poligon Thiessen... 10
Gambar 2.3 kurva IDF persamaan Mononobe Kabupaten Sleman (Widyasari, 2009 dalam Syifa,2013)... 19
Gambar 2.4 Tampang Saluran Terbuka Trapesium... 23
Gambar 2.5 Tampang Saluran Terbuka Segiempat... 23
Gambar 3.1 Pembagian DAS di Kota Surakarta... 25
Gambar 3.2 Peta Stasiun Hujan Semanggi-Bengawan Solo... 26
Gambar 3.3 Diagram Alir Tahapan Penelitian... 28
Gambar 4.1 Peta Stasiun Hujan Kota Surakarta... 29
Gambar 4.2 Kurva Masa Ganda Stasiun Adi Sumarmo dan Tasikmadu... 33
Gambar 4.3 Poligon Thiessen Kota Surakarta dengan 5 (Lima) Stasiun Hujan ... 38
Gambar 4.4 Tata Guna Lahan Kelurahan Semanggi-Bengawan Solo... 53
Gambar 4.5 Skema Saluran Pembawa DAS Semanggi-Bengawan Solo... 55
Gambar 4.6 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun... 57
Gambar 4.7 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun... 58
Gambar 4.8 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun... 58
Gambar 4.9 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun... 59
Gambar 4.10 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun... 60
Gambar 4.11 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun... 60
commit to user
xv
Gambar 4.13 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun... 63
Gambar 4.14 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun... 63
Gambar 4.15 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun... 64
Gambar 4. 16 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun... 65
