37
BAB III
PELAKSANAAN PENELITIAN
III.1. Persiapan Alat dan Bahan III.1.1. Pengumpulan Data
Data diperoleh dari instansi / kantor yang ada kaitannya dengan penelitian, antara lain :
a. Badan Perencanaan Pembangunan Pembangunan Daerah Kabupaten Purworejo.
b. Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air dan Energi Sumber Daya Mineral Kabupaten Purworejo.
Data penelitian yang digunakan antara lain :
a. Peta Rupa Bumi Indonesia Kabupaten Purworejo skala 1 : 25000, Peta Penggunaan Lahan tahun 2002 dan 2008 dan data jenis tanah dari Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Purworejo.
b. Data Curah Hujan tahun 2002 sampai 2013 dan batas administrasi Daerah Aliran Sungai Bogowonto Kabupaten Purworejo dari Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air dan Energi Sumber Daya Mineral Kabupaten Purworejo. c. Data survey lapangan berupa koordinat dan dokumentasi Daerah Aliran Sungai
Bogowonto.
d. Citra Landsat 8 tahun 2013.
III.1.2. Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Perangkat Keras (Hardware) :
a. Satu Unit Komputer b. GPS Handheld Garmin 2. Perangkat Lunak (Software) :
a. Software Arc Gis 10
38 c. ER Mapper 7.
III.2. Daerah Penelitian
III.2.1. Gambaran Umum Wilayah
Penelitian dilakukan di kawasan daerah aliran sungai Bogowonto, yang secara geografis terletak pada 7° 23’ dan 7°54’ LS dan 109° 56’ dan 110° 10’ BT. Terletak Di kabupaten Purworejo melintasi 6 kecamatan di Kabupaten Purworejo yaitu Kecamatan Bener, Loano, Purwodadi, Purworejo, Kaligesing, dan Begelen.
Gambar 3.1. Daerah Penelitian
Secara Administrasi DAS Bogowonto meliputi beberapa desa di Kecamatan Bener, Loano, Purwodadi, Purworejo, Kaligesing, dan Begelen yaitu :
a. Kecamatn Bener : Desa Bener, Benowo, Bleber, Cacaban Kidul Cacaban Lor, Guntur, Jati, Kali Urip, Kaliboto, Kalijambe, Kalitapas, Kaliwader, Kamijoro, Karang Sari, Kedung, Kedung Pucang, Ketosari,
39 Legetan, Limbangan, Mayung Sari, Medono, Ngasinan, Nglaris, Pekacangan, Sendangsari, Sidomukti, Sukowuwuh, Wadas.
b. Kecamatan Loano : Desa Banyuasin Kembaran, Banyuasin Separe, Guyangan, Jetis, Glagah, Kalikalong, Kalinongko, Kalisemo, Karangrejo, Kebongunung, Kedungpoh, Kemejing, Loano, Mudalrejo, Ngargosari, Rimun, Sedayu, Tepansari, Tridadi Trirejo.
c. Kecamatan Purwodadi : Desa Banjarsari, Blendung, Bongkot, Bragolan,Brondongrejo, Bubutan, Gedangan, Geparang, Gesing, Guyangan, Jatikontal, Jatimalang, Jenar Kidul, Lor, Jenar Wetan, Jogoboyo, Karanganyar, Karangmulyo, Karangsari, Kebonsari, Keduren, Kentengrejo, Keponggok, Kesugihan, Ketangi, Nampu, Nampurejo, Plandi, Pundensari, Purwosari, Sendangsari, Sidoharjo Sukomanah, Sumberejo, Sumbersari, Tegalaren, Tlogorejo, Watukuro. d. Kecamatan Purworejo : Desa Mranti, Paduroso, Sindurjan, Doplang,
Pangenjuru Tengah, Pangenrejo, Cangkrep Kidul, Cangkrep Lor, Baledono, Tambakrejo, Brenggong, Donorati, Ganggeng, Kedung Sari, Keseneng, Mudal, Pacekelan, Plipir, Semawung, Mulyo, Sidorejo, Sudimoro, Wonoroto, Wonotulus, Purworejo.
e. Kecamatan Kaligesing : Desa Donorejo, Gunungwangi, Hardimulyo, Hulosobo, Jatirejo, Jelok, Kaligono, Kaliharjo, Kedunggubah, Ngadirejo, Ngaran, Pandanrejo, Pucungroto, Purbowono, Somongari, Somowono, Sudorogo, Tawangsari, Tlogo Rejo, Tlogobulu, Tlogoguwo. f. Kecamatan Begelan : Desa Bagelen, Bapangsari, Bugel, Clapar, Dadirejo, Durensari, Hargorojo, Kalirejo, Kemanukan, Krendetan, Piji, Semagung, Semono, Soko, Sokoagung, Somorejo, Tlogokotes.
Sungai Bogowonto dan anak sungainya, sungai Kodil, mengalir dari lereng Gunung Sumbing yang membatasi dua wilayah sungai, yaitu Serayu dan Progo. Sungai ini mempunyai banyak meander di bagian tengah dan hilirnya, mulai dari kaki pegunungan di utara sampai muaranya di Samudera Indonesia. Rangkaian meander ini pada umumnya stabil, kecuali di sebagian kecil ruas di dekat pertemuannya dengan Sungai Lereng, biasa juga disebut Sungai Gesing, yang
40 mengalir masuk ke Sungai Bogowonto. Sungai Bogowonto atau Bhagawanta adalah sungai yang terletak di wilayah Provinsi Jawa Tengah yang bermuara ke Samudera Hindia. Sungai ini berhulu di dataran tinggi di daerah Kedu dan merupakan satu dari dua sungai cukup besar di Jawa Tengah yang bermuara ke pantai selatan, selain Sungai Serayu. Sungai Bogowonto merupakan batas alam bagian barat bagi Daerah Istimewa Yogyakarta dengan wilayah Bagelen (sekarang Kabupaten Purworejo). Bagian hilir daerah aliran sungai ini juga sering dilanda banjir pada musim penghujan. Secara gografis sungai ini mengaliri 2 kabupaten, yaitu kabupaten Wonosobo dibagian hulu, dan kabupaten Purworejo di selatan sebagai hilir.
III.2.3. Pembagian Wilayah Curah Hujan
Pembagian wilayah curah hujan dilakukan dengan menggunakan metode Rerata Aljabar karena posisi stasiun curah hujan merata. Stasiun Hujan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu
a. Banyuasin (-7º 39’ 56.38” ; 110º 6’ 5.13”) berada di Desa Kembaran Kantor Kecamatan Loano.
b. Banyuurip (-7º 43’ 45.07” ; 109º 59’ 2.07”) berada di Desa Kledungkradenan.
c. Gunung Butak (-7º 48’ 54.26” ; 110º 1’ 55.77”) berada di Dusun Sarangan Desa Krendetan.
d. Purwodadi (-7º 49’ 26.83” ; 109º 59’ 45.2”) berada di Desa Purwodadi. e. Katerban (-7º 45’ 10.27” ; 110º 6’ 2.331”) berada di Desa Donorejo f. Bener (-7º 38’ 24.41” ; 110º 3’ 29.68”) berada di Desa Kaliurip g. Kaligesing (-7º 44’ 5.64” ; 110º 4’ 47.86”) berada di Desa Kaligono h. Kedung Putri (-7º 41’ 13.39” ; 110º 2’ 10 “) berada di Dusunsejiwan
Lor, Desa Trirejo.
i. Ngasinan (-7º 32’ 33.73” ; 110º 2’ 51.33”) berada di Desa Ngasinan, Dusun Sanggrahan.
j. Maron (-7º 39’ 21.89” ; 110º 1’ 57.16”) berada diDesa Maron, Dusun Kedander.
41 k. Purworejo (-7º 43’ 10.05” ; 110º 0’ 2.06”) berada di Desa
Pangenjurutengah.
l. Joyoboyo (-7º 50’ 18.38” ; 109º 59’ 58.8”) berada di Desa Guyangan. m. Guntur (-7º 36’ 39.15” ; 110º 1’ 21.08”) berada di Desa Guntur,
Bendung DI. Guntur
Tabel 3.1. Pembagian Wilayah Curah Hujan
Kecamatan Stasiun Curah Hujan
Begelan Gunung Butak
Bener Bener, Guntur, Ngasinan
Kaligesing Katerban, Kaligesing
Loano Banyuasin, Kedung Putri, Maron
Purwodadi Joyoboyo, Purwodadi
Purworejo Banyuurip, Purworejo
Sumber : Dinas SDA dan ESDM Kabupaten Purworejo
Menurut data dari Dinas SDM dan ESDA Kabupaten Purworejo Jawa Tengah, Curah hujan di tiap-tiap stasiun juga berbeda setiap tahunnya. Faktor inilah yang menyebabkan besarnya nilai debit air di DAS Bogowonto berbeda tiap tahunnya. Berikut daftar curah hujan maksimum harian rata-rata per tahun dari tahun 2002 – 20013 pada ke lima belas stasiun yaitu :
Tabel 3.2. Data Curah Hujan Maksimum Tahun 2002 sampai 2013.
Stasiun Hujan Tahun
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Banyuasin 135 208 220 180 137 0 95 73 60 32 62 40 Banyuurip 4 98 150 166 101 115 118.5 96.5 151 108 77 184 Bener 97 112 105 -9 -9 -9 88 93 144 110 118 121 Cengkawakrejo 78 110 158 132 112 108 116 127 122 146 110 172 Guntur 145 149 210 141 40 34 100 150 150 140 156 158 Gunung Butak 819 200 155 145 53 70 161 98 67 48 72 117 Joyoboyo 62 179 147 157 130 135 139 138 122 190 102 165
42 Tabel 3.2. Data Curah Hujan Maksimum Tahun 2002 sampai 2013. (Lanjutan) Stasiun Hujan Tahun 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Kaligesing 125 160 200 230 230 700 400 98 90 92 75 65 Katerban 57 134 180 153 125 129 127 69 72 45 60 38 Kedung Putri 75 160 332 126 120 173 148 89 167 118 136 141 Maron 102 150 270 165 106 190 150 110 184 124 136 121 Ngasinan 126 182 105 110 -9 110 94 91 137 159 160 140 Ngombol 690 135 150 157 110 114 117 135 108 168 119 175 Purwodadi 71 135 148 145 114 134 153 220 162 165 81 190 Purworejo 136 136 256 164 164 143 137 85 190 116 140 160
Sumber : Hasil Perhitungan 2014
Sebagaimana tabel diatas, dapat dilihat bahwa curah hujan maksimum terbesar di DAS Bogowonto terjadi pada tahun 2007 di stasiun Kaligesing yaitu 700 mm/jam. Hal ini dapat menyebabkan faktor terjadinya banjir atau run of, jika waktu terkosentrasinya hujan cukup lama.
Selanjutnya menentukan curah hujan maksimum di DAS Bogowonto dengan metode rerata aljabar pada tahun 2003 sampai 2013 dengan rumus :
Keterangan :
P1, P2, P3, .... , Pn adalah Curah yang tercatat di pos penakar hujan 1, 2, 3, .... , n adalah banyaknya pos penakar hujan
Tabel 3.3. Data Curah Hujan Maksimum Rata-Rata Hasil Perhitungan.
Tahun Curah Hujan Maksimum Rata-rata 2002 66,556 2003 55,995 2004 69,395 2005 53,852 2006 37,961 2007 53,453
43 Tabel 3.3. Data Curah Hujan Maksimum Rata-Rata Hasil Perhitungan.
(Lanjutan)
Tahun Curah Hujan Maksimum Rata-rata 2008 53,392 2009 41,650 2010 47,974 2011 43,864 2012 39,954 2013 49,494
Sumber : Hasil Perhitungan 2014
III.3. Pengolahan Citra
Dalam pengolahan data citra satelit Landsat 8, data diolah menggunakan 2 software, yaitu : software ER Mapper 7.0 dan ArcGIS 10. ER Mapper digunakan untuk menggabungkan citra dan Fusi citra. Sedangkan ArcGIS digunakan untuk digitasi manual untuk pembuatan peta.
1. Langkah-langkah menggabungkan band citra Landsat 8 tahun 2013 menggunakan ER Mapper 7.0
a. Mengeklik icon Algorithm. Kemudian akan muncul kotak Algorithm dan Layer Algorithm Not Yet Save.
Gambar 3.2. Kotak Algorithm danLayer Algorithm Not Yet Save.
Pada kotak Algoritme melakukan duplikat Pseudo Layer sebanyak jumlah band yang ingin di gabung dengan mengklik icon Duplicate. dan mengubah nama pada setiap layer dengan nama yang berbeda. Disarankan
44 agar menggunakan nama layer sesuai dengan nama band. Caranya dengan mengklik 2 kali pada layer dan mengubah namanya. Jika telah selesai, tandai layer band 1 dengan cara mengkliknya kemudian klik icon Load
Dataset hingga muncul kotak Raster Dataset . Pada kotak Raster Dataset
klik menu Volume dan cari data band 1 dari citra yang ingin di gabung. Kemudian klik tombol OK This Layer Only.
Gambar 3.3. Proses Icon Duplicate
b. Setelah selesai penggabungan kemudia di save as pilih ER Mapper Raster
Dataset (.ers) kemudian klik Ok. Setelah mengklik OK pada kotak Save As..
maka akan muncul kotak Save As ER Mapper Dataset. Menentukan nilai
Pixel Width dan Pixel Height sesuai keperluan analisis. Semakin kecil nilai pixel yang diberikan maka akan semakin besar kapasitas penyimpanan yang
dibutuhkan. Kemudian klik OK. Untuk melihat hasil penggabungan band, mengeklik icon Algorithm, klik Load Data, masukan data yang telah di gabung band nya di menu Volume, kemudian klik OK. Untuk menampilkan citra dalam tampilan RGB bisa mengklik icon RGB.
45 2. Langkah-langkah fusi/Pan sharpen citra multi spectral dan Pankromatik citra
Landsat 8 dengan menggunakan ER Mapper 7.0.
a. Pada menu utama Er Mapper klik Toolbars, kemudian pilih ESG Color
Enchange dengan cara dicentang. Pada menu utama ER Mapper pilih icon SFIM Pan Sharpen Wizard dan pilih yang pilihan A Single multi-band image file, dan klik next.
Gambar 3.5. Proses Fusi Citra
b. Setelah itu akan muncul kotak dialog, kemudian pada kolom multispectral
image pilih Data Landsat ers. Pada Red Band diisi dengan B:3, Green Band
dengan B:2, dan Blue Band dengan B:1. Pada Panchromatic image pilih Data B8_sf_b1_.ers. Pada Pan band isi dengan B:1. Kemudian klik next. PilihCreate RGB image now, lalu next selanjutnya klik Apply 99 percent
stretch. Klik next. Setelah itu muncul tampilan kotak dialog-output Algorithm Type. Pilih pilihan Red Green Blue (RGB), dan klik
next Kemudian muncul gambar citra Pan_Sharpen_RGB setelah direfresh Lalu klik finish.
46 Gambar 3.6. Hasil Fusi Citra
3. Langkah-langkah Pemotongan Citra
a. Membuka software ArcGIS dan klik add data untuk membuka citra hasil fusi dalam format tif. Kemudian klik kanan pada layer Komposit3. tif tersebut, klik Propertie. Hal ini bertujuan untuk mengatur pilihan band pada RGB Lalu muncul kotak dialog Layer Properties, pada kotak dialog tersebut pilih tab Symbology. Kemudian atur pilihan band pada masing-masing channel Red, Green, Blue, dan biarkan default untuk Alpha. Pilih menu Statistics dengan From Current Display Extent. Klik OK. Kemudian
add data peta shp DAS Bogowonto.
47 b. Untuk memotong citra sesuai Daerah Aliran Sungai Bogowonto pilih
ArcToolbox kemudian pilih yang Data Management Tools dan pilih yang Raster pilih Raster Procesing dan klik Clip. Maka akan muncul seperti
berikut :
Gambar 3.8. Menu Clip.
Untuk Input Raster masukkan data citra dalam format tif. Dan untuk
Output Raster masukkan peta DAS Bogowonto dalam bentuk Shp. Output Raster Dataset untuk pengimpanan data hasil pemotongan citra.
48 4. Digitasi
Digitasi diakukan secara manual dengan menggunakan sofrware ArcGIS 10. Proses digitasi dilakukan berdasarkan pembagian tata guna lahan dari tabel 3.4
Tabel 3.4. Generalisassi Tata Guna Lahan Tata Guna Lahan Tata Guna Lahan Penelitian Hutan
Hutan dan Perkebunan Konversi
Pertanian Sawah
Pertanian Lahan Kering
Tegalan Tegalan Taman Tanah Kosong Tanah Kosong Tambak
Tambah dan Danau Danau
Pemukiman
Pemukiman dan Jasa Perumahan
Jasa
Fasilitas Umum Rekreasi
Campuran
Pemukiman dan Jasa Industri
Perdagangan
Perdagangan dan Industri Pergudangan
Sumber : Analisis 2014
Proses digitasi harus dilakukan dengan didukung pada survey lapangan, sehingga apabila ada kawasan yang tidak terlihat jelas, dapat dilakukan perubahan. Langkah-langkah digitasi :
a. Membuat shapfile di software ArcCatalog, untuk mulai melakukan proses digitasi. Dengan cara klik kanan pada halaman Contents, lalu pilih New, klik
Shapefile. Kemudian muncul kotak dialog Create New Shapefile, isi menu
49
Type dengan Polyline untuk digitasi tipe garis. Lalu klik Edit untuk
pengaturan koordinat daerah yang akan didigitasi. Maka akan muncul kotak dialog Spatial Reference System. Pada kotak dialog tersebut, klik Select untuk menentukan pilihan koordinat daerahnya, pilih WGS 1984 UTM Zona 49S.
Gambar 3.10. Tampilan Edit untuk Pengaturan Koordinat
b. Kemudian klik menu Editor, plih Start Editing untuk melakukan proses digitasi. setelah proses digitasi selesai, klik Editor, pilih Stop Editing, lalu pilih Save Edits. Untuk merubah data polyline menjadi polygon pilih menu
ArcToolbox, Data Management Tools, lalu pilih Features, dan klik dua kali
pada menu Featur To Polygon.
Proses digitasi dilakukan pada citra Landsat 8 tahun 2013. Sehingga dihasilkan peta penggunaan lahan untuk tahun 2013. Berikut pada gambar 3. Dapat dilihat hasil digitasi untuk lebih jelasnya, hasil peta tata guna lahan DAS Bogowonto untuk tahun 2013 dapat dilihat dalam lampiran peta DAS Bogowonto dalam laporan ini.
50 Proses digitasi ini merupakan proses yang penting untuk dilakukan sehingga menjadi hasil dasar untuk tahapan selanjutnya dalam penelitian ini. karena proses inilah yang akan menghasilkan data luas untuk perhitungan dan juga menetukan nilai run off pada DAS Bogowonto.
III.4. Pengolahan Data
III.4.1. Kurva Intensity Duration Frequency (IDF)
Tidak
Ya
Gambar 3.12 Diagram Alir Pembuatan Kurva IDF Data Curah Hujan
Curah Hujan DAS Bogowonto dengan Rerata Aljabar
Distribusi Frekuensi Curah Hujan
Distribusi Hujan Terpilih
Hujan Rancangan dengan Metode Log- Person Type III
Intensita Hujan Harian Metode Mononebe
Lengkung Intensitas Curah Hujan (Kurva IDF)
Uji Chi-Square α = 0,05 atau 5%
atau
Uji Statistik atau Smirnov Kolmogorav
51 Berikut langkah-langkah untuk mendapatkan Kurva IDF:
1. metode Rerata Aljabar, dengan rumus :
P = =
Dengan mencari besarnya curah hujan pada tanggal-bulan-tahun yang sama untuk pos hujan yang lain. Sebagai contoh perhitungan data tahun 2003.
P =
2. Menentukan parameter statistik dengan mencari : a. Mean (Rerata)
b. Standard Deviation (Simpangan Baku)
c. Coeffisient Of Variation (Variasi)
52
e. Coeffisient Of Kurtosis (Kurtosis)
Distribusi Person, Syarat kecocokan Cs = >0 dan Ck = 1.5 + 3 karena perhitungannya memenuhi syarat Distribusi Person maka digunakan rumus Distribusi Person Type III yaitu :
Dimana :
Penyelesaian distribusi Person Type III sebagai berikut :
a) Menyusun variate-variate menurut urutan besarnya, dari besar ke kecil. b) Menghitung harga rata-rata dari variate-variate
c) Menghitung harga reduced variates
53 e) Menghitung harga-harga dan , menghitung harga-harga
dan
f) Menghitung dan
Kalau terdapat ambil dulu
3. Menghitung Hujan Rancangan dengan Distribusi Log-Person Type III Berikut langkah langkah penggunaan Distribusi Log-Person Type III : a. Mengubah data ke dalam bentuk logaritmis, X = Log X
b. Hitung harga rata-rata
c. Hitung harga simpangan baku :
d. Menghitung koefisien kemencengan :
e. Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T dengan rumus :
54 Dimana K adalah variabel standar (Standardized variable) untuk X yang besarnya tergantung koefisien kemencengan G. Menghitung hujan atau banjir kala ulang T dengan menghitung antilog dari
4. Uji statistik dengan Uji Chi-Kuadrat (Chi-Square)
Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter X², yang dapat dihitung dengan rumus berikut :
Tabel 3.5. Hasil Oi dan Ej
Oi Ej 431.3333 11.7323 456.8000 11.7323 298.2667 11.7323 17.6000 11.7323 57.8000 11.7323 -4.9333 11.7323 0.6000 11.7323 0.0000 11.7323 21.7333 11.7323 153.8000 11.7323 324.6000 11.7323 547.8667 11.7323
Sumber : Hasil Perhitungan 2014
Prosedur Chi-Kuadrat adalah sebagai berikut :
a. Mengurutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya),
b. Mengelompokkan data menjadi G sub-grup yang masing-masing beranggotakan minimal 4 data pengamatan
c. Menjumlahkan data pengamatan sebesar tiap-tiap sub-grub, d. Menjumlahkan data persamaan distribusi yang digunakan sebesar ,
55 e. Pada tiap sub grub menghiitung nilai dan
f. Menjumlahkan seluruh G sub-grub nilai untuk menentukan nilai
chi-kuadrat hitung.
g. Menentukan derajat kebebasan dk = G – R – 1 ( nilai R = 2 untuk distribusi normal dan bionormal)
5. Menghitung Intensitas hujan harian dengan metode Mononobe dengan rumus :
I =
Tabel 3.6. Intensitas Curah Hujan per tahun Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
Tahun Durasi (menit)
5 10 15 30 45 60 120 180 360 720 2002 134.9515 84.0141 64.8779 40.8705 31.1905 25.7468 16.2194 12.3778 7.7975 4.9121 2003 182.8023 115.1583 87.8822 55.3623 42.2494 34.8761 21.9705 16.7667 10.5623 6.6539 2004 284.9245 179.4912 136.9774 86.2904 65.8519 54.3595 34.2444 26.1333 16.4630 10.3710 2005 120.8991 76.1617 58.1222 36.6147 27.9422 23.0658 14.5306 11.0889 6.9856 4.4006 2006 85.6470 53.9542 41.1748 25.9385 19.7948 16.3402 10.2937 7.8556 4.9487 3.1175 2007 120.5987 75.9724 57.9778 36.5237 27.8728 23.0085 14.4944 11.0613 6.9682 4.3897 2008 148.2165 93.3705 71.2550 44.8879 34.2559 28.2776 17.8138 13.5944 8.5640 5.3950 2009 179.8949 113.3267 86.4845 54.4818 41.5774 34.3214 21.6211 16.5000 10.3943 6.5480 2010 145.9754 91.9587 70.1776 44.2091 33.7379 27.8500 17.5444 13.3889 8.4345 5.3134 2011 135.5572 85.3957 65.1691 41.0540 31.3300 25.8624 16.2923 12.4333 7.8325 4.9342 2012 136.4052 85.9299 65.5768 41.3108 31.5260 26.0242 16.3942 12.5111 7.8815 4.9650 2013 184.2560 116.0740 88.5811 55.8026 42.5853 35.1534 22.1453 16.9000 10.6463 6.7068
Sumber : Hasil Perhitungan 2014
6. Menghitung Intensitas Curah Hujan dengan Periode Ulang
Menghitung Intensitas Curah Hujan dengan Periode Ulang dengan cara Log Person III. Masing-masing intensitas di konversi ke logaritmis, kemudian dihitung rata-rata (Log Ẋ ), simpangan baku (S), dan koefisien kemencengan (G).
56 Tabel 3.7. Analisa Probabilitas Hujan dengan Distribusi Log Person III
Durasi X Ẋ log X log Ẋ log x -log Ẋ (log x -log Ẋ )² (log x -log
Ẋ )³ 5 1725.1767 156.8342 3.2368 2.1954 1.0414 1.0845 1.1294 10 1086.7932 98.7994 3.0361 1.9948 1.0414 1.0845 1.1294 15 829.3785 75.3980 2.9188 1.8774 1.0414 1.0845 1.1294 30 522.4757 47.4978 2.7181 1.6767 1.0414 1.0845 1.1294 45 398.7236 36.2476 2.6007 1.5593 1.0414 1.0845 1.1294 60 329.1391 29.9217 2.5174 1.4760 1.0414 1.0845 1.1294 120 207.3446 18.8495 2.3167 1.2753 1.0414 1.0845 1.1294 180 158.2336 14.3849 2.1993 1.1579 1.0414 1.0845 1.1294 360 99.6809 9.0619 1.9986 0.9572 1.0414 1.0845 1.1294 720 62.7950 5.7086 1.7979 0.7565 1.0414 1.0845 1.1294
Sumber : Hasil Perhitungan 2014
Dengan koefisien kemencengan G = 0, 0111 maka harga K untuk periode ulang T tahun dapat diperoleh dengan interpolasi harga , yaitu :
Tabel 3.8. Koefisien K Periode Ulang Koefisien K
2 0.0000 5 0.842 10 1.282 25 1.7510 50 2.0510 100 2.3260
Sumber : Hasil Perhitungan 2014
Selanjutnya dapat menerapkan persamaan dapat di hitung debit banjir dengan periode ualng T.
57 Tabel 3.9. Intensitas Curah Hujan Dalam Periode Ulang.
Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Periode Ulang Durasi (menit) 5 10 15 30 45 60 120 180 360 720 2 Tahun 376.7859 215.9815 155.2811 79.6383 62.2198 44.1641 26.5840 16.6563 9.6724 4.8579 5 Tahun 525.0639 309.3908 226.5657 121.2868 96.4899 70.4010 44.4052 29.2697 18.2399 10.2551 10 Tahun 602.5489 358.2033 263.8166 143.0509 114.3982 84.1116 53.7179 35.8611 22.7170 13.0755 25 Tahun 685.1408 410.2329 303.5226 166.2495 133.4869 98.7257 63.6444 42.8868 27.4891 16.0818 50 Tahun 737.9715 443.5142 328.9210 181.0886 145.6971 108.0738 69.9940 47.3809 30.5417 18.0048 100 Tahun 786.3996 474.0219 352.2028 194.6912 156.8899 116.6429 75.8144 51.5005 33.3399 19.7675 Sumber : Hasil Perhitungan 2014
Gambar 3.13. Kurva Intensity Duration Frequency (IDF)
III.4.2. Penentuan Koefisien Debit Air (C)
Penentuan koefisien debit air suatu wilayah sangat diperlukan untuk menentukan debit air pada DAS. Angka koefisien ini merupakan suatu indikator
0.0000 100.0000 200.0000 300.0000 400.0000 500.0000 600.0000 700.0000 800.0000 900.0000 0 200 400 600 800 2 Tahun 5 Tahun 10 Tahun 25 Tahun 50 Tahun 100 Tahun Durasi (Menit) Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
58 bahwa semakin besar nilai koefisien debit air maka semakin besar pula nilai debit air yang bisa menjadi debit banjir pada daerah tersebut. Artinya air hujan yang jatuh ke tangkapan, sebagian besar menjadi debit air yang tidak terserap tanah.
Hal-hal yang menentukan besarnya nilai debit air antara lain lama waktu hujan dan intensitanya, karateristik DAS, luas DAS, jenis tanah, kemiringan lereng. Semuannya akan dikaji sehingga dapat ditentukan koefisien debit air. Penentuan koefisien debit air berdasarkan SNI 03-2415-1991 yang lengkapnya dapat dilihat pada bab 2 tabel 2.1. tidak semua dinilai dalam tabel 2.1 digunakan, karena pembagian tata guna lahan sudah mengalami generalisasi. Berikut nilai koefisien debit air berdasarkan pada generalisasi tata guna lahan dalam penelitian ini.
Tabel 3.10.Penentuan Nilai C yang digunakan
Jenis Daerah Koefisien Limpasan Nilai C yang digunakan Daerah Pemukiman
Satu Rumah
Banyak Rumah, Terpisah Banyak Rumah, Padat Pemukiman Pinggiran Apartemen 0.30 – 0.50 0.40 – 0.60 0.60 – 0.75 0.25 – 0.40 0.50 – 0.70 Diambil nilai C = 0.65 karena beragam jenis rumah di daerah ini.
Lahan Pertanian Sawah
0.30 – 0.40 Diambil nilai C = 0.35 karena jenis tanahnya paling luas adalah Latosal merah kuning dan Latosan coklat tua.
Hutan Bervegetasi 0.05 – 0.25 Diambbil nilai C = 0.20
untuk Hutan dan
Perkebunan dikarenakan sebagian besar kawasan hutan dan perkebunan untuk
59 Daerah Aliran Sungai. Sumber : Asdak dan hasil penentuan 2013 pada DAS Bogowonto
Tabel 3.10. Penentuan Nilai C yang digunakan (Lanjutan)
Jenis Daerah Koefisien Limpasan Nilai C yang digunakan Ladang Garapan
Tanah Berat Tanpa Vegetasi Tanah Berat Bervegetasi Berpasir Bervegetasi Berpasir Tanpa Vegetasi
0.30 – 0.60 0.20 – 0.50 0.20 – 0.25 0.10 – 0.25
Diambil nilai C = 45 untuk kasawan tegalan, karena daerah di tanah berat tanpa vegetasi dan diambil nilai tengah
tengah karena
kelerengannya beragam. Lapanga, Kuburan, dan
sejenisnya
0.10 – 0.25 Diambil nilai C = 0.15 untuk kawasan lahan kosongnya berada di kelerengan yang rata. Sumber : Asdak dan hasil penentuan 2013 pada DAS Bogowonto
Tabel 3.11.Perhitungan Nilai Koefisien C.
Tahun Sawah Tegalan Pemukiman
Industri Dan Perdagangan Hutan dan Perkebunan LahanKosong Tambak danDanau Luas Nilai C 2002 Nilai Koefisien (c) 0,35 0,45 0,65 0 0,2 0,15 0 Luas (a) 8380,213 1643,483 6463,340 0 22936,776 36,166 572,739 40032,720 0,3114 c X a 2933,074 739,567 4201,171 0 4587,355 5,424 0 2008 Nilai Koefisien (c) 0,35 0,45 0,65 0 0,2 0,15 0 Luas (a) 8339,523 1553,608 6465,108 0 22971,164 72,415 630,903 40032,720 0,3104 c X a 2918,832 699,123 4202,320 0 4594,232 10,862 0 2013 Nilai Koefisien (c) 0,35 0,45 0,65 0 0,2 0,15 0 Luas (a) 8289,327 1522,294 6468,302 0 23021,641 61,634 669,523 40032,720 0,3099 c X a 2901,264 685,032 4204,396 0 4604,328 9,245 0
60 Tabel 3.12.Hasil Perhitungan Nilai Koefisien C.
Tahun Koefisien C
2002 0,3114
2008 0,3104
20013 0,3099 Sumber : Hasil Perhitungan 2014
III.4.3. Perhitungan Debit air (Q)
Setelah mendapatkan nilai koefisien debit air pada DAS maka langkah selanjutnya adalah menghitung debit air (Q). Metode yang digunakan untuk menghitung besarnya debit air adalah dengan metode rasional.
Q = 0.002778.C.I.A Dengan :
Q = Laju aliran permukaan (debit puncak) dalam (m³/detik) I = intensitas hujan (mm/jam)
A = luas daerah tangkapan (km²)
C = koefisien aliran yang tergantung pada jenis permukaan lahan
Data yang diperlukan agar lebih mudah dimasukkan terlebih dahulu, yaitu data koefisien debit air pada DAS yang sudah dimaksukkan pada tabel 3.14, lalu memaksukkan intensitas hujan pada tabel 3.7. hasil perhitungan.
a. Tahun 2002 Q = 0,002778 X 0,3114 X 134,9515 X 40032,720 = 4673.6666 m³/detik b. Tahun 2008 Q = 0,002778 X 0,3104 X 148, 21645 X 40032,720 = 5116.0891 m³/detik c. Tahun 2013 Q = 0,002778 X 0,3099 X 184.2560 X 40032,720 = 6349.2879 m³/detik
61 Tabel 3.13. Hasil Perhitungan Debit (Q)
Debit (Q) 2002 2008 2013 5 4673.6666 5116.0891 6349.2879 10 2944.2255 3222.9342 3999.8007 15 2246.8646 2459.5591 3052.4192 30 1415.4360 1549.4251 1922.9036 45 1080.1798 1182.4327 1467.4501 60 891.6688 976.0767 1211.3534 120 561.7161 614.8898 763.1048 180 428.6696 469.2487 582.3580 360 270.0450 295.6082 366.8625 720 170.1177 186.2215 231.1089
Sumber :Hasil Perhitungan 2014
Pada DAS Bogowonto terjadi peningkatan nilai debit yaitu dari 543.7272 m³/dt pada tahun 2002 menjadi 600.9515 m³/dt pada tahun 2008 dan menjadi 747.5063 m³/dt pada tahun 2013. Tabel 3.15 menunjukkan kenaikan debit tahun 2002-2008-2013
Tabel 3.14. Kenaikan Debit (Q) Kenaikan Debit (Q) Durasi (Menit) 2002-2008 2008-2013 5 442,4225 1233,1988 10 278,7087 776,8666 15 212,6945 592,8601 30 133,9892 373,4785 45 102,2529 285,0174 60 84,4079 235,2767 120 53,1736 148,2150 180 40,5791 113,1092
62
360 25,5632 71,2544
720 16,1038 44,8874
Sumber : Hasil Perhitungan 2014
Pada tahun 2002 sampai 2008 mengalami peningkatan sebesar 57.2243 m³/dt dan dari tahun 2008 sampai 2013 mengalami peningkatan sebesar 146.5547 m³/dt. Peningkatan nilai debit ini membuat kerawanan banjir di DAS Bogowonto menjadi lebih besar tingkat kerawanannya. Debit yang makin besar juga menandakan bahwa banjir di DAS Bogowonto semakin meluas.
