DI KECAMATAN MEDAN AMPLAS
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat
Untuk Memenuhi ujian sarjana Teknik Sipil
08 0404 169
M. HARRY YUSUF
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Pada kecamatan Medan Amplas akan direncanakan sebuah Kawasan Industri yang bernama Kawasan Industri Deli Serdang. Awalnya daerah ini hanya sebuah rawa yang sudah di olah oleh penduduk sekitar untuk dijadikan sawah. Karena adanya perubahan tata guna lahan yang lahan sebelumnya adalah sawah, kini akan berubah menjadi sebuah kawasan industry. Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk untuk mendesain system saluran drainase dan bentuk saluran drainase agar dapat mengalirkan limpasan air yang terjadi di permukaan secara grafitasi.
Metode penelitian yang digunakan yaitu metode pengumpulan dan analisis data. Data yang digunakan adalah data sekunder kemudian dianalisis berdasarkan analisis hidrologi dan analisis hidrolika dan dievaluasi berdasarkan nilai debit saluran eksisting dengan nilai debit rencana.
Nilai curah hujan yang digunakan untuk perhitungan intensitas curah hujan adalah nilai curah hujan Distribusi Log Person III periode ulang 5 tahun. Waktu konsentrasi ditentukan dengan persamaan Kirpich . Untuk Intensitas curah hujan digunakan rumus Mononobe, sedangkan untuk evaluasi penampang akan dihitung apakah debit saluran lebih besar daripada debit rencana.
Dari hasil analisa dan perhitungan saluran dan jaringan drainase yang akan dibuat sebanyak 11(sebelas) saluran, dimana 1 bentuk saluran tersier, 4 bentuk saluran sekunder, dan 6 bentuk saluran primer yang akan dibuat. Seluruh saluran yang ditinjau memiliki luas wilayah sub drainase 310 Ha dengan panjang total saluran 14372,7 meter. Kawasan Industri Deli Serdang (KIDS) 110 sumur resapan dengan dia meter 1,5 m, kedalaman 6 m.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Perencanaan Sistem Drainase Pada Rencana Kawasan Industri Deli Serdang di Kecamatan Medan
Amplas”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah, motivasi dan doa yang diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, terutama kepada :
1. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang berperan penting sebagai orang tua bagi penulis yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membantu, membimbing dan mengarahkan penulis hingga selesainya tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Dr.Ir. A. Perwira Mulia, M.Sc, Emma Patricia, ST, M.Eng selaku Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Kedua orang tua saya Ir. M. Hasnil (ayah) dan Dr. Hariani Adin, (ibu) yang telah memberikan bimbingan, dukungan, perhatian dan doanya selama ini
6. Bapak/Ibu staf pengajar serta pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Abang/ Kakak pegawai Jurusan kak Lince, bang Zul, bang Edi, bang Amin, kak Dina.
Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan penulis ucapkan terima kasih. Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, April 2014 Hormat Saya
DAFTAR ISI
ABSTRAK………..….i
KATA PENGANTAR ………....ii
DAFTAR ISI ……….iv
DAFTAR GAMBAR DAN FOTO ………vi
DAFTAR TABEL ……….vii
DAFTAR NOTASI ………ix
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Umum ………...1
1.2 Latar Belakang ……….2
1.3 Perumusan Masalah ………...4
1.4 Pembatasan Masalah ………..5
1.5 Tujuan Penelitian ………...5
1.6 Manfaat ……….5
1.7 Ruang Lingkup Pembahasan ………...6
1.8 Sistematika Penulisan ……….…………6
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Data Umum ………...9
2.1.1 Sistem Drainase ………..…..9
2.2 Analisa Hidrologi ……….13
2.2.1 Siklus Hidrologi ………...14
2.2.2 Analisis Curah Hujan ………...14
2.2.3 Daerah Aliran Sungai (DAS) ………...15
2.2.4 Distribusi Frekuensi Curah Hujan ………19
2.2.5 Uji Kesesuaian Pemilihan Distribusi ………25
2.2.6 Intensitas Curah Hujan Rencana ………...26
2.2.7 Waktu Konsentrasi ...27
2.2.8 Koefisien Limpasan (run off) ………...29
2.2.9 Analisa Debit Banjir Rancangan ………...30
2.3 Perencanaan Debit Banjir ……… ...31
2.4 Analisa Sistem Drainase ………...32
2.4.1 Kapasitas Saluran ………...32
2.5 Kondisi Ekstrim ……….. 35
2.5.1 Sistem Polder ... 35
2.5.2 Sumur resapan ………. 36
2.5.2.1 Pengisian Air tanah (Ground Water Recharge) ..……. 38
BAB 3 Metodologi Penelitian
3.1 Tempat dan waktu ………...………42
3.2 Rancangan Penelitian ………...………...42
3.3 Variabel yang diamati ………...………...46
BAB 4 Analisis Pembahasan 4.1 Analisis Hidrologi ……….…………..……… 47
4.1.1 Curah Hujan Harian Maksimum ………...……. 47
4.1.2 Penentuan Pola Distribusi Hujan ………... 49
4.1.3 Analisa Frekuensi Curah Hujan ………. 58
4.1.3.1 Pemilihan Jenis Distribusi ……….……. 60
4.1.3.2 Menentukan Nilai Chi-Kuadrat ... 61
4.1.3.3 Peritungan Logaritma Hujan Rencana ... 63
4.1.4 Koefisien Pengaliran ……….……….…. 63
4.1.5 Perhitungan Intensitas Hujan Jam-jaman ………...…………...… 64
4.2 Analisa Debit Banjir Rancangan ………...………... 66
4.2.1 Pembagian Catchment area ………...……….… 66
4.2.2 Pembagian Arah Aliran ………...………... 66
4.2.3 Debit Air Hujan ………...………... 66
4.3 Analisa Kapasitas Drainase ……….…..……….. 72
4.4 Analisa Sumur Resapan ……….…...……….. 75
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ………..………...………... 78
5.1 Saran ………….……….…..………... 78
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi ………. 14
Gambar 2.2 Poligon Thiessen pada DAS ……….. 17
Gambar 2.3 Peta Isohyet ………... 19
Gambar 2.4. Contoh Saluran A – B pada suatu daerah pengaliran (Suyono, 1976) ….. 28
Gambar 2.5. Penampang ekonomis trapezium ……….. 33
Gambar 2.6. Penampang Saluran Persegi ………... 34
Gambar 2.7. Komponen system folder ……….. 36
Gambar 2.8 Sumur resapan ……… 38
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Pemilihan metode analisis sesuai dengan kondisi DAS……….……16
Tabel 2.2 Nilai variable Reduksi Gauss………..……….20
Table 2.3 Nilai K untuk Distribusi Log Normal……..………21
Tabel 2.4 Standar Deviasi (Yn) untuk Gumbel………22
Tabel 2.5 Reduksi Variat (YTR) sebagai fungsi periode ulang Gumbel……….23
Tabel 2.6 Reduksi Standar Deviasi (Sn) untuk distribusi Gumbel……….23
Tabel 2.7 Nilai K untuk distribusi Log Pearson III………24
Tabel 2.8 Nilai X2cr untuk uji Chi-Square ………..………...26
Tabel 2.9 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n)……...35
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Johor……..………….47
Tabel 4.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Sampali …………....48
Tabel 4.3 Curah Hujan Harian Maksimum (mm/jam) ………...……..48
Tabel 4.4 Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm/jam)……….………49
Tabel 4.5 Analisa curah hujan distribusi normal ...…….………..50
Tabel 4.6 Analisa curah hujan Rencana dengan distribusi normal.…..………..50
Tabel 4.7 Analisa curah hujan dengan distribusi Log normal …………...52
Tabel 4.8 Analisa curah hujan rencana dengan distribusi Log normal...52
Tabel 4.9 Analisa curah hujan dengan distribusi Log Pearson III...54
Tabel 4.10 Analisa curah hujan rencana dengan distribusi Log Pearson III...55
Tabel 4.11 Analisa curah hujan dengan distribusi Gumbel...56
Tabel 4.12 Analisa curah hujan rencana dengan distribusi Gumbel …………...58
Tabel 4.13 Analisa frekuensi curah hujan………...58
Tabel 4.14 Uji parameter statistic untuk menentukan jenis sebaran…………... 60
Tabel 4.16 Hujan Rancangan Periode Ulang 5Tahun Metode Log pearson III..63
Tabel 4.17 Nilai Koefisien Run Off (C) ………..64
Tabel 4.18 Perhitungan Debit (Q) selama 2 tahun ………...68
Tabel 4.19 Perhitungan Debit (Q) selama 5 tahun ………...69
Tabel 4.20 Perhitungan Debit (Q) selama 10 tahun ……….70
Tabel 4.21 Perhitungan Debit (Q) selama 25 tahun ……….71
Tabel 4.22 Perhitungan kapasitas drainase dan perbandingan antara Q rencana dengan Q rasional selama 5 tahun………...74
DAFTAR NOTASI
A = luas catchment area (ha)
Ai = luas lahan dengan jenis penutup tanah (ha) An = luas areal antara garis isohyet 1, 2, …, n-1 Asal = luas penampang saluran
B = lebar dasar saluran (m)
Ci = koefisien aliran permukaan janis penutup tanah d = Tinggi curah hujan rata-rata areal
F = luas penampang basah saluran (m2) g = percepatan gravitasi (m/det2) h = kedalaman saluran (m) i = tahun ke i
I = intensitas hujan untuk waktu konstan dalam mm/jam K = faktor frekwensi
L = panjang saluran (km) m = kemiringan dinding saluran n = banyaknya pos penakar n = koefisien kekasaran Manning P = keliling basah (m)
Q = debit banjir rencana (m3/det) R = jari jari hidraulik (m)
Rn = curah hujan pada pos penakar 1, 2, …, n R24 = curah hujan maksimum dalam 24 jam (mm) S = kemiringan saluran (m/m)
ABSTRAK
Pada kecamatan Medan Amplas akan direncanakan sebuah Kawasan Industri yang bernama Kawasan Industri Deli Serdang. Awalnya daerah ini hanya sebuah rawa yang sudah di olah oleh penduduk sekitar untuk dijadikan sawah. Karena adanya perubahan tata guna lahan yang lahan sebelumnya adalah sawah, kini akan berubah menjadi sebuah kawasan industry. Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk untuk mendesain system saluran drainase dan bentuk saluran drainase agar dapat mengalirkan limpasan air yang terjadi di permukaan secara grafitasi.
Metode penelitian yang digunakan yaitu metode pengumpulan dan analisis data. Data yang digunakan adalah data sekunder kemudian dianalisis berdasarkan analisis hidrologi dan analisis hidrolika dan dievaluasi berdasarkan nilai debit saluran eksisting dengan nilai debit rencana.
Nilai curah hujan yang digunakan untuk perhitungan intensitas curah hujan adalah nilai curah hujan Distribusi Log Person III periode ulang 5 tahun. Waktu konsentrasi ditentukan dengan persamaan Kirpich . Untuk Intensitas curah hujan digunakan rumus Mononobe, sedangkan untuk evaluasi penampang akan dihitung apakah debit saluran lebih besar daripada debit rencana.
Dari hasil analisa dan perhitungan saluran dan jaringan drainase yang akan dibuat sebanyak 11(sebelas) saluran, dimana 1 bentuk saluran tersier, 4 bentuk saluran sekunder, dan 6 bentuk saluran primer yang akan dibuat. Seluruh saluran yang ditinjau memiliki luas wilayah sub drainase 310 Ha dengan panjang total saluran 14372,7 meter. Kawasan Industri Deli Serdang (KIDS) 110 sumur resapan dengan dia meter 1,5 m, kedalaman 6 m.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Umum
Kata drainase berasal dari kata drainage yang artinya mengeringkan atau mengalirkan. Drainase didefenisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan pada suatu kawasan dan sebuah sistem yang dibuat untuk menangani persoalan kelebihan air baik air yang berada diatas permukaan tanah maupun air yang berada di bawah permukaan tanah, Kelebihan air dapat disebabkan oleh intensitas hujan yang tinggi atau akibat dari durasi hujan yang lama.
Kebutuhan terhadap drainase berawal dari kebutuhan air untuk kehidupan manusia di mana untuk kebutuhan tersebut manusia memanfaatkan sungai untuk kebutuhan rumah tangga, pertanian, perikanan, peternakan, dan lainnya. Untuk kebutuhan rumah tangga menghasilkan air kotor yang perlu dialirkan dan dengan makin bertambahnya pengetahuan manusia mengenal industri yang juga mengeluarkan limbah yang perlu dialirkan. Pada musim hujan terjadi kelebihan air berupa limpasan permukaan yang seringkali menyebabkan banjir hingga manusia mulai berpikir akan kebutuhan sistem saluran yang dapat mengalirkan air lebih terkendali dan terarah dan berkembang menjadi ilmu drainase.
kawasan/lahan tidak terganggu dan sistem drainase secara umum adalah serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan/atau membuang kelebihan air dari suatu kawasan atau lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal
1.2 Latar Belakang
Kecamatan Medan Amplas adalah salah satu dari 21 kecamatan ini mempunyai penduduk sebesar 88.638 jiwa. Luasnya adalah 11,19 km² dan kepadatan penduduknya adalah 7.921,18 jiwa/km².
Menurut data yang bersumber dari Buku Kecamatan Percut Sei Tuan Dalam Angka Tahun 2011 yang dikeluarkan oleh Badan Pusat Statistik (BPS), penduduk di Kecamatan Percut Sei Tuan tahun 2010 sebanyak 384.672 jiwa. Jumlah penduduk terbesar terdapat di Desa Tembung yaitu 50.932 jiwa dan jumlah penduduk terkecil terdapat di Desa Pematang Lalang yaitu 1.456 jiwa.
Jika dibandingkan dengan luas wilayah, Kecamatan Percut Sei Tuan memiliki kepadatan penduduk rata-rata 2.016 jiwa/Km2, dimana kepadatan penduduk tertinggi terdapat di Desa Kenangan Baru dengan kepadatan 31.581 jiwa/Km2, sementara kepadatan penduduk terendah terdapat di Desa Pematang Lalang dengan kepadatan 72 jiwa/km2. Secara rinci, persebaran penduduk di Kecamatan Percut Sei Tuan dapat dilihat pada Tabel 1.1.
NO DESA/KELURAHAN LUAS (KM²) JUMLAH PENDUDUK (JIWA)
KEPADATAN PENDUDUK (JIWA/KM2)
1 Amplas 3,10 8.475 2.734
2 Kenangan 1,27 22.138 17.431
3 Tembung 5,35 50.932 9.520
4 Sumber Rejo Timur 4,16 24.937 5.994
5 Sei Rotan 5,16 25.474 4.937
6 Bandar Klippa 18,48 34.834 1.885
7 Bandar Khalipah 7,25 38.381 5.294
8 Medan Estate 6,90 15.440 2.238
9 Laut Dendang 1,70 15.054 8.855
10 Sampali 23,93 27.838 1.163
11 Bandar Setia 3,50 20.575 5.879
12 Kolam 5,98 14.561 2.435
13 Saentis 24,00 16.219 676
14 Cinta Rakyat 1,48 12.844 8.678
15 Cinta Damai 11,76 4.739 403
16 Pematang Lalang 20,10 1.456 72
17 Percut 10,63 13.440 1.264
18 Tanjung Rejo 19,00 9.338 491
19 Tanjung Selamat 16,32 5.259 322
20 Kenangan Baru 0,72 22.738 31.581
JUMLAH 190,79 384. 672 2.016
Sumber : Kecamatan Percut Sei Tuan Dalam Angka Tahun 2011
tata guna lahan dari daerah resapan air hujan menjadi sebuah kawasan industry, maka perencanaan drainase menjadi sangat perlu dipikirkan dan direncanakan guna menyalurkan limpasan air hujan agar tidak menggenangi kawasan industry tersebut.
1.3 Perumusan Masalah
Perumusan masalah pada analisa terhadap drainase daerah perencanaan Kawasan Industri Deli Serdang, antara lain :
1. Identifikasi terhadap kondisi eksisting dan rencana kawasan
2. Analisa hidrologi mengenai curah hujan, tata guna lahan / koofisien pengaliran dan penelusuran debit banjir
3. Analisa hidraulik tentang penentuan arah aliran dan analisa terhadap dimensi saluran.
1.4 Pembatasan Masalah
Agar masalah dalam pembahasan ini tidak terlalu luas maka dibuat batasan masalah. Adapun permasalahan yang akan dibahas antara lain:
1. Kawasan Industri meliputi areal seluas 310 Ha.
2. Cuhar hujan yang digunakan dari 3 stasiun dan dengan perhitungan debit menggunakan metode Rasional.
1.5 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian pada tugas akhir ini adalah untuk mendesain system saluran drainase dan bentuk saluran drainase agar dapat mengalirkan limpasan air yang terjadi di permukaan secara grafitasi dan dibuang melalui saluran drainase yang telah ada (eksisting) atau yang belum ada (non-eksisting) menuju saluran pembuang akhir (outlet)
1.6 Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Hasil dari pendesainan saluran drainase ini diharapkan dapat menjadi sebuah solusi untuk mengatasi limpasan air yang terjadi di Kawasan Industri Deli Serdang (KIDS).
2. Sebagai bahan refrensi bagi siapa saja yang menghadapi masalah yang sama..
1.7 Ruang Lingkup Pembahasan
Ruang lingkup pembahasan yang dilakukan dalam kajian ini antara lain sebagai berikut :
a. Daerah Aliran Saluran (DAS) drainase Kawasan Industri pada luas total areal adalah ±310 Ha.
b. Identifikasi permasalahan berdasarkan studi literatur dari beberapa proyek yang berkaitan.
d. Analisis terhadap data yang diperoleh berupa analisis hidrologi dan analisis hidraulika.
e. Penggambaran dengan menggunakan progam Autocad. 1.8 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini akan dibahas secara sistematis sehingga diharapkan dapat memaparkan secara jelas permasalahan, analisis, simulasi, dan kondisi yang terjadi serta kemungkinan solusi yang dapat diberikan atas masalah yang timbul. Sistematika tersebut adalah sebagai berikut:
1. BAB I PENDAHULUAN membahas tentang latar belakang pengambilan topik tugas akhir; maksud dan tujuan penulisan tugas akhir; ruang lingkup pembahasan topik yang diambil; manfaat; dan kemudian terakhir adalah sistematika pembahasan yang memaparkan sistematika penulisan tugas akhir.
2. BAB II STUDI LITERATUR membahas dasar-dasar teori yang berkenaan dengan lingkup pembahasan dalam upaya mendukung segala pengambilan keputusan dan hasil yang diperoleh dalam tugas akhir ini serta mencakup data kepustakaan yang diperoleh dengan cara menghimpun berbagai literatur yang berhubungan data yang diperlukan.
3. BAB III METODOLOGI PENELITIAN membahas tentang kondisi atau tempat, rancangan penelitian, sistematika penulisan, sehingga menjadi kerangka acuan dalam penulisan.
mencakup konsep-konsep pengendalian banjir yang sudah ada, sistem pengelolaan drainase, dan hal lain yang berkaitan. Selain itu juga dipaparkan kondisi topografi serta catchment area dan pola aliran drainase eksisting berdasarkan survey lapangan proyek terkait dan akan dilakukan analisis terhadap data yang diperoleh. Analisis meliputi analisis hidrologi dan analisis hidraulika. Analisis hidrologi mencakup: analisis terhadap curah hujan dengan tujuan untuk dapat melakukan ramalan terhadap distribusi curah hujan; dan analisis debit banjir untuk penentuan debit banjir maksimum periode tertentu dan seterusnya. Analisis hidraulika mencakup: analisis kapasitas saluran dan debit maksimum saluran.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Data Umum
Drainase merupakan sebuah system yang dibuat untuk menangani persoalan kelebihan air baik kelebihan air yang berada di atas permukaan tanah maupun air yang berada dibawah permukaan tanah. Kelebihan air dapat disebabkan oleh intensitas hujan yang tinggi atau akibat dari durasi hujan yang lama. Secara umum drainase didefenisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang usaha untuk mengalirkan air yang berlebihan pada suatu kawasan (Suripin 2004).
Drainase perkotaan adalah ilmu drainase yang khusus mengkaji kawasan perkotaan yang erat kaitanny dengan kondisi lingkungan fisik dan lingkungan social budaya yang ada dikawasan kota tersebut. Drainase perkotaan juga merupakan system pengeringan dan pengaliran air dari wilayah perkotaan yang meliputi kawaan permukiman, industry dan perdagangan, sekolah, rumah sakit, lapangan olah raga, dan lain-lain.
2.1.1 Sistem Drainase
(receiving waters). Di sepanjang sistem sering dijumpai bangunan lainnya, seperti gorong-gorong, jembatan-jembatan, talang dan saluran miring/got miring (Suripin, 2004).
Sesuai dengan cara kerjanya, jenis saluran drainase buatan dapat dibedakan menjadi:
a. Saluran Interceptor (Saluran Penerima)
Berfungsi sebagai pencegah terjadinya pembebanan aliran dari suatu daerah terhadap daerah lain di bawahnya. Saluran ini biasanya dibangun dan diletakkan pada bagian yang relatif sejajar dengan garis kontur. Outlet dari saluran ini biasanya terdapat di saluran collector atau conveyor atau langsung di natural drainage/sungai alam.
b. Saluran Collector (Saluran Pengumpul)
Berfungsi sebagai pengumpul debit yang diperoleh dari saluran drainase yang lebih kecil dan akhirnya akan dibuang ke saluran conveyor (pembawa).
c. Saluran Conveyor (Saluran Pembawa)
Berfungsi sebagai pembawa air buangan dari suatu daerah ke lokasi pembuangan tanpa harus membahayakan daerah yang dilalui.
Menurut keberadaannya, sistem jaringan drainase dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
a. Natural Drainage (Drainase Alamiah)
jaringan alur aliran.
b. Artifical Drainage (Drainase Buatan)
Dibuat oleh manusia, dimaksudkan sebagai upaya penyempurnaan atau melengkapi kekurangan-kekurangan sistem drainase alamiah dalam fungsinya membuang kelebihan air yang mengganggu. Jika ditinjau dari sistem jaringan drainase, kedua sistem tersebut harus merupakan kesatuan tinjauan yang berfungsi secara bersama.
Menurut konstruksinya, saluran drainase dapat dibedakan menjadi: a. Drainase saluran terbuka
Saluran drainase primer biasanya berupa saluran terbuka, baik berupa saluran dari tanah, pasangan batu kali atau beton.
b. Drainase saluran tertutup
Pada kawasan perkotaan yang padat, saluran drainase biasanya berupa saluran tertutup. Saluran dapat berupa buis beton yang dilengkapi dengan bak pengontrol, atau saluran pasangan batu kali/beton yang diberi plat tutup dari beton bertulang. Karena tertutup, maka perubahan penampang saluran akibat sedimentasi, sampah dan lain-lain tidak dapat terlihat dengan mudah (Suripin, 2004).
Menurut fungsinya, saluran drainase dapat dibedakan menjadi:
a. Single purpose, yaitu saluran hanya berfungsi mengalirkan satu jenis air buangan saja.
b. Multi purpose, yaitu saluran yang berfungsi mengalirkan beberapa jenis air buangan, baik secara tercampur maupun secara bergantian.
yaitu:
a. Drainase konvensional
Drainase konvensional adalah upaya membuang atau mengalirkan air kelebihan secepatnya ke sungai terdekat. Dalam konsep drainase konvensional, seluruh air hujan yang jatuh di suatu wilayah harus secepatnya dibuang ke sungai dan seterusnya mengalir ke laut. Jika hal ini dilakukan pada semua kawasan, akan memunculkan berbagai masalah, baik di daerah hulu, tengah, maupun hilir.
Dampak dari pemakaian konsep drainase konvensional tersebut dapat kita lihat sekarang ini, yaitu kekeringan yang terjadi di mana-mana, juga banjir, longsor, dan pelumpuran. Kesalahan konsep drainase konvensional yang paling pokok adalah filosofi membuang air genangan secepatnya ke sungai. Demikian juga mengalirkan air secepatnya berarti menurunkan kesempatan bagi air untuk meresap ke dalam tanah. Dengan demikian, cadangan air tanah akan berkurang kekeringan di musim kemarau akan terjadi. Sehingga banjir dan kekeringan merupakan dua fenomena yang saling memperparah dan terjadi susul-menyusul.
b. Drainase Ramah Lingkungan
dalam tanah, guna meningkatkan kandungan air tanah untuk cadangan pada musim kemarau.
Beberapa metode drainase ramah lingkungan yang dapat dipakai diantaranya adalah metode kolam konservasi, metode sumur resapan, metode river side polder, dan metode pengembangan areal perlindungan air tanah.
2.2 Analisa Hidrologi
Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk air, kejadian dan distribusinya, sifat alami dan sifat kimianya, serta reaksinya terhadap kebutuhan manusia.
Pengumpulan data dan informasi, terutama data untuk perhitungan hidrologi sangat diperlukan dalam analisa penentuan debit banjir rancangan yang selanjutnya dipergunakan sebagai dasar rancangan suatu bangunan air. Semakin banyak data yang terkumpul berarti semakin menghemat biaya dan waktu, sehingga kegiatan analisis dapat berjalan lebih cepat, selain itu akan didapatkan hasil perhitungan yang lebih akurat. Secara keseluruhan pengumpulan data hidrologi ini dapat dilakukan dengan tahapan-tahapan pengumpulan data dasar dan pengujian (kalibrasi) data-data yang terkumpul.
2.2.1 Siklus Hidrologi
berawalnya dan kapan pula akan berakhir. Serangkaian peristiwa tersebut dinamakan siklus hidrologi (hydrologic cycle) (gambar 2.1).
Ada empat macam proses penting dari siklus hidrologi yang harus dipahami yang berkaitan dengan perencanaan bangunan air yaitu:
a. Presipitasi adalah uap air di atmosfir terkondensasi dan jatuh ke permukaan bumi dalam berbagi bentuk (hujan, salju, kabut, embun);
b. Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan badan air (sungai, danau, waduk)
c. Infiltrasi adalah air yang jatuh ke permukaan menyerap kedalam tanah; d. Limpasan permukaan (surface run off) dan limpasan air tanah (subsurface
runoff).
Konsep sederhana dari siklus yang menunjukkan masing-masing proses digambarkan secara skematik seperti pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi
Proses penting yang berkaitan dengan drainase adalah presipitasi dan limpasan permukaan. Proses yang dapat dikelola oleh para ahli teknik adalah limpasan permukaan.
a. Intensitas hujan (I) adalah laju hujan atau tinggi genangan air hujan persatuan waktu (mm/menit, mm/jam, atau mm/hr);
b. Lama waktu hujan (durasi, t) adalah rentang waktu kejadian hujan (menit atau jam);
c. Tinggi hujan d, adalah kedalaman/ketebalan air hujan diatas permukaan datar selama durasi hujan (mm);
d. Frekuensi terjadinya hujan (T) adalah frekwensi kejadian hujan dengan intensitas tertentu yang biasanya dinyatakan dengan kala ulang (return period) T (tahun);
e. Luas hujan adalah luas geografis daerah sebaran hujan.
2.2.2 Analisis Curah Hujan
Data curah hujan yang tercatat diproses berdasarkan areal yang mendapatkan hujan sehingga didapat tinggi curah hujan rata-rata dan kemudian diramalkan besarnya curah hujan pada periode tertentu. Berikut dijabarkan tentang cara menentukan tinggi curah hujan areal.
2.2.2 Daerah Aliran Sungai (DAS)
metode mana yang cocok dipergunakan pada suatu DAS dapat ditentukan dengan mempertimbangkan tiga faktor seperti pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Tabel Pemilihan metode analisis sesuai dengan kondisi DAS
No Kondisi DAS Metode
1 Jaring-jaring pos penakar hujan
Jumlah pos penakar hujan cukup Metode Isohyet, Thiessen,
atau Rata-Rata Aljabar
Jumlah pos penakar hujan terbatas Thiessen, atau Rata-Rata Aljabar Jumlah pos penakar hujan tunggal Metode Hujan Titik
2 Luas DAS
DAS Besar (>5000 km2) Metode Isohyet DAS Sedang (500 s/d 5000 km2) Metode Thiessen
DAS Kecil (<500 km2) Metode Rata-Rata Aljabar
3 Tofografi DAS
Pegunungan Metode Rata-Rata Aljabar Dataran
Metode Thiessen, atau Rata-Rata Aljabar
Berbukit dan tidak beraturan Metode Isohyet
Sumber : Suripin, 2004
Ada tiga macam cara yang umum dipakai dalam menghitung hujan rata-rata kawasan:
1. Rata-rata aljabar
Merupakan metode yang paling sederhana dalam perhitungan hujan kawasan. Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa semua penakar hujan mempunyai pengaruh yang setara. Tinggi rata-rata curah hujan didapatkan dengan mengambil nilai rata-rata hitung (arithmatic mean) pengukuran hujan di pos penakar-penakar hujan di dalam areal studi.
Hujan kawasan diperoleh dari persamaan.
(2.1)
2. Metode Poligon Thiessen
Metode ini dikenal juga sebagai metode rata-rata timbang (weighted mean). Cara ini memberikan proporsi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Daerah pengaruh dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara dua pos penakar terdekat. Gambar 2.3 menunjukkan contoh posisi stasiun 1, 2, dan 3 dari skema poligon Thiessen dalam Daerah Aliran Sungai (DAS).
Gambar 2.2 Poligon Thiessen pada DAS
Diasumsikan bahwa variasi hujan antara pos yang satu dengan yang lainnya adalah linier dan bahwa sembarang pos dianggap dapat mewakili kawaan terdekat. Hasil metode polygon Thiessen lebih akurat dibandingkan dengan metode rata-rata aljabar. Cara ini cocok untuk daerah datar dengan luas 500-5.000 , dan
jumlah pos penakar hujan terbatas dibandingkan luasny.
Hujan rata-rata DAS dapat dihitung dengan persamaan berikut:
di mana P = tinggi curah hujan rata-rata daerah, = curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan. = luas daerah pengaruh pos penakar hujan, dan n = banyaknya pos penakar hujan.
3. Metode Isohyet
Metode ini merupakan metode yang paling akurat untuk menentukanhujan rata-rata, namu diperlukan keahlian dan pengalaman. Cara ini memperhitungkan secara actual pengaruh tiap-tiap pos penakar hujan. Dengan kata lain, asumsi metode Thiessen yang secara membabi buta menganggap bahwa tiap-tiap pos penakar mencatat kedalaman yang sama untuk daerah sekitarnya dapat dikoreksi.
Gambar 2.3 Peta Isohyet
Kemudian luas bagian di antara isohyet-isohyet yeng berdekatan diukur, dan nilai rata-ratanya dihitung sebagai berikut:
di mana d = tinggi curah hujan rata-rata areal, A = luas areal total = A1 + A2 + A3 + ...+ An, dan d0, d1, ..., dn = curah hujan pada isohyet 0, 1, 2, ..., n.
2.2.3 Distribusi Frekuensi Curah Hujan
Untuk menganalisis probabilitas banjir biasanya dipakai beberapa macam distribusi frekuensi curah hujan antara lain yaitu:
A. Normal B. Log Normal C. Gumbel
D. Log Pearson Type III A. Distribusi Normal
Distribusi normal atau kurva normal disebut pula distribusi Gauss. Untuk analisa frekuensi curah hujan menggunakan metode distribusi Normal, dengan persamaan sebagai berikut:
XT = X + k.Sx (2.5)
Dimana:
XT: Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rencana untuk periode ulang T tahun.
X : Harga rata–rata dari data n
X n 1
i
∑
=K : Variabel reduksi
Tabel 2.2 Nilai Variabel Reduksi Gauss No. Periode ulang, T (tahun) Peluang KT
1 1,001 0,999 -3,05
2 1,005 0,995 -2,58
3 1,010 0,990 -2,33
4 1,050 0,950 -1,64
5 1,110 0,900 -1,28
6 1,250 0,800 -0,84
7 1,330 0,750 -0,67
8 1,430 0,700 -0,52
9 1,670 0,600 -0,25
10 2,000 0,500 0
11 2,500 0,400 0,25
12 3,300 0,300 0,52
13 4,000 0,250 0,67
14 5,000 0,200 0,84
15 10,000 0,100 1,28
16 20,000 0,050 1,64
17 50,000 0,020 2,05
18 100,000 0,010 2,33
19 200,000 0,005 2,58
20 500,000 0,002 2,88
21 1000,000 0,001 3,09
(Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan : 37) B. Distribusi Log Normal
Untuk analisa frekuensi curah hujan menggunakan metode distribusi Log Normal, dengan persamaan sebagai berikut:
Log XT = Log X + k.Sx Log X (2.6) Dimana:
Log XT : Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang T tahun.
Log X : Harga rata – rata dari data
n ) (X log n 1 i
∑
=SxLog X : Standard Deviasi
1 n ) X Log (LogX n 1 i n 1 2 i − − =
∑
∑
Tabel 2.3 Nilai K untuk Distribusi Log Normal No. Periode ulang, T (tahun) Peluang KT
1 1,001 0,999 -3,05
2 1,005 0,995 -2,58
3 1,010 0,990 -2,33
4 1,050 0,950 -1,64
5 1,110 0,900 -1,28
6 1,250 0,800 -0,84
7 1,330 0,750 -0,67
8 1,430 0,700 -0,52
9 1,670 0,600 -0,25
10 2,000 0,500 0
11 2,500 0,400 0,25
12 3,300 0,300 0,52
13 4,000 0,250 0,67
14 5,000 0,200 0,84
15 10,000 0,100 1,28
16 20,000 0,050 1,64
17 50,000 0,020 2,05
18 100,000 0,010 2,33
19 200,000 0,005 2,58
20 500,000 0,002 2,88
21 1000,000 0,001 3,09
(Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan : 37)
C. Distribusi Gumbel
Untuk analisa frekuensi curah hujan menggunakan metode E.J. Gumbel, dengan persamaan sebagai berikut:
XT = X + K.Sx (2.7)
Dimana:
XT : Variate yang diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rencana untuk periode ulang T (tahun).
X : Harga rata – rata dari data n X n 1 i
∑
=Sx : Standard Deviasi
1 n X X n 1 i n 1 2 i − − =
∑
∑
Untuk menghitung variabel reduksi E.J. Gumbel mengambil harga: K n n T S Y Y −
= (2.8)
Dimana:
YT : Reduced variate sebagai fungsi dari periode ulang T Yn : Reduced mean sebagai fungsi dari banyak data (N)
[image:33.595.114.517.243.396.2]Sn : Reduced standard deviation sebagai fungsi dari banyak data N Tabel 2.4 Standar Deviasi (Yn) untuk Distribusi Gumbel
N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5520 20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0,5353 30 0,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5403 0,5410 0,5418 0,5424 0,5436 40 0,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5463 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481 50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518 60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545 70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567 80 0,5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585 90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599 100 0,5600 0,5602 0,5603 0,5604 0,5606 0,5607 0,5608 0,5609 0,5610 0,5611
[image:33.595.126.500.441.576.2](Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan : 51)
Tabel 2.5 Reduksi Variat (YTR) sebagai fungsi periode ulang Gumbel
Periode ulang, Tr (tahun)
Reduced variate, YTr
Periode ulang, Tr (tahun)
Reduced variate, YTr
2 0,3668 100 4,6012
5 1,5004 200 5,2969
10 2,2510 250 5,5206
20 2,9709 500 6,2149
25 3,1993 1000 6,9087
50 3,9028 5000 8,5188
75 4,3117 10000 9,2121
(Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan : 52)
Tabel 2.6 Reduksi Standard Deviasi (Sn) untuk Distribusi Gumbel
N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan : 52) D. Distribusi Log Person III
Untuk analisa frekuensi curah hujan menggunakan metode Log Person Type III, dengan persamaan sebagai berikut:
Log XT = LogX + Ktr. S1 (2.9) Dimana:
Log XT : Variate diekstrapolasikan, yaitu besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang T tahun.
Log X : Harga rata – rata dari data, LogX
n X Log n 1 i i
∑
= =S1 : Standard Deviasi, S1 =
(
)
1 n X Log X Log n 1 i 2 i − −∑
=Ktr : Koefisien frekuensi, didapat berdasarkan hubungan nilai Cs
dengan periode ulang T.
[image:34.595.135.496.481.758.2](
)
3 i n 1 i 3 i S . ) 2 n ( ) 1 n ( X Log X Log . n Cs − − − =∑
=Tabel 2.7 Nilai K untuk distribusi Log Pearson III Interval kejadian (Recurrence interval), tahun (periode ulang) Koef. G
1,0101 1,2500 2 5 10 25 50 100 Persentase peluang terlampaui (Percent chance of being exceeded)
99 80 50 20 10 4 2 1
0,0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -2,326 -2,472 -2,615 -2,755 -2,891 -0,842 -0,830 -0,816 -0,800 -0,780 0,000 0,033 0,066 0,099 0,132 0,842 0,850 0,855 0,857 0,856 1,282 1,258 1,231 1,200 1,166 1,715 1,680 1,606 1,528 1,448 2,051 1,945 1,834 1,720 1,606 2,236 2,178 2,028 1,880 1,733 -1,0 -1,2 -1,4 -1,6 -1,8 -3,022 -2,149 -2,271 -2,238 -3,499 -0,758 -0,732 -0,705 -0,675 -0,643 0,164 0,195 0,225 0,254 0,282 0,852 0,844 0,832 0,817 0,799 1,128 1,086 1,041 0,994 0,945 1,366 1,282 1,198 1,116 1,035 1,492 1,379 1,270 1,166 1,069 1,588 1,449 1,318 1,197 1,087 -2,0 -2,2 -2,4 -2,6 -2,8 -3,0 -3,605 -3,705 -3,800 -3,889 -3,973 -7,051 -0,609 -0,574 -0,532 -0,490 -0,469 -0,420 0,307 0,330 0,351 0,368 0,384 0,396 0,777 0,752 0,725 0,696 0,666 0,636 0,895 0,844 0,795 0,747 0,702 0,660 0,959 0,888 0,823 0,764 0,712 0,666 0,980 0,900 0,823 0,768 0,714 0,666 0,990 0,905 0,832 0,796 0,714 0,667 (Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan : 37)
2.2.4 Uji Kesesuaian Pemilihan Distribusi
Untuk mengetahui apakah pemilihan distribusi yang digunakan dalam perhitungan curah hujan rancangan diterima atau ditolak, maka perlu dilakukan uji kesesuaian distribusi. Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara vertikal apakah distribusi pengamatan dapat diterima secara teoritis. Uji Chi-Square menguji penyimpangan distribusi data pengamatan dengan mengukur secara metematis kedekatan antara data pengamatan dan seluruh bagian garis persamaan distribusi teoritisnya. Uji Chi-Square dapat diturunkan menjadi persamaan sebagai berikut (Suripin, 2004):
Dengan :
X2 = Chi-Square.
Ef = frekuensi (banyaknya pengamatan) yang diharapkan Of = frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama.
Derajat kebebasan ini secara umum dapat dihitung dengan :
DK = K – (P + 1) (2.11) Dengan :
DK = derajat kebebasan. K = banyaknya kelas.
P = banyaknya keterikatan atau sama dengan banyaknya parameter, yang untuk sebaran Chi-Square adalah sama dengan 2 (dua).
[image:36.595.109.515.371.751.2]Berdasarkan literatur di atas, pada uji Chi-Square menguji penyimpangan distribusi data pengamatan dengan mengukur secara metematis kedekatan antara data pengamatan dan seluruh bagian garis persamaan distribusi teoritisnya dengan niliai X2cr. Nilai X2cr untuk uji Chi Square dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut ini.
Tabel 2.8 Nilai X2cr untuk uji Chi-Square
dk α derajat kepercayaan
0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0,005
1 0,0000393 0,000157 0,000982 0,00393 3,841 5,024 6,635 7,879
2 0,0100 0,0201 0,0506 0,103 5,991 6,783 9,210 10,597
3 0,0717 0,115 0,216 0,352 7,815 9,348 11,345 12,838
4 0,207 0,297 0,484 0,711 9,488 11,143 13,277 14,860
5 0,412 0,554 0,831 1,145 11,070 12,832 15,086 16,750
6 0,676 0,872 1,237 1,635 12,592 14,449 16,812 18,548
7 0,989 1,239 1,690 2,167 14,067 16,013 18,475 20,278
8 1,344 1,646 2,180 2,733 15,507 17,535 20,090 24,955
9 1,735 2,088 2,700 3,325 16,919 19,023 21,666 23,589
21 8,034 8,897 10,283 11,591 32,671 35,479 38,932 41,401 22 8,643 9,542 10,982 12,338 33,924 36,781 40,289 42,796 23 9,260 10,196 11,689 13,091 36,172 38,076 41,638 44,181 24 9,886 10,856 12,401 13,848 36,415 39,364 42,980 45,558 25 10,520 11,524 13,120 14,611 37,652 40,646 44,314 46,928 26 11,160 12,198 13,844 15,379 38,885 41,923 45,642 48,920 27 11,808 12,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49,645 28 12,461 13,565 15,308 16,928 41,337 44,461 48,278 50,993 29 13,121 14,256 16,047 17,708 42,557 45,722 49,588 52,336 30 13,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,892 53,672
[image:37.595.118.498.350.546.2](Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan : 372)
Tabel 2.9 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov-Kolmogorov
N Derajad kepercayaan, α
0,20 0,10 0,05 0,01
5 0,45 0,51 0,56 0,67
10 0,32 0,37 0,41 0,49
15 0,27 0,30 0,34 0,40
20 0,23 0,26 0,29 0,36
25 0,21 0,24 0,27 0,32
30 0,19 0,22 0,24 0,29
35 0,18 0,20 0,23 0,27
40 0,17 0,19 0,21 0,25
45 0,16 0,18 0,20 0,24
50 0,15 0,17 0,19 0,23
N>50 1,07/N0,5 1,22/N0,5 1,36/N0,5 1,63/N0,5 (Sumber : Bonnier, 1980)
2.2.5 Intensitas Curah Hujan Rencana
Jika data hujan jaman tidak ter-sedia, maka pola distribusi hujan jam-jaman dapat dilakukan dengan menggu-nakan pendekatan sebaran dan nisbah hujan jam-jaman dengan menggunakan Rumus Mononobe sebagai berikut :
I = (
t R24 ) x (
c T
T )2/3
(2.12)
Dengan : I = intensitas hujan rata-rata dalam t jam (mm/jam) R24 = curah hujan efektif dalam satu hari (mm); t = lama waktu hujan (jam);
T = waktu mulai hujan (jam); Tc = waktu konsentrasi hujan (jam).
2.2.7 Waktu Konsentrasi
Waktu konsentrasi pada daerah pengaliran adalah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir dari daerah yang terjauh ke suatu pembuang (outlet) tertentu, yang diasumsikan bahwa lamanya hujan sama dengan waktu konsentrasi pada semua bagian daerah pengaliran dimana air hujan berkumpul bersama-sama untuk mendapatkan suatu debit yang maksimum pada outlet.
Waktu konsentasi terdiri dari 2 (dua) bagian:
a. Waktu pemasukan (inlet time) atau time of entry yaitu waktu yang dibutuhkan oleh aliran permukaan untuk masuk ke saluran.
Gambar 2.4 Contoh Saluran A – B pada suatu daerah pengaliran (Suyono, 1976)
Pada Gambar 2.5, terlihat sebuah saluran drainase melintasi diagonal A- B pada sebuah daerah pengaliran. Bila hujan jatuh pada titik A maka hujan tersebut akan segera mengalirkan ke titik B dan seterusnya, demikian juga halnya air hujan yang jatuh di sekitar titik A akan masuk ke saluran dan seterusnya sampai di titik B.
Dari gambaran ini dapat dijelaskan adalah waktu pemasukan adalah waktu yang dibutuhkan air hujan dari titik terjauh masuk ke titik pengaliran misalnya titik A, sedangkan waktu pengaliran adalah waktu yang dibutuhkan oleh air dalam perjalanan dari titik A ke B.
Waktu pemasukan (inlet time) dipengaruhi oleh: 1. Kekasaran permukaan daerah pengaliran. 2. Kejenuhan daerah pengaliran.
3. Kemiringan daerah pengaliran.
4. Sisi dari bagian daerah atau jarak areal pembagi ke saluran. 5. Susunan atap/ perumahan yang ada pada daerah tersebut.
Waktu pengaliran (time of flow) tergantung pada perbandingan panjang saluran dan kecepatan aliran. Menurut rumus empiris dari Kirpich yang diasumsikan dari rumus Manning untuk koefisien kekasaran rata-rata dan jari-jari hidraulis yang berlaku umum adalah sebagai berikut:
(2.13)
di mana: = waktu pengaliran (menit), L = panjang saluran yang ditinjau dari
inlet (pemasukan) sampai ke tampang yang ditinjau (m), s = slope (kemiringan daerah pengaliran).
Maka waktu konsentrasi = waktu pemasukan + waktu pengaliran atau:
(2.14)
2.2.8 Koefisien Limpasan (run off)
Koefisien limpasan adalah suatu variabel yang didasarkan pada kondisi daerah pengaliran dan karakteristik hujan yang jatuh di daerah tersebut. Adapun kondisi dan karakteristik yang dimaksud adalah :
1.Keadaan hujan
2.Luas dan bentuk daerah aliran
3.Kemiringan daerah aliran dan kemi-ringan dasar sungai 4.Daya infiltrasi dan perkolasi tanah
5.Kelembaban tanah
a. Faktor meteorologi yang meliputi intensitas curah hujan, durasi curah hujan dan distribusi curah hujan;
b. Karakteristik daerah aliran yang meliputi luas dan bentuk daerah aliran, tofografi dan tata guna lahan.
Salah satu metoda untuk memperkirakan koefisien aliran permukaan (C) adalah metoda rasional USSCS (1973). Berdasarkan metoda ini, faktor utama yang mempengaruhi nilai C adalah laju infiltrasi tanah atau persentase lahan kedap air, kemiringan lahan, vegetasi, sifat dan kondisi tanah dan intensitas hujan.
2.2.9 Analisa Debit Banjir Rancangan
Untuk menentukan kapasitas saluran drainase harus dihitung dahulu jumlah air hujan dan jumlah air buangan rumah tangga yang akan melewati saluran drainase utama di dalam daerah studi. Debit banjir rancangan (Qr) adalah debit air hujan (Qah) ditambah dengan debit air kotor (Qak). Bentuk perumusan dari debit banjir rancangan tersebut sebagai berikut :
Qr = Qah + Qak (2.15) dengan :
Qr = debit banjir rancangan (m3/detik) Qah = debit air hujan (m3/detik)
Qak = debit air kotor (m3/detik)
2.3 Perencanaan Debit Banjir
Ada dua macam metode yang umum dipakai dalam menghitung debit banjir:
1. Metode Rasional
Metode ini digunakan untuk memperkirakan laju aliran permukaan puncak. Metode ini sering dipakai untuk perencanaan, cuman penggunaanya terbatas untuk DAS – DAS dengan ukuran yang kecil.
Persamaan matematik metode Rasional ini dinyatakan dalam bentuk:
(2.16)
Dimana:
: Debit maksimum (m3/detik)
C : Koefisien run-off (0 C 1, dari table atau dengan rumus) I : Intensitas hujan dalam (mm/jam)
A : Luas daerah aliran (km2)
2. Metode Hidrograf
Hidrogaf dapat didefenisikan sebagai hubungan antara salah satu unsur aliran terhadap waktu. Berdasarkan defenisi tersebut dikenal ada dua macam hidrogaf, yaitu hidrogaf muka air dan hidrogaf debit. Hidrogaf muka air tidak lain adalah data atau grafik hasil rekaman AWLR (Automatic Water Level Recorder). Sedangkan hidrogaf debit, yang dalam pengertian sehari-hari disebut hidrogaf, diperoleh dari hidrogaf muka air dan lengkung debit.
Analisis sistem drainase dilakukan untuk mengetahui apakah secara teknis sistem drainase direncanakan sesuai dengan persyaratan teknis. Analisis sistem drainase diantaranya adalah perhitungan kapasitas saluran, penentuan tinggi jagaan, penentuan daerah sempadan, perhitungan kepadatan drainase, dan bagunan-bangunan yang dibutuhkan dalam sistem drainase.
Dalam kaitannya dengan pekerjaan pengendalian banjir, analisis sistem drainase digunakan untuk mengetahui profil muka air, baik kondisi yang ada (eksisting) maupun kondisi perencanaan. Untuk mendukung analisa hitungan guna memperoleh parameterisasi desain yang handal, dibutuhkan validasi data dan metode hitungan yang representatif. Analisis untuk drainase dapat dijelaskan sebagai berikut:
2.4.1 Kapasitas Saluran
Kapasitas rencana dari setiap komponen sistem drainase dihitung berdasarkan rumus Manning:
Q sal= Vsal x Asal (2.17) Vsal =
n
1 R2/3
S1/2 (2.18)
Qsal = n
1.R2/3
S1/2.Asal (2.19)
Dimana: Vsal = kecepatan aliran rata-rata dalam saluran (m/det), Qsal = debit aliran dalam saluran (m3/det),
n = koefisien kekasaran Manning, R = jari jari hidraulik (m), R =
P
A dimana Asal = luas penampang saluran (m2)
a. Penampang Trapesium (Gambar 2.2 ).
Gambar 2.5 Penampang ekonomis trapezium
Dalam hal ini maka digunakan persamaan: V =
n
1R
h2/3 S1/2 (2.20)
Ac =
V
Q (2.21)
Angka kekasaran ditentukan berdasarkan jenis bahan yang digunakan. Kemiringan dasar saluran (S) ditentukan berdasarkan topografi (atau disebut S = 0,0006).
Kemiringan dinding saluran berdasarkan bahan yang digunakan Luas Penampang : A= (b + mh)h V =
n
1 R2/3
S1/2 (2.22)
Keliling Basah : P = b + 2h 1+m2 V = n
1 R2/3
S1/2. (2.23)
Jari jari hidrolis : Rh= A/P V = n
1 R2/3
S1/2 (2.24)
Tinggi jagaan : FB = 25 % Dimana :
S = Kemiringan saluran
n = Koefisien kekasaran Manning B = Lebar dasar saluran (m) m = Kemiringan talud y = kedalaman saluran (m) P = keliling basah saluran (m)
b. Penampang Persegi
Pada penampang melintang saluran berbentuk persegi dengan lebar dasar B dan kedalaman air h, luas penampang basah A = B x h dan keliling basah P. Maka bentuk penampang persegi paling ekonomis adalah jika kedalaman setengah dari lebar dasar saluran atau jari-jari hidrauliknya setengah dari kedalaman air.
Gambar 2.6 Penampang Saluran Persegi
Untuk bentuk penampang persegi yang ekonomis :
A = B.h (2.25) P = B + 2h (2.26) B = 2h atau h =
2
B (2.27)
Jari-jari hidroulik R :R = P
[image:45.595.169.475.364.516.2]Tabel 2.9 Nilai Koefisien Kekasaran Manning (n)
JENIS SALURAN NORMAL MAX.
Saluran tanah dengan permukaan bersih 0,018 0,020 Saluran tanah yang bersih setelah hujan 0,022 0,025 Saluran tanah yang berkerikil dan bersih 0,025 0,030 Saluran tanah yang ditumbuhi rumput pendek 0,027 0,030 Saluran dengan lining beton 0,013 0,015 Gorong-gorong dalam keadaan baik 0,011 0,013 Gorong-gorong yang mengalami belokan 0,013 0,014
Sumber: (Suripin, 2004) 2.5 Kondisi Ekstrim
Jika permasalahan drainase tidak biasa terjadi, seperti meluapnya sungai akibat intensitas hujan terlalu tinggi atau faktor alam yang tidak terduga, maka dapat dipertimbangkan untuk menggunakan sistem Polder dan Sumur Resapan pada suatu kawasan tertentu.
2.5.1 Sistem Polder
Gambar 2.7 Komponen Sistem Polder
Keterangan: 1. Pintu Air 2. Tanggul 3. Stasiun Pompa 4. Kolam Retensi
5. Jaringan saluran drainase 6. Saluran kolektor
2.5.2 Sumur Resapan
[image:47.595.217.483.98.349.2]untuk memasukkan air ke dalam tanah, sedangkan sumur air minum berfungsi untuk menaikkan air tanah ke permukaan. Dengan demikian, konstruksi dan kedalamannya berbeda. Sumur resapan digali dengan kedalaman di atas muka air tanah, sedangkan sumur air minum digali lebih dalam lagi atau di bawah muka air tanah.
Penerapan sumur resapan sangat dianjurkan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa fungsi sumur resapan bagi kehidupan manusia adalah sebacial pengendali banjir, melindungi dan memperbaiki (konservasi) air tanah, serta menekan laju erosi.
Sumur resapan dapat dikatakan sebagai suatu rekayasa teknik konservasi air, berupa bangunan yang dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk sumur galian dengan kedalaman tertentu. Fungsi utama dari sumur resapan ini adalah sebagai tempat menampung air hujan dan meresapkannya ke dalam tanah. Sementara itu, manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan sumur resapan air di antaranya adalah :
1. mengurangi aliran permukaan dan mencegah terjadinya genangan air sehingga memperkecil kemungkinan terjadinya banjir dan erosi,
2. mempertahankan tinggi muka air tanah dan menambah persediaan air tanah,
3. mengurangi atau menahan terjadinya kenaikan air laut bagi daerah yang berdekatan dengan wilayah pantai,
4. mencegah penurunan atau amblasan lahan sebagai akibat pengambilan air tanah yang berlebihan, dan
Gambar 2.8 Sumur Resapan
2.5.2.1 Pengisian Air Tanah (gorund Water Recharge)
Untuk menanggulangi defisit air tanah, telah banyak pemikir yang mengajukan konsep pengisian buatan (artificial recharge), misalnya dengan genangan buatan dengan sumber air dari sungai (Tood, 1980); membuat kolam-kolam di sekitar rumah (Searun, 1970); pemanfaatan pipa jarring-jaring drainase yang porus guna meresapkan air hujan di sekitar rumah (Dune dan Leopold, 1978); dan menyebarkan air pada lahan yang luas yang sekaligus untuk mengairi daerah pertanian (Mac Donald, 1969 dalam sunjoto 1988), Cara yang erakir ini telah lama dipraktikan di jawa dan bali yaitu pada lahan pertanian basah (padi sawah).
Pengisian air tanah buatan ke dalam waduk bawah tanah mempunyai kegunaan sebagai berikut :
2. Memperbaiki kualitas air tanah local melalui percampuran dengan pengisian air tanah yang berasal dari air hujan.
3. Pembentukan tabir tekanan ( pressure barriers) untuk mencegah intrusi air asin.
4. Meningkatkan produksi air tanah, baik untuk air minum maupun unuk keperluan lainnya.
5. Pengurangan biaya operasi pompa dengan meninggiinya muka air tanah. 6. Mencegah terjadinya penurunan muka tanah (land subsidence).
2.5.2.2 Sumur Resapan Dangkal
Sumur resapan, sebenarnya telah banyak digunakan oleh nenek moyang kita, yaitu dengan membuat lubang-lubang galian di kebun halaman serta memanfaatkan sumur-sumur yang tidak terpakai sebagai penampung air hujan.
Konsep dasar sumur resapan pada hakekatnya adalah member kesempatan dan jalan pada air hujan yang jatuh di atap atau lahan yang kedap air untuk meresap kedalam tanah dengan cara konvensional dimana air hujan dibuang ke sungai diteruskan ke laut, dengan caara seperti air dapat mengalirkan air hujan kedalam sumur-sumur resapan ini merupakan sumur kosong dengan kapasitas tampingan yang cukup sebelum air meresap ke dalam tanah.
Berdasarkan konsep tersebut, maka ukuran atau dimensi sumur yang diperlukan untuk suatu lahan atau kapling sangat bergantung dari beberapa factor berikut:
2. Karakteristik hujan, meliputi intensitas hujan, lama hujan, selang waktu hujan. Secara umum dapat dikatakan bahwa makin tinggi hujan, makin lama berlangsungnya hujan memerlukan volume sumur resapan yang semakin besar. Sementara selang waktu hujan yang besar dapat mengurangi volume sumur yang diperlukan.
3. Koefisien permeabilitas tanah, yaitu kemampuan tanah dalam melewatkan air per satuan waktu. Tanah berpasir mempunyai koefisien permeabilitas lebih tinggi dibandingkan tanah berlempung.
4. Tinggi muka air tanah,. Pada kondisi muka air tanah yang dalam, sumur resapan perlu dibuat secara besar-besaran karena tanah benar-benar memerlukan pengisian air melalui sumur-sumur resapan. Sebaliknaya pada lahan yang muka airnya dangkal, pembuatan sumur resapan kurang efektif, terutama pada daerah pasang surut atau daerah rawa dimana air tanahnya sangat dangkal.
Ada beberapa metode untuk pendimensian sumur resapan, beberapa diantaranya adalah sebagai berikut:
1) Sunjoto (1988)
Dimana:
H = tinggi muka air dalam sumur (m) F = adalah factor geometric (m) Q = debit air masuk (m3/dt) T = waktu pengaliran (detik)
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan waktu
Peninjauan lokasi di mulai pada Semester A tahun ajaran 2013-2014 dan dilaksanakan di daerah Kabupaten Deli Serdang secara geografis terletak diantara 2 0 57'-3 0 16'LU dan 97 0 52'-98 0 45'BT (Lampiran 1).
3.2 Rancangan Penelitian
Dalam tugas akhir ini metode penelitian yang di gunakan ialah metode pengumpulan dan analisa data. Data yang akan dipakai adalah data sekunder dan data primer, kemudian data-data tersebut dianalisi berdasarkan analisis hidrologi dan analisis hidrolika.
Tahapan-tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut ini: Mulai
Sekunder
- Data curah hujan - Topografi
Penyediaan Data Surve Lokasi
Primer
- Sampel
Pembagian Catchment Area
Perhitungan Debit banjir
Perencanaan dimensi
Perhitungan curah hujan
Penentuan Layout arah
Penggambaran
Kesimpulan dan Saran
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian Tugas Akhir
Tahapan penelitian dilakukan sesuai urutan di bawah ini 1. Surve Lokasi
Pertama yang di lakukan dalam penilitian ini adalah surve lokasi, guna untuk mngetahui kondisi eksisting dan topografi lokasi penelitian. Data yang didapat di lapangan disebut data primer, data ini digunakan untuk mendapatkan lokasi yang potensial dibuat saluran drainase
2. Penyediaan data
Dalam penyediaan data, ada dua data penting yang harus di dapatkan yaitu:
• Data Primer adalah data yang diperoleh dengan pengamatan dan pengukuran di lapangan. Secara umum pengertian data primer adalah data yang diperoleh dari sumber pertama/sumber data atau data yang dikumpulkan peneliti secara langsung melalui obyek penelitian
• Data sekunder adalah data yang mendukung penelitian dan memberikan gambaran umum tentang hal-hal yang mencakup penelitian. Pengumpulan data sekunder didapatkan melalui instansi-instansi yang terkait dalam permasalahan ini, seperti jurnal, buku literatur, internet dan data-data yang digunakan. Secara umum pengertian data sekunder adalah data yang diperoleh dari pihak kedua, data ini biasanya sudah dalam keadaan diolah.
3. Perhitungan curah hujan rencana
Normal, Distribusi Log Normal, Distribusi Log – Person III dan Distribusi Gumbel. Selanjutnya intensitas curah hujan rencana dihitung menggunakan persamaan Mononobe.
4. Penentuan layout saluran utama
Setelah catchment area salurannya dibagi, selanjutnya menentukan letak-letak saluran primer (saluran utama) dan saluran tersiernya.
5. Pembagian Catchment area
Pembagian catchment area diperlukan, guna menghitung kapasitas setiap saluran drainase yang ada, sehingga saluran drainase itu dibagi-bagi penyaluran airnya.
6. Perhitungan debit banjir
Untuk perhitungan debit banjir rencana ada beberapa cara, dan disini saya menghitung dengan menggunakan rumus Rasional.
7. Perencanaan dimensi saluran
Setelah data sekunder dianalisis, maka langkah berikutnya yaitu mengevaluasi masing-masing nilai yang dihasilkan dari analisis data sekunder dan merencanakan dimensi salurannya. Saluran drainase dikatakan banjir apabila nilai debit banjir rencana hasil analisis lebih besar dari pada nilai debit maksimum saluran drainase yang dihitung dengan persamaan Manning (slope area method).
8. Penggambaran
Penarikan kesimpulan dapat dilakukan setelah hasil pengolahan data diperoleh, ditambah dengan uraian dan informasi yang diperoleh di lapangan.
3.3 Variabel yang diamati
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Data curah hujan dari stasiun curah hujan dengan rentang waktu pengamatan selama 20 tahun terakhir yang dapat di peroleh dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Sampali Medan.
BAB IV
ANALISIS PEMBAHASAN
4.1 Analisis Hidrologi
4.1.1 Curah Hujan Harian Maksimum
Data curah hujan yang diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika Sampali Kota Medan selama 10 tahun terakhir Pada penelitian ini digunakan data hujan selama sepuluh tahun yang tercatat mulai tahun 2003 sampai dengan 2012.
[image:58.595.116.513.452.651.2]Dengan metode aljabar (rata-rata) dipilh curah hujan tertinggi setiap tahun. Data hujan yang terpilih setiap tahun merupakan hujan maksimum harian DAS untuk tahun yang bersangkutan. Berdasarkan data curah hujan tersebut, maka diperoleh :
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Johor
Tabel 4.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Sampali
Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 2003 48 27 53 74 39 60 82 89 98 97 57 46 2004 74 81 100 35 15 78 42 81 73 67 35 53 2005 44 18 22 56 66 57 63 43 70 27 88 55 2006 49 36 85 54 64 70 33 47 84 60 46 125 2007 37 7 26 85 88 37 47 73 60 68 72 57 2008 67 7 20 52 50 12 64 29 52 76 82 36 2009 72 53 55 80 115 29 59 56 113 55 26 21 2010 59 7 33 42 29 43 60 72 31 40 40 69 2011 52 31 69 46 83 34 35 60 53 61 31 65 2012 45 30 60 54 67 34 65 35 60 98 87 40 (Sumber : Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Sampali Medan)
Dengan Metode aljabar diperoleh data curah hujan harian maksimum, pada stasiun Sampali dan Medan Johor.
Tabel 4.3 Curah Hujan Harian Maksimum (mm/jam)
Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 2012 53 72,5 49,5 69,5 44 75,5 64,5 88 75 97,5 61,5 53,5 2011 49 51 78,5 47 31,5 62 55 158,5 74,5 58 32,5 59,5 2010 117 24 41 53 70,5 55,5 52,5 42 53 43 54 54,5 2009 53 36 68,5 49 52 51 38 54,5 63,5 54,5 48 87 2008 50 23,5 41,5 66,5 66 36 53 60 65 70 86,5 84,5 2007 66 23 31 59 50,5 29 48,5 49 49,5 64,5 68,5 45 2006 78,5 67 58 71,5 97 23,5 63 59 96 47 43,5 30 2005 48,5 17,5 59 35 40,5 39 56 64,5 51 40 59 54,5 2004 57 25 83 51 63 17 42 54,5 40,5 75 43 71 2003 49 29,5 65 54 61,5 30,5 60,5 40,5 65,5 99 89,5 38
Sumber: Hasil Perhitungan
[image:59.595.115.513.428.631.2]Tabel 4.4 Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm/jam)
No.urut Tahun Data urut(mm)
1 2011 158,5
2 2010 117
3 2003 99
4 2012 97,5
5 2006 96
6 2009 87
7 2008 86,5
8 2004 75
9 2007 68,5
10 2005 64,5
Sumber: Hasil Perhitungan
4.1.2. Penentuan Pola Distribusi Hujan
Penetuan pola distribusi atau sebaran hujan dilakukan dengan menganalisa data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dengan menggunakan analisis frekuensi. Untuk menentukan jenis sebaran yang akan digunakan dalam menetapkan periode ulang/return periode (analisa frekuensi) maka dicari parameter statistik dari data curah hujan wilayah baik secara normal maupun secara logaritmik.
Langkah yang ditempuh adalah dengan mengurutkan data-data mulai dari terkecil sampai terbesar. Dari hasil analisis diperoleh nilai untuk masing-masing parameter statistik adalah sebagai berikut :
1. Analisa curah hujan distribusi normal
Tabel 4.5 Analisa curah hujan distribusi normal
No Curah hujan (mm)
Xi X (Xi −X)
1 158,5 94,95 63,55 4038,60
2 117 94,95 22,05 486,20
3 99 94,95 4,05 16,40
4 97,5 94,95 2,55 6,50
5 96 94,95 1,05 1,10
6 87 94,95 -7,95 63,20
7 86,5 94,95 -8,45 71,40
8 75 94,95 -19,95 398,00
9 68,5 94,95 -26,45 699,60
10 64,5 94,95 -30,45 927,20
Jumlah 949,5 6708,23
X 94,95
S 27,30
(Sumber:Hasil Perhitungan)
Dari data-data diatas didapat :
Standar deviasi :
Tabel 4.6 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Normal
No Periode ulang (T)
tahun KT X S
Curah hujan (XT) (mm)
1 2 0,000 94,95 27,30 94,95
2 5 0,840 94,95 27,30 117,88
3 10 1,280 94,95 27,30 129,90
4 25 1,708 94,95 27,30 141.58
5 50 2,050 94,95 27,30 150,92
6 100 2,330 94,95 27,30 158,56
(Sumber : Hasil Perhitungan)
[image:61.595.135.493.511.646.2]T
T T T
X X
K X X (K S)
S −
= → = + ×
Untuk periode ulang (T) 5 tahun T
T T T
X X
K X X (K S)
S −
= → = + ×
Untuk periode ulang (T) 10 tahun T
T T T
X X
K X X (K S)
S −
= → = + ×
Untuk periode ulang (T) 25 tahun T
T T T
X X
K X X (K S)
S −
= → = + ×
2. Analisa curah hujan distribusi log normal
Tabel 4.7 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Normal
No
Curah hujan (mm) Xi
X Log Xi
1 158,5 94,95 1.79 63,55 4038,60 0,056 2 117 94,95 1.84 22,05 486,20 0,011
3 99 94,95 1.93 4,05 16,40 0,001
4 97,5 94,95 1.93 2,55 6,50 0,001
5 96 94,95 1.99 1,05 1,10 0,000
6 87 94,95 2.00 -7,95 63,20 0,001
7 86,5 94,95 2.05 -8,45 71,40 0,001 8 75 94,95 2.07 -19,95 398,00 0,008 9 68,5 94,95 2.28 -26,45 699,60 0,016 10 64,5 94,95 2.37 -30,45 927,20 0,024
Jumlah 949,5 19,63 6728.23 0,118
94,95 1.96
S 27,30 0.115
(Sumber : Hasil Perhitungan)
Dari data-data diatas didapat :
Standar deviasi :
Tabel 4.8 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal
No Periode ulang (T) tahun KT Log X Log S Log XT Curah hujan (XT) (mm
1 2 0,000 1,96 0,11 1,963 91,87
2 5 0,840 1,96 0,11 2,059 114,66
3 10 1,280 1,96 0,11 2,110 128,77
4 25 1,708 1,96 0,11 2,159 144,15
5 50 2,050 1,96 0,11 2,198 157,76
6 100 2,330 1,96 0,11 2,230 169,85
[image:63.595.93.535.501.635.2]Berikut hasil analisa curah hujan rencana dengan Distribusi Log Normal:
Log X
T=
T = 2 tahun
Log X2 = 1,96 + (0 × 0.115) Log X2 = 1,96
X2 = 91,87 mm
Log X
T=
T = 5 tahun
Log X2 = 1,96 + (0.84 × 0.115) Log X2 = 2,059
X2 = 114,66 mm
Log X
T=
T = 10 tahun
Log X2 = 1,96 + (1,28 × 0.115) Log X2 = 2,110
X2 = 128,77 mm
Log X
T=
T = 25 tahun
Log X2 = 1,96 + (1,708 × 0.115) Log X2 = 2,159
3. Analisa curah hujan distribusi log person III
Tabel 4.9 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Person III
No urah hujan (mm) X X Log Xi Log(Xi−X)
2 i
Log(X −X) Log(Xi−X)3 1 158,5 94.95 2,20 0,24 0,05609 0,0132838 2 117 94.95 2,07 0,10 0,01102 0,0011572 3 99 94.95 2,00 0,03 0,00105 0,0000341 4 97,5 94.95 1,99 0,03 0,00067 0,0000172 5 96 94.95 1,98 0,02 0,00036 0,0000069 6 87 94.95 1,94 -0,02 0,00056 -0,0000133 7 86,5 94.95 1,94 -0,03 0,00069 -0,0000179 8 75 94.95 1,88 -0,09 0,00777 -0,0006846 9 68,5 94.95 1,84 -0,13 0,01626 -0,0020730 10 64,5 94.95 1,81 -0,15 0,02360 -0,0036265 Jumlah 949,5
0.11807 0.00808
X 94,95
S 0.115
G 0.747
(Sumber : Hasil Perhitungan)
Dari data-data diatas didapat:
Standar deviasi:
Tabel 4.10 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Person III
No Periode ulang (T) tahun K Log X Log S Log XT
Curah hujan (XT) (mm)
1 2 -0,019 1,96 0,115 1,961 91,42
2 5 0,835 1,96 0,115 2,059 114,51
3 10 1,293 1,96 0,115 2,111 129,21
4 25 1,774 1,96 0,115 2,166 146,69
5 50 2,113 1,96 0,115 2,205 160,41
6 100 2,372 1,96 0,115 2,235 171,73
(Sumber : Hasil Perhitungan)
Berikut hasil analisa curah hujan rencana dengan Distribusi Log Person III:
Log X
T=
T = 2 tahun
Log X2 = 1,96 + (-0.019 × 0,115) Log X2 = 1,961
X2 = 91,42 mm
Log X
T=
T = 5 tahun
Log X2 = 1,96 + (0.835 × 0.115) Log X2 = 2,059
X2 = 114,51 mm
Log X
T=
T = 10 tahun
Log X2 = 1,96 + (1.293 × 0.115) Log X2 = 2,111
Log X
T=
T = 25 tahun
Log X2 = 1,96 + (1,774 × 0.115) Log X2 = 2,166
X2 = 146,69 mm
[image:67.595.113.529.276.547.2]4. Analisa curah hujan distribusi Gumbel
Tabel 4.11 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Gumbel
No
urah hujan (mm Xi m P n 1 = + Periode Ulang 1 T P = X i
(X −X) (Xi−X)2
1 158,5 0.09 11.11 94,95 63,55 4038,60
2 117 0.18 5.56 94,95 22,05 486,20
3 99 0.27 3.70 94,95 4,05 16,40
4 97,5 0.36 2.78 94,95 2,55 6,50
5 96 0.45 2.22 94,95 1,05 1,10
6 87 0.54 1.85 94,95 -7,95 63,20
7 86,5 0.64 1.56 94,95 -8,45 71,40
8 75 0.73 1.37 94,95 -19,95 398,00
9 68,5 0.82 1.21 94,95 -26,45 699,60
10 64,5 0.91 1.10 94,95 -30,45 927,20
Jumlah 949.5
6708,23
X 94.95
S 27.3
Dari data-data diatas didapat:
Standar deviasi:
