commit to user
ANALISIS BANJIR TAHUNAN DAERAH ALIRAN
SUNGAI KEDUANG
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik – Universitas Sebelas Maret Surakarta
OLEH :
PUTRI PRAMUDYA WARDHANI
NIM : I 8709023
PROGRAM D3 INFRASTRUKTUR PERKOTAAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iv MOTTO
Cukuplah Allah SWT sebagai penolongku karena Dia Maha Kuasa atas seluruh alam dan seluruh makhluk ciptaan-Nya.
Seluruh impianku harus terwujud, tak peduli esok akan terwujud atau tidak. Aku akan meraihnya walau selangkah demi selangkah akan ku perjuangkan dengan memberikan terbaik dari diriku, Apabila takdir berkata lain pastilah Allah SWT Maha Melihat dan memberiku sesuatu yang lebih baik dari apa yang kupikirkan.
Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk Allah SWT, Tuhan semesta alam (Q.s Al- An’am :162).
commit to user
v
PERSEMBAHAN
S
embah sujud ku pada Mu YaALLAH
, puji syukur ku pada Mu karena telah tercapainya penantian akhir ku selama ini. alhamdulillah……Dengan izin Mu ini akan ku persembahkan karya ini kepada :
1.
Kedua orang tua ku
yang kuhormati, kucintai, kubanggakan,terimakasih atas semua dukungan, doa, dan harapan baik materi maupun rohani. Kuucapkan Terima kasih untuk semuanya, aku bangga, sayang pada kalian..
2.
Temen-
temen infrastruktur’09, dan semuanya
yang telahmembantu dan menyemangatiku selama ini.
commit to user
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN MOTTO ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
KATA PENGANTAR ... vi
ABSTRAK ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR NOTASI ... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah ... 2
1.4. Tujuan Penelitian ... 2
1.5. Manfaat Penulisan ... 3
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 4
2.1.1. Umum ... 4
2.1.2. Kualitas Data Hujan ... 4
2.1.2.1. Kelengkapan Data ... 5
2.1.2.2. Kepanggahan ... 5
2.1.3.Seri Data Hidrologi ... 5
2.1.3.1. Data Maksimum Tahunan ... 6
commit to user
vii
2.1.4.Karakteristik Hujan ... 6
2.1.5. Koefisien Limpasan ... 10
2.1.6. Curah Hujan Efektif ... 10
2.1.7. Pola Agihan Hujan ... 10
2.1.8. Hidrograf Satuan Sintetik ... 11
2.2. Dasar Teori ... 11
2.2.1 DAS ... 11
2.2.2. Pengalihragaman Hujan Menjadi Aliran ... 12
2.2.2.1. Hujan ... 12
2.2.2.2. Hujan Wilayah ... 12
2.2.3. Uji Kepanggahan ... 13 2.2.4. Analisis Fre 2.2.5. Curah Hujan Efektif ... 18
2.2.5. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ... 18
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian ... 20
3.2. Data yang Dibutuhkan ... 21
3.3. Alat yang Digunakan ... 21
3.4. Tahapan Penelitian ... 21
3.5. Diagram Alir Tahapan Penelitian ... 22
BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengumpulan Data ... 26
4.2. Uji Kepanggahan Hujan ... 27
4.3. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan ... 29
4.4. Perhitungan Parameter Statistik ... 32
4.5. Uji Kecocokan ... 34
4.6. Perhitungan Hujan Kala Ulang ... 35
4.7. Hujan Eektif Kala Berbagai Ulang ... 37
4.7.1. Hujan Eektif Jam-Jaman Berbagai Kala Ulang ... 37
4.8. Debit Rencana Berbagai Kala Ulang ... 37
commit to user
viii
4 .8.2.Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang . 41
4.9. Debit Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan... 43
4.9.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan. 43 4.9.2. Hujan Efektif 2 Harian Tahunan ... 45
4.9.2.1. .Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tahunan ... 45
4.10. HSS Nakayasu 2 Harian Tahunan ... 45
4.11. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Tahunan ... 48
4.12. Debit Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan... . 51
4.12.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan 51 4.12.1.1. Hujan Efektif 2 Harian Bulanan ... 55
4.12.2. Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Bulanan ... 55
4.12.3. HSS Nakayasu 2 Harian Bulanan ... 56
4.12.4. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Bulanan ... 56
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 60
5.2. Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 61
commit to user
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Rasio Hujan Jam-Jaman ... 10
Tabel 2.2. Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto ... 11
Tabel 2.3. Nilai Kritik Qdan R ... 14
Tabel 2.4. Pemilihan Jenis Distribusi ... 15
Tabel 4.1. Curah Hujan Tahunan Stasiun Hujan Jatiroto dan Nguntoronadi 27 Tabel 4.2. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta.Jatiroto ... 28
Tabel 4.3. Hujan Wilayah Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto ... 31
Tabel 4.4. Hujan Wilayah Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi ... 31
Tabel 4.5. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang .. 32
Tabel 4.6. Syarat Jenis Distribusi ... 33
Tabel 4.7. Probabilitas Curah Hujan Metode Log Pearson Tipe III .... 34
Tabel 4.8. Perhitungan Chi Square Test Metode Log Pearson III ... 35
Tabel 4.9. Perhitungan Data Menggunakan Log Pearson III ... 35
Tabel 4.10. Hujan Rata-Rata Kala Ulang ... 36
Tabel 4.11. Hujan Efektif Jam-Jaman Kala Ulang ... 37
Tabel 4.12. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Satu Harian ... 39
Tabel 4.13. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Kala Ulang 2 Tahunan ... 42
Tabel 4.14. Debit Banjir Kala Ulang ... 43
commit to user
x
Stasiun Jatiroto ... 43
Tabel 4.16. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi ... 44
Tabel 4.17. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang ... 45
Tabel 4.18. Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Tiap Tahun ... 46
Tabel 4.19. HSS Nakayasu 2 Harian ... 46
Tabel 4.20 Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Tahunan .... 48
Tabel 4.21 Kesimpulan Pendekatan 2 Harian Maksimum Tahunan ... 50
Tabe 4.22. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Pada Bulan Januari ... 53
Tabel 4.23. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Pada Bulan Januari ... 53
Tabel 4.24 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Keduang ... 54
Tabel 4.25 Hujan 2 Harian Maksimum Bulanan Wilayah DAS Keduang ... 54
Tabel 4.26. Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Bulanan... 55
Tabel 4.27. Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Bulanan ... 56
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Cara Rata-Rata Aljabar... 7
Gambar 2.2. Cara Poligon Thiessen ... 8
Gambar 2.3. Cara Metode Isohyet... 9
Gambar 2.4. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ... 19
Gambar 3.1. Peta Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DASKeduang ... 20
Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian Tahap I ... 22
Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian Tahap II ... 24
Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian Tahap III ... 25
Gambar 4.1 Peta Daerah Aliran SungaiBengawan Solo DAS Keduang ... 26
Gambar 4.2. Hujan Wilayah dengan Metode Poligon Thiessen ... 29
Gambar 4.3. Grafik Hidrograf Satuan Nakayasu Hujan Satu Harian ... 41
Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Tahunan ... 51
commit to user
xii
DAFTAR NOTASI
P Hujan wilayah (mm),
PN Hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),
Aw Luas wilayah (Km2),
AN Luas masing-masing poligon (Km2),
N Jumlah stasiun pencatat hujan. Yi Data hujan ke-i,
Y Data hujan rerata –i, Dy Deviasi standar,
n Jumlah data
Cs Koefisien skewness
Cv Koefisien variasi
Ck Koefisien kurtosis
n Panjang data, X Tinggi hujan rerata,
S Standar deviasi. Xi Data hujan ke-i,
X Data hujan rerata –i, S Deviasi standar,
n Jumlah data,
G Koefisien kemencengan
K Variabel standar untuk X menurut G.
2
Harga Chi-kuadrat terhitung, K Banyaknya kelas,
Of Frekuensi terbaca pada setiap kelas,
Ef Frekuensi yang diharapkan untuk setiap.
A Luas DAS (km2),
commit to user
xiii Tp Waktu puncak (jam),
T0.3 Waktu dari puncak banjir sampai 0.3 Qmax. (jam),
Tg Time lag yaitu waktu antara hujan sampai Qmax (jam),
tr Satuan waktu (= 1 jam),
commit to user
commit to user
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Banjir merupakan aliran air yang relatif tinggi dimana melebihi kapasitas tampungan air yang ada semisal sungai dan saluran air. Faktor penyebab banjir sangat kompleks karena melibatkan alam (meteorologi dan hidrologi), tata guna lahan, kegiatan manusia, pembangunan infrastruktur dan lain-lain. Faktor-faktor inilah yang saling berinteraksi dan menyebabkan kerentanan terjadinya banjir sangat besar sehingga merugikan makhluk hidup di bumi.
Salah satu permasalahan banjir diakibatkan oleh faktor alam adalah curah hujan yang tinggi dan aliran air di sungai yang secara hidrologis digambarkan sebagai hidrograf dengan puncak dan volume banjir. Curah hujan yang jatuh di atas daerah aliran sungai kebanyakan menjadi limpasan langsung yang terdiri dari limpasan permukaan dan interflow. Aliran semacam ini dapat menghasilkan puncak banjir yang tinggi. Kejadian debit maksimum atau banjir puncak hanya beberapa saat tapi dapat menghancurkan tanggul atau tebing, menggenangi pemukiman dan persawahan, mengganggu aktivitas manusia dan lain-lain (C.D.Soemarto, 1995).
commit to user
Penelitian ini dilakukan karena mengingat dampak banjir yang di timbulkan sangat merugikan makhluk hidup dan alam sekitar, sehingga dianggap perlu mengkaji karakteristik banjir puncak ditinjau perubahannya maupun kemampuan dari daerah aliran sungai (DAS) dalam menghadapi hujan badai. Karena aliran sungai Keduang ini masuk ke waduk Wonogiri maka sungai ini dipilih agar pengendalian bencana banjir di wilayah Solo dapat berjalan lancar.
1.2. RUMUSAN MASALAH
Masalah yang dapat dirumuskan dari latar belakang masalah di atas adalah: 1. Bagaimana pola distribusi hujan di DAS Keduang?
2. Bagaimana menghitung banjir di DAS Keduang dengan periode ulang? 3. Bagaimana menghitung potensi banjir di DAS Keduang?
1.3. BATASAN MASALAH
Batasan-batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Lokasi penelitian adalah DAS Keduang di Kabupaten Wonogiri. 2. Penelitian hanya membahas banjir tahunan di DAS Keduang.
3. Data curah hujan menggunakan data sekunder, yaitu data hujan manual tahun 1999-2011 yang berasal dari Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri.
1.4. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pola distribusi hujan di DAS Keduang.
commit to user
1.5. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat yang diharapkan muncul dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan informasi keilmuan dalam bidang teknik sipil khususnya mengenai hidrologi, yaitu analisis banjir tahunan pada suatu DAS.
commit to user
4
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
2.1.1. Umum
Banjir adalah aliran yang relatif tinggi dan tidak tertampung oleh alur sungai atau saluran (SK SNI M-18-189-F, 1989).
Setidaknya ada lima faktor penting penyebab banjir di indonesia yaitu: faktor hujan, faktor hancurnya retensi Daerah Aliran Sungai (DAS), faktor kesalahan perencanaan pembangunan alur sungai, faktor pendangkalan sungai dan faktor kesalahan tata wilayah, pembangunan sarana dan prasarana (Agus Maryono, 2000).
Hujan merupakan faktor utama penyebab banjir. Perubahan iklim menyebabkan pola hujan berubah dimana saat ini hujan yang terjadi mempunyai waktu yang pendek tetapi intensitasnya tinggi, akibat keadaan ini saluran-saluran yang tidak mampu lagi menampung besarnya aliran permukaan dan tanah-tanah cepat mengalami penjenuhan (Anonim, 2012).
Di kebanyakan daerah aliran sungai sebagian besar curah hujan akan menjadi limpasan langsung. Aliran semacam ini dapat menghasilkan puncak banjir yang tinggi (C.D.Soemarto, 1995).
2.1.2. Kualitas Data Hujan
commit to user
tidak sah. Jika ini semua terjadi maka akan sangat merugikan. Oleh karena itu perlu dilakukan uji kualitas data hujan.
2.1.2.1.Kelengkapan data
Seringkali data hujan yang digunakan hilang karena berbagai faktor maka di perlukan pengisian data yang hilang untuk menunjang kelengkapan data yang di butuhkan. Data yang hilang atau kesenjangan (gap) data suatu pos penakar hujan, pada saat tertentu dapat diisi dengan bantuan data yang tersedia di pos-pos penakar di sekitarnya pada saat yang sama. Cara yang dipakai dinamakan ratio normal. Syarat untuk menggunakan carai ini adalah tinggi hujan rata-rata tahunan pos penakar yang datanya hilang harus diketahui, disamping dibantu dengan data tinggi hujan rata-rata tahunan dan data pada pos-pos penakar di sekitarnya (C.D.Sumarto, 1995).
2.1.2.2. Kepanggahan
Uji konsistensi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: lengkung massa ganda (double mass curve) untuk stasiun hujan ≥3 (tiga), dan untuk individual stasiun (Rescaled Adjusted Partial Sums), Sri Harto (2000). Bila Q/ n yang dapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah.
2.1.3. Seri Data Hidrologi
commit to user 2.1.3.1.Data Maksimum Tahunan
Tiap tahun diambil hanya satu besaran maksimum yang dianggap berpengaruh pada analisis selanjutnya. Seri data seperti ini dikenal dengan seri data maksimum (maximum annual series). Jumlah data dalam seri akan sama dengan panjang data yang tersedia. Dalam cara ini, besaran data maksimum kedua dalam suatu tahun yang mungkin lebih besar dari besaran data maksimum dalam tahun yang lain tidak diperhitungkan pengruhnya dalam analisis. Hal ini oleh beberapa pihak dianggap kurang realistis, apalagi jika diingat bahwa perhitungan permulaan tahun hidrologi tidak selalu seragam, ada yang berdasar musim ada pula yang mengikuti kalender masehi. Oleh karena itu, Beberapa ahli menyarankan menggunakan cara seri parsial.
2.1.3.2. Seri Parsial
Dengan menetapkan suatu besaran tertentu sebagai batas bawah, selanjutnya semua besaran data yang lebih besar dari batas bawah tersebut diambil dan dijadikan bagian seri data untuk kemudian di analisis seperti biasa. Pengambilan data bawah dapat dilakukan dengan sistem peringkat, dimana semua besaran data yang cukup besar diambil, kemudian diurutkan dari besar ke kecil. Data yang diambil untuk analisis selanjutnya adalah sesuai dengan panjang data yang diambil dari besaran data yang paling besar. Dalam hal ini dimungkinkan dalam satu tahun data yang diambil lebih dari satu data, sementara tahun yang lain tidak ada data yang di ambil.
2.1.4. Karakteristik Hujan
commit to user
hal ini diperlukan hujan kawasan yang diperoleh dari harga rata-rata curah hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada didalam dan/atau di sekitar kawasn tersebut (Suripin, 2004).
Suripin (2004) menerangkan bahwa ada tiga cara yang digunakan dalam menghitung hujan rerata kawasan, yaitu:
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. Cara ini cocok untuk kawasan dengan topografi rata atau datar, alat penakar tersebar merata/hampir merata dan harga individual curah hujan tidak terlalu jauh dari harga rata-ratanya.
Gambar 2.1 Cara Rata-Rata Aljabar
2. Metode Poligon Thiessen
commit to user
dengan yang lainya adalah linier dan bahwa sembarang pos dianggap dapat mewakili kawasan terdekat.
Hasil metode poligon Thiessen lebih akurat dibandingkan dengan metode rata-rata aljabar. Cara ini cocok untuk daerah datar dengan luas 500 - 5.000km2, dan jumlah pos penakar hujan terbatas dibandingkan luasnya.
Gambar 2.2 Cara Poligon Thiessen
3. Metode Isohyet
commit to user
Gambar 2.3 Cara Metode Isohyet
Suripin (2004) menyebutkan bahwa analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari pos penakar hujan baik yang manual maupun yang otomatis. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan dimasa yang akan datang. Dengan anggapan bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian hujan masa lalu. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi adalah:
1. Distribusi Normal,
2. Distribusi Log Normal,
3. Distribusi Log Person III dan
4. Distribusi Gumbel
Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan (the goodness of fittest test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Pengujian parameter yang sering dipakai adalah:
1. Chi-Kuadrat
commit to user 2.1.5. Koefisien Limpasan
Koefisien limpasan (C) merupakan suatu bilangan yang merupakan nilai perbandingan antara laju debit puncak dengan intensitas hujan yang dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti laju infiltrasi, keadaan tata guna lahan atau tutupan
lahan, intensitas hujan, permeabilitas dan kemampuan tanah menahan air (Asdak, 2004).
2.1.6. Curah Hujan Efektif
Curah hujan efektif adalah curah hujan yang menghasilkan limpasan. Tinggi curah hujan adalah relatif karena tergantung dari kondisi daerah bersangkutan seperti kelembapan tanah, simpanan permukaan dsb (Anonim,2011).
2.1.7. Pola Agihan Hujan
Secara teoritis, penentuan agihan hujan dapat dilakukan dengan menggunakan pola agihan Tadashi Tanimoto, Alternating Block Method (ABM), Triangular Hyetograph Method (THM), Instantaneous Intensity Method (IIM), atau seragam. Dalam penentuan agihan hujan diperlukan data lama hujan yang biasanya didekati dengan menghitung waktu konsentrasinya atau dari hasil analisis yang didasarkan pada kejadian hujan.
Untuk DAS Bengawan Solo sendiri telah diteliti bahwa pola agihan hujan dengan memanfaatkan data hujan di DAS Bengawan Solo menggunakan lama hujan 4 jam (Sobriyah, 2005).
Tabel 2.1 Rasio Hujan Jam-Jaman
Waktu (t) 1 2 3 4
% Hujan 40,50 31,25 14,75 13,50
commit to user
Model agihan hujan Tadashi Tanimoto merupakan hasil analisis dengan memanfaatkan data hujan jam-jaman yang ada di pulau Jawa dengan menggunakan lama hujan 8 (delapan) jam (Mamok, 2008).
Tabel 2.2. Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto
Waktu (jam ke-) 1 2 3 4 5 6 7 8
% distribusi hujan 26 24 17 13 7 5.5 4 3.5 % distribusi hujan kumulatif 26 50 67 80 87 92.5 96.5 100 Sumber: Mamok,2008
2.1.8. Hidrograf Satuan Sintetik
Untuk membuat hidrograf banjir pada sungai-sungai yang tidak ada atau sedikit sekali dilakukan observasi hidrograf banjirnya, maka perlu dicari karakteristik atau parameter daerah pengaliran tersebut terlebih dulu, misalnya waktu untuk mencapai puncak hidrograf (Time to peak magnitude), lebar dasar, luas, kemiringan, panjang alur terpanjang (length of the longest channel), koefisien limpasan (runoff coefficient) dan sebagainya.
Banyak ragam hidrograf satuan sintetik (HSS) yang telah dikembangkan. Untuk Indonesia, khususnya Pulau Jawa telah dikembangkan HSS GAMA-1 yang merupakan hasil penelitian Prof. Dr. Ir. Sri Harto, Dipl H dari Universitas Gadjah Mada. Berikut beberapa HSS yang umum dikenal dalam praktek:
1. HSS Nakayasu 2. HSS Snyder 3. HSS SCS 4. HSS Gama-I
2.2. Dasar Teori
2.2.1. DAS
commit to user
DAS tersebut akan mengalir melalui titik tertentu (titik pengukuran di sungai) dalam DAS tersebut. Pengertian DAS sering diidentikkan dengan watershed, catchment area atau river basin (Naik Sinukaban, 2007).
2.2.2. Pengalihragaman Hujan Menjadi Aliran
2.2.2.1. Hujan
Presipitasi adalah istilah umum untuk menyatakan uap air yang mengkondensasi dan jatuh dari atmosfer ke bumi dalam segala bentuknya dalam rangkaian siklus hidrologi. Jika air yang jatuh berbentuk cair di sebut hujan dan jika berupa padat disebut salju.
Karakteristik hujan yang perlu ditinjau dalm analisis dan perencanaan hidrologi, meliputi:
1. Intensitas I, adalah laju hujan = tinggi air persatuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam, atau mm/hari.
2. Lama waktu (durasi) t,adalah panjang waktu dimana hujan turun dalam menit atau jam.
3. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi selama durasi hujan dan, dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar, dalam mm.
4. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasa dinyatakan dengan kala ulang T, misalnya sekali dalam 2 tahun.
5. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan.
2.2.2.2. Hujan Wilayah
commit to user
1976). Dalam penelitian ini dipilih cara poligon thiessen dengan persamaan berikut ini:
PN = hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),
Aw = luas wilayah (Km2),
AN = luas masing-masing poligon (Km2),
N = jumlah stasiun pencatat hujan.
2.2.3. Uji Kepanggahan
Uji konsistensi dapat dilakukan dengan lengkung massa ganda (double mass curve) untuk stasiun hujan ≥3 (tiga), dan untuk individual stasiun (stand alone
station) dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums), Sri Harto (2000). Bila Q/ n yang didapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah. Uji kepanggahan dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan-persamaan berikut:
commit to user Untuk uji kepanggahan digunakan cara statistik:
| Nilai kritik Q dan R ditunjukkan dalam Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Nilai kritik Q dan R
Analisis data hidrologi dengan menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan atau debit dengan masa ulang tertentu. Analisis frekuensi dalam penelitian ini menggunakan data maksimum tahunan, data hujan harian dan data hujan harian maksimum rerata maksimum. Distribusi hujan dapat dipilih sesuai parameter statistik seperti nilai rerata, standar deviasi, koefisien variasi, dan koefisien skewness dari rata yang ada diikuti uji statistik.
Rumus-rumus parameter statistik yang digunakan dalam penelitian ini untuk menentukan jenis distribusi frekuensi sebagai berikut.
commit to user
Distribusi frekuensi memiliki beberapa jenis antara lain distribusi normal, Log Normal, Gumbel dan Log Pearson III.Untuk mengetahui jenis yang digunakan maka harus mengetahui syarat-syarat yang bisa masuk, dengan menghitung parameter statistiknya. Syarat pemilihan jenis distribusi dapat dilihat pada Tabel 2.4 sebagai berikut:
Tabel 2.4. Tabel Pemilihan Jenis Distribusi
No. Jenis Distribusi Syarat
1. Normal Cs=0
Ck=0
2. Log Normal Cs (ln x) = Cv3+3Cv
Ck(ln x) = Cv8+6Cv6+15Cv4+16Cv2+3
3. Log Person Tipe III Jika semua syarat tidak terpenuhi
4. Gumbel Cs= 1,14
Ck= 5,4
commit to user
ternyata kedekatan antara data dan teori tidak cukup kuat untuk menjustikasi pemakaian Log Normal. Person telah mengembangkan serangkaian fungsi probabilitas yang dapat dipakai hampir semua distribusi probabilitas empiris. Tidak seperti konsep yang melatar belakangi pemakian distribusi Log Normal untuk banjir puncak, maka distribusi probabilitas ini hampir tidak berbasis teori. Distribusi ini dipakai karena fleksibilitasnya. Log-Person Tipe III menjadi perhatian para ahli sumber daya air karena memiliki (i) harga rata-rata, (ii) simpangan baku dan (iii) koefisien kemencengan. Yang menarik, jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log Normal Langkah –langkah penggunaan Log Person Tipe III, sebagai berikut:
1. Mengubah data ke dalam bentuk logaritmis:
X= log X………(2.12)
2. Menghitung harga rata-rata:
log X=
3. Menghitung harga simpangan baku:
S =
commit to user
5. Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T:
Log XT = log X+ K.s……….………..(2.16)
dengan:
Xi = data hujan ke-i,
X = data hujan rerata –i, S = deviasi standar, n = jumlah data,
G = koefisien kemencengan
K = variabel standar untuk X menurut G.
Untuk memilih distribusi yang sesuai dengan data yang ada, perlu dilakukan uji statistik. Pengujian bisa dilakukan dengan uji Chi-kuadrat atau uji Smirnov-Kolmogorof. Untuk penelitian ini menggunakan uji Chi kuadrat
1. Uji Chi Kuadrat
Pengujiaan chi-kuadrat dilakukan dengan menggunakan parameter 2, dengan rumus sebagai berikut:
commit to user 2.2.5. Curah Hujan Efektif
Curah hujan efektif adalah bagian dari curah hujan total yang menghasilkan limpasan langsung .Curah hujan efektif merupakan hasil perkalian dari koefisien pengaliran dengan curah hujan total (Anonim, 2010).
Heff = XT x C
dengan :
XT = Hujan rancangan
C = Koefisien limpasan
2.2.6. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu
Hidrograf yang dipakai dalam penelitian ini dipakai hidrograf Nakayasu. Hidrograf satuan sintetik Nakayasu yang dikembangkan di Jepang juga banyak diaplikasikan di Indonesia. HSS ini pada umumnya memberikan hasil yang relatif teliti. HSS ini juga diperkirakan berdasarkan karakteristik DAS dengan beberapa rumus empiris, berikut ini.
Qmax. AR Tp T. Persamaan hidrograf satuan Nakayasu adalah sebagai berikut:
commit to user
commit to user
20
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian di DAS Keduang yang terletak di Kabupaten Wonogiri Jawa Tengah, seperti yang di tunjukan Gambar 3.1. Stasiun hujan yang digunakan hanya Nguntoronadi dan Jatiroto dan masing-masing mewakili hulu dan hilir sungai keduang
commit to user 3.2. Data yang Dibutuhkan
Data yang dibutuhkan dalam analisis adalah: 1. Peta DAS Keduang
2. Peta batas DAS Wongiri
3. Data hujan dari stasiun Nguntoronadi dan Jatiroto
3.3. Alat yang Digunakan
1. AutoCAD untuk pengolahan peta DAS.
2. Microsoft Excel untuk membantu menghitung pengolahan data.
3.4. Tahapan Penelitian
1. Mengumpulkan data hujan dari DPU kota Wonogiri
2. Memilih data hujan harian dari stasiun Nguntoronadi dan Jatiroto 3. Melakukan uji kepanggahan dari stasiun hujan
4. Melakukan plotting stasiun hujan dan pembuatan poligon thiessen. 5. Menghitung parameter statistik data hujan.
6. Melakukan uji kecocokan distribusi frekuensi data. 7. Melakukan test uji distribusi
8. Menghitung hujan rencana.
9. Menentukan debit banjir menggunakan metode nakayasu
commit to user
3.5. Diagram Alir Tahapan Penelitian
Tidak
Ya Mulai
Data:
Peta DAS Keduang Data hujan harian stasiun
hujan di sub DAS Keduang
Penentuan data hujan harian maksimum tahunan
Uji Konsistensi
Konsisten
Perhitungan Hujan Wilayah Pemanggahan
dengan RAPS
commit to user
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian Tahap 1 Perhitungan parameter statistik
Uji Kecocokan Distribusi Hujan
Perhitungan Hujan Kala Ulang Pemilihan Distribusi Hujan
Perhitungan Hujan Efektif Jam-Jaman Kala Ulang
Perhitungan Hidrograf Nakayasu Satu Harian
Perhitungan Banjir Kala Ulang
Selesai A
Mulai
commit to user
Gambar 3.3 Diagram Alir Peneitian Tahap 2
commit to user
commit to user
26
BAB 4
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengumpulan Data
Pengumpulan data tinjauan analisis banjir tahunan sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang, Wonogiri meliputi:
1. Peta RBI Bakosurtanal skala 1:2500, Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang.
Gambar 4.1 Peta Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo DAS Keduang.
commit to user 4.2. Uji Kepanggahan Hujan
Untuk mengetahui besarnya curah hujan rencana yang terjadi di DAS Keduang diperlukan data curah hujan harian selama beberapa tahun terakhir pada stasiun penakar hujan terdekat. Data curah hujan yang digunakan diperoleh dari Dinas pengairan Wonogiri yang merupakan data curah hujan harian selama 13 tahun terakhir (1999-2011) dari stasiun penakar hujan Jatiroto dan Nguntoronadi.
Tabel 4.1 Curah Hujan Tahunan Stasiun Hujan Jatiroto dan Nguntoronadi Tahun Curah hujan (mm/tahun)
Sta.Jatiroto Sta.Nguntoronadi
1999 2123 1943
2000 2433 1630
2001 1851 1731
2002 1327 1569
2003 1150 411
2004 1391 538
2005 1008 531
2006 2305 575
2007 1314 499
2008 905 183
2009 1825 1058
2010 2727 1553
2011 2307 1984
Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri
commit to user
Uji Kepanggahan Metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) Contoh perhitungan untuk stasiun hujan Jatiroto tahun 1999:
Hujan (i) = 2123,000 Adjusted Partial Sums) dapat dilihat pada Tabel 4
Tabel 4.2 Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta. Jatiroto
commit to user
Q Abs 2,720 Nilai Kritik
Maks Keterangan
Abs <
0,745
Q/sqrt (n) 1,065 Panggah
Berdasarkan nilai yang didapat pada Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa nilai QRAPS hit (maks) terdapat pada tahun 2007. Kemudian QRAPS hit (maks) / n = 0,745.
Nilai ini dibandingkan dengan nilai kritik terdapat pada tabel 2.2 dengan n = 13 dan confidance interval 90%, maka untuk interval 13 tahun nilai QRAPSKrittik =
1,065. Disimpulkan QRAPS hit (maks) / n = 0,745 < nilai QRAPSKrittik = 1,065,
hasil ini menunjukan data hujan pada stasiun hujan Jatiroto panggah.
4.3. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan
Data yang diperlukan berupa curah hujan harian dari beberapa pos penakar hujan, luas area yang ditampung tiap pos stasiun dan luas daerah aliran sungai dengan rumus poligon Thiessen. Dalam hal ini diperlukan hujan wilayah yang diperoleh dari harga rata-rata hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada di dalam dan/ atau di sekitar wilayah tersebut.
commit to user Data stasun hujan DAS Keduang
Stasiun penakar hujan yang digunakan: 1. Jatiroto
2. Nguntoronadi
Luas daerah tangkapan hujan masing-masing stasiun penakar hujan dengan menggunakan tool program AutoCAD:
A1 = 381,836 Km2
A2 = 39,146 Km2
Total luas DAS Keduang = 420,982 Km2
Sebagai contoh perhitungan adalah curah hujan tahun 1999: Curah hujan maksimum tiap stasiun pada tahun 1999 adalah: P1 = 68 mm/hari
P2 = 20 mm/hari
Koefisien Thiesen masing-masing stasiun hujan
C1 =
Curah hujan wilayah tahun 1999 adalah
2
commit to user
commit to user
Tabel 4.5 Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang
Tahun
4.4. Perhitungan Parameter Statistik
Penentuan distribusi hujan dilakukan dengan menganalisis data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dengan analisis frekuensi. Dari hasil perhitungan menggunakan rumus 2.8-2.11 diperoleh nilai masing-masing parameter statistik adalah sebagai berikut:
1. Hasil dispersi data normal
commit to user 2. Hasil dispersi data logaritma normal
Xbar = 44,786/13 = 4,488
Tabel 4.6 Syarat Jenis Distribusi Jenis
Distribusi
Syarat Hasil Keputusan
Normal Cs = 0
commit to user 4.5. Uji Kecocokan
Uji Chi Kuadrat dilakukan untuk jenis distribusi data Log Pearson III dengan tingkat signifikasi 5 %.
Tabel 4.7 Probabilitas Curah Hujan Metode Log Pearson III
commit to user
Tabel 4.8 Perhitungan Chi Square Test (Metode Log Pearson III)
No Probability (P)
Kesimpulan : Hipotesa Log Pearson III Diterima
Maka distribusi hujan yang digunakan adalah Log Pearson III karena x2< ∆ kritis
4.6. Perhitungan Hujan Kala Ulang
Perhitungan parameter statistik data menghasilkan bahwa distribusi hujan yang dipakai adalah Log Pearson III. Data masukan dalam perhitungan ini adalah hujan wilayah DAS Keduang.
Tabel 4.9 Perhitungan Data Menggunakan Log Pearson III
Tahun R24 Max ln X ln X-ln Xi (ln X-ln Xi)
commit to user
Maka hujan kala ulang dapat dihitung, sebagai berikut:
Tabel 4.10 Hujan Rata- Rata Kala Ulang
T G G.S ln Xi + G.S
Hujan Kala Ulang Periode Ulang 2 tahun log x2 = log x + K2
= 4,49 + (-0,282X0,359) = 4,389
commit to user 4.7. Hujan Efektif Berbagai Kala Ulang
Untuk mengetahui hujan efektif digunakan perkalian antara hujan kala ulang dengan koefisien limpasan
Rumus : heffektif = Rt x koefisien Run off
Data : Rt (2 th) = 80,37
C = 0,401 (Adi Prasetya N,2012)
Hasil : = 32,551 mm
.
4.7.1.Hujan efektif Jam-jaman Berbagai Kala Ulang
Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan rasio hujan jam-jaman pada Tabel 2.1. Sebagai contoh perhitungan diambil hujan periode 2 tahun pada jam 1.
Rumus : heffektif Jam-jaman = heffektif x rasio hujan jam-jaman
Data : heffektif = 32,551 mm
rasio hujan jam-jaman = 0,405
Hasil = 13,053 mm/jam
Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.11. Tabel 4.11 Hujan Efektif Jam-Jaman dengan Kala Ulang
T 1 2 3 4
2 13,053 10,072 4,754 4,351
5 18,190 14,035 6,625 6,063
10 23,174 17,881 8,440 7,725
20 28,568 22,043 10,404 9,523
50 40,122 30,958 14,612 13,374
100 50,677 39,102 18,456 16,892
200 63,940 49,336 23,287 21,313
1000 109,242 84,292 39,786 36,414
4.8. Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang
4.8.1. HSS Nakayasu Satu Harian
commit to user
penelitian ini di pakai perhitungan Hidrograf Nakayasu dengan menggunakan rumus 2.18 – rumus 2.26, maka dapat dihitung sebagai berikut:
Perhitungan:
Tg = 0,4 + 0,058 L
= 0,4 + 0,058 45
= 3,01 jam
Tr = 1 Tg
= 1 3,01
= 3,01
Tp = Tg + 0,8 Tr
= 3,01 + 0,8 3,01
= 5,42
T0.3 = α Tg
= 2 3,01
= 6,02
1.5T0.3 = 1,5 T0,3
= 1,5 6,02 = 9,03
Qp = A Ro
3.6 (0,3Tp+T0,3)
= 420,8 1
3.6 (0,3 x 5,418+6,02) = 15,295 m3/dt
Mencari perumusan dan batasan waktu untuk data selanjutnya dalam metode Nakayasu:
Qa =
= 15,295
Qd1 =
commit to user
Tabel 4.12 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Satu Harian
t Qt Ket
Q
Komulatif Kontrol
UH
commit to user Sambungan Tabel 4.12:
12 4,257 Q2 4,257 15326,398 3,906
13 3,726 3,726 13413,295 3,418
14 3,261 3,261 11738,994 2,992
15 2,854 2,854 10273,685 2,618
16 2,498 2,498 8991,282 2,291
17 2,186 2,186 7868,954 2,005
18 1,913 1,913 6886,719 1,755
19 1,674 1,674 6027,091 1,536
20 1,465 1,465 5274,765 1,344
20,468 1,377 1,377 4955,686 1,263
21 1,305 1,305 4698,939 1,197
22 1,181 Q3 1.181 4251.786 1,084
23 1,069 1.069 3847.183 0,980
24 0,967 0.967 3481.083 0,887
Kontrol
Vtot 458880.461 m3
4.5888E+14 mm3
Luas 4.2098E+14 mm2
Vtot/Luas 1.090 mm
Hujan harusnya 1 mm jadi perlu dikoreksi. Kontrol
Koreksi
Vtot 420980 m3
4.2098E+14 mm3
Luas 4.2098E+14 mm2
commit to user
Gambar 4.3 Grafik Hidrograf Satuan Nakayasu Hujan Satu Harian
4.8.2. Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang
Misal Q debit di jam ke 4
Maka debit rencana 2 tahunan dapat dicari dengan: = Q Maks jam 0-24
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
D
GRAFIK HSS NAKAYASU
commit to user
Tabel 4.13 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Periode Ulang 2 Tahun
Waktu UH 1 2 3 4 Q Debit Maksimum 388,856
commit to user Tabel 4.14 Debit Banjir Kala Ulang
Kala Ulang Debit Banjir 2 tahun 388.856 m3/det
4.9. Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan
Penggunaan % distribusi hujan untuk debit rencana 2 harian berbeda dengan sebelumnya. Apabila satu harian menggunakan distribusi hujan 4 jaman maka untuk 2 hari menggunakan distribusi 8 jaman yaitu mengikuti distribusi Tadashi Tanimoto.
4.9.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan
Penentuan hujan wilayah 2 harian mrnggunakan penjumlahan curah hujan 2 harian dari tiap tahun dan dipilih yang terbesar, dan dikalikan dengan koefisien Thiessen
Tabel 4.15 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto
commit to user Sambungan Tabel 4.15:
2007 136 7-8 Des 70 129,895
2008 114 3-4 nov 59 108,882
2009 101 2-3 feb 94 100,349
2010 210 6-7 des 172 206,467
2011 114 2-3 feb 20 105,259
Tabel 4.16 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi
Tahun
Sta Nguntoronadi
(mm/2hari) Tanggal
Sta. Jatiroto (mm/2hari)
Hujan Wilayah (mm/2hari)
1999 78 17-18 april 0 7,250
2000 85 27-28 mar 0 7,900
2001 70 8-9 feb 59 60,022
2002 83 29-30 jan 0 7,718
2003 51 16-17 Feb 98 93,601
2004 76 2-3 nov 147 140,401
2005 76 2-3 des 147 140,401
2006 55 23-24 sept 107 102,196
2007 70 7-8 Des 136 129,894
2008 59 3-4 nov 114 108,882
2009 112 19-20 jan 0 10,414
2010 172 6-7 Des 210 206,466
commit to user
Tabel 4.17 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang
Tahun
4.9.2.Hujan Efektif 2 Harian Tahunan
Untuk mengetahui hujan effektif digunakan perkalian antara hujan hujan wiayah dengan koefisien limpasan.. Sebagai contoh tahun 1999
Data : P 1999 = 106,931
C = 4,01 (Adi Prasetya N,2012). heffektif = P 1999 x koreffisien Run off
= 428,793 mm/2hari
4.9.2.1.Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tahunan
Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan distribusi hujan Tadashi Tanimoto pada Tabel 2.2 Sebagai contoh perhitungan
commit to user
Tabel 4.18 Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Tiap Tahun (mm/2hari)
Tahun 1 2 3 4 5 6 7 8
4.10. HSS Nakayasu 2 Harian Maksimum Tahunan
Penggunaan Hidrograf Nakayasu pada pencarian debit banjir 2 harian tahunan sama seperti perhitungan 4.6 tetapi perbedaannya hanya panjang waktunya diperpanjang menjadi 48 jam dan dapat dilihat pada Tabel 4.19.
Tabel 4.19 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Hujan 2 Harian Tahunan
t Qt Ket
Q
Komulatif Kontrol
UH
commit to user
commit to user Sambungan Tabel 4.19:
47 0,040 0,040 144,138 0,035
48 0,035 0,035 126,146 0,031
Kontrol
Vtot 478699,864 m3
4,787E+14 mm3
Luas 4,21E+14 mm2
Vtot/Luas 1,137 mm
harusnya 1 mm perlu di koreksi Kontrol
Koreksi
Vtot 420980 m3
4,21E+14 mm3
Luas 4,21E+14 mm2
Vtot/Luas 1,00 mm
4.11. Perhitungan Debit banjir Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan
commit to user
Tabel 4.20 Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Tahunan
commit to user Sambungan Tabel 4.20:
40 0,090 0,998 1,053 0,852 0,745 0,401 0,470 0,391 0,390 5,300
41 0,078 0,874 0,921 0,746 0,652 0,351 0,411 0,342 0,342 4,638
42 0,069 0,765 0,806 0,653 0,570 0,307 0,360 0,299 0,299 4,059
43 0,060 0,669 0,706 0,571 0,499 0,269 0,315 0,262 0,262 3,553
44 0,053 0,586 0,618 0,500 0,437 0,235 0,276 0,229 0,229 3,109
45 0,046 0,513 0,541 0,438 0,382 0,206 0,241 0,201 0,200 2,721
46 0,040 0,449 0,473 0,383 0,335 0,180 0,211 0,175 0,175 2,381
47 0,035 0,393 0,414 0,335 0,293 0,158 0,185 0,154 0,154 2,084
48 0,031 0,344 0,362 0,293 0,256 0,138 0,162 0,134 0,134 1,824
Disimpulkan bahwa debit banjir 2 harian tahun 1999 berpotensi banjir kala ulang 2 tahunan
Untuk hitungan di tahun selanjutnya dapat dilihat pada lampiran (B9-B22).
Tabel 4.21 Kesimpulan Potensi Debit Banjir 2 Harian Maksimum Tahunan Tahun Debit (m3/detik) Kesimpulan
1999 428,995 Berpotensi banjir 2 tahunan 2000 334,562 Berpotensi banjir 2 tahunan 2001 359,214 Berpotensi banjir 2 tahunan 2002 370,222 Berpotensi banjir 2 tahunan 2003 363,427 Berpotensi banjir 5 tahunan 2004 545,140 Berpotensi banjir 5 tahunan 2005 545,140 Berpotensi banjir 5 tahunan 2006 396,803 Berpotensi banjir 2 tahunan 2007 504,348 Berpotensi banjir 5 tahunan 2008 422,762 Berpotensi banjir 2 tahunan 2009 389,630 Berpotensi banjir 2 tahunan 2010 757,649 Berpotensi banjir 10 tahunan 2011 408,695 Berpotensi banjir 2 tahunan
commit to user
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Tahunan
Potensi banjir tahunan berdasarkan hujan 2 harian maksimum tahunan pada tahun 1999-2002, 2006, 2008, 2009 dan 2011 berpotensi banjir Q2. Tahun 2003-2005 dan 2007 berpotensi banjir Q5. Tahun 2010 berpotensi banjir Q10.
4.12. Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan
Penggunaan % distribusi hujan untuk debit rencana 2 harian bulanan menggunaakan % distribusi Tadashi Tanimoto. Hujan rerata dihitung menggunakan penjumlahan 2 hari berturut-turut di setiap bulannya pada 13 tahun dan diambil hujan wilayah yang tertinggi tiap bulanya.
4.12.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan
Penentuan hujan wilayah 2 harian bulanan menggunakan penjumlahan curah hujan 2 harian dari tiap bulan pada 13 tahun berturut-turut dan dipilih yang terbesar, lalu dikalikan dengan koefisien Thiessen setelah itu ke 13 curah hujan diambil yang tertinggi maka curah hujan tersebut telah mewakili hujan wilayah bulanan untuk 2 hari.
0.000
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
commit to user
Sebagai contoh perhitungan adalah hujan 2 harian bulanan maksimum wilayah bulan januari dengan acuan stasiun Jatiroto :
Curah hujan maksimum stasiun Jatiroto tahun 1999 adalah: Misal pada tanggal 29-30 terjadi hujan maksimum 2 harian maka: P29 = 5 mm/hari
P30 = 66 mm/hari
P maks Januari = 66+5
= 71 mm/2hari
Curah hujan maksimum stasiun Nguntoronadi pada tanggal yang sama tahun 1999 adalah:
P29 = 42 mm/hari
P30 = 6 mm/hari
P maks Januari = 42+6
= 48 mm/2hari
Koefisien Thiesen masing-masing stasiun hujan:
C1 =
Curah hujan total tahun 1999 adalah:
commit to user
Tabel 4.22 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Pada Bulan Januari
Tahun
Tabel 4.23 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Pada Bulan Januari
commit to user
Tabel 4.24 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Keduang
Tahun
Selanjutnya hasil hujan wilayah 2 harian maksimum bulanan dapat dilihat pada tabel 4.25.
commit to user 4.12.2.Hujan Efektif 2 Harian Bulanan
Untuk mengetahui hujan effektif digunakan perkalian antara hujan hujan wiayah dengan koefisien limpasan.. Sebagai contoh bulan januari
Data : P januari = 88,887
C = 0,401 (Adi Prasetya N,2012). heffektif = P januari x koreffisien Run off
= 35,644 mm/2hari
4.12.2.1. Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Bulanan
Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan distribusi hujan Tadashi Tanimoto pada Tabel 2.2 Sebagai contoh perhitungan diambil hujantahun 1999.
Rumus : heffektif Jam-jaman = heffektif x rasio hujan jam-jaman
Data : heffektif = 35,644 mm/2hari
distribusi hujan = 0,405
Hasil = 9,267 mm/2hari
Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.26
Tabel 4.26 Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Maksimum Bulanan
Bulan 1 2 3 4 5 6 7 8
Januari 9,267 8,555 6,059 4,634 2,495 1,960 1,426 1,248
Februari 10,974 10,130 7,176 5,487 2,955 2,321 1,688 1,477
Maret 9,740 8,991 6,369 4,870 2,622 2,060 1,498 1,311
April 7,471 6,896 4,885 3,735 2,011 1,580 1,149 1,006
Mei 8,889 8,205 5,812 4,445 2,393 1,880 1,368 1,197
Juni 9,560 8,824 6,251 4,780 2,574 2,022 1,471 1,287
Juli 4,539 4,190 2,968 2,270 1,222 0,960 0,698 0,611
Agustus 7,070 6,526 4,623 3,535 1,904 1,496 1,088 0,952
September 10,652 9,832 6,965 5,326 2,868 2,253 1,639 1,434
Oktober 11,049 10,199 7,225 5,525 2,975 2,337 1,700 1,487
November 14,638 13,512 9,571 7,319 3,941 3,097 2,252 1,971
commit to user
4.12.3.HSS Nakayasu 2 Harian Maksimum Bulanan
Hidrograf Nakayasu 2 harian bulanan yang digunakan sama seperti Hidrograf Nakayasu 2 harian tahunan pada perhitungan 4.8 dan tabel 4.19.
4.12.4. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan
Perhitungan debit banjir rencana sama seperti perhitungan 4.8.2 dan tersaji pada tabel dibawah ini.
commit to user Sambungan Tabel 4.27:
27 0,507 4,696 4,953 4,009 3,503 2,155 2,211 1,726 1,608 24,860
28 0,443 4,110 4,335 3,508 3,066 1,886 1,935 1,608 1,510 21,957
29 0,388 3,597 3,794 3,070 2,683 1,651 1,693 1,407 1,407 19,302
30 0,340 3,148 3,320 2,687 2,348 1,445 1,482 1,231 1,231 16,892
31 0,297 2,755 2,906 2,352 2,055 1,264 1,297 1,078 1,078 14,784
32 0,260 2,411 2,543 2,058 1,798 1,106 1,135 0,943 0,943 12,938
33 0,228 2,110 2,226 1,801 1,574 0,968 0,993 0,825 0,825 11,323
34 0,199 1,847 1,948 1,576 1,377 0,847 0,869 0,722 0,722 9,910
35 0,174 1,616 1,705 1,380 1,206 0,742 0,761 0,632 0,632 8,673
36 0,153 1,414 1,492 1,207 1,055 0,649 0,666 0,553 0,553 7,590
37 0,134 1,238 1,306 1,057 0,923 0,568 0,583 0,484 0,484 6,643
38 0,117 1,083 1,143 0,925 0,808 0,497 0,510 0,424 0,424 5,814
39 0,102 0,948 1,000 0,809 0,707 0,435 0,446 0,371 0,371 5,088
40 0,090 0,830 0,875 0,708 0,619 0,381 0,391 0,325 0,325 4,453
41 0,078 0,726 0,766 0,620 0,542 0,333 0,342 0,284 0,284 3,897
42 0,069 0,636 0,670 0,543 0,474 0,292 0,299 0,249 0,249 3,411
43 0,060 0,556 0,587 0,475 0,415 0,255 0,262 0,218 0,218 2,985
44 0,053 0,487 0,513 0,416 0,363 0,223 0,229 0,190 0,190 2,612
45 0,046 0,426 0,449 0,364 0,318 0,196 0,201 0,167 0,167 2,286
46 0,040 0,373 0,393 0,318 0,278 0,171 0,176 0,146 0,146 2,001
47 0,035 0,326 0,344 0,279 0,243 0,150 0,154 0,128 0,128 1,751
commit to user
Disimpulkan bahwa besarnya debit banjir 2 harian Bulan Januari mendekati potensi banjir 2 tahunan.
Untuk hitungan di bulan selanjutnya dapat dilihat di lampiran (B33-B55).
Tabel 4.28 Kesimpulan Potensi Debit Banjir 2 Harian Maksimum Bulanan Bulan Debit (m3/detik) Kesimpulan
Januari 345,127 Berpotensi banjir 2 tahunan Februari 408,395 Berpotensi banjir 2 tahunan Maret 362,735 Berpotensi banjir 2 tahunan April 278,215 Tidak Berpotensi Banjir
Mei 331,040 Tidak Berpotensi Banjir uni 356,010 Berpotensi banjir 2 tahunan Juli 169,042 Tidak Berpotensi Banjir Agustus 263,299 Tidak Berpotensi Banjir September 396,680 Berpotensi banjir 2 tahunan
Oktober 411,488 Berpotensi banjir 2 tahunan November 545,140 Berpotensi banjir 5 tahunan Desember 801,657 Berpotensi banjir 10 tahunan
commit to user
Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Bulanan
Potensi banjir bulanan berdasarkan hujan 2 harian maksimum bulanan pada kurun waktu analisis tahun 1999-2011, Januari-Maret, Juni dan September-Oktober berpotensi banjir Q2.Bulan November berpotensi Q5.Bulan Desember berpotensi Q10.
Jan Feb Maret April Mei Juni Juli Ags Sep Okt Nov Des
commit to user 60
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Dari hasil dan perhitungan pola distribusi hujan, untuk DAS Keduang mengikuti pola distribusi hujan Log Pearson Tipe III.
2. Hasil perhitungan debit banjir kala ulang sebagai berikut : Q2 = 388,856 m3/detik, Q5 = 541,874 m3/detik, Q10 = 690,347 m3/detik, Q20 = 851,048 m3/detik, Q50 = 1195,229 m3/detik, Q100= 1509,666 m3/detik, Q200 = 1904,774 m3/detik, Q1000 = 3254,336 m3/detik.
3. Potensi banjir tahunan berdasarkan hujan 2 harian maksimum tahunan pada tahun 1999-2002, 2006, 2008, 2009 dan 2011 berpotensi banjir Q2. Tahun 2003-2005dan 2007 berpotensi banjir Q5. Tahun 2010 berpotensi banjir Q10. Potensi banjir bulanan berdasarkan hujan 2 harian maksimum bulanan pada kurun waktu analisis tahun 1999-2011, Januari-Maret, Juni dan September-Oktober berpotensi banjir Q2. Bulan November berpotensi Q5. Bulan Desember berpotensi Q10.
5.2. Saran
1. Dalam penelitian selanjutnya diharapkan koefisien limpasan dihitung sendiri menggunakan peta dan alat bantu yang tersedia.
