commit to user
iv
MOTTO
“Jangan membenarkan yang Anda lihat tapi biasakan melihat kebenaran”
(Hotma Prawoto)
“Gunakan ilmu untuk kemashlahatan umat”
PERSEMBAHAN
Karya ini saya persembahkan untuk:
1. Ibu dan Bapak yang telah memberikan begitu banyak kasih sayang serta doa untuk putramu ini, semoga ini dapat membuat bangga.
2. Sri Kadaryani, Sri Ambarwati, Sri Sudarni ketiga kakak yang sudah memberi dukungan.
3. Agus Rifani, Imam Nugroho H.S., Sapratisto Daim F., Taufik Rohman, Tri Susanti team Skripsi Air atas kerjasamanya.
commit to user
v
ABSTRAK
Uning Agus Prasetyo, 2014. Pola Aliran Banjir Berdasarkan Karakteristik
DAS Sumpur di Sumatera Barat. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Banjir bandang disertai material alam (galodo) dapat mengakibatkan korban jiwa, harta benda. DAS Sumpur terletak di Sumatera Barat sangat rawan terhadap bencana banjir. Untuk memperkecil resiko akibat bencana banjir dan ketepatan dalam upaya mengantisipasi bencana tersebut perlu diketahui hubungan antara karakter DAS dan pola aliran banjir.
Karakteristik DAS Sumpur meliputi morfometri, pola aliran sungai, jenis tanah, tata guna lahan. Analisis debit banjir rancangan dengan menggunakan model HEC-1, HEC-HMS, TR-55, TR-20. Debit puncak banjir yang memenuhi grafik
creager digunakan salah satu model, selanjutnya bentuk hidrograf untuk mendapatkan pola aliran banjir
Hasil analisis karakteristik DAS meliputi morfometri: luas 142,27 km2, panjang sungai 15,59 km, lebar DAS 9,126 km, bentuk DAS 0,339, kemiringan sungai utama 0,036 m/m, kemiringan lereng DAS 0,179 m/m, kerapatan pengaliran 1,99, WRb 12,99, rasio frekuensi orde 1,84. Pola aliran sungai parallel; jenis tanah alluvial 15,10%, andosol 45,27, gleisol 39,63 %; tata guna lahan hutan 72,30 %, permukiman 0,10 %, sawah 2,70 %, tegalan/ belukar 24,90 %. Debit banjir rancangan yang mendekati grafik Creager adalah model HEC-1. Dengan debit banjir kala ulang berturut-turut 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 dan 1000 tahun adalah 262,73 m3/dt, 487,19 m3/dt, 659,50 m3/dt, 900,90 m3/dt, 1096,55 m3/dt, 1304,14
commit to user
vi
ABSTRACT
Uning Agus Prasetyo, 2014. Flood Flow Pattern Characteristics Based
Sumpur Watershed in West Sumatera. Thesis, Department of Civil
Engineering, Faculty of Engineering, University March Surakarta .
Flash floods with natural materials (galodo) may result in loss of life, property. Sumpur watershed is located in West Sumatra is prone to catastrophic flooding. To minimize the risk of catastrophic flood and accuracy in an effort to anticipate the disaster need to know the relationship between the character of the watershed and flood flow patterns.
Sumpur watershed characteristics include morphometry, stream flow patterns, soil types, land use. Analysis of the design flood discharge using a model HEC-1, HEC-HMS, TR-55, TR-20. Flood peak discharge that meets the graph Creager used one of the models, then the shape of hydrograph to obtain flood flow patterns Results of morphometric analysis of the characteristics of the watershed include: spacious 142,27 km2, river length 15.59 km, 9.126 km wide watershed, watershed shape 0,339, the slope of the main river 0,036 m/m, watershed slope 0,179 m/m, drainage density 1,99, WRb 12,99, order frequency ratio of 1,84. The pattern of parallel streams, alluvial soil types 15,10%, 45,27 andosol, gleisol 39,63%, forest land 72,30%, 0,10% settlements, rice 2,70%, moor/ shrub 24,90%. Flood peak discharge approaching Creager graph is a HEC-1 model. The flood peak discharge return period happens in 2, 5, 10, 25, 50, 100, 500 and 1000 years is 262,73 m3/s,
commit to user
vii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul
”Pola Aliran Banjir Berdasarkan Karakteristik DAS Sumpur di Sumatera Barat” guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penyusunan skripsi ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:
1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
3. Dr.Ir. Mamok Suprapto, M.Eng selaku dosen pembimbing I. 4. Ir. Solichin, MT. selaku dosen pembimbing II.
5. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani selaku dosen pembimbing akademik. 6. Dosen Penguji skripsi.
7. Segenap Bapak dan Ibu Dosen Pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Rekan-rekan satu tim dan rekan Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil.
9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dengan tulus ikhlas.
Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang dan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
commit to user
6. Intensitas Hujan, Pola Hujan Jam-jaman ... 22
commit to user
x
6. Intensitas Hujan, Pola Agihan Hujan Jam-jaman ... 36
7. Analisis Debit Banjir Rancangan ... 36
3.5.5. Pola Aliran Banjir... 36
g. Orde dan Tingkat Percabangan Sungai ... 40
h. Rasio Frekuensi Orde Sungai (F) ... 41
4.2.6. Intensitas Hujan, Pola Agihan Hujan Jam-jaman ... 53
4.2.7. Debit Banjir Rancangan ... 54
a. Parameter DAS ... 54
b. Analisis Debit Banjir Rancangan ... 55
4.2.8. Rekapitulasi Hasil Debit Puncak ... 62
4.2.9. Grafik Creager ... 63
commit to user
xi
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 69
5.1. Kesimpulan... 69
5.2. Saran ... 70
DAFTAR PUSTAKA ... xix
PENUTUP ... xxii
LAMPIRAN A ... xxiii
LAMPIRAN B ... xliv
commit to user
Tabel 4.4. Rekapitulasi Karakteristik DAS Sumpur ... 42
Tabel 4.5. Hujan Tahunan ... 43
Tabel 4.6. Hujan Harian Maksimum dan Jumlah Hujan Tahunan Sta. Buo ... 44
Tabel 4.7. Nilai Kritik Q untuk Uji Kepanggahan ... 44
Tabel 4.8. Uji Kepanggahan pada Stasiun Buo ... 45
Tabel 4.9. Hujan Wilayah ... 46
Tabel 4.10. Analisis Agihan Frekuensi Hujan dengan Metode Agihan Normal ... 47
Tabel 4.11. Hasil Pengukuran Dispersi ... 48
Tabel 4.12. Perhitungan Variabel Pengukuran Dispersi dengan Logaritma Normal ... 48
Tabel 4.13. Hasil Pengukuran Dispersi ... 49
commit to user
xiii
Tabel 4.15. Hasil Uji Agihan Frekuensi ... 49 Tabel 4.16. Metode Chi Kuadrat ... 50 Tabel 4.17. Metode Smirnov-Kolmogorov ... 51 Tabel 4.18. Perhitungan Hujan Rencana Metode Log Pearson
Type III ... 52 Tabel 4.19. Penurunan Hujan Jam-jaman Kala Ulang 2 Tahun ... 54 Tabel 4.20. Agihan Hujan Jam-jaman untuk Beragam Kala Ulang ... 54 Tabel 4.21. Penggunaan Lahan, Kelompok Hidrologi Lahan
dan CN DAS Sumpur ... 54 Tabel 4.22. Hidrograf Satuan Model HEC-1 untuk Periode Ulang
Tertentu ... 56 Tabel 4.23. Hidrograf Satuan Model HEC-HMS untuk Periode
Ulang Tertentu ... 57 Tabel 4.24. Hidrograf Satuan Model TR-55 untuk Periode Ulang
Tertentu ... 59 Tabel 4.25. Hidrograf Satuan Model TR-20 untuk Periode Ulang
Tertentu ... 61 Tabel 4.26. Rekapitulasi Debit Puncak untuk Periode Ulang
Tertentu ... 62 Tabel 4.27. Nilai Grafik Creager dengan Debit Puncak Kala
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pengaruh Bentuk DAS terhadap Bentuk Hidrograf
Alirannya ... 7
Gambar 2.2. Penentuan Alur Sungai Metode Strahler ... 9
Gambar 2.3. Pola Aliran Sungai ... 13
Gambar 2.4. Grafik Nilai Q ... 29
Gambar 2.5. Nilai Ia/P ... 30
Gambar 2.6. Grafik Nilai qu ... 31
Gambar 2.7. Grafik Craeger ... 33
Gambar 2.8. Pola Aliran Banjir Analisis Vertikal ... 29
Gambar 2.9. Pola Aliran Banjir Analisis Horizontal ... 31
Gambar 3.1. Lokasi Penelitian (DAS Sumpur) ... 33
Gambar 3.2. Bagan Alir Penelitian ... 37
Gambar 4.1. Penentuan Orde dengan Metode Strahler ... 40
Gambar 4.2. Penyebaran Jenis Tanah ... 41
Gambar 4.8. Hidrograf Hasil Model TR-20 Kala Ulang Tertentu ... 62
Gambar 4.9. Grafik Creager ... 64
Gambar 4.10. Analisis Vertikal Model HEC-1 Kala Ulang 5 th ... 65
Gambar 4.11. Analisis Vertikal Model HEC-1 Kala Ulang 100 th ... 66
Gambar 4.12. Analisis Horizontal Model HEC-1 Kala Ulang 5 th ... 67
commit to user
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A - Data hujan harian
Lampiran B - Tabel nilai CN (Curve Number)
commit to user
Fp = faktor penyesuaian kolom dan rawa
G = jumlah sub kelompok I = intensitas hujan Ia = initial abstraction
k = Koefisien kemencengan untuk agihan KT = faktor frekuensi
L = panjang sungai
Ln = pangjang sungai keseluruhan n = jumlah data
Nu = jumlah alur sungi untuk orde ke u Oi = nilai pengamatan pada sub kelompok i
P = hujan rancangan
P = keliling (perimeter) p = probabilitas
Q = limpasan
Qa = limpasan sebelum mencapai debit puncak Qd = limpasan sesudah mencapai debit puncak qp = debit puncak
qu = unit debit puncak
R = hujan rancangan
R24 = intensitas hujan harian untuk kala ulang T
Rb = indeks percabangan sungai Rc = nisbah kebulatan
s = kemiringan sungai
commit to user
xvii S = standar deviasi
Sn = Standar deviasi ke n t = durasi hujan
T = kala ulang T0,3 =
waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak banjir
tc = waktu konsentrasi
tL = waktu tenggang Tp = waktu puncak
Tr = lama hujan efektif W = Lebar DAS
W50 = lebar hidrograf pada debit 50% dari debit puncak
W75 = lebar hidrograf pada debit 75% dari debit puncak
WRb = Rb tertimbang X = nilai rerata
Xh2 = parameter Chi-kuadrat terhitung
Xi = hujan pada tahun ke-i
XT = Hujan rancangan dalam periode ulang n tahun
Y = Koefisien untuk agihan Gumbel
Ȳ = data hujan rerata-i Yi = data hujan ke-i
Yn = Koefisien untuk agihan Gumbel ke n
commit to user
xviii
GLOSARIUM
area of watershed = luas daerah aliran sungai
bifurcation ration = percabangan sungai
block mountains = pegunungan patahan
catchment = daerah tangkapan
channel detention = tambatan saluran
circularity ration = bentuk kebulatan
curve number = nomer kurva
depression storage = simpanan permukaan
detention storage = tambatan permukaan
direct runoff = aliran langsung
dome = kubah
double mass curve = lengkung massa ganda
drainage density = kerapatan sungai
event = kejadian
folded mountains = pegunungan lipatan
initial abstraction = abstraksi awal
level of significant = nilai nyata tertentu
lowland catchment = hilir sungai
object = obyek
outlet = tempat keluaran
output = hasil
percentage of pond and swamp areas = prosentase kolam dan rawa
permeable = dapat ditembus air
precipitation runoff = hujan limpasan
range = diantara
runoff = limpasan
simple representation = sajian sederhana
stand alone station = individual stasiun
states = keadaan
topographic drainage boundary = batas DAS secara topografik
commit to user
xxii
PENUTUP
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT atas Berkat dan Rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pola Aliran
Banjir Berdasarkan Karakteristik DAS Sumpur di Sumatera Barat”.
Skripsi ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penulis maupun bagi para pembaca. Dalam penyusunan skripsi ini disadari masih banyak terdapat kekurangan yang perlu penyempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan sebagai bekal kesempurnaan penelitian di masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu serta mohon maaf apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan di hati para pembaca.
