Indeks kekeringan hidrologi berdasarkan debit di das keduang Kabupaten Wonogiri AWAL

(1)

commit to user

INDEKS KEKERINGAN HIDROLOGI BERDASARKAN

DEBIT DI DAS KEDUANG KABUPATEN WONOGIRI

Hydrology Drought Index Based on Discharge in

KeduangCatchment Area of Wonogiri Regency

SKRIPSI

DisusunSebagai Salah SatuSyaratMenempuhUjianSarjana PadaJurusanTeknikSipilFakultasTeknik

UniversitasSebelasMaret Surakarta

OLEH :

PUTRI PRAMUDYA WARDHANI

NIM : I 1112071

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

HALAMAN PERSETUJUAN

INDEKS KEKERINGAN HIDROLOGI BERDASARKAN DEBIT DI DAS

KEDUANG KABUPATEN WONOGIRI

Hydrology Drought Index Based on Discharge in

KeduangCatchment Area of Wonogiri Regency

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

UniversitasSebelasMaret Surakarta

Disusun oleh :

PUTRI PRAMUDYA WARDHANI

NIM. : I 1112071

TelahdisetujuiuntukdipertahankandihadapanTim

PengujiPendadaranFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret Surakarta

Persetujuan

Dosen Pembimbing I

Dr.Ir. Rr.Rintis Hadiani, MT

NIP. 19630120 198803 2 002

Dosen Pembimbing II

Ir. Solichin, MT

(3)

commit to user

HALAMAN PENGESAHAN

INDEKS KEKERINGAN HIDROLOGI BERDASARKAN DEBIT DI DAS

KEDUANG KABUPATEN WONOGIRI

Hydrology Drought Index Based on Discharge in Keduang Catchment Area of Wonogiri Regency

Disusun oleh :

PUTRI PRAMUDYA WARDHANI

NIM. : I 1112071

Dipertahankan di depan Tim Penguji Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

Pada hari : Selasa

Tanggal : 21April 2015 Dipertahankan di depan tim penguji :

1. Dr.Ir. Rr.Rintis Hadiani, MT (...) NIP. 19630120 198803 2 002

2. Ir. Solichin, MT (...) NIP. 19600110 198803 1 002

3. Ir. Suyanto, MM (...) NIP. 19520317 198503 1 001

4. Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc (...) NIP. 19630822 198903 1 002

(4)

commit to user

 Cukuplah Allah SWT sebagai penolongku karena Dia Maha Kuasa atas

seluruh alam dan seluruh makhluk ciptaan-Nya.

 Hanya berharaplah pada Allah SWT apabila kau berharap pada orang,

benda dan keadaan yang kau dapat hanyalah kekecewaan.

 Jangan terlalu fokus pada mimpimu, kau akan kehilangan perhatian dari

orang-orang disekitarmu yang mencintaimu dan keadaan yang hanya ada di usiamu, karena kau tidak bisa kembali ke masa itu. Raihlah mimpimu setinggi langit dengan tetap berada diatas tanah.

 Pendidikan itu penting.

 Jangan menua menyesal, habiskan waktumu untuk pengalaman baru dan sikap positif.

 Saya sangat menghargai orang lain tapi saya tidak suka jika orang lain itu

(5)

commit to user

PERSEMBAHAN

S_{embah sujud ku pada Mu Ya ALLAH, puji syukur ku pada Mu karena telah tercapainya}

penantian akhir ku selama ini. alhamdulillah……

D_{enganizin Mu iniakankupersembahkankaryainikepada :}

1. Kedua orang tuaku yang kuhormati, kucintai, kubanggakan, terimakasih atas semua

dukungan, doa, dan harapan baik materi maupun rohani. Kuucapkan Terimakasih untuk

semuanya, aku bangga, sayang pada kalian.

2. Saras Wati D U, Ryan Datu W dan Aulia Sofia H yang merupakan saudara kandung

penulis.

3. Ibu Rintis, bapak Solichin selaku pembimbing skripsi dan bapak Slamet Prayitno selaku

dosen pembimbing akademik serta para dosen Teknik Sipil UNS sekalian. Terima kasih

atas segala ilmu yang telah diajarkan dan kesabarannya dalam membimbing saya.

4. Sahabat-sahabat seperjungan dan sepermainan Rosadana Nurir R,, Titin Feryana S,

Orien Kalam S, Joni Suryoputro, Okky Fransilla A,Meta Diana, Yudhi Setiawan, Agung

Bayu P dan Yanita Nurul C. Terima kasih telah membantu ku dan mewarnai hari-hari

ku, aku menghargai kalian.

5. Sahabat terkeren dan bertahun-tahun menemaniku disuka maupun duka Niang Putri U,

Iyut Cintokowati, Astiarni Mayasari, Ana U, Inas Z, Desi Nurlaili, dan Rani D.

Kita berbagi impian dan harapan bersama, Terima kasih telah menjadi pendengar keluh

kesahku.

6. Teman-teman transfer s1 UNS 2012, dansemuanya yang telahmembantu dan

menyemangatiku selama ini.

TerimaKasih.

(6)

commit to user

ABSTRAK

Putri Pramudya Wardhani, Rr. RintisHadiani, Solichin, 2015, Indeks Kekeringan Hidrologi Berdasarkan Data Debit Di DAS Keduang Kabupaten Wonogiri. Skripsi, JurusanTeknikSipilFakultasTeknik, UniversitasSebelasMaret, Surakarta.

Dampak kekeringan yang di timbulkan sangat merugikan makhluk hidup dan alams ekitar, sehingga indeks kekeringan hidrologi dari daerah aliran sungai (DAS) perlu dikaji dalam mengantisipasi musim kemarau kedepanya. Karena aliran sungai Keduang ini masuk kewaduk Wonogiri maka daerah aliran sungai ini dipilih agar pengendalian bencana kekeringan di wilayah Wonogiri dan sekitarnya dapat berjalan lancar.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui indeks kekeringan hidrologi menggunakan data debit simulasi dari hasil metode Mock yang digunakan untuk membantu mencari debit normal Q50 sebagai ambang batas threshold. Besar nilai defisit adalah selisih volume kekurangan air dan thershold. Durasi adalah total waktu terjadinya defisit. Indeks kekeringan di dapat dari defisit di bagi luas DAS. Setelah itu mencari ketajaman kekeringan menggunakan batas kriteria kering. Dari hasil analisis menunjukan kekeringan yang parah terjadi pada tahun 2010. Selama tahun 2000-2013 terjadi durasi kekeringan rata-rata selama 5-6 bulan yang menunjukan termasuk kriteria zona 3 menurut Oldeman. Indeks kekeringan terparah terjadi tahun 2010 menghasilkan -0,024 dimana Qdefisit<11,061 m3/s yang setara amat sangat kering .

(7)

commit to user

ABSTRACT

Putri Pramudya Wardhani, 2015, Hydrology Drought Index Based on Discharge in KeduangCatchment Area of Wonogiri Regency.Thesis, Civil Engineering Departement of Sebelas Maret Uniersity.

The effect of drought is very harmful to living organism and surrounding nature, so the hydrology drought index of river flow area (DAS) should be studied for anticipating the future dry season. Due toKeduang river flow area belongs to Wonogiri dam, this study was chosen to make the drought disaster controlling in Wonogiri Regency area and surrounding run smoothly.

This research employed data of discharge (flow rate) resulting from Mock method used to help find the mean normal discharge Q50 as the threshold. The deficit value was the difference of water shortage volume and the threshold. Duration was the total length of time when deficit occurred. Drought index was obtained from deficit divided by DAS width. Thereafter, the drought severity was found using dry criterion limit. From the result of analysis, it could be found that the severe drought occurred in2010. The duration of drought was 5 and 6 months indicating that drought belonged to zone 3, according to Oldeman. The drought index was -0.024 in 2010 in which Qdeficit< 11,061 m3/s equivalent to very dry.

Keywords: Hydrology Drought Index, Discharge Date of Mock Method, Drought Criteria

(8)

commit to user

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan

hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan judul

”Indeks Kekeringan Hidrologi Berdasarkan Debit Di DAS Keduang Kabupaten Wonogiri” guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Penyusunan tugas akhir 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. Rr. Rintis Hadiani, MT selaku dosen pembimbing I,

4.

Ir. Solichin, MT selakudosenpembimbing II,

5. Ir. Slamet Prayitno, MT selaku dosen pembimbing akademik,

6. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta,

7. Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil,

8. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dengan

tulus ikhlas.

Penulis menyadari tugas akhir 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.

Surakarta, Maret 2015

(9)

commit to user

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... ii

(10)

commit to user

2.2.4.1. Uji Kepanggahan ... 9

2.2.5. Hujan Wilayah ... 10

2.2.6. Perhitungan Evapotranspirasi ... 11

2.2.7. Metode Mock ... 12

2.2.7.1.Aliran Sungai ... 15

2.2.8. Debit Andalan dan Debit Normal (Q80 dan Q50) ... 16

2.2.9.Perhitungan Ambang Batas(Treshold) ... 16

2.2.10.Defisit dan Durasi Kering ... 17

2.2.11.Kriteria Kering ... 17

2.2.12.Perhitungan Indeks Kekeringan Hidrologi (IKH)... 18

2.2.13.Menentukan Drajad Ketajaman Kekeringan... 18

BAB 3 METODE PENELITIAN

BAB 4 ANALISIS DAN PEMAHASAN 4.1. Hasil Pengumpulan Data ... 23

4.2. Uji Konsistensi ... 24

4.2.1.UjiKepanggahanMetode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) ... 25

4.5.1. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (Eto) ... 36

(11)

commit to user

4.6.1. Data Curah Hujan ... 41

4.6.2.EvapotranspirasiTerbatas ... 41

4.6.3. Keseimbangan Air di Permukaan Tanah (Water Balance) 42 4.6.4. Aliran dan Penyimpanan Air dalam Tanah ... 43

4.6.5. Debit Simulasi ... 44

4.7. Rekapitulasi Debit BulananMetode Mock ... 45

4.8. Perhitungan Ambang Batas dan Q80... 45

4.9. Perhitungan Defisit dan Durasi Kekeringan ... 48

4.11. Indeks Kekeringan Hidrologi ... 50

4.11.1. Perhitungan IKH 1 (defisit maximal) Tahun 2000 ... 50

4.11.2 Perhitungan IKH 2 (defisit total) Tahun 2000 ... 50

4.12. Menentukan Derajad Ketajaman ... 51

BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 53

5.2. Saran ... 53

DAFTAR PUSTAKA ... 54

PENUTUP ... 55

LAMPIRAN

(12)

commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Nilai Kritik Q dan R ... 10

Tabel 4.1. Curah HujanTahunanStasiunHujanNgadirojo,Jatisrono danJatiroto ... 24

Tabel 4.2. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta.Ngadirojo ... 25

Tabel 4.4. Uji Kepanggahan Metode Kura Massa Ganda ... 27

Tabel 4.5. Curah Hujan Wilayah Bulanan (mm/bulan) DAS Keduang Bulan Mei Tahun 2000-2013 ... 31

Tabel 4.6a. Curah Hujan Wilayah Bulanan (mm/bulan) DAS Keduang Pada Bulan Januari-Juni ... 32

Tabel 4.6b. Rekapitulasi Curah Hujan Wilayah Bulanan (mm/bulan) DAS Keduang Pada Bulan Juli-Desember ... 32

Tabel 4.7. Jumlah Hari Hujan Bulanan DAS Keduang Tahun 2000-2013 ... 33

Tabel 4.8. Data SuhuUdara (oC) Wilayah Wonogiri... 34

Tabel 4.9. Data Kelembaban Udara Relatif (%) Wilayah Wonogiri ... 34

Tabel 4.10. Data KecepatanAngin (m/dt)Wilayah Wonogiri... 34

Tabel 4.11. Data PenyinaranMatahari (%) Wilayah Wonogiri ... 35

Tabel 4.12. Tai Untuk Suhu Udara 20°C-29ºC ... 37

Tabel 4.13. Tdp Kelembaban Relatif ... 38

Tabel 4.14. FungsiKecepatanAngin ... 39

Tabel 4.15. aaHsh x₁₀-2_... ₃₉

(13)

commit to user

Tabel 4.17. Rekapitulasi Debit Simulasi Bulanan Metode Mock DAS

Keduang Tahun 2000-2013 ... 45

Tabel 4.18. Perhitungan Ambang Batas Q50 dan Debit Andalan dengan

Rumus Weibul Tahun 2000 ... 46

Tabel 4.19. Akumulasi Ambang Batas Tahunan dengan Rumus Weibul

Tahun 200-2013 ... 47

Tabel 4.20. Defisit dan Surplus Bulanan Tahun 2000 ... 48

Tabel 4.20. Defisit dan Durasi Kekeringan Bulanan Tahun 2000 ... 48

Tabel 4.21. Defisit dan Durasi Kekeringan Tahunan Tahun 2000-2013 .... 49

Tabel 4.22. Kriteria Kering Tahun 2000-2013 ... 49

Tabel 4.23. Rekapitulasi IKH 1 dan IKH 2 Tahun 2000-2013 ... 51

Tabel 4.24. Rekapitulasi Derajad Ketajaman Kekeringan Tahun 2000-2013 52

(14)

commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Peta DAS Keduang ... 3

Gambar 2.1. Cara Poligon Thiessen ... 11

Gambar 3.1. Peta Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang ... 19

Gambar 3.2. Diagram Alir Tahapan Penelitian ... 21

Gambar 4.1. Peta Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo Sub DAS Keduang 23 Gambar 4.2. Kurva Massa Ganda Sta.Ngadirojo ... 28

Gambar 4.3. Poligon Thiessen DAS Keduang dengan Tiga Stasiun Hujan... 29

Gambar 4.4. Grafik Ambang Batas Tahun 2000 ... 47

(15)

commit to user

DAFTAR NOTASI

= kemiringan tekanan uap air jenuh yang berlawanan dengan kurva tt temperatur pada temperatur udara (mmHg/0C)

α =albedo (koefisien reaksi), tergantung pada lapisan permukaan yyyang ada untuk rumput = 0,25

= berdasarkan suhu udara rata-rata bulanan = konstanta Bowen (0,49 mmHg/0C)

L-1 = panas laten dari penguapan (longley/minutes) μ2 = kecepatan angin pada ketinggian 2m di atas tanah ash x f(r) = berdasarkan letak lintang dan radiasi matahari

AN = luasmasing-masingpoligon (Km2)

Aw = luaswilayah (Km2)

E =perbedaan antara evapotranspirasi terbatasdengan eeevapotranspirasipotensial (mm)

Eto = Indek evaporasi yang besarnya sama dengan evpotranspirasi dari rr rumput yang dipotong pendek (mm/hr)

Ep = evapotranspirasipotensial (mm)

Eq = evaporasi terhitung pada saat temperatur permukaan sama dengan tt temperatur udara (mm/hr)

Et = evapotranspirasiterbatas (mm), f(μ2 ) =berdasarkan μ2

f (Tai) = efek dari temperatur radiasi gelombang panjang f (Tdp) =berdasarkan harga Pzwa

f (m) = efek dari angka nyata dan jam penyinaran matahari terang mmaksimum pada radiasi gelombang panjang

=jaringan radiasi gelombang pendek (longley/day)

= (Tai) x f (Tdp) x f (m) IKH =indeks kekeringan hidrologi, K = faktor resesi aliran tanah

m = nomor urut data setelah diurutkan dari besar ke kecil.

(16)

commit to user N = jumlahstasiunpencatathujan. n = jumlah tahun data,

PZwa] sa = berdasarkan suhu udara rata-rata bulanan

PZwa = PZwa] sa x kelembaban udara relatif rata-rata bulanan Pr = probabilitas, %,

P = hujan wilayah (mm),

PN = hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),

qt = aliran air tanah pada waktu bulan ke-t, qo = aliran air tanah pada awal bulan (bulan ke-0), r = lama penyinaran matahari relatif