SIMULASI PENGARUH TATA GUNA LAHAN TERHADAP DEBIT BANJIR DI DAS KEDUANG.

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

SIMULASI PENGARUH TATA GUNA LAHAN

TERHADAP DEBIT BANJIR DI DAS KEDUANG

(

Simulated Effects Of Land Use Against Flood DischargeIn Keduang Watershed)

SKRIPSI

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

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh:

RATIH BANIVA

I1110037

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

SIMULASI PENGARUH TATA GUNA LAHAN TERHADAP DEBIT BANJIR DI DAS KEDUANG

(Simulated Effects Of Land Use Against Flood DischargeIn Keduang Watershed)

SKRIPSI

Disusun Oleh :

RATIH BANIVA

NIM I 1110037

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Rabu, 24 April 2013 :

1. Prof.Dr.Ir. Sobriyah, MS __________________

NIP. 19480422 198503 2 001

2. Ir. Susilowati, Msi __________________ NIP. 19480610 198503 2 001

3. Ir. Suyanto, MM __________________

NIP. 19520317 198503 1 001

4. Ir. Adi Yusuf Muttaqien, MT __________________

NIP. 19581127 198803 1 001

Mengetahui, Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Ketua Program S1 Non-Reguler Fakultas Teknik UNS Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT Edy Purwanto, ST, MT

(3)

DAS Keduang mengalami kondisi kritis yang ditunjukkan dengan sering terjadinya banjir karena adanya tutupan lahan berupa tanaman keras di DAS Keduang hanya tersisa kurang dari 10% selebihnya menjadi ladang sehinga menyebabkan berkurangnya resapan air (Alwin Darmawan, 2009). Kejadian banjir yang melanda wilayah DAS Keduang mengakibatkan kerusakan, salah satunya terjadi pada Jembatan Keduang. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) Mendapatkan hasil kalibrasi koefisien C pada debit dan volume terhitung, (2) Mendapatkan hasil perbandingan debit dan volume yang dihasilkan dari pengukuran dan simulasi perubahan tata guna lahan, (3) Mendapatkan tata guna lahan yang tepat guna mengurangi debit banjir DAS Keduang.

Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kuantitatif. Tahapan penelitian yang dilaksanakan dengan pengumpulan data peta topografi, peta tata guna lahan terakhir,

Automatic Water Level Recorder (AWLR), Automatic Rainfall Recorder (ARR).

Selanjutnya dilakukan analisis data dengan mencari pasangan data AWLR (terukur) dan ARR pada waktu yang sama. Hasil debit terukur dari data AWLR menggunakan rumus rating curve dan untuk menghitung debit digunakan metode time area. Kalibrasi koefisien (C) terukur dan terhitung mempunyai tingkat kesalahan yang ditetapkan sebesar 10-20%. Selanjutnya dilakukan simulasi dengan tiga alternatif tata guna lahan. Pemilihan tata guna lahan dari ketiga alternatif dibandingkan dengan hasil terukur. Nilai debit puncak dan volume air terendah dapat dipilih sebagai tata guna lahan yang tepat guna mengurangi debit banjir DAS Keduang.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai koefisien aliran (C) pada tiap-tiap

isochrone yaitu pada isochrone 1, C = 0,60, isochrone 2, C = 0,53, isochrone 3, C =

0,66, isochrone 4, C = 0,51, isochrone 5 = 0,42, isochrone 6 = 0,40. Penurunan hasil simulasi terhadap debit dan volume terukur pada kejadian 14-15 Februari 2011 adalah simulasi 1: volume aliran 5,35% dan debit puncak 10,20%. Simulasi 2: volume aliran 12,14% dan debit puncak 14,73%. Simulasi 3: volume aliran 13,99% dan debit puncak 15,98%. Simulasi 3 dianggap lebih tepat digunakan guna mengurangi banjir di DAS Keduang karena mempunyai persentase penurunan terendah.

(4)

commit to user

vii

ABSTRACT

Ratih Baniva, 2013, Simulated Effects Of Land Use Against Flood DischargeIn

Keduang Watershed. Final project. Department of Civil Engineering, Faculty of

Engineering. University of Sebelas Maret Surakarta.

Keduang watershed suffered critical condition which indicated by the frequent occurrence of flooding land and it covered by the perennials in Keduang left less than 10% into the fields led to reduce water infiltration (Alwin Darmawan, 2009). Floods hit parts of the Keduang watershed cause damage, which occurred on Keduang Bridge. The purpose of this studies are (1) Getting the calibration coefficient (C) on discharge and the volume calculated, (2) Getting the discharge ratio and volume resulting from the measurement and simulation of land-use change, (3) Obtain appropriate land use to reduce Keduang watershed flood discharge.

This research is quantitative descriptive. Stages of research conducted with data collection topographic maps, the last land used, Automatic Water Level Recorder (AWLR), Automatic Rainfall Recorder (ARR). Then analyzed the data by looking for pairs of AWLR (measured) and ARR at the same time. Discharge measured results of using formulas AWLR rating curve and calculate the discharge used to time area method. Calibration coefficient (C) have measured and calculated the error rate was set at 10-20%. Then performed simulations with three alternative land use. The selection of the three land use alternatives compared with the measured results. Peak discharge values and the lowest water volume can be selected as the appropriate land use in order to reduce flood discharge of Keduang watershed.

The results showed that the flow coefficient (C) on each isochrone isochrone is at 1, C = 0,60, isochrone 2, C = 0,53, isochrone 3, C = 0,66, isochrone 4, C = 0,51, isochrone 5, C = 0,42, isochrone 6, C = 0,40. The decrease of this simulation results against measured discharge and volume on the incidence of 14 to 15 February 2011 was the first simulation: 5,35% flow volume and peak discharge 10,20%. Simulation 2: volume flow of 12,14% and 14,73% peak discharge. Simulation 3: volume flow of 13,99% and 15,98% peak discharge. Simulation 3 is considered more appropriate to use in order to reduce flooding in the Keduang watershed because it is the lowest reduction percentage.

(5)

LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Pustaka ... 4

2.2. Landasan Teori ... 6

2.2.1. Siklus Hidrologi ... 6

2.2.2. Perencanaan Daerah Aliran Sungai ... 8

2.2.3. Analisis Distribusi Curah Hujan ... 11

2.2.4. Alat Pengukur Tinggi Muka Air ... 13

2.2.5. Pembuatan Liku Kalibrasi (Rating Curve) ... 13

(6)

commit to user xi

2.2.6.1. Metode Rasional ... 14

2.2.6.1.1 Hidrograf Rasional ... 17

2.2.6.2. Metode Time-Area ... 19

2.2.7. Kalibrasi Koefisien Aliran (C) ... 22

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian ... 24

3.2. Metodologi Penelitian ... 24

3.2.1. Jenis Penelitian ... 24

3.2.2. Pengumpulan Data ... 25

3.2.3. Analisis Data ... 25

BAB 4 ANALISIS DATA 4.1. Analisis Data Hujan ... 29

4.1.1. Ketersediaan Data Hujan ... 29

4.2. Input Data Debit ... 30

4.3. Analisa Debit Rancangan ... 33

4.3.1. Metode Time-Area ... 33

4.3.2. Koefisien Aliran ... 35

4.3.3. Kalibrasi Koefisien Aliran (C) ... 40

4.4. Simulasi Tata Guna Lahan ... 47

4.4.1. Simulasi 1 ... 47

4.4.2. Simulasi 2 ... 52

4.4.3. Simulasi 3 ... 58

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 68

5.2. Saran ... 68

(7)

commit to user xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Derajad Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan ... 12 Tabel 2.2. Koefisien Aliran (C) ... 15 Tabel 2.3. Proses Hujan-aliran dari tiap isochrone ... 22 Tabel 4.1. Data Hujan Jam-Jaman Stasiun Jatisrono Tanggal 14-15 Februari

2011 ... 30 Tabel 4.2. Data Hujan Jam-Jaman Stasiun Jatisrono Tanggal 14 Desember

2011 ... 30 Tabel 4.3. Data Debit Stasiun Ngadipiro Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 31 Tabel 4.4. Data Debit Stasiun Ngadipiro Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 32 Tabel 4.5. Nilai Koefisien Aliran (C) Pada Isochrone 1 Pada Hitungan Awal . 35 Tabel 4.6. Hasil Perhitungan Koefisien Aliran (C) pada tiap isochrones

Pada Hitungan Awal ... 36 Tabel 4.7. Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Februari

2011 ... 37 Tabel 4.8. Hasil Debit Terhitung dan Debit Terukur Tanggal 14-15 Februari

2011 37

Tabel 4.9. Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Desember

2011 ... 38 Tabel 4.10. Hasil Debit Terhitung dan Debit Terukur Tanggal 14-15

Desember 2011 ... 39 Tabel 4.11. Selisih Volume, Debit puncak dan Waktu Puncak Pada Hidrograf

Pasangan Hujan Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 40 Tabel 4.12. Selisih Volume, Debit puncak dan Waktu Puncak Pada Hidrograf

Pasangan Hujan Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 40 Tabel 4.13. Nilai Koefisien Aliran (C) Pada Isochrone 1 Setelah Kalibrasi ... 41 Tabel 4.14. Hasil Perhitungan Koefisien Aliran (C) Tiap Isochrone Setelah

Kalibrasi ... 42 Tabel 4.15. Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Februari

(8)

commit to user xiii

Tabel 4.16. Hasil Debit Terhitung dan Debit Terukur Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 43 Tabel 4.17. Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Desember

2011 ... 44 Tabel 4.18 Hasil Debit Terhitung dan Debit Terukur Tanggal 14-15

Desember 2011 ... 45 Tabel 4.19 Selisih Volume, Debit puncak dan Waktu Puncak Pada Hidrograf

Pasangan Hujan Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 46 Tabel 4.20 Selisih Volume, Debit puncak dan Waktu Puncak Pada Hidrograf

Pasangan Hujan Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 46 Tabel 4.21 Nilai Koefisien Aliran (C) Pada isochrone 1 Simulasi 1 ... 48 Tabel 4.22 Hasil Koefisien Aliran (C) Tiap Isochrone Simulasi 1 ... 49 Tabel 4.23 Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Februari 2011

Pada Simulasi 1 ... 49 Tabel 4.24 Debit Pada Simulasi 1 Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 50 Tabel 4.25 Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Desember

2011 Pada Simulasi 1 ... 51 Tabel 4.26 Debit Pada Simulasi 1 Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 51 Tabel 4.27 Hasil Volume, Debit puncak dan Waktu Puncak Pada Simulasi 1 ... 52 Tabel 4.28 Nilai Koefisien Aliran (C) Pada Isochrone 1 Simulasi 2 ... 53 Tabel 4.28 Nilai Koefisien Aliran (C) Pada Isochrone 1 Simulasi 2 (Lanjutan) 54 Tabel 4.29 Nilai Koefisien Aliran (C) Pada Tiap Isochrone Simulasi 2 ... 54 Tabel 4.30 Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Februari 2011

Pada Simulasi 2 ... 55 Tabel 4.31 Debit Pada Simulasi 2 Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 55 Tabel 4.32 Analisa Time Area Kejadian Pasangan hujan 14-15 Desember

2011 Pada Simulasi 2 ... 56 Tabel 4.33 Debit Pada Simulasi 2 Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 57 Tabel 4.34 Hasil Volume, Debit Puncak dan Waktu Puncak Pada Simulasi 2... 58 Tabel 4.35 Nilai Koefisien Aliran (C) Pada Isochrone 1 Simulasi 3 ... 59 Tabel 4.36 Nilai Koefisien Aliran (C) Tiap Isochrone Simulasi 3 ... 60 Tabel 4.37 Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Februari 2011

(9)

commit to user xiv

Tabel 4.38 Debit Pada Simulasi 3 Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 61 Tabel 4.39 Analisa Time Area Kejadian Pasangan Hujan 14-15 Desember

2011 Pada Simulasi 3 ... 62 Tabel 4.41 Nilai Volume Debit Puncak dan Waktu Puncak Pada Simulasi 3 ... 63 Tabel 4.42 Prosentase Penurunan Volume Limpasan Dan Debit Puncak Pada

Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 14-15 Februari 2011 Pada

terukur dan Alternatif ... 64 Tabel 4. Prosentase Penurunan Volume Limpasan dan Debit Puncak

Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 14-15 Desember 2011 Pada

(10)

commit to user xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Siklus Hidrologi ... 6

Gambar 2.2. Pengaruh Bentuk DAS pada Aliran Permukaan ... 9

Gambar 2.3. Pengaruh Kerapatan Saluran Hidrograf Aliran Permukaan ... 10

Gambar 2.4. Hidrograf Aliran Tipikal dengan tc=dh ... 17

Gambar 4.2. Hidrograf Aliran Ngadipiro Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 32

Gambar 4.3. Hidrograf Aliran Ngadipiro Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 33

Gambar 4.4. Peta Pembagian Isochrone ... 34

Gambar 4.5. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 38

Gambar 4.6. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 39

Gambar 4.7. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Februari 2011 ... 44

Gambar 4.8. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Desember 2011 ... 45

Gambar 4.9. Landuse Simulasi 1 ... 47

Gambar 4.10. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Februari 2011 (Simulasi 1) .. 50

Gambar 4.11. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Desember 2011 (Simulasi 1) 52 Gambar 4.12. Landuse Simulasi 2 ... 53

Gambar 4.13. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Februari 2011 (Simulasi 2) .. 56

Gambar 4.14. Hidrograf Keluaran Tanggal 14-15 Desember 2011 (Simulasi 2) 57 Gambar 4.15. Landuse Simulasi 3 ... 58

(11)

commit to user xvi

Gambar 4.18. Perbandingan Volume Aliran Pada Simulasi dan Terukur Pada Pasangan Hujan 14-15 Februari 2011 ... 64 Gambar 4.19. Perbandingan Debit Puncak Pada Pada Simulasi dan Terukur Pada

Pasangan Hujan 14-15 Februari 2011 ... 65 Gambar 4.20. Perbandingan Volume Aliran Pada Simulasi dan Terukur Pada

Pasangan Hujan 14-15 Desember 2011 ... 66 Gambar 4.21. Perbandingan Debit Puncak Pada Pada Simulasi dan Terukur Pada