commit to user
PENELUSURAN BANJIR DENGAN
MENGGUNAKAN METODE KINEMATIK DI
DAERAH ALIRAN SUNGAI TEMON
WONOGIRI
(Flood Routing With Kinematic Method on Temon Wathershed Wonogiri)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh :
VIRDYA NURLAILY ANDROMEDA
I 1113090
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
viii
PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan penelitian
dengan judul “Penelusuran Banjir dengan Menggunakan Metode Kinematik di Daerah Aliran Sungai Temon Wonogiri”. Penelitian ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk meraih gelar Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyusunan laporan ini, penyusun banyak menerima bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penyusun ucapkan terima kasih kepada :
1. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani., MT selaku dosen pembimbing 1 yang telah memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi
2. Ir. Solichin, MT selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.
3. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS,
4. Seluruh pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang telah membantu kelancaran tugas kerja hingga terwujudnya laporan ini.
Penyusun menyadari keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penyusun miliki sehingga masih ada kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta, Januari 2016
commit to user
vi ABSTRAK
Virdya Nurlaily Andromeda, Dr. Rr. Rintis Hadiani, MT dan Ir. Solichin, MT, 2016. Penelusuran Banjir dengan Menggunakan Metode Kinematik di Daerah Aliran Sungai Temon Wonogiri. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Tata guna lahan di DAS Temon yang semula adalah lahan terbuka yang berupa kawasan hutan, telah banyak dialih fungsikan sebagai lahan pemukiman, tegalan, dan pekarangan. Dampak dari perubahan tata guna lahan adalah terjadinya penurunan kemampuan tanah untuk meresap air (infiltrasi). Selain itujika terjadi intensitas hujan yang cukup tinggi, maka volume aliran permukaan juga akan meningkat. Hal inilah yang dapat menyebabkan terjadinya potensi banjir.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui debit banjir rencana sesuai kala ulang dari perhitungan analisis Hidrograf Satuan Sintesis metode Soil Consenvation Service (SCS) dan mengetahui bagaimana model penelusuran banjir dengan menggunakan meode kinematik.
Penelitian ini menggunakan metode kinematik untuk mengetahui penelusuran banjir di DAS Temon, khususnya Sungai Temon,Wonogiri yang sudah dibagi menjadi beberapa pias (titik yang ditinjau). Dalam perhitungan menggunakan metode kinematik memakai dasar persamaan Saint-Vennant.
Berdasarkan analisis data, dapat disimpulkan bahwa: hasil debit dengan menggunakan metode Soil Conservation Service (SCS) yang dijadikan debit masukkan pada penelusuran banjir kinematik, didapatkan terbesar pada kala ulang 5 tahun & 20 tahun adalah: 141,257 m3/detik dan 197,3853 m3/detik. Persamaan modelnya dapat dinyatakan dengan persamaan jarak dan elevasi maksimum kala ulang 5 tahun dengan h = 289,3.L-0,70 dan h = 410,8 L-0,71 untuk kala ulang 20 tahun. Kemudian persamaan antara debit dan elevasi kala ulang 5 tahun didapatkan h = 0,070 Q0,716 dan kala ulang 20 tahun adalah h = 0,067 Q0,721.
Keandalan model hubungan jarak dengan elevasi maksimum kala ulang 5 ataupun 20 tahun sebesar 95%. Namun untuk model hubungan debit dengan elevasi maksimum pada kala ulang 20 tahun memiliki keandalan 99,95%, namun pada kala ulang 5 tahun tidak andal.
commit to user
vii
ABSTRACT
Virdya Nurlaily Andromeda, Dr. Rr. Rintis Hadiani, MT dan Ir. Solichin, MT, 2016. Flood Routing with Kinematic Method on Temon Watershed Wonogiri. Final Project. Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret University, Surakarta.
Land use watershed area that initially Temon is open land in the form of a forest area, has been widely dubbed enable the settlement of land, moor, and yards. The impact of changes in land use is the reduction of the ability of soil to seep water (infiltration). In addition, in case of rain intensity is high enough, then the volume of surface flow (run off) will also increase. This can lead to the occurrence of potential flooding.
This study aims to understand discharge flood according to the time of the equation hidrograf synthesis analysis of the soil conservation service (SCS) and knowing how model of flood routing using kinematic method.
This research using kinematic method to know the research for flooding in Temon Watershed, especially in Temon River, Wonogori already divided into several point (point that reviewed). In computation, uses the kinematic method wearing basic Saint-Vennant equation.
Based on the analysis of the data, it can be concluded that: result by using the Soil Conservation Service (SCS) method used as the inflow flood routing with kinematic method, obtained largest in period 5 and 20 year is: 141,257 m3/sec and 197,3853m3/sec. The equation for model can be expressed by the equation distance and elevation when the maximum period 5 year is h = 289,3.L-0,70 dan h = 410,8 L-0,71 for period 20 years. Then the equation between discharge and evaluation period 5 year was obtained h = 0,070 Q0,716 dan period 20 year is h = 0,067 Q0,721. The reliability of correlation model of distance and maximum elevation when 5 and 20 year is 95 %. But for correlation of discharge with maximum elevation period 20 year have the realibility of 99,95%, but in 5 years
can’t reliable.
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR NOTASI ... xiv
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah ... 3
1.4. Tujuan ... 3
1.5 Manfaat ... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
2.2. Landasan Teori ... 8
2.2.1. Data Hujan ... 9
2.2.2 Uji Kepanggahan (Konsistensi) ... 9
commit to user
ix
2.2.5. Pemilihan Jenis Distribusi Sebaran ... 14 2.2.5.1 Distribusi Normal ... 14
2.2.5.3 Distribusi Gumbell …………..……… 2.2.5.4 Distribusi Log Pearson Tipe III ……... Uji Kecocokan Sebaran ...
Analisis Frekuensi Hujan ……...
Analisis Pola Hujan ...
2.2.8.1 Intensitas Hujan Metode Mononobe ….
2.2.8.2 Alternating Block Method(ABM) …... Perhitungan Debit Banjir Rencana Hidrograf Satuan Sintesis Soil Consevation Service
(HSS SCS) ………... Penelusuran Banjir dengan Metode Kinematik.…
2.2.10.1 Persamaan Metode Kinematik………... 2.2.10.2 Persamaan Debit ………..……… Model Banjir ………..………..……..…
2.2.11.1 Model Hubungan Debit dengan Tinggi m
Air ………
2.2.11.2 Model Hubungan Jarak dengan Tinggi muka Air………..… Lokasi Penelitian ...
commit to user
x BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1. 4.2
Analisis Data Penelitian ... Uji Kepanggahan Data Hujan ...
30 30 4.3. Poligon Thieseen …………...
4.3.1. Plotting Poligon Thiessen ...
4.3.2. Perhitungan Poligon Thiessen ...
33 33 34
4.4. Hujan Wilayah ... 35
4.5. Perhitungan Parameter Statistik ... 37
4.6. Uji Kecocokan Sebaran Smirnov-Kolmogrof ... 39
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Tabel 2.2
Novelty Penelitian Penelusuran Banjir ……….. Nilai Kritik Q untuk Uji Kepanggahan ………...
7 10 Tabel 2.3. Parameter Statistik untuk Menentukan Jenis Distribusi … 14 Tabel 2.4.
Tabel 4.1
Tabel Nilai ∆Kritis Uji Kecocokan Smirnov-Kolmogorof. Data Hujan Tahunan Stasiun Hujan DAS Temon………..
16 30 Tabel 4.2. Uji Kepanggahan Pada Stasiun Pencatat Hujan Baturetno. 31 Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Pada Stasiun Pencatat Hujan
Batuwarno ……….. 32
Tabel 4.4. Tabel 4.5. Uji Kepanggahan Pada Stasiun Pencatat Hujan Ngancar Koefisien Thiessen Stasiun Hujan ………. 32 34 Tabel 4.6. Hujan Wilayah pada DAS Temon ……… 36
Tabel 4.7. Perhitungan Uji Statistik ……… 37
Tabel 4.8. Perhitungan Uji Validitas ………... 38
Tabel 4.9. Hasil Pemilihan Jenis Distribusi Hujan……….. 39
Tabel 4.15. Alternating Block Method(20 Tahun) …….…………... 43
Tabel 4.16. Tabel 4.17. Perolehan Parameter HSS SCS ………..… Variabel Pokok DAS Temon Metode HSS SCS …….….. 45 47 Tabel 4.18. Perhitungan Unit Hidrograf HSS SCS………..………….. 48
commit to user
xii .
Tabel 4.23. Debit dan Tinggi muka air Muka Air Maksimum (20
Tahun)………. 59 Tabel 4.24. Jarak dan Tinggi muka air Muka Air Maksimum (5
Tahun) ……… 60 Tabel 4.25. Jarak dan Tinggi muka air Muka Air Maksimum (20
Tahun)………. 61
Tabel 4.26. Interval Kepercayaan Model dengan Signifikan α=0,05%
(5 Tahun) ... 64 Tabel 4.27. Interval Kepercayaan Model dengan Signifikan α=0,05%
(20 Tahun) ………..…… 65 Tabel 4.28. Interval Kepercayaan Model dengan Signifikan α=5%
(5 Tahun)……….…… 68 Tabel 4.29. Interval Kepercayaan Model dengan Signifikan α=5%
commit to user
Pembagian Daerah dengan Cara Poligon Thissen …….… Koefisien Kurtosis ……….. Skema Penyelesaian Linear dengan 4 Titik Tinjauan
12 14 21 Gambar 3.1. Peta Lokasi Penelitian……….. 25 Gambar 3.2. Diagram Alir Analisis Data ……….. 29 Gambar 4.1. Poligon Thiessen DAS Temon dengan Tiga Stasiun Hujan 34
Grafik Pola Hujan (ABM) 20 Tahunan ………
Grafik Hidrograf Satuan Sintetik SCS ……….. Hidrograf Satuan Sintesis (HSS) SCS ……….. Pembagian Pias Model Sungai ……….
Sketsa Perhitungan Pias Ke-1 ……….. Grafik Hubungan Inflow dengan Outflow Pada Perhitungan Penelusuran Banjir Q20 Pias Ke-1 …………
Skema Kotak Hasil Penelusuran Banjir Metode Kinematik Sketsa Perhitungan Iterasi Pias Ke-1 ……… Sketsa Tinggi Muka Air Maksimum (h) Tiap Pias pada Q5.. Sketsa Tinggi Muka Air Maksimum (h) Tiap Pias pada Q20 Grafik Hubungan Tinggi Muka Air Maksimum dan Debit Grafik Interval Kepercayaan Model (5 Tahun) ……….. Grafik Interval Kepercayaan Model (20 Tahun) ………
commit to user
xiv
DAFTAR NOTASI
= nilai komulatif penyimpangan, = lebar permukaan sungai (m)
Yi = data hujan ke-i, Y = data hujan rerata –i, S = standar deviasi,
P = hujan wilayah (mm),
̅ = tinggi curah hujan rata-rata area ,
PN = hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),
Aw = luas wilayah (Km2),
AN = luas masing-masing poligon (Km2),
X = tinggi hujan rerata, C = koefisien thiessen,
Cs = koefisien skewness/kemencengan,
Cv = koefisien variasi,
Ck = koefisien kurtosis,
Xi = data hujan ke-i,
X = data hujan rerata –i, G = koefisien kemencengan,
K = variabel standar untuk X menurut G, k = jumlah data ,k=1,2,3,…,n,
n = jumlah data curah hujan, n=1,2,3,…,n,
X1,X2,X3 = data-data,
P = peluang terjadinya,
D0 = nilai Kritis,
= derajat Kepercayaan, A = luas area (km2),
commit to user
xv I = intensitas Hujan,
R24 = tinggi hujan rancangan dalam 24 jam,
S = infiltrasi maksimum yang mungkin terjadi (cm), CN = curve number
P = kedalaman hujan (mm),
Pe = kedalaman hujan efektif (mm), L = panjang sungai (km),
Tc = waktu konsentrasi (menit), Tp = waktu puncak (jam), qp = debit puncak (in),
Q = debit puncak limpasan (m3/detik),
β = koefisien momentum ,
∆t = interval waktu (detik),
∆x = interval jarak (meter),
N = koefisien kekasaran manning,
S0 = kemiringan (slope) dasar aliran,
i = step jarak,
j = step wantu, R = jari-jari hidrolis,
tp = nilai t dari daftar distribusi pada p = ½ (1+ɤ) dan dk = n-1
