Pemetaan Angka Keamanan Lereng dengan Pengaruh
Curah Hujan Data
Tropical Rainfall Measuring Mission
(Studi Kasus: Bukit Ganoman, Desa Koripan, Kecamatan Matesih,
Kabupaten Karanganyar)
Slope Safety Factor Mapping with Influence of Tropical Rainfall Measuring Mission Rain Data
(Case Study: Ganoman Hill, Koripan Village, Matesih Districts, Karanganyar Regency)
SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
RAMADHANI FEBRIAN DWINANDA
NIM I0113107
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini merupakan hasil karya penelitian sendiri dan dilakukan dengan sungguh-sungguh sebagai persyaratan dalam menempuh gelar kesarjanaan di perguruan tinggi. Sepanjang pengetahuan saya, tidak terdapat karya ilmiah atau pendapat orang lain, kecuali yang tertulis dan diacu dalam naskah ini, serta ditulis dalam daftar pustaka. Apabila tidak sesuai maka saya sanggup menerima sanksi sesuai dengan hukum yang berlaku.
Surakarta, November 2017
v
KATA MUTIARA
“Dunia itu sementara, akhiratlah yang selamanya.
Hidup terlalu singkat untuk membenci seseorang. Jangan hiraukan yang
mencacimu, pembalasan hanya sia-sia.
Tetap berusaha sekeras mungkin, karena apapun hasilnya, percayalah
Allah SWT selalu memberikan yang terbaik.
2017-vi
PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan kepada :
Bapak Juli Sasmito selaku Ayah dan Ibu Nur Faizah selaku Mama,
Mas Ivan dan Kevin,
Tim Skripsi AngIngEng
Belinda dan Jalu,
Kerabat Bertualang dan Kerabat DOTA 2 Sipil’13
Anak Sipil’13,
Tim Magang LRT,
Tim Kijang,
Tim KKN Rinca 2017,
Teman-teman,
Dan semua orang yang mendukung dan mendo’akan saya.
vii ABSTRAK
Ramadhani Febrian Dwinanda, 2017, Pemetaan Angka Keamanan Lereng dengan Pengaruh Curah Hujan Data Tropical Rainfall Measuring Mission, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Tanah longsor sudah menjadi bencana alam yang relatif sering terjadi di Indonesia. Curah hujan di Indonesia tergolong tinggi dan berpotensi memicu kelongsoran. Daerah rawan longsor dapat diketahui dengan peta safety factor. Saat ini teknologi sangat berkembang sehingga peta SF dapat dikembangkan dengan mudah. Masyarakat dapat lebih waspada dengan mengakses petaSF.
Pembuatan petaSF pada penelitian ini memerlukan parameter tanah seperti nilai kohesi (c) dan sudut gesek tanah (φ) dari sampel tanah tidak terganggu. Penelitian ini juga memanfaatkan data sekunder sifat mekanis tanah penelitian sebelumnya. Data curah hujan hasil observasi satelit TRMM menjadi sumber nilai curah hujan. Curah hujan ini diuji homogenitas RAPS dan dianalisis dengan metode Green-Ampt untuk mendapatkan kedalaman tanah jenuh. Data ketinggian dan kemiringan didapat dari ASTER GDEM
Kabupaten Karanganyar. Analisis kestabilan lereng menggunakan program GeoStudio. Selanjutnya, nilai-nilaiSFyang didapat dari programGeoStudiodiolah untuk pembuatan peta kerawanan longsor. Semakin kecil nilaiSF, maka semakin tinggi risiko kelongsoran.
Hasil penelitian pemetaan SF menunjukkan daerah Bukit Ganoman, Desa Koripan, Kecamatan Matesih, Kabupaten Karangnanyar, memiliki beberapa titik yang rawan longsor. Lokasi pemukiman dan persawahan berada di daerah stabil (SF > 1,25), namun perkebunan memiliki beberapa titik dengan SF kategori kritis dan labil. Terdapat badan Jalan Raya Matesih - Tawangmangu yang berada di titik dengan SF labil (SF < 1,07) dimana lokasi tersebut mengalami kelongsoran sehingga penelitian ini terbukti cukup valid untuk dijadikan acuan mitigasi bencana tanah longsor di Bukit Ganoman.
viii ABSTRACT
Ramadhani Febrian Dwinanda, 2017, Slope Safety Factor Values Mapping with Influence of Tropical Rainfall Measuring Mission Rain Data, Essay, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret Surakarta University.
Landslide becomes the most natural disaster that occured oftenly in Indonesia. Indonesia considered to have a higher amount of rainfall that probably triggering a landslide. Areas that prone to landslide can be identified using safety factor map. SF map is easily to developed in this high technology era. Public will be more aware after accessing the SF map.
To create SF map, this research uses soil parameter such as cohesion (c) and friction angle (φ) value from undisturbed soil sample. This research also uses secondary data of soil mechanic property from previous research. The rainfall data observed by TRMM satellite was used as precipitation input parameter. These rain data was homogenic tested using RAPS and using Green-Ampt method to get saturated soil layer depth. The elevation and slope data was obtained from ASTER GDEM Karanganyar Regency. To analysed slope stability, GeoStudio program is utilized. Further more, these SF values obtained from GeoStudio was used to create landslide risk map. The lower SF value, the higher risk to landslide.
The result of SF mapping shows that Bukit Ganoman, Koripan Village, Matesih District, Karanganyar Regency has several points that prone to landslide. The population areas and rice fields around Ganoman Hill are in stable area (SF > 1,25), nevertheless the crop field has several points with critical and unstable areas. There is segment of Matesih - Tawangmangu Primary Road that located on unstable areas (SF < 1,07) where the landslide was occured, so this research is proven to be valid enough as a reference for landslide mitigation in Ganoman Hill.
ix
PRAKATA
Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji bagi Allah SWT atas nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. Penyusunan skripsi berjudul “Pemetaan Angka Keamanan Lereng dengan Pengaruh Curah Hujan Data Tropical Rainfall Measuring Mission” ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tentu dengan bantuan dari berbagai pihak sehingga penulis dalam kesempatan ini berterima kasih kepada : 1. Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta;
2. R. Harya Dananjaya H. I., S.T., M.Eng., selaku Pembimbing Skripsi I; 3. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, M.T., selaku Pembimbing Skripsi II;
4. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T., selaku Penguji Skripsi II; 5. Ir. Agus P. Saido, M.Sc., selaku Penguji Skripsi III;
6. Ir. Agus Sumarsono, M.T., selaku Pembimbing Akademik;
7. Keluarga yang selalu mendo’akan, mendukung, dan mendampingi saya; 8. Bapak Ibu Dosen yang membimbing dan mengajar saya selama kuliah; 9. Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan ada nilai yang membangun bagi penulis dan pembaca agar dapat mengembangkan ilmu pengetahuan bersama.
Surakarta, November 2017
x
BAB 1 PENDAHULUAN... 1
1.1 Latar Belakang Masalah... 1
1.2 Rumusan Masalah...3
1.3 Batasan Masalah... 3
1.4 Tujuan Penelitian... 4
1.5 Manfaat Penelitian... 4
1.5.1 Manfaat Teoritis...4
1.5.2 Manfaat Praktis... 4
BAB 2 LANDASAN TEORI...5
2.1 Tinjauan Pustaka...5
2.2 Dasar Teori...10
2.2.1 Lereng... 10
2.2.2 Kelongsoran Lereng...10
2.2.3 Stabilitas Lereng... 11
2.2.4 Metode Persentil (Tingkat Kepercayaan 95%)...12
2.2.5 Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM)...13
2.2.6 Uji HomogenitasRAPS...14
xi
2.2.8 AnalisisGreen-Ampt...16
2.2.9 MetodeMorgenstern-Price...19
2.2.10 ASTER GDEM... 22
2.2.11 SIG... 24
2.2.12 Peta RBI...25
BAB 3 METODE PENELITIAN... 26
3.1 Lokasi Penelitian...26
3.2 Alat Bantu Penelitian... 28
3.3 Metode Pengumpulan Data...29
3.3.1 Data Primer... 29
3.3.2 Data Sekunder...29
3.4 Analisa Data...30
3.4.1 Analisa Data Parameter Tanah...30
3.4.2 Mencari Curah Hujan denganTRMM...30
3.4.3 Menentukan Kemiringan Lereng dengan SIG... 31
3.4.4 Perhitungan Tebal Tanah Jenuh dengan MetodeGreen-Ampt... 31
3.4.5 Analisis Stabilitas Lereng dengan ProgramGeoStudio Slope/W...31
3.4.6 Pemetaan Faktor Keamanan (SF)... 32
3.5 Tahapan Penelitian...32
3.6 Diagram Alir Tahapan Penelitian... 34
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN...38
4.1 Analisa Data Parameter Tanah...38
4.2 Analisa Data Curah Hujan... 39
4.3 Pembuatan Peta Kemiringan Lahan...39
4.4 Analisa Kedalaman Tanah Jenuh...42
4.5 Analisa Kestabilan Lereng...45
4.6 PemetaanSF...45
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 48
5.1 Kesimpulan... 48
5.2 Saran... 49
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1Keruntuhan Lereng Desa Koripan Tahun 2016...2
Gambar 2.1Kelongsoran Lereng... 10
Gambar 2.2Instrumentasi SatelitTRMM...13
Gambar 2.3Pemodelan MetodeGreen-Amptuntuk Bidang Miring...17
Gambar 2.4Gaya yang Bekerja tiap Bidang Irisan metodeMorgenstern-Price. 20 Gambar 2.5PrinsipSF Morgenstern-Price...21
Gambar 2.6Contoh Diagram IrisanGeoStudio... 21
Gambar 2.7ASTER GDEM...23
Gambar 2.8PerbedaanDSMdanDTM...23
Gambar 3.1Lokasi Penelitian di Desa Koripan, Karanganyar... 27
Gambar 3.2Data Curah HujanTRMM...31
Gambar 3.3AnalisisSFdengan ProgramGeoStudio Slope/W...32
Gambar 3.4Diagram Alir Penelitian...34
Gambar 3.5Diagram Alir Penelitian (lanjutan)... 35
Gambar 3.6Diagram Alir Perhitungan HomogenitasRAPS...36
Gambar 3.8Diagram AlirPlotting Layer... 37
Gambar 4.1Peta Kemiringan Lereng...41
Gambar 4.2Peta Kedalaman Tanah Jenuh...44
Gambar 4.3Analisa Kestabilan Lereng Sudut 31odengan ProgramGeoStudio Slope/W... 45
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1Matriks pustaka penelitian mengenai tanah longsor... 7
Tabel 2.2Hubungan faktor keamanan dengan intensitas longsor...12
Tabel 2.3Nilai kritikQRAPSdanRRAPS...15
Tabel 2.4Parameter infiltrasiGreen-Amptuntuk berbagai jenis tanah... 19
Tabel 2.5Klasifikasi kemiringan lereng... 24
Tabel 3.1Koordinat titik sampel data primer... 26
Tabel 3.2Koordinat titik sampel data sekunder...28
Tabel 3.3Rincian data penelitian...30
