Rainfall Simulator

BAB II TINJAUN PUSTAKA

D. Rainfall Simulator

E. Rumput Gajah (Napier Grass)

Rumput gajah atau napier grass merupakan salah satu tipe rumput yang mudah ditemui, mudah tumbuh, serta dapat tumbuh subur pada daerah tropis (Negawo dkk,2017; Plantvvillage, 2019).

Rumput ini secara umum merupakan tanaman tahunan yang berdiri tegak, berakar dalam, dan tinggi dengan rimpang yang pendek. Tinggi batang dapat mencapai 2-3 m, dengan diameter batang dapat mencapai lebih dari 3 cm dan terdiri sampai 20 ruas/buku. Tumbuh berbentuk rumpun dengan lebar rumpun hingga 1meter. Pelepah daun gundul hingga berbulu pendek, helai daun bergaris dengan dasaryang lebar, dan ujungnya runcing.

Jenis varietas dari rumput gajah ini ada dua, antara lain :

1) Varietas Afrika di tandai dengan batang dan daun kecil, tumbuh tegak, berbunga, dan produksi lebih rendah dari varietas Hawai

2) Varietas Hawai ditandai dengan batang dan daun lebar, pertumbuhan rumpun sedikit menyamping, produksi lebih tinggi, juga berbunga.

Laju pertumbuhan tanaman rumput gajah relatif cepat karena memiliki respons tinggi terhadap tanah yang subur. Bila dirawat dengan baik dan dilakukan pemotongan secara berkala maka pertumbuhannya cepat. Di Indonesia sendiri rumput gajah merupakan tanaman hijau utama, yang kebanyak dimanfaatkan sebagai pakan ternak alami. Selain sebagai pakan ternak rumput jenis ini dapat digunakan sebagai alternatif dalam mengurangi limpasan permukaan dan erosi tanah. Meskipun demikian, belum banyak peneliti yang menkaji mengenai

kemampuan rumput gajah dalam pengurangan nilai aliran limpasan permukan pada variasi lereng.

Gambar 1. Rumput gajah(Napier Grass)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dankWaktuwPenelitian 1. Tempat Penelitan

Pelaksanaan penelitian ini dilakukaan di Laboratorium Sistem Hidrologi Fakultas Teknik Unisversitas Muhammadiyah Makassar, Jl. Sultan Alauddin No.

259 Kec. Rappocini Kota Makassar.

2. WaktuoPenelitian

Waktu penelitiani ini, di keluarkan sejak tanggall di keluarkannya izin penelitian dalam kurung waktu kurang lebih dua bulan, untuk menganalisis serta melakukan proses bimbingan.

B. Jenis Penelitan dan Sumber Data 1. Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental laboratorium, menggunakan alat rainfall simulator dengan variasi kemeringan lereng yang berbeda dengan tujuan untuk mengetahui besar limpasan permukaan pada tanah bervegetasi dan yang tidak bervegetasi serta hubungan antara jumlah limpasan dengan jenis permukaan tanah bervegetasi dan yang tidak bervegetasi.

Pada penelitian ini telah ditentukan menggunakan 2 variabel :

a) Variabel5 bebas8 merupakan9 variabel8 yang mempengaruhi7sebaba perubahannyah atau timbulnyau variabe11 terikat diantaranya adalah

21

vegetasi, waktu, tutupan tanah (Tt), intensitas curah hujan (I), dan kemiringan (S)

b) Variabe1l terikatt merupakan variabel1 yang dipengaruhii atau yang menjadi akibat, karena adanya variabel bebas yaitu besarnya limpasan (Q).

Tabel 4. Format Pengamatan Data Laboratorium

No

Variabel Bebas Variabel

Terkait Intensitas

Curah Hujan (mm/jam)

Kemiringan

(°) Tutupan Tanah Limpasan

(liter)

1 I5

10

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag 20

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag 30

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag

2 I10

10

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag 20

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag 30

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag

3 I25

10

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag 20

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag 30

Tanah tanpa vegetasi Tata tanam lurus Tata tanam zig-zag

2. Sumber Data

Pada penelitian ini menggunakan data primerbdan datausekunder sebagai berikut:

a) Data2primer4yakni9data8yang diteliti langsung ddari 0laboratorium hidrologii dengan8 menggunakan6 alat5 Rainfall Simulator.

b) Data sekunder yakni data curah hujan dan data klimatologi periode 2000- 2019 di lokasi Sungai Pappa Bontocinde, Kab.Takalar Dari Balai Besar Wilayah Sungai Pompengan Jeneberang.

C. Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian ini dilakukan dengan pengamatan laju limpasan permukaan menggunakan rumput gajah dengan 3 variasi kemiringan lereng dan 2 pengelompokan model tata tanam. Sedangkan sampel tanah yang digunakan diambil berdasarkan karakteristik tanah yang diwakili kondisi ekstrim tebing, yakni pada tebing sungai Pappa kabupaten Takalar.

Bibit tanaman rumput gajah diperoleh dari Dusun Tamangape Desa Bontolangkasa Selatan Kecamatan Bontonompo Kabupaten Gowa. Bibit tanaman rumput gajah ini telah cukup lama dikembangkan oleh masyarakat sekitar dan dimanfaatkan sebagai pakan ternak.

Rancangan variasi tata tanam yang akan dipakai yaitu tata tanam vegetasi secara lurus dan ziq-zaq. Sedangkan jarak tanam yang digunakan adalah 50 x 50 cm. Ditambah dengan penelitian tanpa menggunakan vegetasi.

1) Tata Tanam Lurus

Gambar 2 : Penanaman dengan jarak tanam 12,5 x 12,5 cm 2) Tata Tanam Zig – Zag

Gambar 3: Penanaman dengan jarak tanam 12,5 x 12,5 cm 3) Kemiringan Lereng

Gambar 4: Sketasa kemiringan lereng dengan 10°, 20°, dan 30°

D. Alat dan Bahan Penelitian 1. Alat

Alat yang akan digunakan dalam penelitian antara lain : a. Alat simulasi hujan (rainfall simulator)

b. Alat tulis dan tabel data dari hasil pengamatan.

c. Stopwatch untuk mengukur durasi hujan

d. Kamera untuk dokumentasi dan perekaman proses pengamatan e. Komputer untuk penginputan data

f. Kalkulator sebagai alat hitung, 2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air, tanah, dan vegetasi rumput gajah.

Gambar 5. Tampak depan alat rainfall simulator

E. Prosedur Penelitian 1. Persiapan Sampel Tanah

a. Pengujian sampel tanah di laboratorium Mektan Universitas Muhammadiyah Makassar sesuai kriteria atau klasifikasi tanah yang diinginkan.

b. Memasukkan sampel tanah kedalam bak percobaan Rainfall Simulator sesuai ketebalan yang diingankan dengan maksimum ketinggian 50 cm.

c. Melakukan pemadatan pada sampel tanah bila diperlukan.

2. Persiapan Pengoperasian Alat Rainfall Simulator a. Pengisian air pada Reservoir

b. Simulasi hujan group 1, hujan group 1 terdiri dari 4 buah nozzle yang dapat dibagi dalam 2 group hujan, pembagiannya dapat diatur pada katup yang tersedia pada gantry, aplikasi hujan group I dilakukan sesuai kebutuhan apakah semua nozzle aktif atau hanya sebagian yang aktif. Untuk mengatur hujan group, pastikan:

c. Katup pegatur suplay air hujan dengan posisi maksimal.

d. Katup pengoperasian hujan dalam posisi maksimal.

e. Katup pengoperasian sungai/air tanah dalam posisi minmal.

f. Katup pengoperasian intensitas hujan group 2 dalam posisi minimal.

g. Katup-katup yang lain dalam posisi minimal.

h. Pintu keluaran air bak percobaan diatur sesuai posisi yang diinginkan.

i. Simulasi air tanah. Pada simulasi sungai pastikan terlebih dahulu:

j. Katup pengatur suplai air dalam posisi maksimal.

k. Katup pengoperasian sungai/air tanah dalam posisi maksimal.

l. Katup pengoperasian air hujan dalam posisi minimal.

m. Katup pengaturan debit sungai dalam posisi minimal.

n. Pintu keluaran air bak percobaan diatur sesuai posisi yang diinginkan.

Setelah mengkalibrasi alat kedalam 3 simulasi diatas, selanjutnya tekan tombol “ON” pengaturan tekan air/intensitas pada nozzle dapat diliahat pada tabel standar intensitas hujan.

3. Proses Running Test

a. Membuka dan menutup drain sesuai waktu yang diinginkan untuk menghitung runoff yang terjadi.

b. Mengukur tinggi air dalam tanah pada manometer.

c. Tekan tombol “STOP” pada saat runoff konstan.

Catatan:Running testdapat disesuaikan dengan metode dan tujuan percobaan/penelitian.

F. Flow Chart Penelitian

Gambar 6 Flowchart Penelitian Pengujian Model Pada Rainfall Simulator

1. Tata Tanam lurus dan zig-zag 2. Jarak tanam 12,5 x 12,5 cm

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Analisa Pengaruh Kemiringan Lereng dengan Tata Tanam Vegetasi Pada Aliran Air Limpasan Permukaan (Run off)

Menentukan pengaruh kemiringan lereng dengan tata tanam vegetasi pada laju aliran air limpasan permukan dapat diketahui dengan menentukan terlebih dahulu kemiringan dan curah hujan yang digunakan. Adapun lahan yang digunakan yaitu tanah kosong dan tutupan tanah dengan vegetasi rumput gajah.

a. Intensitas Curah Hujan

1) Perhitungan Curah Hujan Maksimum Rata-Rata

Perhitungan curah hujan maksimum harian rata-rata menggunakan metode rata-rata aljabar. Sampel perhitungan tahun 2000 - 2019 dengan data curah hujan maksimum harian masing-masing stasiun: Toata, Pammukkulu, dan Pappa dengan data berturut-turut.

Adapun rekapitulasi hasil perhitungan curah hujan maksimum harian rata-rata metode aljabar disajikan dalam tabel dibawah ini.

29

Tabel 4. Data curah hujan harian maksimum pada tanggal, bulan, dan tahun kejadian yang sama.

I II III

1 3-Feb 200 9 190

2 4-Feb 16 201 28

3 3-Feb 200 9 190

1 2-des 100 53 49

2 10-Jan 93 169 81

3 24-Oct 15 5 310

1 1-Jan 120 80 36

2 12-Mar 87 104 22

3 2-Jan 100 89 144

1 23-Dec 140 111 22

2 23-Dec 140 111 22

3 6-Feb 5 24 155

1 22-Dec 132 26 8

2 9-Mar 93 151 1

3 7-Jan 10 82 103

1 28-Mar 218 81 4

2 19-Jan 18 124 23

3 16-Oct 78 21 131

1 25-Jan 134 34 0

2 31-Dec 98 125 29

3 9-Nov 0 0 109

1 25-Nov 120 0 6

2 1-Jan 98 134 16

3 28-Dec 0 55 81

1 21-Feb 210 32 21

2 2-Feb 68 184 0

3 3-Feb 128 93 162

1 31-Jan 168 180 6

2 13-Jan 160 240 70

3 1-Feb 60 31 180

1 12-Jan 130 112 57

2 14-Jan 50 155 19

03-Jan 27-Jul 5 9 117

1 12-Feb 98 0 0

2 7-Feb 0 90 55

3 5-Feb 50 25 250

1 10-Jan 95 50 100

2 9-Jan 78 245 110

3 3-Feb 0 125 155

1 11-Apr 87 2 2

2 5-Jan 40 30 62

3 2-Jan 51 18 130

1 24-Jan 121 75 23

2 17-Nov 49 525 0

3 25-Jan 7 4 141

1 17 des 197 120 64

2 23-Jan 2 140 69

3 18-Dec 103 120 143

1 11-Feb 156 0 0

2 24-Sep 60 75 63

3 27-Feb 61 0 110

1 2-Feb 125 65 140

2 22-Dec 16 123 25

3 2-Feb 125 65 140

1 13-Apr 163 18 0

2 10-Dec 7 100 0

3 27-Dec 0 0 127

1 1-Oct 94 0 0

2 11-Apr 15 120 0

3 8-Feb 9 3 85

2262,9 113,1 2003

114,31

114,31 114,31

34,44 2000

163,79

163,79 51,47

163,79

2002

98,22

105,64 78,80

105,64 82,67

2001 104,64 104,64

64,34

2005

156,17

156,17 38,00

76,90 2004

91,37

91,37 87,52

39,12

2007

78,58

90,28 90,28

23,97 2006

92,72

92,72 90,91

18,90

2009

142,08

158,84 158,84

75,57 2008

145,10

145,10 77,15

127,58

2011

63,32

80,16 25,78

80,16 2010

114,09

114,09 63,58

25,14

2013

56,92

58,74 42,01

58,74 2012

87,74

113,69 113,69

49,44

2015

160,04

160,04 38,52

113,00 2014

95,71

126,42 126,42

29,69

22,02 2017

116,77

116,77 36,87

116,77 2016

100,80

100,80 63,23

58,49

jumlah rata-rata

TAHUN KONDISI/TANGGAL STASIUN

MAX RATA-RATA

thiessen

2019

60,74

60,74 31,35

21,09 2018

108,57

108,57 22,57

Tabel 5. Rekapitulasi hujan maksimum harian rata-rata

(Sumber Hasil Perhitungan) 2) Analisa Frekuensi

Analisis frekuensi dilakukan secara bertahap, diawali dengan pengukuran disperse, baik untuk disperse normal maupun disperse logaritma untuk menghitung parameter-parameter statistiknya. Parameter statistic tersebut antara lain koefisien kemencengan (Cs), koefisien kurtosis (Ck) dan koefisien variasi (Cv), kemudian dapat disimpulkan jenis distribusi apa yang dapat digunakan.

Langkah-langkah yang dilakukan untuk melakukan analisa frekuensi akan dijabarkan dalam uraian sebagai berikut:

No. Tahun Hujan Maks Harian Rata-Rata

1 2000 163,79

2 2001 104,64

3 2002 105,64

4 2003 114,31

5 2004 91,37

6 2005 156,17

7 2006 92,72

8 2007 90,28

9 2008 145,10

10 2009 158,84

11 2010 114,09

12 2011 80,16

13 2012 113,69

14 2013 58,74

15 2014 126,42

16 2015 160,04

17 2016 100,80

18 2017 116,77

19 2018 108,57

20 2019 60,74

Tabel 6. Pengukuran dispersi

(Sumber: Hasil Perhitungan)

Nilai rata-rata (Xr) : Nilai rata-rata (Xr) : ^∑Xi

𝑛

=

²¹⁹¹

20 = 109,56 Standar Deviasi (S) : S =

√

^{∑(Xi−Xr) ²}

𝑛−1

= √

^17468,36

19 = 30,32 Koefisien Skewness (Cs) : Cs

=

𝑛 ∑(Xi−Xr) ³

(n−1)(n−2)Sd³

=

20 𝑥 211591,644 19𝑥18𝑥30,32³

= 0,444

Koefisien Kurtosis (Ck) : Ck = 𝑛²∑(Xi−Xr)⁴ (n−1)(n−2)(n−3)Sd⁴

=

20² 𝑥 39303441,19

19 𝑥 18 𝑥 17 𝑥 30,32⁴ = 3,19

Curah Kala

Hujan (X) Ulang (X - Xr) ( X - Xr )² ( X - Xr )³

( mm ) ( tahun )

1 163.79 1.00 26827.76 54.23 2940.60 159461.05 8647146.68

2 160.04 2.00 25613.65 50.48 2548.04 128620.49 6492523.73

3 158.84 3.00 25228.71 49.27 2427.63 119611.80 5893392.36

4 156.17 4.00 24388.87 46.60 2172.01 101226.35 4717639.64

5 116.77 5.00 13635.47 7.21 51.93 374.26 2697.14

6 114.31 6.00 13066.10 4.74 22.49 106.67 505.88

7 114.09 7.00 13017.55 4.53 20.52 92.96 421.11

8 113.69 8.00 12925.56 4.13 17.02 70.25 289.85

9 108.57 9.00 11786.94 -1.00 0.99 -0.99 0.99

10 105.64 10.00 11160.49 -3.92 15.38 -60.30 236.44

11 104.64 11.00 10948.91 -4.93 24.28 -119.64 589.52

12 100.80 12.00 10159.81 -8.77 76.89 -674.20 5911.80

13 108.57 13.00 11786.94 -1.00 0.99 -0.99 0.99

14 92.72 14.00 8596.61 -16.85 283.81 -4781.20 80546.93

15 91.37 15.00 8348.24 -18.20 331.09 -6024.38 109618.27

16 91.37 16.00 8348.24 -18.20 331.09 -6024.38 109618.27

17 90.28 17.00 8150.62 -19.28 371.86 -7170.88 138281.32

18 80.16 18.00 6426.15 -29.40 864.43 -25415.33 747241.35

19 60.74 19.00 3688.86 -48.83 2384.22 -116418.05 5684519.22

20 58.74 20.00 3450.45 -50.82 2583.07 -131281.86 6672259.71

Σ 2191.29 17468.36 211591.64 39303441.19

n X² (X-Xr)⁴

Koefisien Variasi (Cv) : Cv

=

^𝑆𝑑

𝑋𝑟

=

^30,32

109,56

= 0,277

Untuk analisa frekuensi dengan logaritma juga dilakukan perhitungan parameter statistik dengan tahap-tahap seperti diatas. Pengukuran dispersi logaritma yaitu nilai rata-rata dan standar deviasi. Koefisien kemencengan (Cs), koefisien kurtosis (Ck) dan koefisien variasi (Cv). Hasil perhitungan diuraikan pada Tabel 7.

Tabel 7 . Pengukuran Disperse Dengan Logaritma

Sumber : Hasil Perhitungan

Nilai rata-rata (Log Xr) : Nilai rata-rata (Log Xr)

:

^∑Xi

𝑛

=

^2191,29

20 = 1,422 Standar Deviasi (S) : S =

√

∑(Log Xi−Xr) ²

𝑛−1

= √

^0,287859

19 = 0,123

n Tahun Xi Log Xi Log Xr (Log Xi - Log Xr) ( Log Xi - Log Xr )² (Log Xi - Log Xr )³ (Log Xi - Log Xr )⁴

1 2000 163.79 2.21 2.02 0.19 0.036391 0.006942 0.001324

2 2001 160.04 2.20 2.02 0.18 0.032655 0.005901 0.001066

3 2002 158.84 2.20 2.02 0.18 0.031478 0.005585 0.000991

4 2003 156.17 2.19 2.02 0.17 0.028923 0.004919 0.000837

5 2004 116.77 2.07 2.02 0.04 0.001919 0.000084 0.000004

6 2005 114.31 2.06 2.02 0.03 0.001193 0.000041 0.000001

7 2006 114.09 2.06 2.02 0.03 0.001138 0.000038 0.000001

8 2007 113.69 2.06 2.02 0.03 0.001037 0.000033 0.000001

9 2008 108.57 2.04 2.02 0.01 0.000148 0.000002 0.000000

10 2009 105.64 2.02 2.02 0.00 0.000000 0.000000 0.000000

11 2010 104.64 2.02 2.02 0.00 0.000015 0.000000 0.000000

12 2011 100.80 2.00 2.02 -0.02 0.000403 -0.000008 0.000000

13 2012 108.57 2.04 2.02 0.01 0.000148 0.000002 0.000000

14 2013 92.72 1.97 2.02 -0.06 0.003177 -0.000179 0.000010

15 2014 91.37 1.96 2.02 -0.06 0.003935 -0.000247 0.000015

16 2015 91.37 1.96 2.02 -0.06 0.003935 -0.000247 0.000015

17 2016 90.28 1.96 2.02 -0.07 0.004615 -0.000313 0.000021

18 2017 80.16 1.90 2.02 -0.12 0.014293 -0.001709 0.000204

19 2018 60.74 1.78 2.02 -0.24 0.057639 -0.013838 0.003322

20 2019 58.74 1.77 2.02 -0.25 0.064816 -0.016501 0.004201

Σ 2191.29 40.47 0.287859 -0.009495 0.012016

Koefisien Skewness (Cs) : Cs = 𝑛 ∑(Log Xi−Xr) ³ (n−1)(n−2)Sd³

=

20 𝑥−0,009495 19𝑥18𝑥0,123³

= -0,142

Koefisien Kurtosis (Ck) : Ck = 𝑛²∑(Log Xi−Xr)⁴ (n−1)(n−2)(n−3)Sd⁴

=

20² 𝑥 0,012016 19 𝑥 18 𝑥 17 𝑥 0,123⁴

= 3,601 Koefisien Variasi (Cv) : Cv = ^𝑆𝑑

𝑋𝑟

=

^0,123

1,422

= 0,086

Menentukan jenis distribusi Untuk menentukan jenis distribusi, acuan yang digunakan adalah standar uji parameter statistik yang dikemukakan di Tabel 2.

Nilai koefisien kemencengan (Cs), koefisien kurtosis (Ck) dan koefisien variasi (Cv) masing-masing jenis distribusi dicocokkan dengan hasil perhitungan sehingga dapat ditarik kesimpulan jenis distribusi mana yang sesuai. Hasil uji parameter statistik diperlihatkan pada Tabel 8. Pada tabel tersebut dapat disimpulkan bahwa jenis distribusi yang dapat digunakan adalah distribusi metode log pearson tipe III.

Table 8. Uji parameter statistik

Analisa jenis distribusi berdasarkan hasil uji parameter statististik, jenis distribusi yang dapat digunakan yaitu distribusi log pearson III. Metode perhitungan log pearson III digunakan untuk menganalisa curah hujan rencana.

Untuk perhitungan dengan metode log pearson III dijelaskan contoh prosedur perhitungan dengan peiode ulang 5 tahun, n = 20 tahun dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

(Log Xr) = ^∑Xi

𝑛

=

^2191,29

20

= 1,422

Standar Deviasi (S) : S =

√

∑(Log Xi−Xr) ² 𝑛−1

=

√

^0,287859

19

= 0,123

1 Normal Cs = 0 0,44

Ck = 3 3,19

2 Log Normal Cs = Cv³+3Cv -142

Ck = Cv⁸ + 6Cv⁶ + 15Cv⁴ +16Cv² + 3 3,60

3 Gumbel Cs = 1,14 0,44

Ck = 5,4 3,19

tidak diterima tidak diterima tidak diterima

4 log pearson III Selain dari nilai diatas/flexibel Diterima

keterangan

No Distribusi Persyaratan Hasil

Hitungan

Koefisien Skewness (Cs) : Cs = 𝑛 ∑(Log Xi−Xr) ³ (n−1)(n−2)Sd³

=

20 𝑥−0,009495 19𝑥18𝑥0,123³

= -0,142

Perhitungan curah hujan rencana dihitung dengan konstanta Log Pearson tipe III (G) yang ditentukan berdasarkan nilai koefisien kemencengan (Cs) yang disajikan pada Tabel 4. Dari perhitungan didapatkan nilai Cs = –0,142. Perhitungan nilai konstanta G berdasarkan nilai Cs tersebut dilakukan dengan cara intertatasi.

Hasil perhitungan curah hujan rencana dengan metode log pearson III untuk periode ulang 5, 10 dan 25 tahun disajikan pada Tabel 10.

Tabel 9. hasil perhitungan nilai X untuk setiap kala ulang (T) tahun

(Sumber : Hasil Perhitungan)

Analisa intensitas curah hujan menggunakan rumus mononobe karena data curah hujan yang didapatkan adalah data curah hujan harian. Rumus mononobe ditunjukkan dengan data curah hujan rencana periode ulang 5, 10 dan 25 tahun yang didapatkan dari perhitungan berturut-turut: 197,551 mm/jam, 200.65 mm/jam dan 204,04 mm. Contoh perhitungan untuk t = 5 menit dapat dilihat pada uraian berikut:

t G Xr Sx Log Xt Xt

5 0,843 2,024 0,015 2,036 108,717

10 1,289 2,024 0,015 2,043 110,424

25 1,769 2,024 0,015 2,050 112,288

𝐼 =𝑅₂₄ 24 ( 24

𝑡 )

2 3

𝐼₅ =

^108,717

24

(

²⁴

5/60

)

^2/3 = 197,551 mm/jam

𝐼

₁₀

=

^110.424

24

(

²⁴

5/60

)

^2/3 = 200,65 mm/jam

𝐼₂₅ =

^112.288

24

(

²⁴

5/60

)

^2/3

=

204,04 mm/jam

Intensitas curah hujan yang digunakan pada penelitian ini adalah 3 variasi curah hujan, dapat dilihat pada tabel tersebut :

Tabel 10. Hasil Analisa Intensitas Curah Hujan No. Intensitas Curah Hujan

(mm/jam) Keterangan

1 197.551 Hujan Sedang

2 200.65 Hujan Sedang

3 204.04 Hujan Sedang

(Sumber : Hasil Perhitungan)

b. Kemiringan Lereng

Kemiringan yang digunakan pada penelitian ini adalah 3 variasi kemiringan, dapat dilihat pada table berikut :

Tabel. 11 Variasi Kemiringan Lereng No. Kemiringan (°) Keterangan

1 10 Landai

2 20 Miring

3 30 Curam

2. Aliran Limpasan Permukaan (runoff) a. Intensitas curah hujan 197,551 mm/jam 1) Tanpa Vegetasi

Limpasan permukaan pada bidang tanah dengan intensitas curah hujan 197,551 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tutupan tanpa vegetasi dapat dilihat pada Tabel 12 sebagai berikut :

Tabel 12. Hasil analisis limpasan dengan waktu pada variasi kemiringan tanah dengan intensitas curah hujan 197,551 mm/jam pada tutupan tanpa vegetasi.

Waktu

Intensitas Curah Hujan Limpasan Ukur Tanpa Vegetasi

Intensitas CH (I) Limpasan Ukur (L) Debit Limpasan Terukur (Q)

(Menit) (mm/jam) (Liter) (ml/detik)

Kemiringan 10˚

0 0 0 0

10 197,551 10,5 17,500

20 197,551 17,7 29,500

30 197,551 25,7 42,833

40 197,551 31 51,667

50 197,551 31,5 52,500

60 197,551 32,9 54,833

70 197,551 33,2 55,333

80 197,551 33,3 55,500

90 197,551 33,5 55,833

100 197,551 33,8 56,333

110 197,551 33,8 56,333

120 197,551 33,8 56,333

Rata-rata 29,225 48,708

Kemiringan 20˚

0 0 0 0

10 197,551 12,6 21,000

20 197,551 24,5 40,833

30 197,551 28,7 47,833

40 197,551 30,8 51,333

50 197,551 31,9 53,167

60 197,551 32,8 54,667

70 197,551 33,6 56,000

80 197,551 33,9 56,500

90 197,551 37 61,667

100 197,551 38,1 63,500

110 197,551 38,1 63,500

120 197,551 38,1 63,500

Rata-rata 31,675 52,792

Kemiringan 30˚

0 0 0 0

10 197,551 14,4 24,000

20 197,551 20,7 34,500

30 197,551 28,7 47,833

40 197,551 33,8 56,333

50 197,551 34,6 57,667

60 197,551 34,9 58,167

70 197,551 35,5 59,167

80 197,551 35,5 59,167

90 197,551 35,8 59,667

100 197,551 36,3 60,500

110 197,551 39,5 65,833

120 197,551 39,5 65,833

Rata-rata 32,4 54,056

(Sumber : Hasil Perhitungan)

Gambar 7. Grafik limpasan permukaan dengan waktu pada intensitas curah hujan 197,551 mm/jam dengan variasi kemiringan pada tutupan tanpa vegetasi.

Pada Tabel 12 dan Gambar 7 diperoleh aliran limpasan awal persepuluh menit pada tutupan tanpa vegetasi tertinggi terdapat pada kemiringan 30° dengan aliran limpasan terukur 24,000 ml/detik . Sedangkan aliran limpasan awal terendah terdapat pada kemiringan 10° dengan aliran limpasan terukur 17,500 ml/detik.

Jadi pada perbandingan diatas dapat diketahui bahwa kemiringan sangat berpengaruh pada aliran limpasan permukaan. Semakin tinggi kemiringan tanah maka semakin besar aliran air permukan yang terjadi. Hal ini juga di jelaskan Zulviyah Faisal, Akhmad Aziz (2013), bahwa kemiringan berpengaruh besar terhadap jumlah aliran permukaan, ini didapat dari intensitas yang sama dengan kemiringan berbeda. Dengan demikian kemiringan beranding lurus dengan jumlah aliran permukaan.

2) Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Lurus (50 cm x 50 cm)

Limpasan permukaan dengan intensitas curah hujan 197,551 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus dapat dilihat pada Tabel 13 sebagai berikut :

0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Debit Limpasan Terukur (ml/detik)

Waktu (menit)

Kemiringan 10˚

Kemiringan 20˚

Kemiringan 30˚

Tabel 13. Hasil analisis limpasan dengan waktu pada variasi kemiringan tanah dengan intensitas curah hujan 197,551 mm/jam pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus.

Waktu

Intensitas Curah Hujan Limpasan Ukur Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Lurus

Intensitas CH (I) Limpasan Ukur (L) Debit Limpasan Terukur (Q)

(Menit) (mm/jam) (Liter) (ml/detik)

Kemiringan 10˚

0 0 0 0

10 197,551 8 13,333

20 197,551 15,5 25,833

30 197,551 24 40,000

40 197,551 29,7 49,500

50 197,551 29,8 49,667

60 197,551 30,3 50,500

70 197,551 30,7 51,167

80 197,551 30,7 51,167

90 197,551 31,1 51,833

100 197,551 31,7 52,833

110 197,551 32,4 54,000

120 197,551 32,4 54,000

Rata-rata 36,256 60,426

Kemiringan 20˚

0 0 0 0

10 197,551 12 20,000

20 197,551 21,8 36,333

30 197,551 27 45,000

40 197,551 28 46,667

50 197,551 27,6 46,000

60 197,551 29,6 49,333

70 197,551 30,7 51,167

80 197,551 32,8 54,667

90 197,551 34,7 57,833

100 197,551 35,4 59,000

110 197,551 37,2 62,000

120 197,551 37,2 62,000

Rata-rata 59,000 98,333

Kemiringan 30˚

0 0 0 0

10 197,551 13 21,667

20 197,551 17,9 29,833

30 197,551 26 43,333

40 197,551 31,5 52,500

50 197,551 32 53,333

60 197,551 32,4 54,000

70 197,551 33,9 56,500

80 197,551 34 56,667

90 197,551 34,6 57,667

100 197,551 35,7 59,500

110 197,551 38,5 64,167

120 197,551 38,5 64,167

Rata-rata 61,3 102,2

(Sumber: Hasil Perhitungan)

Gambar 8. Grafik limpasan permukaan dengan waktu pada intensitas curah hujan 197,551 mm/jam dengan variasi kemiringan pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus.

Pada Tabel 13 dan Gambar 8 diperoleh aliran limpasan awal persepuluh menit pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus tertinggi terdapat pada kemiringan 30° dengan aliran limpasan terukur 21,677 ml/detik. Sedangkan aliran limpasan awal persepuluh menit terendah terdapat pada kemiringan 10°

dengan aliran limpasan terukur 13,333 ml/detik.

3) Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Zig-Zag (50 cm x 50 cm)

Limpasan permukaan dengan intensitas curah hujan 197,551 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag dapat dilihat pada Tabel 14 sebagai berikut :

0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Debit Limpasan Terukur (ml/detik)

Waktu (meint)

Kemiringan 10˚

Kemiringan 20˚

Kemiringan 30˚

Tabel 14. Hasil analisis limpasan dengan waktu pada variasi kemiringan tanah dengan intensitas curah hujan 197,551 mm/jam pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag.

Waktu

Intensitas Curah Hujan Limpasan Ukur Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Zig-Zag

Intensitas CH (I) Limpasan Ukur (L) Debit Limpasan Terukur (L)

(Menit) (mm/jam) (Liter) (ml/detik)

Kemiringan 10˚

0 0 0 0

10 197,551 6,8 11,333

20 197,551 14,3 23,833

30 197,551 22,5 37,500

40 197,551 28,5 47,500

50 197,551 28,5 47,500

60 197,551 29 48,333

70 197,551 29,9 49,833

80 197,551 30,8 51,333

90 197,551 30,8 51,333

100 197,551 31,5 52,500

110 197,551 31,7 52,833

120 197,551 31,7 52,833

Rata-Rata 26,333 43,889

Kemiringan 20˚

0 0 0 0

10 197,551 11 18,333

20 197,551 22,5 37,500

30 197,551 26,9 44,833

40 197,551 27,5 45,833

50 197,551 29,3 48,833

60 197,551 29,8 49,667

70 197,551 30,5 50,833

80 197,551 31,2 52,000

90 197,551 32 53,333

100 197,551 33,7 56,167

110 197,551 34,8 58,000

120 197,551 34,8 58,000

Rata-Rata 28,66666667 47,77777778

Kemiringan 30˚

0 0 0 0

10 197,551 14 23,333

20 197,551 16,6 27,667

30 197,551 24,8 41,333

40 197,551 30,6 51,000

50 197,551 30,9 51,500

60 197,551 31,2 52,000

70 197,551 31,7 52,833

80 197,551 33,5 55,833

90 197,551 34,8 58,000

100 197,551 35 58,333

110 197,551 35,2 58,667

120 197,551 35,2 58,667

Rata-rata 29,45833333 49,09722222

(Sumber :Hasil Perhitungan)

Gambar 9. Grafik limpasan permukaan dengan waktu pada intensitas curah hujan 197,551 mm/jam dengan variasi kemiringan pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag.

Pada Tabel 14 dan Gambar 9 diperoleh aliran limpasan awal persepuluh menit pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag tertinggi terdapat pada kemiringan 30° dengan aliran limpasan terukur 23,333 ml/detik.

Sedangkan aliran limpasan awal persepuluh menit terendah terdapat pada kemiringan 10° dengan aliran limpasan terukur 11,333 ml/detik.

b. Intensitas Curah Hujan 200,65 mm/jam 1) Tanpa Vegetasi

Limpasan permukaan pada bidang tanah dengan intensitas curah hujan 200,5 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tutupan tanpa vegetasi dapat dilihat pada Tabel 15 sebagai berikut :

0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Deit Limpasan Terukur (ml/detik)

Waktu (menit)

Kemiringan 10˚

Kemiringan 20˚

Kemiringan 30˚

Tabel 15. Hasil analisis limpasan dengan waktu pada variasi kemiringan tanah dengan intensitas curah hujan 200,65 mm/jam pada tutupan tanpa vegetasi.

Waktu

Intensitas Curah Hujan Limpasan Ukur Tanpa Vegetasi Intensitas CH (I) Limpasan Ukur (L) Debit Limpasan

Terukur (Q)

(Menit) (mm/jam) (Liter) (ml/menit)

Kemiringan 10˚

0 0 0 0

10 200,65 12 20,000

20 200,65 19,5 32,500

30 200,65 27,5 45,833

40 200,65 33,6 56,000

50 200,65 33,8 56,333

60 200,65 34 56,667

70 200,65 34,3 57,167

80 200,65 34,3 57,167

90 200,65 34,5 57,500

100 200,65 35,2 58,667

110 200,65 35,7 59,500

120 200,65 35,7 59,500

Rata-rata 30,842 51,403

Kemiringan 20˚

0 0 0 0

10 200,65 15 25,000

20 200,65 23,4 39,000

30 200,65 30,9 51,500

40 200,65 32,5 54,167

50 200,65 34,8 58,000

60 200,65 35,3 58,833

70 200,65 36,6 61,000

80 200,65 37,8 63,000

90 200,65 38 63,333

100 200,65 38,5 64,167

110 200,65 38,7 64,500

120 200,65 38,7 64,500

Rata-rata 33,35 55,583

Kemiringan 30˚

0 0 0 0

10 200,65 17 28,333

20 200,65 21,2 35,333

30 200,65 29,7 49,500

40 200,65 35 58,333

50 200,65 35,9 59,833

60 200,65 37,2 62,000

70 200,65 37,7 62,833

80 200,65 38 63,333

90 200,65 38,5 64,167

100 200,65 39,5 65,833

110 200,65 39,8 66,333

120 200,65 39,8 66,333

Rata-rata 34,108 56,847

(Sumber : Hasil Perhitungan)

Gambar 10. Grafik limpasan permukaan dengan waktu pada intensitas curah hujan 200,65 mm/jam dengan variasi kemiringan pada tutupan tanpa vegetasi.

Pada Tabel 15 dan Gambar 10 diperoleh aliran limpasan awal persepuluh menit pada lahan tanpa vegetasi tertinggi terdapat pada kemiringan 30° dengan aliran limpasan terukur 28,333 ml/detik. Sedangkan aliran limpasan awal persepuluh menit terendah terdapat pada kemiringan 10° dengan aliran limpasan terukur 20,000 ml/detik.

2) Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Lurus (50 cm x 50 cm)

Limpasan permukaan dengan intensitas curah hujan 200,65 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus dapat dilihat pada Tabel 16 sebagai berikut :

0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Deit Limpasan Terukur (ml/detik)

Waktu (menit)

Kemiringan 10˚

Kemiringan 20˚

Kemiringan 30˚

Tabel 16. Hasil analisis limpasan dengan waktu pada variasi kemiringan tanah dengan intensitas curah hujan 200,65 mm/jam pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus.

Waktu

Intensitas Curah Hujan Limpasan Ukur Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Lurus

Intensitas CH (I) Limpasan Ukur (L) Debit Limpasan Terukur (Q)

(Menit) (mm/jam) (Liter) (ml/detik)

Kemiringan 10˚

0 0 0 0

10 200,65 10,5 17,500

20 200,65 17,5 29,167

30 200,65 26,4 44,000

40 200,65 31,5 52,500

50 200,65 31,5 52,500

60 200,65 32,9 54,833

70 200,65 33 55,000

80 200,65 33,3 55,500

90 200,65 33,5 55,833

100 200,65 33,8 56,333

110 200,65 34,2 57,000

120 200,65 34,2 57,000

Rata-rata 29,358 48,931

Kemiringan 20˚

0 0 0 0

10 200,65 13,3 22,167

20 200,65 19,5 32,500

30 200,65 29,8 49,667

40 200,65 30,2 50,333

50 200,65 30,9 51,500

60 200,65 32,8 54,667

70 200,65 33,6 56,000

80 200,65 34,9 58,167

90 200,65 37,2 62,000

100 200,65 37,7 62,833

110 200,65 38,5 64,167

120 200,65 38,5 64,167

Rata-rata 31,408 52,347

Kemiringan 30˚

0 0 0 0

10 200,65 14,2 23,667

20 200,65 18,5 30,833

30 200,65 27 45,000

40 200,65 32,7 54,500

50 200,65 33,4 55,667

60 200,65 34,2 57,000

70 200,65 35,7 59,500

80 200,65 37,5 62,500

90 200,65 37,9 63,167

100 200,65 38 63,333

110 200,65 38,7 64,500

120 200,65 38,7 64,500

Rata-rata 32,208 53,681

(Sumber : Hasil Perhitungan)

Gambar 11. Grafik limpasan permukaan dengan waktu pada intensitas curah hujan 200,65 mm/jam dengan variasi kemiringan pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus.

Pada Tabel 16 dan Gambar 11 diperoleh aliran limpasan awal persepuluh menit pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus tertinggi terdapat pada kemiringan 30° dengan aliran limpasan terukur 23,667 ml/detik.

Sedangkan aliran limpasan awal persepuluh menit terendah terdapat pada kemiringan 10° dengan aliran limpasan terukur 17,500 ml/detik.

3) Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Zig-Zag (50 cm x 50 cm)

Limpasan permukaan dengan intensitas curah hujan 200,65 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag dapat dilihat pada Tabel 17 sebagai berikut :

0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Deit Limpasan Terukur (ml/detik)

Waktu (menit)

Kemiringan 10˚

Kemiringan 20˚

Kemiringan 30˚

Tabel 17. Hasil analisis limpasan dengan waktu pada variasi kemiringan tanah dengan intensitas curah hujan 200,65 mm/jam pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag.

Waktu

Intensitas Curah Hujan Limpasan Ukur Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Zig-Zag Intensitas CH (I) Limpasan Ukur (L) Debit Limpasan terukur (Q)

(Menit) (mm/jam) (liter) (ml/detik)

1 2 3 4

Kemiringan 10˚

0 0 0 0

10 200,65 8 13,333

20 200,65 17,3 28,833

30 200,65 27,5 45,833

40 200,65 31,4 52,333

50 200,65 31,3 52,167

60 200,65 31,2 52,000

70 200,65 31,4 52,333

80 200,65 31,5 52,500

90 200,65 31,7 52,833

100 200,65 32,2 53,667

110 200,65 32,4 54,000

120 200,65 32,4 54,000

Rata-rata 28,192 46,986

Kemiringan 20˚

0 0 0 0

10 200,65 11,5 19,167

20 200,65 17,9 29,833

30 200,65 27,8 46,333

40 200,65 29,3 48,833

50 200,65 30,8 51,333

60 200,65 32,1 53,500

70 200,65 33,7 56,167

80 200,65 34,1 56,833

90 200,65 34,6 57,667

100 200,65 35,7 59,500

110 200,65 36,8 61,333

120 200,65 36,8 61,333

Rata-rata 30,09166667 50,15277778

Kemiringan 30˚

0 0 0 0

10 200,65 13,4 22,333

20 200,65 17,5 29,167

30 200,65 25,9 43,167

40 200,65 32,3 53,833

50 200,65 33,7 56,167

60 200,65 34 56,667

70 200,65 35,2 58,667

80 200,65 35,7 59,500

90 200,65 36,2 60,333

100 200,65 37 61,667

110 200,65 37,5 62,500

120 200,65 37,5 62,500

Rata-rata 31,325 52,20833333

(Sumber : Hasil Perhitungan)

Gambar 12. Grafik limpasan permukaan dengan waktu pada intensitas curah hujan 200,65 mm/jam dengan variasi kemiringan pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag.

Pada Tabel 17 dan Gambar 12 diperoleh aliran limpasan awal persepuluh menit pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam zig-zag tertinggi terdapat pada kemiringan 30° dengan aliran limpasan terukur 22,333 ml/detik.

Sedangkan aliran limpasan awal persepuluh menit terendah terdapat pada kemiringan 10° dengan aliran limpasan terukur 13,333 ml/detik.

c. Intensitas Curah Hujan 204,04 mm/jam 1) Tanpa Vegetasi

Limpasan permukaan pada bidang tanah dengan intensitas curah hujan 204,04 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tanpa vegetasi dapat dilihat pada Tabel 18 sebagai berikut :

0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Deit Limpasan Terukur (ml/detik)

Waktu (menit)

Kemiringan 10˚

Kemiringan 20˚

Kemiringan 30˚

Tabel 18. Hasil analisis limpasan dengan waktu pada variasi kemiringan tanah dengan intensitas curah hujan 204,04 mm/jam pada tanpa vegetasi.

Waktu

Intensitas Curah Hujan Limpasan Ukur Tutupan Vegetasi Intensitas CH (I) Limpasan Ukur (L) Aliran Limpasan

Terukur (Q)

(Menit) (mm/jam) (Liter) (ml/menit)

Kemiringan 10˚

0 0 0 0

10 204,04 13,6 22,667

20 204,04 18,9 31,500

30 204,04 27,7 46,167

40 204,04 34,8 58,000

50 204,04 35,9 59,833

60 204,04 36,8 61,333

70 204,04 37 61,667

80 204,04 37,6 62,667

90 204,04 38,5 64,167

100 204,04 38,8 64,667

110 204,04 39,3 65,500

120 204,04 39,3 65,500

Rata-rata 33,183 55,306

Kemiringan 20˚

0 0 0 0

10 204,04 15,8 26,333

20 204,04 19,5 32,500

30 204,04 33,8 56,333

40 204,04 35,3 58,833

50 204,04 37 61,667

60 204,04 36,8 61,333

70 204,04 38,3 63,833

80 204,04 38,7 64,500

90 204,04 38,8 64,667

100 204,04 39,7 66,167

110 204,04 40 66,667

120 204,04 40 66,667

Rata-rata 34,475 57,458

Kemiringan 30˚

0 0 0 0

10 204,04 17,7 29,500

20 204,04 22,2 37,000

30 204,04 30,7 51,167

40 204,04 36,2 60,333

50 204,04 36,9 61,500

60 204,04 38,2 63,667

70 204,04 38,7 64,500

80 204,04 39 65,000

90 204,04 39,5 65,833

100 204,04 40,7 67,833

110 204,04 40,8 68,000

120 204,04 40,8 68,000

Rata-rata 35,117 58,528

(Sumber : Hasil Perhitungan)

Gambar 13. Grafik limpasan permukaan dengan waktu pada intensitas curah hujan 204,04 mm/jam dengan variasi kemiringan pada Tanpa Vegetasi.

Pada Tabel 18 dan Gambar 13 diperoleh aliran limpasan awal persepuluh menit pada lahan tanpa vegetasi tertinggi terdapat pada kemiringan 30° dengan aliran limpasan terukur 29,500 ml/detik. Sedangkan aliran limpasan awal persepuluh menit terendah terdapat pada kemiringan 10° dengan aliran limpasan terukur 22,667 ml/detik.

2) Vegetasi Rumput Gajah Tata Tanam Lurus (50 cm x 50 cm)

Limpasan permukaan dengan intensitas curah hujan 204,04 mm/jam dengan kemiringan 10˚, 20˚, dan 30˚ pada tutupan tanah vegetasi rumput gajah tata tanam lurus dapat dilihat pada Tabel 19 sebagai berikut :

0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Deit Limpasan Terukur (ml/detik)

Waktu (menit)

Kemiringan 10˚

Kemiringan 20˚

Kemiringan 30˚