ABSTRAK. Kata kunci : Tukad Unda, Hidrgraf Satuan Sintetik (HSS), HSS Nakayasu, HSS Snyder

Transkripsi

1 ABSTRAK Tukad Unda adalah adalah sungai yang daerah aliran sungainya mencakup wilayah Kabupaten Karangasem di bagian hulunya, Kabupaten Klungkung di bagian hilirnya. Pada Tukad Unda terjadi banjir yang mengakibatkan kerugian yang cukup besar. Untuk mengurangi resiko tersebut, maka dibutuhkan upaya untuk pengendalian banjir, pengendalian banjir di suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat dilakukan dengan baik apabila debit banjir rencana diketahui. Metode Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) dibuat berdasarkan karakteristik fisik dari suatu Daerah Aliran Sungai (DAS). Kemudian metode Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) dikembangkan berdasarkan rumus empiris dimana pendekatan empiris seringkali bersifat setempat sehingga untuk digunakan di tempat lain memerlukan pengujian keberlakuannya. Penelitian ini dlakukan di daerah Aliran Sungai (DAS) Tukad Unda. Data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dari Balai Wilayah Sungai, Bali-Penida (BWS Bali-Penida) digunakan untuk menganalisa curah hujan rencana dengan metode Log Person Type III, dimana curah hujan harian maksimum menggunakan data hujan stasiun Besakih, Stasiun Rendang dan Stasiun Klungkung, dari perhitungan polygon thiessen, standar deviasi, dan koefisien skewness. Selanjutnya debit teoritis dihitung menggunakan metode HSS Nakayasu dan Snyder. Kemudian hasil debit banjir dari masing-masing HSS dibandingkan dengan debit puncak terukur AWLR di Tukad Unda. Namun Perbedaan antara debit terukur dengan Nakayasu dan Snyder cukup besar sehingga perlu di teliti lebih lanjut terhadap besar debit pengambilan untuk irigasi Kata kunci : Tukad Unda, Hidrgraf Satuan Sintetik (HSS), HSS Nakayasu, HSS Snyder i

2 UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur penulis panjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunia-nya Tugas Akhir ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir dengan judul Analisis Perbandingan Debit Banjir Rancangan Tukad Unda Dengan Menggunakan Metode Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu dan Snyder merupakan persyaratan dalam menyelesaikan studi strata 1 (satu) di Jurusan Tekni Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Dengan adanya penelitian ini diharapkan mahasiswa mampu memahami dan mengetahui Hidrograf yang efektif dalam menghitung debit banjir rancangan Tukad Unda dengan menggunakan HSS Nakayasu dan Snyder. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah turut membantu secara langsung maupun tidak langsung dalam proses maupun saat penulisan Tugas Akhir. Terima kasih secara khusus disampaikan kepada Bapak Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU., PhD., selaku dosen pembimbing I (satu) dan Ir. Ida Bagus Ngurah Purbawijaya, MT. selaku dosen pembimbing II (dua) yang telah membimbing saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, kepada kedua orang tua atas dorongan semangat dan doa yang diberikan. Terima kasih pula kepada teman-teman mahasiswa yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu. Akhir kata, penulis mohon maaf dan menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan dan memiliki banyak kekurangan, sehingga diharapkan adanya masukan baik berupa kritik maupun saran demi kemajuan dan kesempurnaan penelitian ini. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Denpasar, September 2016 Penulis ii

3 DAFTAR ISI ABSTRAK... i UCAPAN TERIMA KASIH... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... vi DAFTAR NOTASI... viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah TujuanPenelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Daerah Aliran Sungai (DAS) Debit Aliran Sungai Definisi Debit Aliran Sungai Hubungan Antara Intensitas Hujan dengan Debit Aliran Sungai Hujan Pengertian Hujan Rencana Data Hujan Besaran Hujan Rencana Data Hujan Penetuan Hujan Kawasan Uji konsistensis Analisis Frekuensi Plotting Data Curah Hujan Ke Dalam Kertas Probabilitas Uji Distribusi Frekuensi Analisis Distribusi Hujan Jam-jaman Debit Rencana Hidrograf Hidrograf Satuan Pengertian Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu (HSS Nakayasu) Hidrograf Satuan Sintetik Snyder (HSS Snyder) Pembahasan Hasil Penelitian Sebelumnya Pada Judul Yang Sejenis BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian Jenis Data Teknik Pengumpulan Data Analisis Data iii

4 3.4.1 Uji Konsistensi Penentuan Analisis Frekuensi Analisis Curah Hujan Uji Distribusi Frekuensi Perhitungan Debit Banjir Rancangan Kerangka Penelitian BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kondisi Umum DAS Tukad Unda Uji Konsistensi Data Hujan Penetuan Luas Pengaruh Stasiun Hujan Analisis Hujan Rencana Pemilihan Distribusi Frekuensi Analisis Curah Hujan Rencana Dengan Metode Log Person Type III Plotting Data Curah Ke Dalam Kertas Probabilitas Distribusi Hujan Jam-jaman Perhitungan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu Perhitungan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Snyder Perhitungan Debit Puncak Terukur Tukad Unda Analisis Debit Puncak Terukur Dengan Metode Log Person Type III Hasil Perbandingan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PETA DAS TUKAD UNDA LAMPIRAN B DATA CURAH HUJAN HARIAN MAKSIMUM LAMPIRAN C DATA DEBIT EKSISTING LAMPIRAN D PERHITUNGAN HSS SNYDER iv

5 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta DAS Unda... 3 Gambar 2.1 Klasifikasi DAS... 7 Gambar 2.2 Pengukuran Curah Hujan dengan Metode Poligon Thiessen Gambar 2.3 Pengukuran Curah Hujan dengan Metode Isohyet Gambar 2.4 Contoh Plotting Data Pada Kertas Probabilitas Normal Gambar 2.5 Contoh Plotting Data Pada Kertas Probabilitas Log Normal Gambar 2.5 Contoh Plotting Data Pada Kertas Probabilitas Log Person III Gambar 2.6 Contoh Plotting Data Pada Kertas Probabilitas Gumbel Gambar 2.7 Bagian-Bagian Hidrograf Gambar 2.8 Prinsip Hidrograf Satuan Gambar 2.9 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Gambar 3.1 Peta DAS Unda Gambar 3.2 Kerangka Penelitian Gambar 4.1 Plotting Distribusi Log Person Type III pada Kertas Probabilitas Gambar 4.2 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Gambar 4.3 Grafik Hidrograf Banjir Metode Nakayasu Gambar 4.4 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetik Snyder Gambar 4.5 Grafik Hidrograf Banjir Metode Snyder Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Debit Puncak Terukur Tukad Unda Dengan Debit Banjir HSS Snyder dan HSS Nakayasu v

6 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Nilai kritis Q dan R Tabel 2.2 Persyaratan Pemilihan Sebaran Frekuensi Tabel 2.3 Nilai Variabel Reduksi Gauss Tabel 2.4 Faktor Penyimpangan (G) untuk distribusi Log Person III Tabel 2.5 Rata-Rata Tereduksi (Yn) Tabel 2.6 Simpangan Baku Tereduksi (Sn) Tabel 2.7 Hubungan antara Kala Ulang Dengan Faktor Reduksi (Yt ) Tabel 2.8 Nilai Kritis Untuk Uji Keselarasan Chi Kuadrat Tabel 2.9 Nilai Delta Kritis Untuk Uji Keselarasan Smirnov Kolmogorof Tabel 2.10 Nilai C pada berbagai topografi dan penggunaan lahan Tabel 4.1 Data Curah Hujan Harian Maksimum Untuk Stasiun Besakih, Rendang dan Klungkung Tabel 4.2 Perhitungan uji RAPS pada stasiun hujan Besakih Tabel 4.3 Perhitungan uji RAPS pada stasiun hujan Rendang Tabel 4.4 Perhitungan uji RAPS pada stasiun hujan Klungkung Tabel 4.5 Hasil Perhitungan uji RAPS pada masing-masing stasiun. 50 Tabel 4.6 Luas Pengaruh Stasiun Hujan terhadap DAS Unda Tabel 4.7 Perhitungan Hujan Rerata Daerah pada masing-masing stasiun dengan Metode Poligon Thiessen Tabel 4.8 Parameter Statistik Curah Hujan Rerata Tabel 4.9 Penentuan Jenis Distribusi Tabel 4.10 Perhitungan Curah Hujan Dengan Log Person Type III Tabel 4.11 Nilai G untuk periode ulang tertentu Tabel 4.12 Perhitungan Log Person Type III Tabel 4.13 Data Curah Hujan dan Probabilitas untuk distribusi Log Peron Type III Tabel 4.14 Pengamatan uji Smirnov-Kolmogorov Tabel 4.15 Pengujian Distribusi Log Person Type III Dengan Metode Chi Kuadrat Tabel 4.16 Rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke-t. 63 Tabel 4.17 Perhitungan curah hujan effektif Tabel 4.18 Distribusi curah hujan tiap jam Tabel 4.19 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Tabel 4.20 Konsep perhitungan debit banjir dengan hidrograf superposisi Tabel 4.21 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 2 Tahun Tabel 4.22 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 5 Tahun Tabel 4.23 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 10 Tahun Tabel 4.24 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 25 Tahun Tabel 4.25 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 50 Tahun vi

7 Tabel 4.26 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 100 Tahun Tabel 4.27 Rekapitulasi Hasil Perhitungan HSS Nakayasu Tabel 4.28 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetik Snyder Tabel 4.29 Perhitungan HSS Snyder Periode Ulang 2 Tahun Tabel 4.30 Perhitungan HSS Snyder Periode Ulang 5 Tahun Tabel 4.31 Perhitungan HSS Snyder Periode Ulang 10 Tahun Tabel 4.32 Perhitungan HSS Snyder Periode Ulang 25 Tahun Tabel 4.33 Perhitungan HSS Snyder Periode Ulang 50 Tahun Tabel 4.34 Perhitungan HSS Snyder Periode Ulang 100 Tahun Tabel 4.35 Rekapitulasi Hasil Perhitungan HSS Snyder Tabel 4.36 Parameter Statistik Debit Puncak Terukur Tabel 4.37 Penentuan Jenis Distribusi Tabel 4.38 Perhitungan Debit Puncak Terukur Dengan Log Person Type III Tabel 4.39 Nilai G untuk periode ulang tertentu Tabel 4.40 Perhitungan Log Person Type III Tabel 4.41 Rekapitulasi Hasil Debit Puncak Terukur Tukad Unda dengan Hasil Debit Banjir HSS Nakayasu dan HSS Snyder Tabel 4.42 Persentase Perbedaan Perhitungan Debit Banjir HSS Snyder Terhadap HSS Nakayasu Tabel 4.43 Hasil Selisih Perhitungan Debit Banjir HSS Nakayasu dan HSS Snyder dengan Debit Puncak Terukur Tukad Unda vii

8 DAFTAR NOTASI A = Luas penampang. A = Luas DAS (km 2 ) A1,A2 = Luas daerah yang mewakili pos penakar hujan 1,2 α = Koefisien karakteristik DAS biasanya diambil 2. Ck = Koefisien kurtosis. Cp Cs = Koefisien yang tergantung pada karakteristik DAS, yang bervariasi antara 0,15 sampai 0,19. = Koefisien Skewness. Ct = Koefisien yang tergantung kemiringan DAS, yang bervariasi dari 1,4 sampai 1,7. Cv = Koefisien varian. Ef G I1,I2 KT L Lc = Frekuensi yang diharapkan sesuai dengan pembagian kelasnya = Faktor penyimpangan. = Garis Ishoiet. = Faktor Frekuensi, nilainya bergantung T dari Variable Reduksi Gauss. = Panjang sungai utama (km) = Jarak antara titik kontrol ke titik yang terdekat dengan titik berat DAS (km) Log X = Rata-rata log curah hujan harian maksimum. m = Nomor urut. n = Jumlah data. N = Jumlah tahun pencatatan data hujan. N = Jumlah Stasiun Of P P = Frekuensi yang terbaca pada kelas yang sama = Hujan rerata kawasan = Probabilitas P1,P2, = Curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan 1,2 P(Xi) = Peluang Empiris viii

9 Q Qp Qp = Debit aliran (m 3 /detik) = Debit puncak banjir = Debit puncak untuk durasi td QpR Re R24 Rt RT S Sk * Sk ** Sn T = Debit puncak untuk durasi tr = Curah hujan efektif (1 mm) = Curah hujan efektif dalam sehari = Rata-rata curah hujan dari awal sampai dengan jam ke T = Curah hujan pada jam ke T = Deviasi standar = Nilai kumulatif penyimpanganya terhadap nilai rata-rata = Rascaled Adjusted Partial Sums (RAPS) = Reduced standard deviation yang tergantung dari jumlah data = Periode ulang T0,3 = Waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak (jam) td Tp tp tpr tr Tr tg = Durasi standar dari hujan efektif (jam). = Waktu dari permulaan banjir sampai puncak hidrograf (jam) = Waktu dari titik berat durasi hujan efektif t D ke puncak hidrograf satuan (jam) = Waktu dari titik berat durasi hujan tr ke puncak hidrograf satuan (jam) = Durasi hujan efektif (jam) = Satuan waktu dari curah hujan (jam) = Waktu konsentrasi (jam) V = Volume air (m 3 ) X = Nilai varian ke i X = Nilai rata-rata varian X 2 Xi X T Y Y i = Nilai Chi-kuadrat terhitung = Tinggi hujan di tahun ke (mm) = Hujan rencana dengan periode ulang T tahun = Data Hujan rerata-i = Data Hujan ke-i ix

10 Yn YT Yt = Reduced mean yang juga tergantung dari jumlah data = Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang Tahuntahunan = Reduced variate sebagai fungsi periode ulang T Tahun x