ANALISIS BANJIR TAHUNAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 ANALISIS BANJIR TAHUNAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta OLEH : PUTRI PRAMUDYA WARDHANI NIM : I PROGRAM D3 INFRASTRUKTUR PERKOTAAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

2 MOTTO Cukuplah Allah SWT sebagai penolongku karena Dia Maha Kuasa atas seluruh alam dan seluruh makhluk ciptaan-nya. Seluruh impianku harus terwujud, tak peduli esok akan terwujud atau tidak. Aku akan meraihnya walau selangkah demi selangkah akan ku perjuangkan dengan memberikan terbaik dari diriku, Apabila takdir berkata lain pastilah Allah SWT Maha Melihat dan memberiku sesuatu yang lebih baik dari apa yang kupikirkan. Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk Allah SWT, Tuhan semesta alam (Q.s Al- An am :162). Perubahan adalah hasil akhir dari proses belajar. iv

3 PERSEMBAHAN Sembah sujud ku pada Mu Ya ALLAH, puji syukur ku pada Mu karena telah tercapainya penantian akhir ku selama ini. alhamdulillah Dengan izin Mu ini akan ku persembahkan karya ini kepada : 1. Kedua orang tua ku yang kuhormati, kucintai, kubanggakan,terima kasih atas semua dukungan, doa, dan harapan baik materi maupun rohani. Kuucapkan Terima kasih untuk semuanya, aku bangga, sayang pada kalian.. 2. Temen-temen infrastruktur 09, dan semuanya yang telah membantu dan menyemangatiku selama ini. Terima Kasih. v

4 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR NOTASI... xvi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penulisan... 3 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Umum Kualitas Data Hujan Kelengkapan Data Kepanggahan Seri Data Hidrologi Data Maksimum Tahunan Seri Parsial commit... to user 6 vi

5 2.1.4.Karakteristik Hujan Koefisien Limpasan Curah Hujan Efektif Pola Agihan Hujan Hidrograf Satuan Sintetik Dasar Teori DAS Pengalihragaman Hujan Menjadi Aliran Hujan Hujan Wilayah Uji Kepanggahan Analisis Fr Curah Hujan Efektif Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian Data yang Dibutuhkan Alat yang Digunakan Tahapan Penelitian Diagram Alir Tahapan Penelitian BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengumpulan Data Uji Kepanggahan Hujan Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan Perhitungan Parameter Statistik Uji Kecocokan Perhitungan Hujan Kala Ulang Hujan Eektif Kala Berbagai Ulang Hujan Eektif Jam-Jaman Berbagai Kala Ulang Debit Rencana Berbagai Kala Ulang HSS Nakayasu commit Satu Harian to user vii

6 4.8.2.Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang Debit Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan Hujan Efektif 2 Harian Tahunan Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tahunan HSS Nakayasu 2 Harian Tahunan Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Tahunan Debit Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan Hujan Efektif 2 Harian Bulanan Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Bulanan HSS Nakayasu 2 Harian Bulanan Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Bulanan BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA PENUTUP LAMPIRAN viii

7 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Rasio Hujan Jam-Jaman Tabel 2.2. Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto Tabel 2.3. Nilai Kritik Qdan R Tabel 2.4. Pemilihan Jenis Distribusi Tabel 4.1. Curah Hujan Tahunan Stasiun Hujan Jatiroto dan Nguntoronadi 27 Tabel 4.2. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta.Jatiroto Tabel 4.3. Hujan Wilayah Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Tabel 4.4. Hujan Wilayah Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Tabel 4.5. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang.. 32 Tabel 4.6. Syarat Jenis Distribusi Tabel 4.7. Probabilitas Curah Hujan Metode Log Pearson Tipe III Tabel 4.8. Perhitungan Chi Square Test Metode Log Pearson III Tabel 4.9. Perhitungan Data Menggunakan Log Pearson III Tabel Hujan Rata-Rata Kala Ulang Tabel Hujan Efektif Jam-Jaman Kala Ulang Tabel Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Satu Harian Tabel Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Kala Ulang 2 Tahunan Tabel Debit Banjir Kala Ulang Tabel Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar ix

8 Stasiun Jatiroto Tabel Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Tabel Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang Tabel Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Tiap Tahun Tabel HSS Nakayasu 2 Harian Tabel 4.20 Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Tahunan Tabel 4.21 Kesimpulan Pendekatan 2 Harian Maksimum Tahunan Tabe Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Pada Bulan Januari Tabel Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Pada Bulan Januari Tabel 4.24 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Keduang Tabel 4.25 Hujan 2 Harian Maksimum Bulanan Wilayah DAS Keduang Tabel Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Bulanan Tabel Unit Hidrograf Satuan Metode Nakayasu 2 Harian Bulanan Tabel Kesimpulan Pendekatan 2 Harian Maksimum Bulanan x

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Cara Rata-Rata Aljabar... 7 Gambar 2.2. Cara Poligon Thiessen... 8 Gambar 2.3. Cara Metode Isohyet... 9 Gambar 2.4. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Gambar 3.1. Peta Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DASKeduang Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian Tahap I Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian Tahap II Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian Tahap III Gambar 4.1 Peta Daerah Aliran SungaiBengawan Solo DAS Keduang Gambar 4.2. Hujan Wilayah dengan Metode Poligon Thiessen Gambar 4.3. Grafik Hidrograf Satuan Nakayasu Hujan Satu Harian Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Tahunan Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Bulanan xi

10 DAFTAR NOTASI P Hujan wilayah (mm), P N Hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm), A w Luas wilayah (Km 2 ), A N Luas masing-masing poligon (Km 2 ), N Jumlah stasiun pencatat hujan. Y i Y D y n Data hujan ke-i, Data hujan rerata i, Deviasi standar, Jumlah data C s C v C k Koefisien skewness Koefisien variasi Koefisien kurtosis n Panjang data, X Tinggi hujan rerata, S Standar deviasi. X i X S n G Data hujan ke-i, Data hujan rerata i, Deviasi standar, Jumlah data, Koefisien kemencengan K Variabel standar untuk X menurut G. K 2 O f E f Harga Chi-kuadrat terhitung, Banyaknya kelas, Frekuensi terbaca pada setiap kelas, Frekuensi yang diharapkan untuk setiap. A Luas DAS (km 2 ), R 0 Curah hujan spesifik commit (= 1mm), to user xii

11 T p T 0.3 T g t r L Waktu puncak (jam), Waktu dari puncak banjir sampai 0.3 Q max. (jam), Time lag yaitu waktu antara hujan sampai Q max (jam), Satuan waktu (= 1 jam), Koefisien ( ), Panjang sungai utama (km). xiii

12 xiv

13 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Banjir merupakan aliran air yang relatif tinggi dimana melebihi kapasitas tampungan air yang ada semisal sungai dan saluran air. Faktor penyebab banjir sangat kompleks karena melibatkan alam (meteorologi dan hidrologi), tata guna lahan, kegiatan manusia, pembangunan infrastruktur dan lain-lain. Faktor-faktor inilah yang saling berinteraksi dan menyebabkan kerentanan terjadinya banjir sangat besar sehingga merugikan makhluk hidup di bumi. Salah satu permasalahan banjir diakibatkan oleh faktor alam adalah curah hujan yang tinggi dan aliran air di sungai yang secara hidrologis digambarkan sebagai hidrograf dengan puncak dan volume banjir. Curah hujan yang jatuh di atas daerah aliran sungai kebanyakan menjadi limpasan langsung yang terdiri dari limpasan permukaan dan interflow. Aliran semacam ini dapat menghasilkan puncak banjir yang tinggi. Kejadian debit maksimum atau banjir puncak hanya beberapa saat tapi dapat menghancurkan tanggul atau tebing, menggenangi pemukiman dan persawahan, mengganggu aktivitas manusia dan lain-lain (C.D.Soemarto, 1995). Sungai Bengawan Solo adalah sungai terpenting di pulau Jawa yang merupakan pusat penghidupan sebagian masyarakat Jawa Tengah dan Jawa Timur. Akhirakhir ini sungai Bengawan Solo mengalami banjir besar di beberapa daerah termasuk DAS Bengawan Solo Hulu, salah satunya di cabang anak sungainya yaitu sungai Keduang di Kabupaten Wonogiri Jawa Tengah. 1

14 2 Penelitian ini dilakukan karena mengingat dampak banjir yang di timbulkan sangat merugikan makhluk hidup dan alam sekitar, sehingga dianggap perlu mengkaji karakteristik banjir puncak ditinjau perubahannya maupun kemampuan dari daerah aliran sungai (DAS) dalam menghadapi hujan badai. Karena aliran sungai Keduang ini masuk ke waduk Wonogiri maka sungai ini dipilih agar pengendalian bencana banjir di wilayah Solo dapat berjalan lancar RUMUSAN MASALAH Masalah yang dapat dirumuskan dari latar belakang masalah di atas adalah: 1. Bagaimana pola distribusi hujan di DAS Keduang? 2. Bagaimana menghitung banjir di DAS Keduang dengan periode ulang? 3. Bagaimana menghitung potensi banjir di DAS Keduang? 1.3. BATASAN MASALAH Batasan-batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Lokasi penelitian adalah DAS Keduang di Kabupaten Wonogiri. 2. Penelitian hanya membahas banjir tahunan di DAS Keduang. 3. Data curah hujan menggunakan data sekunder, yaitu data hujan manual tahun yang berasal dari Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri TUJUAN PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pola distribusi hujan di DAS Keduang. 2. Mengetahui debit banjir di DAS Keduang dengan periode ulang. 3. Mengetahui potensi banjir di DAS Keduang.

15 MANFAAT PENELITIAN Manfaat yang diharapkan muncul dari penelitian ini adalah : 1. Memberikan informasi keilmuan dalam bidang teknik sipil khususnya mengenai hidrologi, yaitu analisis banjir tahunan pada suatu DAS. 2. Memberi informasi karakteristik banjir tahunan di DAS Keduang untuk pengantisipasian banjir kedepannya.

16 4 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Umum Banjir adalah aliran yang relatif tinggi dan tidak tertampung oleh alur sungai atau saluran (SK SNI M F, 1989). Setidaknya ada lima faktor penting penyebab banjir di indonesia yaitu: faktor hujan, faktor hancurnya retensi Daerah Aliran Sungai (DAS), faktor kesalahan perencanaan pembangunan alur sungai, faktor pendangkalan sungai dan faktor kesalahan tata wilayah, pembangunan sarana dan prasarana (Agus Maryono, 2000). Hujan merupakan faktor utama penyebab banjir. Perubahan iklim menyebabkan pola hujan berubah dimana saat ini hujan yang terjadi mempunyai waktu yang pendek tetapi intensitasnya tinggi, akibat keadaan ini saluran-saluran yang tidak mampu lagi menampung besarnya aliran permukaan dan tanah-tanah cepat mengalami penjenuhan (Anonim, 2012). Di kebanyakan daerah aliran sungai sebagian besar curah hujan akan menjadi limpasan langsung. Aliran semacam ini dapat menghasilkan puncak banjir yang tinggi (C.D.Soemarto, 1995) Kualitas Data Hujan Data yang diperoleh dari alat pencatat, bisa saja jadi tidak panggah karena: alat pernah rusak, alat pernah pindah tempat, lokasi alat terganggu, atau terdapat data 4

17 5 tidak sah. Jika ini semua terjadi maka akan sangat merugikan. Oleh karena itu perlu dilakukan uji kualitas data hujan Kelengkapan data Seringkali data hujan yang digunakan hilang karena berbagai faktor maka di perlukan pengisian data yang hilang untuk menunjang kelengkapan data yang di butuhkan. Data yang hilang atau kesenjangan (gap) data suatu pos penakar hujan, pada saat tertentu dapat diisi dengan bantuan data yang tersedia di pos-pos penakar di sekitarnya pada saat yang sama. Cara yang dipakai dinamakan ratio normal. Syarat untuk menggunakan carai ini adalah tinggi hujan rata-rata tahunan pos penakar yang datanya hilang harus diketahui, disamping dibantu dengan data tinggi hujan rata-rata tahunan dan data pada pos-pos penakar di sekitarnya (C.D.Sumarto, 1995) Kepanggahan Uji konsistensi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: lengkung massa ganda (double mass curve) untuk stasiun hujan 3 (tiga), dan untuk individual stasiun (Rescaled Adjusted Partial Sums), Sri Harto (2000). Bila Q/ n yang dapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah Seri Data Hidrologi Ada dua macam seri data yang dipergunakan dalam analisis frekuensi yaitu (Suripin, 2004):

18 Data Maksimum Tahunan Tiap tahun diambil hanya satu besaran maksimum yang dianggap berpengaruh pada analisis selanjutnya. Seri data seperti ini dikenal dengan seri data maksimum (maximum annual series). Jumlah data dalam seri akan sama dengan panjang data yang tersedia. Dalam cara ini, besaran data maksimum kedua dalam suatu tahun yang mungkin lebih besar dari besaran data maksimum dalam tahun yang lain tidak diperhitungkan pengruhnya dalam analisis. Hal ini oleh beberapa pihak dianggap kurang realistis, apalagi jika diingat bahwa perhitungan permulaan tahun hidrologi tidak selalu seragam, ada yang berdasar musim ada pula yang mengikuti kalender masehi. Oleh karena itu, Beberapa ahli menyarankan menggunakan cara seri parsial Seri Parsial Dengan menetapkan suatu besaran tertentu sebagai batas bawah, selanjutnya semua besaran data yang lebih besar dari batas bawah tersebut diambil dan dijadikan bagian seri data untuk kemudian di analisis seperti biasa. Pengambilan data bawah dapat dilakukan dengan sistem peringkat, dimana semua besaran data yang cukup besar diambil, kemudian diurutkan dari besar ke kecil. Data yang diambil untuk analisis selanjutnya adalah sesuai dengan panjang data yang diambil dari besaran data yang paling besar. Dalam hal ini dimungkinkan dalam satu tahun data yang diambil lebih dari satu data, sementara tahun yang lain tidak ada data yang di ambil Karakteristik Hujan Data hujan yang diperoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi hanya pada satu tempat atau titik saja (point rainfall). Mengingat hujan yang sangat bervariasi terhadap tempat (space), maka untuk kawasan yang luas, satu alat penakar hujan belum dapat menggambarkan hujan wilayah tersebut. Dalam

19 7 hal ini diperlukan hujan kawasan yang diperoleh dari harga rata-rata curah hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada didalam dan/atau di sekitar kawasn tersebut (Suripin, 2004). Suripin (2004) menerangkan bahwa ada tiga cara yang digunakan dalam menghitung hujan rerata kawasan, yaitu: 1. Rata-Rata Aljabar Merupakan metode yang paling sederhana dalam perhitungan hujan kawasan. Metode ini didasarkan pada asumsi bahwa semua penakar hujan mempunyai pengaruh yang setara. Cara ini cocok untuk kawasan dengan topografi rata atau datar, alat penakar tersebar merata/hampir merata dan harga individual curah hujan tidak terlalu jauh dari harga rata-ratanya. Gambar 2.1 Cara Rata-Rata Aljabar 2. Metode Poligon Thiessen Metode ini dikenal juga sebagi metode rata-rata timbang (weighted mean). Cara ini memberikan proposi luasan daerah pengaruh pos penakar hujan untuk mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Daerah pengaruh dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara dua pos penakar terdekat. Diasumsikan commit bahwa to user variasi hujan antara pos yang satu

20 8 dengan yang lainya adalah linier dan bahwa sembarang pos dianggap dapat mewakili kawasan terdekat. Hasil metode poligon Thiessen lebih akurat dibandingkan dengan metode ratarata aljabar. Cara ini cocok untuk daerah datar dengan luas km 2, dan jumlah pos penakar hujan terbatas dibandingkan luasnya. Gambar 2.2 Cara Poligon Thiessen 3. Metode Isohyet Metode ini merupakan metode yang paling akurat untuk menentukan hujan ratarata, namun diperlukan keahlian dan pengalaman. Cara ini memperhitungkan secara aktual pengaruh tiap-tiap pos penakar hujan. Dengan kata lain, asumsi metode Thiessen yang secara membabi buta menganggap bahwa tiap-tiap pos penakar mencatat kedalaman yang sama untuk daerah sekitarnya dapat dikoreksi.

21 9 Gambar 2.3 Cara Metode Isohyet Suripin (2004) menyebutkan bahwa analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari pos penakar hujan baik yang manual maupun yang otomatis. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran hujan dimasa yang akan datang. Dengan anggapan bahwa sifat statistik kejadian hujan yang akan datang masih sama dengan sifat statistik kejadian hujan masa lalu. Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi dan empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi adalah: 1. Distribusi Normal, 2. Distribusi Log Normal, 3. Distribusi Log Person III dan 4. Distribusi Gumbel Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan (the goodness of fittest test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Pengujian parameter yang sering dipakai adalah: 1. Chi-Kuadrat 2. Smirnov- Kolmogrov

22 Koefisien Limpasan Koefisien limpasan (C) merupakan suatu bilangan yang merupakan nilai perbandingan antara laju debit puncak dengan intensitas hujan yang dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti laju infiltrasi, keadaan tata guna lahan atau tutupan lahan, intensitas hujan, permeabilitas dan kemampuan tanah menahan air (Asdak, 2004) Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif adalah curah hujan yang menghasilkan limpasan. Tinggi curah hujan adalah relatif karena tergantung dari kondisi daerah bersangkutan seperti kelembapan tanah, simpanan permukaan dsb (Anonim,2011) Pola Agihan Hujan Secara teoritis, penentuan agihan hujan dapat dilakukan dengan menggunakan pola agihan Tadashi Tanimoto, Alternating Block Method (ABM), Triangular Hyetograph Method (THM), Instantaneous Intensity Method (IIM), atau seragam. Dalam penentuan agihan hujan diperlukan data lama hujan yang biasanya didekati dengan menghitung waktu konsentrasinya atau dari hasil analisis yang didasarkan pada kejadian hujan. Untuk DAS Bengawan Solo sendiri telah diteliti bahwa pola agihan hujan dengan memanfaatkan data hujan di DAS Bengawan Solo menggunakan lama hujan 4 jam (Sobriyah, 2005). Tabel 2.1 Rasio Hujan Jam-Jaman Waktu (t) % Hujan 40,50 31,25 14,75 13,50 Sumber: Sobriyah, 2005

23 11 Model agihan hujan Tadashi Tanimoto merupakan hasil analisis dengan memanfaatkan data hujan jam-jaman yang ada di pulau Jawa dengan menggunakan lama hujan 8 (delapan) jam (Mamok, 2008). Tabel 2.2. Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto Waktu (jam ke-) % distribusi hujan % distribusi hujan kumulatif Sumber: Mamok, Hidrograf Satuan Sintetik Untuk membuat hidrograf banjir pada sungai-sungai yang tidak ada atau sedikit sekali dilakukan observasi hidrograf banjirnya, maka perlu dicari karakteristik atau parameter daerah pengaliran tersebut terlebih dulu, misalnya waktu untuk mencapai puncak hidrograf (Time to peak magnitude), lebar dasar, luas, kemiringan, panjang alur terpanjang (length of the longest channel), koefisien limpasan (runoff coefficient) dan sebagainya. Banyak ragam hidrograf satuan sintetik (HSS) yang telah dikembangkan. Untuk Indonesia, khususnya Pulau Jawa telah dikembangkan HSS GAMA-1 yang merupakan hasil penelitian Prof. Dr. Ir. Sri Harto, Dipl H dari Universitas Gadjah Mada. Berikut beberapa HSS yang umum dikenal dalam praktek: 1. HSS Nakayasu 2. HSS Snyder 3. HSS SCS 4. HSS Gama-I 2.2. Dasar Teori DAS Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas-batas topografi secara alami sedemikian rupa sehingga setiap air hujan yang jatuh dalam

24 12 DAS tersebut akan mengalir melalui titik tertentu (titik pengukuran di sungai) dalam DAS tersebut. Pengertian DAS sering diidentikkan dengan watershed, catchment area atau river basin (Naik Sinukaban, 2007) Pengalihragaman Hujan Menjadi Aliran Hujan Presipitasi adalah istilah umum untuk menyatakan uap air yang mengkondensasi dan jatuh dari atmosfer ke bumi dalam segala bentuknya dalam rangkaian siklus hidrologi. Jika air yang jatuh berbentuk cair di sebut hujan dan jika berupa padat disebut salju. Karakteristik hujan yang perlu ditinjau dalm analisis dan perencanaan hidrologi, meliputi: 1. Intensitas I, adalah laju hujan = tinggi air persatuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam, atau mm/hari. 2. Lama waktu (durasi) t,adalah panjang waktu dimana hujan turun dalam menit atau jam. 3. Tinggi hujan d, adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi selama durasi hujan dan, dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar, dalam mm. 4. Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasa dinyatakan dengan kala ulang T, misalnya sekali dalam 2 tahun. 5. Luas adalah luas geografis daerah sebaran hujan Hujan Wilayah Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rerata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu (Suyono Sudarso,

25 ). Dalam penelitian ini dipilih cara poligon thiessen dengan persamaan berikut ini: P 1 A w N N 1 A N. P N......(2.1) dengan: P = hujan wilayah (mm), P N = hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm), A w = luas wilayah (Km 2 ), A N = luas masing-masing poligon (Km 2 ), N = jumlah stasiun pencatat hujan Uji Kepanggahan Uji konsistensi dapat dilakukan dengan lengkung massa ganda (double mass curve) untuk stasiun hujan 3 (tiga), dan untuk individual stasiun (stand alone station) dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums), Sri Harto (2000). Bila Q / n yang didapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah. Uji kepanggahan dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan-persamaan berikut: S * k k i 1 Y i Y, dengan k = 1, 2, 3,..., n.(2.2) S 0...(2.3) * 0 S ** k S D * k y, dengan k = 0, 1, 2, 3,..., n...(2.4) D n 2 2 Yi Y y...(2.5) i 1 n dengan: Y i = data hujan ke-i, Y = data hujan rerata i, D y = deviasi standar, n = jumlah data.

26 14 Untuk uji kepanggahan digunakan cara statistik: Q maks ** S k, 0 k n, atau...(2.6) R maksimum S ** k min imum S ** k, dengan 0 k n...(2.7) Nilai kritik Q dan R ditunjukkan dalam Tabel 2.3. Tabel 2.3. Nilai kritik Q dan R Q R N n n 90% 95% 99% 90% 95% 99% Sumber:Mamok Suprapto, Analisis Frekuensi Analisis data hidrologi dengan menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan atau debit dengan masa ulang tertentu. Analisis frekuensi dalam penelitian ini menggunakan data maksimum tahunan, data hujan harian dan data hujan harian maksimum rerata maksimum. Distribusi hujan dapat dipilih sesuai parameter statistik seperti nilai rerata, standar deviasi, koefisien variasi, dan koefisien skewness dari rata yang ada diikuti uji statistik. Rumus-rumus parameter statistik yang digunakan dalam penelitian ini untuk menentukan jenis distribusi frekuensi sebagai berikut. Standar deviasi, S = n i 1 x n i 1 X (2.8)

27 15 Koefisien skewness, C s = n 1 n n 2 s 3 n i 1 x i X 3. (2.9) Koefisien variasi, C v = X S...(2.10) Koefisien kurtosis, C k = n 1 n 2 n 2 n 3 S 4 n i 1 x i X 4...(2.11) dengan: n X S : panjang data, : tinggi hujan rerata, : standar deviasi. Distribusi frekuensi memiliki beberapa jenis antara lain distribusi normal, Log Normal, Gumbel dan Log Pearson III.Untuk mengetahui jenis yang digunakan maka harus mengetahui syarat-syarat yang bisa masuk, dengan menghitung parameter statistiknya. Syarat pemilihan jenis distribusi dapat dilihat pada Tabel 2.4 sebagai berikut: Tabel 2.4. Tabel Pemilihan Jenis Distribusi No. Jenis Distribusi Syarat 1. Normal Cs=0 Ck=0 2. Log Normal Cs (ln x) = Cv 3 +3Cv Ck(ln x) = Cv 8 +6Cv 6 +15Cv 4 +16Cv Log Person Tipe III Jika semua syarat tidak terpenuhi 4. Gumbel Cs= 1,14 Ck= 5,4 Suripin (2004) menyebutkan bahwa pada situasi tertentu, walaupun data yang diperkirakan mengikuti distribusi sudah dikonversi kedalam bentuk logaritmis,

28 16 ternyata kedekatan antara data dan teori tidak cukup kuat untuk menjustikasi pemakaian Log Normal. Person telah mengembangkan serangkaian fungsi probabilitas yang dapat dipakai hampir semua distribusi probabilitas empiris. Tidak seperti konsep yang melatar belakangi pemakian distribusi Log Normal untuk banjir puncak, maka distribusi probabilitas ini hampir tidak berbasis teori. Distribusi ini dipakai karena fleksibilitasnya. Log-Person Tipe III menjadi perhatian para ahli sumber daya air karena memiliki (i) harga rata-rata, (ii) simpangan baku dan (iii) koefisien kemencengan. Yang menarik, jika koefisien kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log Normal Langkah langkah penggunaan Log Person Tipe III, sebagai berikut: 1. Mengubah data ke dalam bentuk logaritmis: X= log X (2.12) 2. Menghitung harga rata-rata: log X = n i 1 log X n i.(2.13) 3. Menghitung harga simpangan baku: S = n i 1 x n i 1 X (2.14) 4. Menghitung koefisien kemencengan:

29 17 n n log X i log X i 1 G = 3 n 1 n 2 s (2.15) 5. Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T: Log X T = log X + K.s...(2.16) dengan: X i = data hujan ke-i, X = data hujan rerata i, S = deviasi standar, n = jumlah data, G = koefisien kemencengan K = variabel standar untuk X menurut G. Untuk memilih distribusi yang sesuai dengan data yang ada, perlu dilakukan uji statistik. Pengujian bisa dilakukan dengan uji Chi-kuadrat atau uji Smirnov- Kolmogorof. Untuk penelitian ini menggunakan uji Chi kuadrat 1. Uji Chi Kuadrat Pengujiaan chi-kuadrat dilakukan dengan menggunakan parameter rumus sebagai berikut: 2, dengan x 2 K i 1 Ef Of Ef 2.(2.17) dengan: 2 : harga Chi-kuadrat terhitung, K : banyaknya kelas, O f : frekuensi terbaca pada setiap kelas, E f : frekuensi yang diharapkan untuk setiap kelas.

30 Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif adalah bagian dari curah hujan total yang menghasilkan limpasan langsung.curah hujan efektif merupakan hasil perkalian dari koefisien pengaliran dengan curah hujan total (Anonim, 2010). H eff = X T x C dengan : X T = Hujan rancangan C = Koefisien limpasan Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Hidrograf yang dipakai dalam penelitian ini dipakai hidrograf Nakayasu. Hidrograf satuan sintetik Nakayasu yang dikembangkan di Jepang juga banyak diaplikasikan di Indonesia. HSS ini pada umumnya memberikan hasil yang relatif teliti. HSS ini juga diperkirakan berdasarkan karakteristik DAS dengan beberapa rumus empiris, berikut ini. 1 Qmax. AR0 / ( 0. 3Tp T0. 3 )...(2.18) 36. T T 08. t.. (2.19) p g r T 0. 3 T g....(2.20) Tg L untuk L 15 km...(2.21) T. L g untuk L 15 km...(2.22) Persamaan hidrograf satuan Nakayasu adalah sebagai berikut: 1. Pada lengkung naik (0 t T p ) Qt t T p 2.4 Qp....(2.23) 2. Pada lengkung turun/ sisi resesi (t T p ) 1. Selang nilai : 0 t (T P +Tcommit 0,3 ) to user

31 19 t Tp T 0.3 Q( t) 0.3 Qp....(2.24) 2. Selang nilai : (T P +T 0,3 ) t (T P +T 0,3 +1,5 T 0,3 ) Q t Tp ( t) 3 0.5T T Qp (2.25) 3. Selang nilai : t > (T P +T 0,3 +1,5 T 0,3 ) Q ( t) 3 t Tp 1.5T 0.3 2T Qp (2.26) dengan: A : luas DAS (km 2 ), R 0 : curah hujan spesifik (= 1mm), T p : waktu puncak (jam), T 0.3 : waktu dari puncak banjir sampai 0.3 Q max. (jam), T g : time lag yaitu waktu antara hujan sampai Q max (jam), t r : satuan waktu (= 1 jam), : koefisien ( ), L : panjang sungai utama (km). o i t r Lengkung naik Lengkung turun Q P O,3 Q P O,3 2 Q P T P T 0,3 1,5 T 0,3 Gambar 2.4 Hidrograf commit Satuan to user Sintetik Nakayasu

32 BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian di DAS Keduang yang terletak di Kabupaten Wonogiri Jawa Tengah, seperti yang di tunjukan Gambar 3.1. Stasiun hujan yang digunakan hanya Nguntoronadi dan Jatiroto dan masing-masing mewakili hulu dan hilir sungai keduang Gambar 3.1 Peta Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang. 20

33 Data yang Dibutuhkan Data yang dibutuhkan dalam analisis adalah: 1. Peta DAS Keduang 2. Peta batas DAS Wongiri 3. Data hujan dari stasiun Nguntoronadi dan Jatiroto 3.3. Alat yang Digunakan 1. AutoCAD untuk pengolahan peta DAS. 2. Microsoft Excel untuk membantu menghitung pengolahan data Tahapan Penelitian 1. Mengumpulkan data hujan dari DPU kota Wonogiri 2. Memilih data hujan harian dari stasiun Nguntoronadi dan Jatiroto 3. Melakukan uji kepanggahan dari stasiun hujan 4. Melakukan plotting stasiun hujan dan pembuatan poligon thiessen. 5. Menghitung parameter statistik data hujan. 6. Melakukan uji kecocokan distribusi frekuensi data. 7. Melakukan test uji distribusi 8. Menghitung hujan rencana. 9. Menentukan debit banjir menggunakan metode nakayasu Tahapan penelitian ditunjukan dalam bagan alir Gambar 3.2 Gambar 3.4

34 Diagram Alir Tahapan Penelitian Mulai Data: Peta DAS Keduang Data hujan harian stasiun hujan di sub DAS Keduang Penentuan data hujan harian maksimum tahunan Uji Konsistensi Tidak Konsisten Pemanggahan dengan RAPS Ya Perhitungan Hujan Wilayah A

35 23 A Perhitungan parameter statistik Pemilihan Distribusi Hujan Uji Kecocokan Distribusi Hujan Perhitungan Hujan Kala Ulang Perhitungan Hujan Efektif Jam-Jaman Kala Ulang Perhitungan Hidrograf Nakayasu Satu Harian Perhitungan Banjir Kala Ulang Selesai Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian Tahap 1 Mulai

36 24 Gambar 3.3 Diagram Alir Peneitian Tahap 2 Mulai

37 25 Gambar 3.4 Diagram Alir Peneitian Tahap 3

38 BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengumpulan Data Pengumpulan data tinjauan analisis banjir tahunan sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang, Wonogiri meliputi: 1. Peta RBI Bakosurtanal skala 1:2500, Sub DAS Bengawan Solo Hulu 3 DAS Keduang. Gambar 4.1 Peta Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo DAS Keduang. 2. Data curah hujan tahun stasiun hujan Jatiroto dan Nguntoronadi, data lengkap dapat dilihat pada lampiran (A1-A26). 26

39 Uji Kepanggahan Hujan Untuk mengetahui besarnya curah hujan rencana yang terjadi di DAS Keduang diperlukan data curah hujan harian selama beberapa tahun terakhir pada stasiun penakar hujan terdekat. Data curah hujan yang digunakan diperoleh dari Dinas pengairan Wonogiri yang merupakan data curah hujan harian selama 13 tahun terakhir ( ) dari stasiun penakar hujan Jatiroto dan Nguntoronadi. Tabel 4.1 Curah Hujan Tahunan Stasiun Hujan Jatiroto dan Nguntoronadi Tahun Curah hujan (mm/tahun) Sta.Jatiroto Sta.Nguntoronadi Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri Uji konsistensi harus dilakukan untuk data hujan yang akan diolah karena data hujan harus panggah agar hasilnya tidak meragukan. Uji konsistensi dilakukan dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums), karena hanya terdapat 2 stasiun hujan saja.

40 28 Uji Kepanggahan Metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) Contoh perhitungan untuk stasiun hujan Jatiroto tahun 1999: Hujan (i) = 2123,000 Hujan (i) rerata selama 13 tahun = 2366,000 = 1820, SK = 2123, ,462 = 302,538 SK Kumulatif = 0, ,538 = 302,538 Standar deviasi = 544,839 SK ** = 302, ,839 = 0,555 SK ** Kumulatif = 0, ,555 = 0,555 SK ** Kumulatif = 0,555 Hasil uji kepanggahan untuk stasiun Jatiroto dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) dapat dilihat pada Tabel 4 Tabel 4.2 Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta. Jatiroto Tahun i SK Kum SK SK** Kum SK** Absolut , ,538 0,555 0,555 0, , ,077 1,124 1,680 1, , ,615 0,056 1,736 1, , ,154-0,906 0,830 0, , ,308-1,231-0,401 0, , ,769-0,788-1,189 1, , ,231-1,491-2,680 2, , ,692 0,889-1,791 1, , ,154-0,930-2,720 2, , ,615 0,155-2,565 2, , ,077 0,008-2,557 2, , ,538 1,664-0,893 0, ,538 0,000 0,893 0,000 0,000 JUMLAH RATA-RATA 1820,4615 SD 544,83937 N 13

41 29 Q Abs 2,720 Nilai Kritik Maks Keterangan Abs < 0,745 Q/sqrt (n) 1,065 Panggah Berdasarkan nilai yang didapat pada Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa nilai QRAPS hit (maks) terdapat pada tahun Kemudian QRAPS hit (maks) / n = 0,745. Nilai ini dibandingkan dengan nilai kritik terdapat pada tabel 2.2 dengan n = 13 dan confidance interval 90%, maka untuk interval 13 tahun nilai QRAPS Krittik = 1,065. Disimpulkan QRAPS hit (maks) / n = 0,745 < nilai QRAPS Krittik = 1,065, hasil ini menunjukan data hujan pada stasiun hujan Jatiroto panggah Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan Data yang diperlukan berupa curah hujan harian dari beberapa pos penakar hujan, luas area yang ditampung tiap pos stasiun dan luas daerah aliran sungai dengan rumus poligon Thiessen. Dalam hal ini diperlukan hujan wilayah yang diperoleh dari harga rata-rata hujan beberapa stasiun penakar hujan yang ada di dalam dan/ atau di sekitar wilayah tersebut. Gambar 4.2 Hujan Wilayah Dengan Metode Poligon Thiessen

42 30 Data stasun hujan DAS Keduang Stasiun penakar hujan yang digunakan: 1. Jatiroto 2. Nguntoronadi Luas daerah tangkapan hujan masing-masing stasiun penakar hujan dengan menggunakan tool program AutoCAD: A 1 = 381,836 Km 2 A 2 = 39,146 Km 2 Total luas DAS Keduang = 420,982 Km 2 Sebagai contoh perhitungan adalah curah hujan tahun 1999: Curah hujan maksimum tiap stasiun pada tahun 1999 adalah: P 1 = 68 mm/hari P 2 = 20 mm/hari Koefisien Thiesen masing-masing stasiun hujan C 1 = = A 1 Atotal 381, ,982 = 0,907 C 2 = = A 2 Atotal 39, ,982 = 0,093 Curah hujan wilayah tahun 1999 adalah P P XC 1 1 P2 XC 2 P = 68,000X0,907+20,000X0,093 P =63,537 mm/hari Hasil curah hujan untuk tahun berikutnya terdapat pada tabel sebagai berikut:

43 31 Tabel 4.3 Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Sta. Jatiroto (mm/hari) Hujan Wilayah (mm/hari) Sta.Nguntoronadi Tahun Tanggal (mm/hari) Feb 20 63, Feb 25 88, Apr 0 77, Feb 48 77, Des 36 66, Nov 53 97, Mar , Sep 42 78, Des , Okt 39 71, Jan 54 72, Des , Nov 0 72,561 Tabel 4.4 Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Tahun Sta. Nguntoronadi (mm/hari) Tanggal Sta.Jatiroto (mm/hari) Hujan Wilayah (mm/hari) Jan 18 21, Apr 35 35, Feb 36 36, Jan 0 5, Des 70 66, Nov , Mar , Sep 82 78, Des , Okt 75 71, Feb 57 57, Des 50 58, Mei 16 27,065

44 32 Tabel 4.5 Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang Hujan Wilayah Tahun (mm/hari) , , , , , , , , , , , , , Perhitungan Parameter Statistik Penentuan distribusi hujan dilakukan dengan menganalisis data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dengan analisis frekuensi. Dari hasil perhitungan menggunakan rumus diperoleh nilai masing-masing parameter statistik adalah sebagai berikut: 1. Hasil dispersi data normal X bar = 124,796/13 = 95,523 S = 24456, ,5 = 45,145 C v = 45,145 95,525 = 0, C S = , ,641= 2, C k = ,74= 1, commit 3 45,145 to user

45 33 2. Hasil dispersi data logaritma normal X bar = 44,786/13 = 4,488 S = 1, ,5 = 0,359 C v = 0,359 4,988 = 0, C S = ,359 0,092= 1, C k = ,359 0,084= 0,888 Tabel 4.6 Syarat Jenis Distribusi Jenis Distribusi Normal Cs = 0 Ck = 3 Log Cs (lnx) Cv 3 +3v = 0,24 Normal Cv 8 +6Cv 6 +15CCv 2 Ck (lnx) +3 = 3,10 Gumbell Cs > 0 Ck = 1,5 Cs =11,8 Log Person Tipe III Syarat Hasil Keputusan C s = 2,43 C k = 1,26 C s = 1,82 C k = 0,89 C s = 2,43 C k = 1,26 Jika semua syarat tidak terpenuhi C s = 1,82 C k = 0,89 Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Ya Ya Setelah dihitung parameter statistiknya maka diperoleh hasil yaitu distribusi yang digunakan Log Pearson III

46 Uji Kecocokan Uji Chi Kuadrat dilakukan untuk jenis distribusi data Log Pearson III dengan tingkat signifikasi 5 %. Tabel 4.7 Probabilitas Curah Hujan Metode Log Pearson III No X Sn (mm) (%) Log Xi G Pr P (x) [Sn (x) - P (x)] 1 63,54 7,14 1,803-0, ,9552-1,9552 9, ,86 14,29 1,825-0,796 76, ,3021 9, ,63 21,43 1,855-0,604 66, , , ,14 28,57 1,858-0,584 65, ,8476 6, ,56 35,71 1,861-0,568 64, ,7307 0, ,02 42,86 1,887-0,402 55, ,7931 1, ,10 50,00 1,887-0,399 52, ,1658 2, ,32 57,14 1,894-0,355 51, ,5022 8, ,49 64,29 1,947-0,015 29, ,2494 5, ,42 71,43 1,989 0,253 10, , , ,16 78,57 2,009 0,385 9, , , ,19 85,71 2,171 1,422 6, ,4139 7, ,36 92,86 2,355 2,603 3, ,9711 4,114 Xr = 1,949 SD = 0,156 Cs = 1,8191 Uji Chi Square (x 2 ) Jumlah Kelas : K = 1 + 3,22 Log n K = 5,0 Derajat bebas ( ) = K-h-1; h=2 Derajat bebas ( ) = 2 Signifikansi (, %) = 5,00 Kritis = 5,991 Expected frequency = 2,6

47 35 Tabel 4.8 Perhitungan Chi Square Test (Metode Log Pearson III) No Probability (P) Expected Frequency (Ef) Ovserved Frequency (Of) Ef - Of (Ef - Of) 2 1 0,00 < P 20,00 2,6 0 2,6 6, ,00 < P 40,00 2,6 4-1,4 1, ,00 < P 60,00 2,6 3-0,4 0, ,00 < P 80,00 2,6 1 1,6 2, ,00 < P 100,00 2,6 4-1,4 1,96 Jumlah 13,40 Kritis = 5,991 x 2 hitung = 5,833 Kesimpulan : Hipotesa Log Pearson III Diterima Maka distribusi hujan yang digunakan adalah Log Pearson III karena x 2 < kritis 4.6. Perhitungan Hujan Kala Ulang Perhitungan parameter statistik data menghasilkan bahwa distribusi hujan yang dipakai adalah Log Pearson III. Data masukan dalam perhitungan ini adalah hujan wilayah DAS Keduang. Tabel 4.9 Perhitungan Data Menggunakan Log Pearson III Tahun R 24 Max ln X ln X-ln Xi (ln X-ln Xi) 2 (ln X-ln Xi) ,537 4,152-0,337 0,113-0, ,491 4,483-0,005 0,000 0, ,096 4,345-0,143 0,021-0, ,024 4,344-0,144 0,021-0, ,858 4,203-0,286 0,082-0, ,421 4,579 0,091 0,008 0, ,165 4,627 0,138 0,019 0, ,319 4,361-0,128 0,016-0, ,360 5,422 0,934 0,872 0, ,633 4,272-0,217 0,047-0,010 Bersambung ke Halaman Berikutnya

48 36 Sambungan Tabel ,140 4,279-0,210 0,044-0, ,191 4,999 0,510 0,260 0, ,561 4,284-0,204 0,042-0,008 Jumlah 1241,796 58,348 0,000 1,545 0,853 S = 1, ,5 = 0, C S = ,359 0,092= 1,819 Maka hujan kala ulang dapat dihitung, sebagai berikut: Log Pearson III log x n = log x + K n Hujan Kala Ulang Periode Ulang 2 tahun log x 2 = log x + K 2 = 4,49 + (-0,282X0,359) = 4,389 X 2 = 80,372 mm/hari Tabel 4.10 Hujan Rata- Rata Kala Ulang T G G.S ln Xi + G.S Rt (mm/hr) 2-0,282-0,101 4,387 80, ,643 0,231 4, , ,318 0,473 4, , ,901 0,682 5, , ,848 1,022 5, , ,499 1,255 5, , ,147 1,488 5, , ,640 2,024 6, ,651

49 Hujan Efektif Berbagai Kala Ulang Untuk mengetahui hujan efektif digunakan perkalian antara hujan kala ulang dengan koefisien limpasan Rumus : h effektif = Rt x koefisien Run off Data : R t (2 th) = 80,37 C Hasil : = 32,551 mm. = 0,401 (Adi Prasetya N,2012) Hujan efektif Jam-jaman Berbagai Kala Ulang Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan rasio hujan jam-jaman pada Tabel 2.1. Sebagai contoh perhitungan diambil hujan periode 2 tahun pada jam 1. Rumus : h effektif Jam-jaman = h effektif x rasio hujan jam-jaman Data : h effektif = 32,551 mm Hasil rasio hujan jam-jaman = 0,405 = 13,053 mm/jam Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel Tabel 4.11 Hujan Efektif Jam-Jaman dengan Kala Ulang T ,053 10,072 4,754 4, ,190 14,035 6,625 6, ,174 17,881 8,440 7, ,568 22,043 10,404 9, ,122 30,958 14,612 13, ,677 39,102 18,456 16, ,940 49,336 23,287 21, ,242 84,292 39,786 36, Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang HSS Nakayasu Satu Harian Menghitung debit rencana yang dimiliki oleh DAS yang mempunyai luas lebih dari 12,5 km 2, hanya bisa dihitung dengan selain metode rasional. Maka untuk

50 38 penelitian ini di pakai perhitungan Hidrograf Nakayasu dengan menggunakan rumus 2.18 rumus 2.26, maka dapat dihitung sebagai berikut: Perhitungan: Tg = 0,4 + 0,058 L = 0,4 + 0, = 3,01 jam Tr = 1 Tg = 1 3,01 = 3,01 Tp = Tg + 0,8 Tr = 3,01 + 0,8 3,01 = 5,42 T 0.3 = α Tg = 2 3,01 = 6,02 1.5T 0.3 = 1,5 T 0,3 = 1,5 6,02 Qp = = 9,03 = A Ro 3.6 (0,3Tp+T 0,3 ) 420, (0,3 x 5,418+6,02) = 15,295 m 3 /dt Mencari perumusan dan batasan waktu untuk data selanjutnya dalam metode Nakayasu: Qa = = 15,295 Qd1 = = 15,295

51 39 Qd2 = = 15,295 Qd3 = = 15,295 Batasan waktu: Qa = t < Tp t < 5,42 Qd1 = Tp < t < Tp + T 0,3 5,42 < t < 11,44 Qd2 = Tp + T 0,3 < t < Tp + T 0, T 0,3 11,44 < t < 20,47 Qd3 = t > Tp + T 0, T 0,3 t > 22,091 Tabel 4.12 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Satu Harian Q UH t Qt Ket Komulatif Kontrol Koreksi (m3/dt) 0 0,000 0,000 0,000 0, ,265 0, ,218 0, ,399 1, ,393 1, ,702 Qa 3, ,192 3, ,384 7, ,243 6, ,615 12, ,526 11,573 5,418 15,295 15, ,175 14, ,615 13, ,913 12, ,147 11, ,561 10, ,126 Q1 9, ,635 8, ,472 7, ,222 6, ,118 6, ,319 5, ,009 5, ,250 4,595 11,438 4,589 4, ,953 4,210 Bersambung ke Halaman Berikutnya:

52 40 Sambungan Tabel 4.12: 12 4,257 Q2 4, ,398 3, ,726 3, ,295 3, ,261 3, ,994 2, ,854 2, ,685 2, ,498 2, ,282 2, ,186 2, ,954 2, ,913 1, ,719 1, ,674 1, ,091 1, ,465 1, ,765 1,344 20,468 1,377 1, ,686 1, ,305 1, ,939 1, ,181 Q , , , , ,887 Kontrol Vtot m E+14 mm3 Luas E+14 mm2 Vtot/Luas mm Hujan harusnya 1 mm jadi perlu dikoreksi. Kontrol Koreksi Vtot Luas m E+14 mm E+14 mm2 Sesuai dengan Tabel 4.11 maka dapat dibuat grafik HSS Nakayasu sebagai berikut :

53 41 GRAFIK HSS NAKAYASU ,8 tr Tg Debit (m3/dt) Qp 0,3 2 Qp 0,3 Qp Waktu (jam) Tp T 0,3 1,5 T 0,3 GRAFIK Gambar 4.3 Grafik Hidrograf Satuan Nakayasu Hujan Satu Harian Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang Misal Q debit di jam ke 4 Q jam 1= UH 4 X h efektif 1 = 6,774 x 13,053 = 88,422 Jadi total Q saat di jam ke 4 = Q1+ Q2+Q3+Q4 = 88,422+34,207+6,102+1,058 = 129,789 Maka debit rencana 2 tahunan dapat dicari dengan: = Q Maks jam 0-24 =392,6

54 42 Tabel 4.13 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Periode Ulang 2 Tahun Waktu UH Q (jam) m 3 /det 13,053 10,072 4,754 4,351 m 3 /det 0 0,000 0,000 0, ,243 3,174 0,000 3, ,283 16,753 2,449 0,000 19, ,396 44,331 12,927 1,156 0,000 58, ,774 88,422 34,207 6,102 1, , , ,059 68,229 16,146 5, ,017 5,418 14, , ,560 32,204 14, , , , ,331 55,017 29, , , , ,801 66,708 50, , , , ,998 59,378 61, , ,855 89,477 84,328 48,615 54, , ,612 73,258 69,042 39,803 44, , ,595 59,978 56,527 32,588 36, ,523 11,438 4,210 54,948 46,281 26,681 29, , ,906 50,981 42,399 21,845 24, , ,418 44,617 39,338 20,012 19, , ,992 39,048 34,428 18,568 18, , ,618 34,174 30,130 16,250 16,994 97, ,291 29,908 26,369 14,222 14,872 85, ,005 26,175 23,078 12,446 13,016 74, ,755 22,908 20,197 10,893 11,391 65, ,536 20,048 17,676 9,533 9,969 57, ,344 17,546 15,470 8,343 8,725 50,084 20,468 1,263 16,484 13,539 7,302 7,636 44, ,197 15,630 12,720 6,390 6,683 41, ,084 14,143 12,061 6,004 5,849 38, ,980 12,797 10,913 5,693 5,495 34, ,887 11,579 9,875 5,151 5,210 31,815 Debit Maksimum 388,856 Perhitungan debit 5 th, 10 th, 20 th, 50 th, 100 th, 200 th, 1000 th dapat dilakukan dengan cara yang sama dan dapat dilihat di lampiran (B5-B8). Dengan hasil sebagai berikut:

55 43 Tabel 4.14 Debit Banjir Kala Ulang Kala Ulang Debit Banjir 2 tahun m 3 /det 5 tahun 541,874 m 3 /det 10 tahun 690,347 m 3 /det 20 tahun 851,048 m 3 /det 50 tahun 1195,229 m 3 /det 100 tahun 1509,666 m 3 /det 200 tahun 1904,774 m 3 /det 1000 tahun 3254,336 m 3 /det 4.9. Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan Penggunaan % distribusi hujan untuk debit rencana 2 harian berbeda dengan sebelumnya. Apabila satu harian menggunakan distribusi hujan 4 jaman maka untuk 2 hari menggunakan distribusi 8 jaman yaitu mengikuti distribusi Tadashi Tanimoto Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan Penentuan hujan wilayah 2 harian mrnggunakan penjumlahan curah hujan 2 harian dari tiap tahun dan dipilih yang terbesar, dan dikalikan dengan koefisien Thiessen Tabel 4.15 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Jatiroto Tahun Sta Jatroto (mm/2hari) Tanggal Sta.Nguntoronadi (mm/2hari) Hujan Wilayah (mm/2hari) Des , okt 0 86, mar 0 92, feb 50 95, feb 51 93, nov , des , sept ,196 Bersambung ke Halaman Berikutnya:

56 44 Sambungan Tabel 4.15: Des , nov , feb , des , feb ,259 Tabel 4.16 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Nguntoronadi Sta. Jatiroto (mm/2hari) Hujan Wilayah (mm/2hari) Tahun Sta Nguntoronadi (mm/2hari) Tanggal april 0 7, mar 0 7, feb 59 60, jan 0 7, Feb 98 93, nov , des , sept , Des , nov , jan 0 10, Des , mei 39 49,786

57 45 Tabel 4.17 Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan DAS Keduang Hujan Wilayah Tahun (mm/2hari) , , , , , , , , , , , , , Hujan Efektif 2 Harian Tahunan Untuk mengetahui hujan effektif digunakan perkalian antara hujan hujan wiayah dengan koefisien limpasan.. Sebagai contoh tahun 1999 Data : P 1999 = 106,931 C = 4,01 (Adi Prasetya N,2012). h effektif = P 1999 x koreffisien Run off = 428,793 mm/2hari Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tahunan Menghitung hujan efektif jam-jaman dengan mengalikan hujan efektif dengan distribusi hujan Tadashi Tanimoto pada Tabel 2.2 Sebagai contoh perhitungan diambil hujantahun Rumus : h effektif Jam-jaman = h effektif x rasio hujan jam-jaman Data : h effektif = 428,793 mm/2hari distribusi hujan = 0,405 Hasil = 13,053 mm/2hari Hasil hitungan selanjutnya dapat dilihat commit pada to user Tabel 4.18

58 46 Tabel 4.18 Hujan Efektif Jam-Jaman 2 Harian Tiap Tahun (mm/2hari) Tahun ,149 10,291 7,290 5,574 3,002 2,353 1,715 1, ,984 8,293 5,874 4,492 2,419 1,900 1,382 1, ,646 8,904 6,307 4,823 2,597 2,040 1,484 1, ,941 9,177 6,500 4,971 2,676 2,403 1,129 1, ,759 9,008 6,38 4,879 2,627 2,064 1,501 1, ,638 13,512 9,571 7,319 3,941 3,097 2,252 1, ,638 13,512 9,571 7,319 3,941 3,097 2,212 1, ,625 9,835 6,967 5,328 2,869 2,257 1,639 1, ,543 12,501 8,855 6,771 3,646 2,865 2,089 18, ,352 10,479 7,423 5,676 3,056 2,401 1,746 1, ,462 9,658 6,841 5,231 3,817 2,213 1,610 1, ,526 19,870 14,075 10,763 5,796 4,554 3,312 2, , ,130 7,176 5,487 2,955 2,321 1,688 1, HSS Nakayasu 2 Harian Maksimum Tahunan Penggunaan Hidrograf Nakayasu pada pencarian debit banjir 2 harian tahunan sama seperti perhitungan 4.6 tetapi perbedaannya hanya panjang waktunya diperpanjang menjadi 48 jam dan dapat dilihat pada Tabel Tabel 4.19 Unit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Hujan 2 Harian Tahunan t Qt Ket Q Komulatif (m3/dt) Kontrol UH Koreksi 0 0,000 0,000 0,000 0, ,265 0, ,218 0, ,399 1, ,393 1, ,702 3, ,192 3, ,384 Qa 7, ,243 6, ,615 12, ,526 11,094 5,418 15,295 15, ,175 13, ,615 13, ,913 11, ,147 11, ,561 9, ,126 9, ,635 8, ,472 Q1 7, ,222 6, ,118 6, ,319 5, ,009 5., ,250 4,405 Bersambung ke halaman berikutnya: