BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tijaua Umum Tijaua pustaka merupaka dasar - dasar atau ladasa teori yag aka dijadika acua pedoma dalam megaalisis data pedukug da merecaaka suatu peelitia. Dalam peelitia ii dilakuka kajia - kajia dari berbagai sumber yag dijadika sebagai referesi seperti: buku - buku hidrologi, jural-jural peelitia da lai sebagaiyayag medukug dalam pelaksaaa peelitia. Revitalisasi adalah proses, cara, perbuata meghidupka atau meggiatka kembali (kbbi.web.id). Jadi revitalisasi kapasitas tampug sugai adalah proses atau perbuata meghidupka kembali kapasitas tampug sugai. Terjadiya seragkaia bajir dalam waktu relatif pedek da terulag tiap tahu, meutut upaya lebih besar megatisipasiya, sehigga kerugia dapat dimiimalka. Bajir buka haya meyebabka sawah tergeag sehigga tidak dapat pae da meluluhlataka perumaha serta permukima, tetapi juga merusak fasilitas pelayaa sosial ekoomi masyarakat da prasaraa publik, bahka meela korba jiwa. Kerugia semaki besar jika kegiata ekoomi da pemeritaha tergaggu, bahka terheti. Meskipu partisipasi masyarakat dalam ragka peaggulaga bajir sagat yata. Terutama pada aktivitas taggap darurat, amu bajir meyebabka tambaha beba keuaga egara, terutama utuk merehabilitasi da memulihka prasaraa publik yag rusak. Salah satu peyebab bajir yag terjadi di suatu daerah adalah kodisi fisik DAS. Karakteristik DAS Ciliwug berdasarka betuk da kemiriga lereg yaitu daerah hulu sampai tegah dega kelerega yag terjal sedagka daerah tegah sampai hilir sagat datar da luas. Berdasarka karakteristik demikia, begitu huja jatuh maka air huja dari daerah hulu lagsug megalir ke bawah dega waktu kosetrasi yag sigkat. Jika draiase daerah hilir kurag memadai maka alira permukaa tersebut aka kemaa-maa meggeagi II-1

2 daerah pemukima da jala. DAS Ciliwug termasuk betuk memajag sehigga respo huja di hulu lebih lambat diterima oleh hilir pada kodisi ormal. Namu meurut Naa Daapriata (2009) bahwa kodisi DAS Ciliwug saat ii sagat memprihatika da kemampua meagkap serta meyimpa airya sudah meuru da pada akhirya memicu terjadiya bajir di daerah hilir. (sumber : BPDAS Ciliwug Citarum tahu 2007) Gambar 2.1 Peta DAS Ciliwug Dalam kajia evaluasi kapasitas tampug Sugai Ciliwug ii diambil wilayah studi di keluraha Maggarai da Keluraha Kampug Melayu yag maa dua keluraha tersebut mejadi laggaa tetap yag terkea dampak bajir tiap tahuya. Muhtar,dkk (2012) dalam bukuya megataka bahwa dari sisi ligkuga tempat tiggal, permasalaha utama yag dihadapi warga DAS Ciliwug di Keluraha Maggarai da Keluraha Kampug Melayu adalah bajir. Peyebabya atara lai : II-2

3 a. Pada Daerah DAS Ciliwug megalami perubaha perutuka laha yag semula bayak daerah resapa saat ii berubah mejadi permukima da daerah urba. b. Pada beberapa lokasi di alur sugai (khususya daerah hilir) terjadi pedagkala da peyempita sehigga meyebabka kapasitas tampuga Sugai Ciliwug berkurag. c. Pada beberapa lokasi di Sugai Ciliwug (pada daerah hulu Pitu Air Maggarai) terdapat beberapa beloka sugai (meaderig) yag meyebabka kurag lacarya alira air bajir pada Sugai Ciliwug. d. Adaya alih fugsi batara sugai (dimafaatka utuk permukima, idustri, da usaha perkatora) sehigga memperkecil peampag basah kali da meghambat alira air. e. Kodisi salura - salura draiase kota yag kurag maksimal karea dipeuhi sampah, sehigga pada saat huja besar datag, geaga air cepat terbetuk. f. Diguakaya batara di dalam garis sempada Sugai Ciliwug sebagai permukima yag meyebabka terhambatya alira sugai pada saat bajir. (sumber: Berikut dokumetasi kodisi terkii Kali Ciliwug di Keluraha Maggarai da Kampug Melayu Data primer Data primer II-3

4 Data primer Data primer Gambar 2.2 Kodisi Eksistig Kali Ciliwug kodisi alur sugai sebelah kaa - kiri sugai didaerah Kampug Melayu. Dimaa pada batara sugai dimafaatka sebagai permukima padat sehigga meghambat alira sugai. Dimugkika dega adaya peyempita alur sugai daerah tersebut mejadi laggaa bajir tiap tahu. Hal ii diperkuat lagi dega peelitia yag dilakuka oleh Fajar Yuliato (2009) tetag model simulasi luapa bajir bajir Ciliwug di wilayah Kampug Melayu Bukit Duri. Gambar 2.3 Model Simulasi Bajir II-4

5 Melihat hasil simulasi yag dilakuka Fajar Yuliato,dkk dari gambar diatas bahwa Keluraha Kampug Melayu da sekitarya megalami geaga yag meluas akibat luapa Ciliwug baik dega skeario 0.5 m maupu 2.0 m. Hal ii dapat dijadika sebagai dasar utuk di jadika lokasi studi dalam kajia ii. 2.2 Aalisa Hidrologi Meurut CD.Soemarto (1987 ; 15) Hidrologi adalah suatu ilmu yag mejelaska tetag kehadira da geraka air di alam. Ii meliputi berbagai betuk air, yag meyagkut perubaha-perubahaya atara keadaaa cair, padat da gas dalam atmosfer, diatas da dibawah permukaa taah. Dega demikia ada empat macam proses dalam daur hidrologi yag diguaka secara umum da berhubuga dega aalisa hidrologi bagi perecaaa bagua air, yaitu: Presipitasi Evaporasi Ifiltrasi Limpasa permukaa (surface ruoff) da limpasa air taah (subsurface ruoff) Draiase adalah sistem peyalura air huja atau pegalira air huja melalui salura, gua mematuska daerah da laha terhadap kelebiha air dipermukaa, akibat geaga air sehigga dapat mecegah aka bahaya bajir. Fugsi draiase terhadap alira sugai atara lai megedalika bajir dega memperhatika debit patusaya da megedalika gaggua da kerusaka terhadap fasilitas kota. Meurut Suripi (2004;7) draiase mempuyai arti megalirka, meguras, membuag, atau megalihka air. Secara umum, draiase didefiisika sebagai seragkaia bagua air yag berfugsi utuk meguragi da/atau membuag kelebiha airdari suatu kawasa atau laha, sehigga dapat difugsika secara optimal. II-5

6 a. Siklus Hidrologi Secara keseluruha jumlah air di plaet bumi ii relatif tetap dari masa ke masa. Air bumi megalami suatu siklus melalui seragkaia peristiwa yag berlagsug terus meerus, dimaa kita tidak tahu kapa da dari maa berawalya da kapa pula aka berakhir (Suripi, 2004 : 20). Seragkaia peristiwa tersebut diamaka siklus hidrologi. (Sumber:Suripi,2004) Gambar 2.4 Siklus Hidrologi Air di bumi ii megulagi terus meerus sirkulasi. Air meguap ke udara dari permukaa taah da laut, berubah mejadi awa sesudah melalui beberapa proses da kemudia jatuh sebagai huja atau salju ke permukaa laut atau darata. Sebelum tiba ke permukaa bumi sebagia lagsug meguap ke udara da sebagia tiba ke permukaa bumi. b. Presipitasi Presipitasi adalah ama umum dari uap yag megkodesasi da jatuh ke taah dalam ragkaia proses siklus hidrologi seperti yag dikemukaka sebelumya. II-6

7 Jumlah presipitasi selalu diyataka dega dalamya presipitasi (mm) (Suyoo Sosrodarsoo, 1987 : 7 ). Kejadia huja dapat dipisahka mejadi dua grup, yaitu huja aktual da huja recaa. Kejadia huja aktual adalah ragkaia data pegukura di stasiu huja selama periode tertetu. Huja recaa buka kejadia huja yag diukur secara aktual da keyataaya, huja yag idetik dega huja recaa tidak perah da tidak aka perah terjadi. Namu demikia, huja recaa mempuyai karakteristik secara umum sama dega karakteristik huja yag terjadi pada masa lalu. Adapu karakteristik huja yag perlu ditijau dalam aalisis da perecaaa hidrologi meurut Suripi (2004:23) meliputi : Itesitas, adalah laju huja = tiggi air per satua waktu, misalmm/meit, mm/jam atau mm/hari. Lama waktu (duratio) t, adalah lamaya curah huja (durasi) dalam meit atau jam. Tiggi huja (d), adalah jumlah atau bayakya huja yag diyataka dalam ketebala air di atas permukaa datar, dalam mm. Frekwesi, adalah frekwesi kejadia, diyataka dega waktu ulag (retur period) T, misalya sekali dalam T tahu. Luas, adalah luas geografis daerah sebara huja. Derajat curah huja biasaya diyataka oleh jumlah curah huja dalam suatu satua waktu da disebut itesitas curah huja. Biasaya satua yag diguaka adalah mm/jam. Jadi itesitas curah huja berarti jumlah presipitasi/curah huja dalam waktu relatif sigkat (biasaya dalam waktu 2 jam). Itesitas curah huja ii dapat diperoleh/dibaca dari kemiriga kurva (tage kurva) yag dicatat oleh alat ukur curah huja otomatis. Itesitas curah huja dapat dilihat dalam tabel 1 da sifat curah huja dalam tabel 2. II-7

8 Tabel 2.1 Derajat curah huja da itesitas curah huja Derajat huja Itesitas curah huja (mm/mi) Kodisi Huja sagat lemah <0,02 Taah agak basah atau dibasahi sedikit Huja lemah 0,02 0,05 Taah mejadi basah semuaya, tetapi sulit membuat puddel Huja ormal 0,05 0,25 Dapat dibuat puddel da buyi curah huja kedegara Air tergeag di seluruh Huja deras 0,25 1 permukaa taah da buyi keras huja kedegara dari geaga Huja sagat deras >1 Huja sepertiditumpahka, salura da draiasi meluap (sumber:suyoo Sosrodarsoo,1987) Tabel 2.2 Keadaa curah huja da itesitas curah huja Keadaa curah huja Itesitas curah huja (mm) 1 jam 24 jam Huja sagat riga <1 <5 Huja riga Huja ormal Huja lebat Huja sagat lebat >20 >100 (sumber:suyoo Sosrodarsoo,1987) c. Pegukura huja Dalam aalisis diperluka data huja yag akurat, buka haya huja kumulatif haria, amu juga diperluka data huja jam-jama. Seperti yag dikemukaka oleh Suyoo Sosrodarsoo (1987 : 25) bahwa curah huja jagka waktu yag pedek sebagai dasar racaga pegedalia bajir da draiasi. Curah huja yag diperluka utuk pembuata racaga da recaa (perhituga potoga melitag da lai-lai) yag berdasarka volume debit (yag disebabka oleh curah huja) dari daerah pegalira yag kecil seperti perhituga debit bajir, recaa peluap suatu beduga, gorog-gorog II-8

9 melitasi jala da salura, seloka-seloka sampig adalah curah huja jagka waktu yag pedek da buka curah huja jagka waktu yag pajag seperti curah huja tahua atau bulaa. Hal ii dikareaka huja sagat bervariasi terhadap waktu da tempat, da setiap perubahaya berpegaruh terhadap alira sugai. Huja di suatu daerah dapat diukur di beberapa titik yag ditetapka dega megguaka alat pecatat huja, baik berupa alat pecatat huja maual maupu alat pecatat huja otomatis. d. Kualitas Data Hidrologi Iformasi Hidrologi adalah hasil olaha da aalisis data hidrologi, sedagka data hidrologi diperoleh dari hasil pemataua da pegukura parameter hidrologi yag terdapat pada pos hidrologi yag berada disetiap sumber air permukaa didalam wilayah sugai. Kualitas data sagat meetuka hasil aalisis yag dilakuka. Pajagya data yag tersedia juga mempuyai peraa yag cukup besar. Kelegkapa data yag akurat aka sagat membatu pada pegolaha data peelitia. Kualitas data huja sagat beragam tergatug pada alat, pegelola da sistem arsip : Kelegkapa data Dalam proses pecatata data huja terkadag ada data huja yag hilag. Berdasarka pegujia yag dilakuka di sejumlah DAS di Pulau Jawa, megeai data huja yag hilag jika dilakuka pegisia maka aka megacauka perhituga lai. Hal ii disebabka karea variabilitas huja yag tiggi. Oleh sebab itu, disaraka utuk tidak melakuka pegisia data yag hilag.(sri Harto,1993 dalam Ribur, 2012 : 11). Kepaggaha Data yag diperoleh dari alat pecatat bisa jadi tidak paggah karea alat perah rusak da alat perah pidah lokasi. Khusus utuk aalisa frekuesi data huja, pegambila data hedakya dilakuka dega prosedur yag tepat. Data huja yag dimaksud dalam II-9

10 aalisisadalah huja rata-rata DAS, sedagka data yag diketahui adalah data huja dari beberapa statiu huja di wilayah DAS. e. Tata gua laha Pegaruh tata gua laha pada alira permukaa diyataka dalam koefisie alira permukaa (C), yaitu bilaga yag meujuka perbadiga atara besarya alira permukaa da besarya curah huja. Agka koefisie alira permukaa ii merupaka salah satu idikator utuk meetuka kodisi fisik suatu DAS. Nilai C berkisar dari 0-1. Nilai C = 0 meujuka bahwa semua air terifiltrasi ke dalam taahyag berarti bahwa kodisi DAS tersebut baik, da sebalikya ilai C = 1 semua air huja megalir sebagai alira permukaa maka kodisi DAS tersebut buruk. 2.3 Aalisis Huja Titik mejadi Huja Wilayah Data huja yag diperoleh dari alat peakar huja merupaka huja yagterjadi haya pada satu tempat atau titik saja (poit raifall). Megigat huja sagat bervariasi terhadap tempat, maka utuk kawasa yag luas, satu alat peakar huja belum dapat meggambarka huja wilayah tersebut (Suripi, 2004 : 26). Curah huja yag diperluka utuk peyusua suatu racaga pemafaata air da racaga pegedalia bajir adalah curah huja rata-rata di seluruh daerah yag bersagkuta, buka curah huja pada suatu titik tertetu. Curah huja ii disebut curah huja wilayah/daerah da diyataka dalam mm. Curah huja ii harus diperkiraka dari beberapa titik pegamata curah huja. Ada tiga cara umum yag dipakai dalam meghitug huja rata rata kawasa : a. Rata rata aljabar Cara yag palig sederhaa adalah dega melakuka perhituga rata-rata arimatik (aljabar) dari rerata presipitasi yag diperoleh dari seluruh alat peakar huja yag diguaka. Cara ii diaggap cukup memadai sepajag diguaka di daerah yag relative ladai dega variasi curah huja yag tidak terlalu besar II-10

11 serta peyebara alat peakar huja diusahaka seragam. Keadaa seperti ii serig tidak dapat dijumpai sehigga perlu cara lai yag lebih memadai (2.1) Keteraga : R = Curah huja rerata tahua ( mm ) = Jumlah titik-titik (pos-pos) pegamata yag diguaka R1 + R2 + R3 +R = Curah huja rerata tahua di tiap titik pegamata (mm). Hasil yag diperoleh dari cara ii tidak berbeda jauh dari hasil yag didapat dega cara lai. Keutuga cara ii ialah bahwa cara adalah obyektif yag berbeda dega umpama cara isohiet, dimaa faktor subyektif turut meetuka. b. Metode Polygo Thiesee Cara ii berdasar rata-rata timbag (weighted average). Metode ii serigdiguaka pada aalisis hidrologi karea lebih teliti da obyektif dibadig metode laiya,da dapat diguaka pada daerah yag memiliki titik pegamata yag tidak merata. Cara iiadalah dega memasukka faktor pegaruh daerah yag mewakili oleh stasiu huja yagdisebut faktor pembobota atau koefisie Thiesse. Utuk pemiliha stasiu huja yagdipilih harus meliputi daerah alira sugai yag aka dibagu. Besarya koefisie Thiessetergatug dari luas daerah pegaruh stasiu huja yag dibatasi oleh poligo-poligo yagmemotog tegak lurus pada tegah-tegah garis peghubug stasiu. Setelah luas pegaruhtiap-tiap stasiu didapat, maka koefisie Thiesse dapat dihitug dega persamaa dibawah ii da diilustrasika pada Gambar 2.5 (Soemarto, 1987). Metode ii diguaka secara luas karea dapat memberika data presipitasi yag lebih akurat, karea setiap bagia wilayah tagkapa huja diwakili secara proposioal oleh suatu alat peakar huja. Dega cara ii, pembuata gambar polygo dilakuka sekali saja, semetara perubaha data huja per titik dapat II-11

12 diproses secara cepat tapa meghitug lagi luas per bagia poligo. Jika titiktitik pegamata di dalam daerah itu tidak tersebar merata, maka cara perhituga curah huja rata-rata itu dilakuka dega memperhitugka daerah pegaruh tiap titik pegamata. (sumber :Sumarto,1987) Gambar 2.5 Polygo Thiesee...(2.2) Keteraga : R = Curah huja rerata tahua (mm) R1,R2,R3 = Curah huja rerata tahua di tiap titik pegamata (mm) = Jumlah titik pegamata A1,A2 = Bagia daerah yag mewakili tiap titik pegamata / luas wilayah yag dibatasi polygo A = Luas daerah peelitia II-12

13 ...(2.3) Cara membuat Polygo Thiesse Megambil peta lokasi stasiu huja di suatu DAS Meghubugka garis atar stasiu 1 da laiya higga membetuk segi tiga Mecari garis berat kedua garis, yaitu garis yag membagi dua sama persis da tegak lurus garis Meghubugka ketiga garis berat dari segi tiga sehigga membuat titik berat yag aka membetuk polygo. Cara Thiesee ii memberika hasil yag lebih teliti dari pada cara aljabar rata rata. Aka tetapi, peetua titik pegamata da pemiliha ketiggia aka mempegaruhi ketelitia hasil yag didapat. Kerugia yag lai ialah umpamaya utuk peetua kembali jariga segitiga jika terdapat kekuraga pegamata pada salah satu titik pegamata. Cara ii cocok utuk daerah datar dega luas 500km km 2 da jumlah pos peakar huja terbatas dibadigka luasya. Metode iilah yag aka dilakuka dalam pegerjaa tugas akhir ii. c. Metode Isohyet Dega cara ii, kita dapat meggambar dulu kotur tiggi huja yag sama(isohyet). Kemudia luas bagia diatara isohyet-isohyet yag berdekata diukur, da ilairata-rata dihitug sebagai ilai rata-rata timbag ilai kotur, kemudia dikalika degamasig-masig luasya. Hasilya dijumlahka da dibagi dega luas total daerah, makaaka didapat curah huja areal yag dicari, seperti ditulis pada persamaa yag berada dibawah ii ( Soemarto, 1987)....(2.4) Keteraga : R = Curah huja rerata tahua II-13

14 A1, A2 = Luas bagia atar dua garis isohyets R1, R2, R = Curah huja rata - rata tahua pada bagia A1, A2,., A Sumber : Soemarto,1987 Gambar 2.6Metode Isohyet Ii adalah cara yag palig teliti utuk medapatka huja areal rata-rata, tetapimemerluka jariga pos peakar yag relatif lebih padat yag memugkika utukmembuat isohyet. Pada saat meggambar garis-garis isohyet, sebaikya juga memperhatikapegaruh bukit atau guug terhadap distribusi huja (huja orografik). Metode Isohyet cocok utuk daerah berbukit da tidak teratur dega luas lebih dari 5000 km Cara Memilih Metode Terlepas dari kelebiha da kekuraga metode-metode aalisis huja diatas, pemiliha metode maa yag cocok dipakai pada suatu DAS berdasarka pertimbaga 3 faktor berikut: Jarig jarig pos peakar huja dalam DAS Jumlah pos peakar huja cukup Metode Isohyet, Thiesse atau rata- II-14

15 rata aljabar dapat dipakai Jumlah pos peakar huja terbatas Pos peakar huja tuggal Metode rata-rata alajabar atau Thiesse Metode huja titik Luas DAS DAS besar (>5000 km 2 ) DAS sedag ( km 2 ) DAS kecil (<500 km 2 ) Metode Isohyet Metode Thiesse Metode rata-rata aljabar Topografi DAS Peguuga Datara Berbukit da tidak beratura Metode rata-rata aljabar Metode Thiesse Metode Isohyet Sumber : Suripi Aalisis Frekuesi da Probabilitas Perhituga aalisis frekuesi merupaka pegulaga suatu kejadia utuk meramalka atau meetuka periode ulag berikut ilai probabilitasya. Adapu distribusi yag dipakai dapat ditetuka setelah megetahui karakteristik data yag ada, yaitu data curah huja rata-rata maksimum. Ada empat jeis distribusi frekuesi yag palig lazim diguaka dalam aalisis hidrologi, yaitu: a. Distribusi Normal Distribusi ormal disebut pula distribusi Gauss. Persamaa distribusi ormal: X T X K S...(2.5) r d Dega: X T = perkiraa ilai yag diharapka terjadi dega periode ulag T-tahua X = ilai rata-rata data, S d = deviasi stadar, K T = faktor frekuesi. II-15

16 b. Distribusi Log-Normal Jika variabel acak Y = log X terdistribusi secara ormal, maka X dikataka megikuti distribusi log ormal. Persamaa distribusi log ormal adalah: Y T Y K Y log X Dega; r S d... (2.6) Y T = perkiraa ilai yag diharapka terjadi dega periode ulag T-tahua Y = ilai rata-rata hitug data S d = deviasi stadar, K T = faktor frekuesi. c. Distribusi Log-Perso tipe III Jika X adalah data curah huja maka berikut adalah lagkah-lagkah pegguaa distribusi Log-Perso Tipe III : Ubah data ke dalam betuk logaritmis, X = log X, Hitug ilai rata-rata, Xi i X 1...(2.7) Hitug harga simpaga baku, Sd i1 Xi X (2.8) Hitug koefisie kemecega (Coefficiet of Skewess), CS i1 Xi X 3 1 2Sd...(2.9) Hitug logaritma huja atau bajir dega periode ulag T dega rumus : log X log X S K...(2.10) T d II-16

17 Dega K adalah variabel stadar (stadarizied variable) utuk X yag besarya tergatug koefisie kemecega CS. Nilai K seperti dalam tabel ilai koefisie K utuk Log-Pearso (tabel terlampir). Apabila ilai CS = 0, maka distribusi logpearso tipe III idetik dega distribusi log ormal, sehigga distribusi kumulatif merupaka garis lurus pada grafik. d. Distribusi Gumbel Persamaa distribusi Gumbel adalah sebagai berikut: X T X K S...(2.11) r d YT Y r K...(2.12) S Dega: X = harga rata-rata sampel, K = faktor probabilitas, S d = deviasi stadar, Y = reduced mea yag tergatug jumlah sampel tersedia dalam betuk tabel, S = reduced stadart deviatio yag tergatug jumlah sampel tersedia dalam betuk tabel Y T r = reduced variate, telah ditabelka Dega megguaka salah satu metode di atas kita dapat meghitug tiggi huja recaa yag aka diguaka sebagai dasar utuk meetuka dimesi suatu bagua air. Aalisis frekuesi dega cara statistik berdasarka data dari pecatata berkala pada stasiu huja. Aalisis frekuesi didasarka pada sifat-sifat statistik data yag tersedia utuk memperoleh kemugkia besara huja pada periode ulag tertetu. Sifat-sifat data yag tersedia sagat meetuka jeis aalisis yag aka diguaka. Parameter statistik yag perlu diperhatika atara lai: - Nilai rata-rata (Mea) II-17

18 Ri i R 1...(2.13) - Nilai Devisiasi Stadar (Stadart Deviatio) Sd i1 Ri R Koefisie Variasi (Coefficiet of Variatio)...(2.14) Sd CS...(2.15) R - Koefisie Kemecega (Coefficiet of Skewess) CS i1 Ri R 3 1 2Sd - Koefisie Ketajama (Coefficiet of Kurtosis) CK Dega: 2 i1 Ri R 3 1 2Sd R = Curah huja rata-rata daerah (mm), = Jumlah data pegamata, Ri = Curah huja di stasiu I (mm), Sd = Stadar deviasi (mm), CV = Koefisie Variasi (Coefficiet of Variatio), 3 CS = Koefisie Kemecega (Coefficiet of Skewess), Ck= Koefisie Ketajama (Coefficiet of Kurtosis)....(2.16)...(2.17) Utuk meetuka distribusi yag aka diguaka didasarka pada hasil uji kesesuaiaya terhadap ciri-ciri statistik masig-masig. Kesalaha dalam memilih jeis distribusi aka meyebabka terjadiya kesalaha perkiraa, baik over estimate ataupu uder estimate dimaa keduaya sagat tidak diharapka dalam suatu perhituga. Karakteristik distribusi frekuesi dapat dilihat sebagai berikut: II-18

19 Tabel 2.3 Karakteristik Distribusi Frekuesi Jeis Distribusi Frekuesi Syarat Distribusi Distribusi ormal CS = 0 da Ck = 3 Distribusi Log- Normal CS>0 da Ck>3 Distribusi Gumbel CS = 1,139 da Ck = 5,402 Distribusi Log-Pearso Tipe III CS atara 0 s.d 0,9 sumber : Soewaro, 1995 Lagkah-lagkah aalisis frekuesi adalah sebagai berikut: a. Hitug besara statistik data hidrologi yag diaalisis (Mea, Stadart Deviatio, Coefficiet of Variatio, Coefficiet of Skewess, Coefficiet of Kurtosi), b. Perkiraa jeis distribusi frekuesi yag sesuai dega data berdasarka besara statistik tersebut. c. Urutka data dari kecil ke besar atau sebalikya. d. Melakuka distribusi frekuesi xmeurut karakteristik data yag ada. e. Melakuka uji distribusi (dega uji Chi Square atau Smirov-Kolmogorov). 2.6 Uji Kecocoka Dilakuka utuk meguji kecocoka (the goodesss of fittest test) distribusi frekuesi sampel data terhadap fugsi distrkibusi peluag yag diperkiraka dapat meggambarka atau mewakili distribusi tersebut. Uji kecocoka dapat megguaka metode atara lai: a. Uji Chi-Kuadrat Uji chi-kuadrat dimaksudka utuk meetuka apakah persamaa distribusi yag telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik sampel data yag diaalisis. Pegambila keputusa megguuaka parameter χ 2, yag dapat dihitug dega rumus: 2 h = G i1 Dega: Oi Ei Ei 2...(2.18) 2 h = parameter chi-kuadrat terhitug, II-19

20 G = Jumlah sub kelompok, O i = jumlah ilai pegamata pada sub kelompok I, E i = jumlah ilai teritis pada sub kelompok i. Parameter merupaka 2 2 h variable acak. Peluag utuk mecapai ilai h sama atau lebih besar dasri ilai chi-kuadrat sebearya (χ 2 )Parameter uji chi-kuadrat adalah sebagai berikut: Urutka data pegamata (dari besar ke kecil atau sebalikya). Kelompokka data mejadi G sub-grup dega iterval peluag (p). Jumlahka data pegamata sebesar O i tiap-tiap sub-grup. Jumlahka data dari persamaa distribusi yag diguaka sebesar E i. Pada tiap sub-grup hitug ilai. 2 ( Oi Ei) da Oi 2 Ei Ei Jumlah seluruh G sub-grup ilai utuk meetuka ilai chikuadrat terhitug. Oi 2 Ei Ei Tetuka derajad kebebasa dk = G-R-1 (ilai R=2 utuk distribusi ormal da biomial). Iterprestasi hasil uji adalah: - Apabila peluag lebih dari 5% maka persamaa yag diguaka dapat diterima. - Apabila peluag kurag dari 1% maka persamaa distribusi yag diguaka tidak dapat diterima. - Apabila peluag berada atara 1%-5%, maka tidak mugki megambil keputusa, misal perlu data tambaha. b. Uji Smirov-Kolmogorov Uji kecocoka Smirov-Kolmogorov pegujiaya tidak megguaka distribusi tertetu. Prosedur pegujiaya adalah : II-20

21 Megurutka data (dari besar ke kecil atau sebalikya) kemudia meetuka besarya peluag dari masig-masig data tersebut: X 1 = P (X 1 ) X 2 = P (X 2 ) X 3 = P (X 3 ) Da seterusya. Dega : - X 1, X 2, X 2, da seterusya = data pegamata - P (X 1 ), P (X 2 ), P (X 3 ), da seterusya = peluag masig-masig data Meetuka ilai masig-masig peluag teoritis dari hasil peggambara data (persamaa distribusiya) X 1 = P (X 1 ) X 2 = P (X 2 ) X 3 = P (X 3 ) Da seterusya. Meetuka selisih terbesar ata kedua ilai peluag. D = maksimum (P(X )-P (X )) Berdasarka tabel ilai kritis Smirov-Kolmogorov test, tetuka harga D o. Tabel 2.4 Nilai Uji Kritis Smirov-Kolmogorov N Derajad Kepercayaa, α (bayak data) 0,2 0,1 0,05 0,01 5 0,45 0,51 0,56 0, ,32 0,37 0,41 0, ,27 0,30 0,34 0, ,23 0,26 0,29 0, ,21 0, , ,19 0,22 0,24 0, ,18 0,20 0,23 0, ,17 0,19 0,21 0, ,16 0,18 0,20 0,24 II-21

22 50 0,15 0,17 0,19 0,23 N>50 1,07/N 0,5 1,22/N 0,5 1,36/N 0,5 1,63/N 0,5 sumber : Suripi, Laju Alira Pucak Di dalam suatu aalisis hidrologi hasil akhir yag didapatka salah satuya berupa perkiraa laju alira pucak (debit bajir recaa). Perkiraa debit dapat dilakuka dega megguaka beberapa motode da ditetuka berdasarka pertimbaga tekis (egieerig judgemet). Metode yag umum dipakai adalah metode Rasioal da metode hidrograf bajir: Metode Rasioal Metode yag umum dipakai utuk memperkiraa laju alira permukaa adalah metode Rasioal USSCS (1973). Persamaa matematik metode Rasioal diyataka dalam betuk: Qp = 0, CIA...(2.19) Dega : Qp = laju permukaa (debit) pucak dalam m 3 / detik, C = koefisie alira permukaa (0 C 1), I = itesitas huja dalam mm/jam, A = luas DAS dalam hektar. Metode Rasioal sagat dipegaruhioleh besarya koefisie pegalira, itesitas huja da luasa daerah alira sugai. Karea sagat petigya tiga faktor diatas maka berikut adalah pejelasa megeai masig-masig faktor yag terkait dega metode Rasioal. a. Koefisie Pegalira Koefisie C didefiisika sebagai isbah atara pucak alira permukaa terhadap itesitas huja, faktor ii sagat meetuka hasil perhituga debit bajir, faktor utama yag mempegaruhi C adalah laju ifiltrasi taah atau persetase laha kedap air, kemiriga laha, taama peutup taah, da II-22

23 itesitas huja. Koefisie pegalira juga bergatug pada sifat da kodisi taah, air taah, derajad kepadata taah, porositas taah, da simpaga depresi. Beberapa faktor lai yag juga berpegaruh meurut Hassig (1995) dalam Suripi (2004) adalah topografi, permeabilitas taah, peutup laha, da tata gua laha. Tabel 2.5 Koefisie Alira utuk Metode Rasioal. Koefisie alira C = C t + C s + C v Topografi, C t Taah, C s Vegetasi, C v Datar (<1%) 0,03 Pasir da Gravel 0,04 Huta 0,04 Bergelombag 0,08 Lempug berpasir 0,08 Pertaia 0,11 Perbukita 0,16 Lempug da laau 0,16 Padag rumput 0,21 Peguuga 0,26 Lapia batu 0,26 Tapa taama 0,28 sumber : Hassig dalam Sistem Draiase Yag Berkelajuta, Suripi, 2004 Tabel 2.6 Koefisie Limpasa utuk Metode Rasioal Diskripsi laha / karakter permukaa Busiess Perkotaa Piggira Perumaha Rumah tuggal Multiuit, terpisah Multiuit, tergabug Perkampuga Aparteme Idustri Riga Berat Perkerasa Aspaldabeto Batu bata, pavig Atap Halama, taah berpasir Datar, 2% Rata-rata, 2-7% Curam, 7% Halama, taah berat Datar, 2% Rata-rata, 2-7% Koefisie alira (C) 0,70 0,95 0,50 0,70 0,30 0,50 0,40 0,60 0,60 0,75 0,25 0,40 0,50 0,70 0,50 0,80 0,60 0,90 0,70 0,95 0,50 0,70 0,75 0,95 0,05 0,10 0,10 0,15 0,15 0,20 0,13 0,17 0,18 0,22 II-23

24 Curam, 7% Halama kereta api Tama tempat bermai Tama, perkubura Huta Datar, 0-5% Bergelombag, 5-10% Berbukit, 10-30% sumber: McGue dalam Sistem Daraiase Yag Berkelajuta, Suripi, ,25 0,35 0,10 0,35 0,20 0,35 0,10 0,25 0,10 0,40 0,25 0,50 0,30 0,60 Utuk megguaka laha yag berbeda ilai C dapat kita hitug dega megguaka persamaa: C DAS i C A i1 i A i i 1...(2.20) Dega : Ai = luas laha dega jeis peutup taah I, Ci = koefisie alira permukaa jeis perutup taah I, = jumlah jeis peutup. I Made Kamiyaa (2011) meurut Goldma (1986) dalam Suripi (2004), metode rasioal dapat diguaka utuk daerah pegalira < 300 ha. Meurut Poce (1989) dalam Bambag triadmojo (2008), metode rasioal dapat diguaka utuk daerah pegalira < 2,5 km 2. Dalam Departeme PU, SK SNI M F (1989), dijelaska bahwa metode rasioal dapat diguaka utuk ukura daerah pegalira < 5000 ha. b. Waktu kosetrasi Waktu kosetrasi suatu DAS adalah waktu yag diperluka oleh air huja yag jatuh utuk megalir dari titik terjauh ke tempat keluara DAS (titik kotrol) setelah taah mejadi jeuh da depresi-depresi kecil terpeuhi. Perlu diperhatika juga beberapa faktor yag dapat mempegaruhi besarya waktu yag diperluka dari titik masuk sampai titik keluar (t o ), atara lai : Itesitas huja II-24

25 Jarak alira Kemiriga meda Kapasitas ifiltrasi Kekasara meda Waktu kosetrasi dapat dihitug dega persamaa Kirpich: 0, ,87 L t c (2.21) S Dega : S = kemiriga meda, L = pajag litasa alira di permukaa laha (km), L = pajag litasa alira di dalam salura/sugai (km). c. Itesitas Huja (I) Itesitas huja disebut juga laju huja sama dega tiggi air huja yag jatuh persatua waktu dega satua mm/meit, mm/jam, mm/hari. Itesitas huja utuk t c tertetu dapat dihitug dega rumus Mooobe yaitu: 2 3 R24 24 I...(2.22) 24 t Dega: I = itesita huja (mm/jam) t = lamaya huja (jam) R 24 = curah huja maksimum haria dalam 24 jam (mm) Metode Hidrograf Satua Sitetis Nakayasu Hidrograf adalah peyajia secara grafis hubuga salah satu usur alira misalya debit (Q) terhadap waktu (t) atau hubuga atara debit da waktu. Hidrograf terdiri dari 3 (tiga) bagia yaitu: legkug kosetrasi/legkug aik, bagia pucak da legkug resesi. II-25

26 Hidrograf satua adalah hidrograf limpasa lagsug (limpasa permukaa) yag dihasilka oleh huja satua. Huja satua adalah huja efektif yag terjadi merata di seluruh Daerah Alira Sugai (DAS) da dega itesitas tetap selama satu satua waktu yag ditetapka. Satua waktu yag ditetapka utuk huja satua adalah yag lamaya sama atau lebih pedek dari periode legkug aik hidrograf. Pegguaka metode hidrograf utuk perhituga debit recaa harus memperhatika luas DAS atau sub-das. Lisley (1989) dalam I Made Kamiaa (2011) bahwapegguaa hidrograf satua tidak boleh lebih dari 5000 km 2. Dalam Chow (1988) dijelaska bahwa pegguaa hidrograf satua diperbolehka utuk luas DAS 30 s/d km 2. Hidrograf satua sitesis Nakayasu dipakai jika tidak cukup data huja da debit. Pegguaa metode ii memerluka beberapa karakteristik parameter daerah aliraya sebagai berikut: a. Teggag waktu dari permulaa huja sampai pucak hidrograf (time of peak) b. Teggag waktu dari titik berat huja sampai titik berat hidrograf (time lag) c. Teggag waktu hidrograf (time base of hydrograph) d. Luas daerah tagkapa air e. Pajag alur sugai utama terpajag (legth of the logest chael) f. Koefisie pegalira. Rumus dari hidrograf satua Nakayasu adalah : Q p C A R o 3, 6 ( 0, 3 Tp T0, 3) keteraga :...(2.23) Q p = Debit pucak bajir (m 3 /det), R o = Huja satua (mm), T p = Teggag waktu dari permulaa huja sampai pucak bajir (jam), II-26

27 T 0,3 = Waktu yag diperluka oleh peurua debit, dari pucak sampai 30% dari debit pucak, A = Luas daerah tagkapa sampai outlet, C = Koefisie pegalira. Utuk meetuka T p da T 0,3 diguaka pedekata rumus sebagai berikut : T p = tg + 0,8 t r T 0,3 = tg t r = 0,5 tg sampai tg tg adalah time lag yaitu waktu atara huja sampai debit pucak bajir (jam). tg dihitug dega ketetua sebagai berikut : Sugai dega pajag alur L 15 km : tg = 0,4 + 0,058 L Sugai dega pajag alur L 15 km : tg =0,21 L 0,7 keteraga : tr = Satua waktu huja (jam), = Parameter hidrograf, utuk, = 2 => Pada daerah pegalira biasa, =1,5 => Pada bagia aik hydrograf lambat, da turu cepat, = 3 => Pada bagia aik hydrograf cepat, turu lambat. II-27

28 i O tr 0.8 tr tg t legkug aik legkug turu Qp 0.3 Q Qp Tp To To.3 (Sumber : Soemarto, 1995) Gambar 2-7. Hidrograf Satua Sitetik Nakayasu Betuk kurva digambarka megikuti persamaa sebagai berikut: Padawaktuaik : 0 < t <T p ( ).... (2.24) Keteraga: Q (t) = Limpasasebelummecaridebitpucak (m 3 ) t = Waktu (jam) Padakurvaturu (decreasiglimb) a. Selagilai : 0 t (T p +T 0,3 ) Q ( t ) ( t Tp ) T Qp. 0, 3 0, 3 b. Selagilai: (T p +T 0,3 ) t (T p + T 0,3 + 1,5 T 0,3 ) Q ( t ) Qp 0, 3 p ( t T 0, 5 T 0 3 ) 1, 5 0, 3 c. Selagilai : t > (T p + T 0,3 + 1,5 T 0,3 ) Q ( t ) Qp 0, 3 p ( t T 1, 5 T 0 3 ) 2, 0 0, (2.25), T (2.26), T... (2.27) II-28

29 Rumus tersebut diatas merupaka rumus empiris, maka peerapaya terhadap suatu daerah alira harus didahului dega suatu pemiliha parameter-parameter yag sesuai yaitu Tp da, da pola distribusi huja agar didapatka suatu pola hidrograf yag sesuai dega hidrograf bajir yag diamati. Hidrograf bajir dihitug dega persamaa sebagai berikut : Qk U. i P ( i 1) i (2.28) keteraga : Q k = Debit Bajir pada jam ke - k U i = Ordiat hidrograf satua (I = 1, 2, 3...) P = Huja etto dalam waktu yag beruruta ( = 1,2,..) 2.8 SaluraDraiase Perecaaa dimesi salura draiase tergatug pada besarya kapasitas alira, yaitu jumlah air yag perlu dibuag (Q), karakteristik salura, da keadaa topografi daerah. perhituga dimesi salura megguaka metode Maig. Hubuga dasar utuk alira seragam diyataka dega persamaa : V R I...(2.29) A R...(2.30) P 1 1 A P b h b h b h...(2.31) b h b1 h b2...(2.32) Dega : V R P = kecepata rata-rata salura (m/detik), = kofisiekekasaramaig, = jari-jarihidrolis (m), = keliligbasah (m), II-29

30 A = luaspeampagsalura (m 2 ), i = kemirigasalura (m), b = lebardasar (m), b 1,b 2 = lebar kaa/kiri salura (m), h = tiggi muka air (m). Q = V. A...(2.33) Dega : Q = debit alirapadasalura (m 3 /detik), V = kecepata alira (m/detik), A = luaspeampagbasahsalura (m 2 ). a. Koefisie kekasara Maig Meurut Chow (1985), kesulita terbesar dalam pemakaia rumus maig adalah peetua koefisie kekasara Maig (). Tidak ada cara yag tertetu utuk pemiliha harga. Pada tigkat pegetahua saat ii, memilih suatu ilai sebearya berarti memperkiraka hambata alira pada salura tertetu, yag bear bear tidak dapat diperhitugka. b. Faktor faktor yag mempegaruhi koefisie kekasara Maig Nilai sagat bervariasi da tergatug berbagai faktor. Berikut faktor faktor yag yag memiliki pegaruh besar terhadap koefisie kekasara baik bagi salura buata maupu alam. Kekasara permukaa Kekasara permukaa ditadai dega ukura da betuk butira baha yag membetuk luas basah da meimbulka efek hambata terhadap alira. Secara umum dikataka bahwa butira halus megakibatka ilai yag relatif redah da butira kasar memiliki ilai yag tiggi. Tetumbuha II-30

31 Tetumbuha dapat digologka dalam jeis kekasara permukaa, tetapi hal ii juga memperkecil kapasitas salura da meghambat alira. Efekya tergatug pada tiggi, kerapata, distribusi da jeis tetumbuha. Keidakteratura Salura Mecakup ketidak teratura kelilig basah da variasi peampag, ukura da betuk di sepajag salura. Pada salura alam, ketidak teratura ii seperti ii biasaya diperlihatka dega adaya gelombag pasir, cekuga da guduka, lubag - lubag da tojola di dasar salura. Secara umum, perubaha lambat lau da teratur dari peampag ukura da betuk tidak terlalu mempegaruhi ilai, tetapi perubaha tiba-tiba atau perlaiha dari peampagh kecil ke besar memerluka ilai yag besar. dalam hali ii peigkata sebesar 0,005 atau lebih. Trase Salura Kelegkuga yag ladai da garis tegah yag besar aka megakibatka ilai yag relatif redah, sedagka kelegkuga yag tajam dega beloka beloka yag patah aka memperbesar ilai. Dari beberapa faktor utama yag mempegaruhi koefisie kekasara Cowa dalam Chow (1985) memperkiraka ilai dega persamaa berikut: = ( ) m 5...(2.34) keteraga: 0 = utuk salura meurut baha alamiah yag dikadugya. 1 = ilai yag ditambahka utuk koreksi efek ketidak teratura permukaa. 2 = ilai utuk variasi betuk da ukura peampag salura 3 = ilai utuk hambata 4 = ilai utuk kodisi tetumbuha da alira m 5 =faktor koreksi bagi beloka beloka salura ilai - ilai 0 sampai 4 da m 5 yag sesuai dapat dipilih dari tabel dibawah ii: II-31

32 Tabel 2.7 Nilai Koefisie kekasara keadaa salura ilai - ilai taah 0,020 baha pembetuk batu pecah 0,025 0 kerikil halus 0,024 kerikil kasar 0,028 sagat kecil 0,000 derajat ketidak teratura sedikit 0,005 1 sedag 0,010 besar 0,020 bertahap 0,000 variasi peampag kadag-kadag 0,005 melitag salura 2 serig bergati 0,010-0,015 efek relatif dari hambata tetumbuha kadar keloka (sumber : chow, 1985) dapat diabaika 0,000 kecil 0,010-0,015 cukup 3 0,020-0,030 besar 0,040-0,060 redah 0,005-0,010 sedag 0,010-0,025 4 tiggi 0,025-0,050 sagat tiggi 0,050-0,100 kecil 1,0 cukup m 5 1,15 besar 1,30 II-32