SURAT KETERANGAN PEMBIMBING

Transkripsi

1 ABSTRAK Sungai Ayung adalah sungai utama yang mengalir di wilayah DAS Ayung, berada di sebelah selatan pegunungan yang membatasi Bali utara dan Bali selatan serta berhilir di antai padanggalak (Kota Denpasar). Pada Tukad Ayung terjadi banjir yang mengakibatkan keragian 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 Ayung. Data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dari Balai Wilayah Sungai, Bali-Penida (BWS Bah-Penida) digunakan untuk menganalisa curah hujan rencana dengan metode Log Person Type III, dimana curah hujan harian maksimum menggunakan data hujan Stasiun Plaga, Stasiun Silakarang dan Stasiun Mambal 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 Ayung. Namun Perbedaan antara debit terukur dengan Nakayasu dan Gama I cukup besar sehingga perlu di teliti lebih lanjut terhadap besar debit pengambilan untuk irigasi Kata kunci: Tukad Ayung, Hidrgraf Satuan Sintetik (HSS), HSS Nakayasu, Gama I ii

2 DAFTAR ISI SURAT KETERANGAN PEMBIMBING... i ABSTRAK... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah... 4 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 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 Gama I (HSS Gama I) BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian Jenis Data Teknik Pengumpulan Data Analisis Data Uji Konsistensi Penentuan Analisis Frekuensi Analisis Curah Hujan Uji Distribusi Frekuensi Perhitungan Debit Banjir Rancangan iv

3 3.5 Kerangka Penelitian BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kondisi Umum DAS Tukad Ayung Uji Konsistensi Data Hujan Penentuan 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 Uji Smirnov-Kolmogorov Uji Chi Kuadrat (Chi-Square) Distribusi Hujan Jam-jaman Perhitungan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu Perhitungan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Gama I Perhitungan Debit Puncak Terukur Tukad Ayung Analisis Debit Puncak Terukur Dengan Metode Log Person Type III Hasil Perbandingan BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PETA DAS TUKAD AYUNG LAMPIRAN B DATA CURAH HUJAN HARIAN MAKSIMUM LAMPIRAN C DATA DEBIT EKSISTING LAMPIRAN D PERHITUNGAN HSS GAMA I v

4 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Klasifikasi DAS... 6 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 2.6 Contoh Plotting Data Pada Kertas Probabilitas Log Person III 25 Gambar 2.7 Contoh Plotting Data Pada Kertas Probabilitas Gumbel Gambar 2.8 Bagian-Bagian Hidrograf Gambar 2.9 Prinsip Hidrograf Satuan Gambar 2.10 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Gambar 2.11 Penetapan Tingkat Sungai Gambar 2.12 Parameter Lebar WF Gambar 2.13 Parameter RUA Gambar 2.14 Sketsa Hidograf Satuan Sintetik Gama I Gambar 3.1 Peta DAS Tukad Ayung 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 Gama I Gambar 4.5 Grafik Hidrograf Banjir Metode Gama I Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Debit Puncak Terukur Tukad Ayung Dengan Debit Banjir HSS Gama I dan HSS Nakayasu vi

5 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 MaksimumUntuk Stasiun Plaga, Silakarang dan Mambal Tabel 4.2 Perhitungan uji RAPS pada stasiun hujan Plaga Tabel 4.3 Perhitungan uji RAPS pada stasiun hujan Silakarang Tabel 4.4 Perhitungan uji RAPS pada stasiun hujan Mambal Tabel 4.5 Hasil Perhitungan uji RAPS pada masing-masing stasiun Tabel 4.6 Luas Pengaruh Stasiun Hujan terhadap DAS Ayung Tabel 4.7 Perhitungan Hujan Rerata Daerah pada masing-masing stasiun dengan Metode Poligon Thiessen Tabel 4.8 Parameter StatistikCurah 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 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 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 2 Tahun Tabel 4.21 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 5 Tahun Tabel 4.22 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 10 Tahun Tabel 4.23 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 25 Tahun Tabel 4.24 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 50 Tahun Tabel 4.25 Perhitungan HSS Nakayasu Periode Ulang 100 Tahun Tabel 4.26 Rekapitulasi Hasil Perhitungan HSS Nakayasu Tabel 4.27 Ordinat Hidrograf Satuan Sintetik Gama I Tabel 4.28 Perhitungan HSS Gama I Periode Ulang 2 Tahun Tabel 4.29 Perhitungan HSS Gama I Periode Ulang 5 Tahun Tabel 4.30 Perhitungan HSS Gama I Periode Ulang 10 Tahun vii

6 Tabel 4.31 Perhitungan HSS Gama I Periode Ulang 25 Tahun Tabel 4.32 Perhitungan HSS Gama I Periode Ulang 50 Tahun Tabel 4.33 Perhitungan HSS Gama I Periode Ulang 100 Tahun Tabel 4.33 Rekapitulasi Hasil Perhitungan HSS Gama I Tabel 4.34 Parameter Statistik Debit Puncak Terukur Tabel 4.35 Penentuan Jenis Distribusi Tabel 4.36 Perhitungan Debit Puncak Terukur Dengan Log Person Type III Tabel 4.37 Nilai G untuk periode ulang tertentu Tabel 4.38 Perhitungan Log Person Type III Tabel 4.39 Rekapitulasi Hasil Debit Puncak Terukur Tukad Ayung dengan Hasil Debit Banjir HSS Nakayasu dan HSS Gama I Tabel 4.40 Persentase Perbedaan Perhitungan Debit Banjir HSS Gama I Terhadap HSS Nakayasu Tabel 4.41 Hasil Selisih Perhitungan Debit Banjir HSS Nakayasu dan HSS Gama I dengan Debit Puncak Terukur Tukad Ayung viii

7 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Negara Indonesia merupakan wilayah yang banyak memiliki sungai dan anak-anak sungai dan berpotensi untuk menyediakan sumber air yang dapat dimanfaatkan untuk pemenuhan kebutuhan air bagi masyarakat. Menurut Peraturan Pemerintah No. 35 Tahun 1991 tentang sungai, Pasal 1 menjelaskan pengertian sungai. Sungai merupakan tempat-tempat dan wadah-wadah serta jaringan pengaliran air mulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi kanan dan kirinya serta sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan. Selain itu, Peraturan Pemerintah No. 38 Tahun 2011 tentang sungai pada Bab I Ketentuan Umum (pasal 3 ayat 1) menjelaskan bahwa sungai merupakan kekayaan Negara dan dikuasai oleh Negara itu sendiri dan adapula pada Bab II Ruang Sungai yaitu pasal 5 ayat 1 yang menjelaskan Sungai terdiri dari atas Palung Sungai dan Sempadan Sungai. Pada saat ini peranan sungai sangatlah penting dalam kehidupan sehari-hari misalnya saja sungai sebagai sumber cadangan air bersih, sungai sebagai pengairan dan irigasi bagi para petani, sungai sebagai sumber Pembangkit Tenaga Listrik (PLTA), sungai sebagai sarana transportasi, sungai sebagai sarana olahraga seperti rafting dan sungai sebagai sarana pariwisata. Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 37 tahun 2012 mengenai Daerah Aliran Sungai (DAS), pada pasal 1 menjelaskan pengertian Daerah Aliran Sungai (DAS). Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. Salah satu dari sistem Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah debit aliran sungai, debit aliran sungai merupakan salah satu indikator fungsi Daerah Aliran Sungai (DAS) dalam pengaturan proses, khususnya transformasi (alihan ragam) menjadi aliran. Debit umumnnya dijadikan dalam bentuk hidrogaf. Hidrograf debit adalah penyajian grafis hubungan debit banjir debit aliran waktu yang 1

8 menggambarkan perilaku debit dalam kurun waktu tertentu (Sri Harto, 1993). Data pengukuran tinggi muka air, debit, hujan harian dan hujan yang lebih pendek yang memiliki kuantitas, kualitas dan kontinuitas yang baik tidak selalu tersedia di setiap Daerah Aliran Sungai (DAS). Ketiadaan Data tersebut mengakibatkan terkendalanya berbagai kegiatan yang memerlukan data debit rencana. Kendala tersebut dapat diatasi dengan di kembangkannya berbagai model untuk mendapatkan hidrograf dari suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) yang memiliki alat ukur (satuan hidrometri). Salah satu metode yang digunakan adalah mencari hubungan parameter fisik Daerah Aliran Sungai (DAS) dengan bentuk hidrograf. Dalam sistem Daerah Aliran Sungai (DAS) terdapat sifat khas yang menunjukan sifat tanggapan (respon) Daerah Aliran Sungai terhadap suatu masukan (hujan) tertentu, tanggapan ini dikenal dengan hidrograf satuan (unit hydrograph). Hidrograf satuan merupakan hidrograf limpasan langsung yang dialihkan oleh hujan efektif yang terjadi secara merata di seluruh Daerah Alian Sungai dengan intensitas tetap dalam satuan waktu tertentu yang ditetapkan. Provinsi Bali memiliki sungai yang cukup banyak dari besar hingga kecil. Menurut Balai Wilayah Sungai Bali-Penida(2016) Provinsi Bali memiliki 391 buah sungai dengan panjang total 1.894,98 kilometer, dengan luas Daerah Aliran Sungai yang bervariasi dari besar hingga kecil salah satu sungai yang mempunyai Daerah Aliran Sungai yang cukup besar yang ada di Provinsi Bali adalah Sungai/Tukad Ayung. Sungai/Tukad Ayung adalah sungai utama yang mengalir di wilayah DAS Ayung, berada di sebelah selatan pegunungan yang membatasi Bali utara dan Bali selatan serta berhilir di Pantai Padanggalak (Kota Denpasar). Di bagian hulu Sungai Ayung terdapat tiga anak sungai yang cukup besar, yaitu Tukad Bangkung yang berhulu di daerah Pelaga, Kecamatan Petang, Kabupaten Badung, Tukad Mengani yang berhulu di Desa Catur dan Tukad Siap yang berhulu di daerah Kintamani, Kecamatan Kintamani, Kabupaten Bangli. Ketiga anak sungai ini bersatu di wilayah Kecamatan Payangan, Kabupaten Gianyar. Hulu sungai Ayung terletak pada ketinggian 2000 m di atas permukaan laut, mempunyai lebar berkisar 3,4 m-7,3 m dan lebar permukaan antara 10,7 m-16,8 m (Bappeda Bali, 2002). 2

9 Metode Hidrograf Satuan Sintetik dibuat berdasarkan karakteristik fisik dari suatu Daerah Aliran Sungai (DAS), kemudian metode Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) dikembangkan berdasarkan rumus empiris dimana pendekatan empiris sering kali bersifat setempat sehingga untuk digunakan ditempat lain memerlukan pengujian keberlakuannya. Beberapa pendekatan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) yang ada diantaranya adalah metode Snyder yang dikembangkan oleh Snyder 1938, metode Nakayasu, metode SCS (Soil Conservation Service), dan metode GAMA-1 yang dikembangkan oleh Sri Harto (1993) Dalam penelitian ini dilakukan analisis Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) terhadap Daerah Aliran Sungai (DAS) Tukad Ayung dengan menggunakan metode Nakayasu dan metode Gama I selanjutnya kedua metode tersebut akan dibandingkan dengan debit banjir eksisting Tukad Ayung. Metode HSS Nakayasu untuk mencari hubungan antara sifat dasar hidrograf satuan karakteristik pada Daerah Aliran Sungai (DAS), dimana sifat hidrograf satuan sintetik tersebut ditentukan dengan unsur antara lain waktu puncak, debit puncak, waktu keterlambatan, dan waktu rencana. Sedangkan HSS Gama I digunakan untuk mencari hubungan antara sifat dasar hidrologi satuan dengan ketelitian menggunakan parameter morfologi DAS DAS di Pulau Bali. Setelah nantinya diperoleh hasil dari perhitungan debit banjir Tukad Ayung dengan menggunakan metode HSS Nakayasu dan HSS Gama I kemudian hasil tersebut akan dibandingkan dengan debit banjir eksisting Tukad Ayung. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah yang akan dibahas pada penulisan ini adalah : 1. Berapakah debit banjir rancangan Tukad Ayung yang dihitung dengan menggunakan HSS Nakayasu dan HSS Gama I? 2. Bagaimanakah perbandingan debit banjir rancangan Tukad Ayung dengan menggunakan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu dan Gama I dengan debit banjir eksisting Tukad Ayung? 3

10 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah : 1. Mengetahui debit banjir rancangan Tukad Ayung dengan menggunakan HSS Nakayasu dan HSS Gama I. 2. Mengetahui perbandingan debit banjir rancangan Tukad Ayung dengan menggunakan HSS Nakayasu dan HSS Gama I dengan debit banjir eksisting Tukad Ayung. 1.4 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui hidrograf yang efektif dalam menghitung debit banjir rancangan Tukad Ayung dengan menggunakan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu atau Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Gama I. 1.5 Batasan Masalah Banyak hal yang harus diperhitungkan dalam menghitung dan menganalisis perbandingan debit banjir rancangan. Untuk itu perlu adanya batasan masalah sehingga masalah yang dibahas tidak melebar dari pokok permasalahan. 1. Perhitungan tidak menggunakan waterbalance atau neraca debit. 2. Hanya membandingkan debit banjir rancangan yang diperoleh dari hasil Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Nakayasu dan Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Gama I. 3. Penelitian ini hanya dilakukan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Tukad Ayung. 4. Tidak menggunakan debit Irigasi pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Tukad Ayung. 5. Bangunan-bangunan yang melintasi Tukad Ayung seperti bendungan, bendung, jembatan, jalan, dan pipa PDAM diabaikan. 6. Digunakan data curah hujan harian maksimum dan data debit eksisting yang di dapat Balai Wilayah Sungai (BWS) Bali-Penida. 4