ANALISA FREKUENSI CURAH HUJAN TERHADAP KEMAMPUAN DRAINASE PEMUKIMAN DI KECAMATAN KANDIS

Transkripsi

1 Lubis, F. / Aalisa Frekuesi Curah Huja / pp ANALISA FREKUENSI CURAH HUJAN TERHADAP KEMAMPUAN DRAINASE PEMUKIMAN DI KECAMATAN KANDIS Fadrizal Lubis Program Studi Tekik Sipil Fakultas Tekik Uiversitas Lacag Kuig Jl. Yos Sudarso km. 8 Rumbai Pekabaru fadrizal@uilak.ac.id Abstrak Akibat perkembaga daerah yag palig mempegaruhi perecaaa draiase atara lai adalah besarya itesitas curah huja di daerah pegalira da bagaimaa tata gua laha di daerah pegalira tersebut. Jika diketahui itesitas curah huja besar da daerah resapaya kecil, maka dimesi draiase direcaaka lebih besar da demikia juga sebalikya. Utuk itu peeliti merasa perlu melakuka peelitia megguaka metode hidrologi dega megguaka data curah huja utuk megetahui debit bajir recaa. Adapu metode utuk mecari curah huja rata-rata megguaka Distribusi ormal, Distribusi log ormal, Distribusi Gumbel da Distribusi log Pearso III. Debit bajir recaa (Q) 5 tahu megguaka metode Gumbel peulis jadika sebagai debit perbadiga utuk megetahui fugsi salura yaitu 04,9185 mm/dtk. Debit alira draiase eksistig (Q) adalah 0,645 m/detik, sedagka besar alira bajir pucak (Qp) adalah 1,48 m/detik, sehigga dapat diperkiraka bahwa besar alira bajir tidak dapat ditampug oleh kapasitas salura draiase yag ada. Oleh karea itu perlu dilakuka perubaha ukura peampag dari draiase eksistig lebar 0,6 m da tiggi 0,8 m mejadi draiase recaa lebar 0,8 m da tiggi 1, m. Kata Kuci : Curah huja, Debit bajir Abstract As a result of the developmet of the areas most affectig draiage plaig, amog others, is the magitude of the itesity of raifall i the draiage ad how lad use i the draiage area. Give the itesity of raifall large ad small seepage areas, the larger dimesios of the plaed draiage ad vice versa. To the researchers felt the eed to do research by usig hydrology methods with raifall data to determie the flood discharge pla. As a method for fidig the average raifall usig a ormal distributio, log ormal distributio, Gumbel distributio ad log Pearso III Distributio. Debit Flood Pla (Q) 5 year usig Gumbel distributio used as a compariso to determie the fuctio of the discharge chael is 04,9185 mm/sec. Existig draiage discharge flow (Q) is 0,645 m/sec, while large peak flood flow (Qp) is 1,48 m/sec, so it ca be expected that large flood flow ca ot be accommodated by the existig capacity of the draiage chaels. Therefore, a eed to chage the size of the cross sectio of the draiage exsistig that is width 0,6 m da height 0,8 m to 0,8 m wide draiage pla ad height draiage pla of 1,m. Keywords: Raifall, Flood discharge 4

2 Jural Tekik Sipil Siklus, Vol., No. 1, April 016 A. PENDAHULUAN Kota Kadis merupaka kota yag masuk dalam tahap mulai berkembag. Kalau dilihat sekitar 0 tahu lalu, keadaa Kota Kadis sudah jauh berbeda da sudah bayak perubaha di semua bidag. Peigkata demi peigkata terus terjadi di daerah Kecamata Kadis ii. Dari yag duluya haya sebuah dusu, tetapi sekarag ii sudah mejadi sebuah kecamata terus melakuka pembeaha. Hal ii mempegaruhi kierja tata kota, dalam hal ii tata salura air. Secara sistematis semaki bertambahya kepadata peduduk, volume air yag melewati salura air juga meigkat karea adaya daerah resapa air berkurag. Akibat perkembaga daerah yag palig dipegaruhi adalah perecaaa draiase atara lai adalah besarya itesitas curah huja di daerah pegalira da bagaimaa tata gua laha di daerah pegalira tersebut. Jika diketahui itesitas curah huja besar da daerah resapaya kecil, maka dimesi draiase direcaaka lebih besar da demikia juga sebalikya. Aalisis data huja dimaksudka utuk medapatka besara curah huja da aalisis statistik yag diperluka dalam perhituga debit racaga. Data curah huja yag dipakai utuk perhituga debit racaga adalah huja yag terjadi pada daerah alira air pada waktu yag sama. Curah huja yag diperluka utuk peyusua suatu racaga pemafaata air da racaga pegedalia bajir adalah curah huja ratarata diseluruh daerah yag bersagkuta, buka curah huja pada suatu titik tertetu. Curah huja ii disebut curah huja area da diyataka dalam mm (Sosrodarsoo,00). B. TINJAUAN PUSTAKA 1. Distribusi Curah Huja da Periode Ulag (Retur Period) Dalam perecaaa salura draiase periode ulag yag diperguaka tergatug dari fugsi salura serta daerah tagkap huja yag aka dikerigka. Meurut pegalama, pegguaa periode ulag perecaaa atara lai : a. Salura kwarter : periode ulag 1 tahu b. Salura tersier : periode ulag tahu c. Salura sekuder : periode ulag 5 tahu d. Salura primer : periode ulag 10 tahu Aalisa distribusi curah huja dari data huja yag tersedia dapat dilakuka dega beberapa metode atara lai Normal, log ormal, log Pearso III da Gumbel. Berikut ii adalah beberapa macam distribusi yag diguaka dalam peelitia ii utuk megaalisis probabilitas debit recaa, yaitu : a. Distribusi Normal Dalam aalisis hidrologi distribusi ormal serig diguaka utuk megaalisis frekuesi curah huja, aalisis statistik dari distribusi curah huja tahua, debit rata-rata tahua. Sebara ormal atau kurva ormal disebut pula sebara Gauss. Rumus yag diguaka dalam perhituga adalah : X t = x z.sx X = Curah Huja Recaa (mm/hari) t (1) 5

3 Lubis, F. / Aalisa Frekuesi Curah Huja / pp x = Curah Huja Maksimum rata-rata (mm/hari) S = Stadar deviasi x = 1 x 1 x 1 z = Faktor frekuesi (Tabel 1) Tabel 1. Nilai Koefisie Utuk Distribusi Normal Periode Ulag (tahu) b. Metode Distribusi Log Normal Distribusi Log Normal, merupaka hasil trasformasi dari distribusi ormal, yaitu dega megubah varia X mejadi ilai logaritmik varia X. Rumus yag diguaka dalam perhituga metode ii adalah sebagai berikut : X t = x K t.s x X t = Besarya curah huja yag mugki terjadi pada periode ulag T tahu (mm/hari) x = Curah Huja rata-rata (mm/hari) S = Stadar deviasi x = 1 x 1 x 1 K = Stadar variabel utuk periode ulag tahu (tabel ) t Tabel. Nilai Koefisie Utuk Distribusi Log Normal Periode Ulag (tahu) c. Distribusi Gumbel Tipe - I Distribusi Gumbel Tipe - I diguaka utuk aalisis data maksimum, misal utuk aalisis frekuesi bajir. Yt Y () X t = x x.sx S X t = Curah huja recaa dalam periode ulag T tahu (mm/hari) x = Curah huja rata-rata hasil pegamata (mm/hari) S = Stadar deviasi x Y t = x 1 x = 1 1 Reduced variable, parameter Gumbel utuk utuk periode T tahu (tabel ) () 6

4 Jural Tekik Sipil Siklus, Vol., No. 1, April 016 Y = Reduced mea, merupaka fugsi dari bayakya data () (tabel 4) S Reduced stadar deviasi, merupaka fugsi dari bayak data () = (tabel 5) X i = Curah huja maksimum (mm) = Lama pegamata Tabel. Reduced Mea (Y) Tabel 4. Reduced Stadard Deviasi (S) Tabel 5. Reduced Variate (Yt) Periode Ulag Reduced Variate

5 Lubis, F. / Aalisa Frekuesi Curah Huja / pp d. Distribusi Log Pearso Tipe - III Distribusi Log Pearso Tipe III diguaka dalam aalisis hidrologi, terutama dalam aalisis data maksimum (bajir) da miimum (debit miimum) dega ilai ekstrim. Betuk sebara Log Pearso tipe III merupaka hasil trasformasi dari sebara Pearso tipe III dega meggatika varia mejadi ilai logaritmik. Lagkah-lagkah perhitugaya adalah sebagai berikut (Soemarto C.D.,1995) : 1). Megubah data curah huja sebayak buah X1,X,X,...X mejadi log(x1),log (X), log(x),...,log(x). ). Meghitug harga rata-rataya dega rumus : log X = () logxi i 1 log X = Harga rata-rata logaritmik X i = Nilai curah huja tiap-tiap = Jumlah data ). Meghitug logaritma huja recaa dega periode ulag T tahu dega rumus : (4) logx logx S = i i 1 1 S = Stadar deviasi 4). Meghitug koefisie skewess (Cs) dega rumus : (5) C s = log Xi log x i 1 1 S C = Koefisie Skewess s 5). Meghitug logaritma huja recaa dega periode ulag T tahu dega rumus : log Y = log x k.s (6) X t = Y 10 log X t = Curah huja recaa periode ulag T tahu k = Harga yag diperoleh berdasarka ilai Cs S = Stadar deviasi 8

6 Jural Tekik Sipil Siklus, Vol., No. 1, April 016 Tabel 6. Faktor k Utuk Sebara Log Pearso III Kemecega Periode Ulag (tahu) (CS) Peluag(%) Distribusi Log Pearso III, mempuyai koefisie kemecega (Coefisie of skewes) atau Cs 0. Setelah pemiliha jeis sebara dilakuka maka prosedur selajutya yaitu mecari curah huja recaa periode ulag, 5, 10, 5, 50 da 100 tahu. 9

7 Lubis, F. / Aalisa Frekuesi Curah Huja / pp Itesitas Curah Huja Itesitas curah huja adalah ketiggia curah huja yag terjadi pada suatu kuru waktu dimaa air tersebut berkosetrasi. Aalisis itesitas curah huja ii dapat diproses dari data curah huja yag telah terjadi pada masa lampau. Meurut Dr. Mooobe jika data curah huja yag ada haya curah huja haria. Rumus yag diguaka : I = R t c (7) I = Itesitas curah huja (mm/jam) t = Lamaya curah huja (meit) c R = Curah huja maksimum dalam 4 jam (mm) 4. Debit Racaga Dega Metode Rasioal Debit recaa utuk daerah perkotaa umumya dikehedaki pembuaga air yag secepatya, agar jaga ada geaga air yag berarti. Utuk memeuhi tujua ii salura-salura harus dibuat cukup sesuai dega debit racaga. Besarya debit racaga dapat dihitug dega megguaka metode rasioal meguaka rumus sebagai berikut : Q =..I. A Q = Debit bajir recaa dega masa ulag T tahu dalam m /dt = Koefisie pegalira = Koefisie peyebara huja I = Itesitas selama waktu kosetrasi dalam mm/jam A = Luas daerah alira dalam ha C. DATA DAN ANALISA DATA 1. Data Dalam peelitia ii data meguaka data primer ii diperoleh dega cara melakuka pegamata/pegukura lagsug di lapaga. Sedagka data sekuder diperoleh dari istasi-istasi terkait atau bada-bada tertetu berupa data curah huja.. Aalisis Data Data yag telah dikumpulka kemudia diolah dalam suatu perhituga utuk memperoleh hasil peelitia yag selajutya aka diambil kesimpula dari tujua peulisa ii. Adapu cara aalisis peelitia ii adalah : a. Megaalisa curah huja yaitu dega megambil data curah huja maksimum tiap tahu (8) 40

8 Jural Tekik Sipil Siklus, Vol., No. 1, April 016 b. Megaalisa frekuesi da probabilitas curah huja dega megguaka empat jeis distribusi yag diguaka dalam bidag hidrologi yaitu Distribusi Normal, Log Normal, Gumbel tipe I da Log Pearso tipe III c. Melakuka perhituga itesitas huja dega metode mooobe. Ii dikareaka data jagka pedek tidak tersedia, yag ada haya data huja haria maksimum d. Meghitug luas daerah geaga air/bajir e. Meghitug debit recaa, yaitu pejumlaha atara debit air huja dega debit air kotor f. Meghitug debit salura eksistig draiase g. Megaalisa apakah kapasitas salura draiase tersebut cukup meampug debit recaa atau tidak, jika tidak maka perlu direcaaka salura draiase yag baru h. Memberika kesimpula terhadap aalisa draiase eksistig di lapaga terhadap debit bajir recaa D. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Data Curah Huja Rata-rata Dalam peelitia ii, data curah huja yag diguaka adalah data curah huja di stasiu Kadis, data huja yag telah didapat diaalisa terlebih dahulu utuk medapatka data curah huja rata-rata. Data curah huja dapat disajika pada Gambar Gambar 1. Curah Huja Haria Maksimum Stasiu Kadis Didapat data curah huja rata rata adalah : x = 05,61 +, ,48 +18,7 +14,98 +18, ,1 +147, ,4 +177,70 10 = 165,68 10 = 165,7 mm 41

9 Lubis, F. / Aalisa Frekuesi Curah Huja / pp Aalisa Frekuesi da Probabilitas Curah Huja Dalam peelitia ii, Perhituga curah huja ii dilakuka dega meragkig terlebih dahulu data curah huja dari tahu 00 sampai 01 dari data yag terbesar sampai yag terkecil. Perhituga curah huja dapat disajika pada tabel 7. No Ragkig Tabel 7. Perhituga Curah Huja X X i X i X X X X i X i X Dari hasil perhituga diatas didapat ilai besarya frekuesi curah huja megguaka metode Distribusi Normal, Log Normal, Log Pearso Tipe III da Metode Gumbel Tipe I. Utuk periode ulag, 5, 10, 5, 50 da 100 tahu utuk ke empat metode disajika pada tabel 8, 9, 10 da 11. Tabel 8. Hasil Perhituga Frekuesi Curah Huja Megguaka Metode Distribusi Normal No T z Xt Sx Tahu Normal Normal , i 4

10 Jural Tekik Sipil Siklus, Vol., No. 1, April 016 Tabel 9. Hasil Perhituga Frekuesi Curah Huja Megguaka Metode Distribusi Log Normal No T kt Xt Sx Tahu Log Normal Log Normal Tabel 10. Hasil Perhituga Frekuesi Curah Huja Megguaka Metode Distribusi Log Pearso Tipe III No T k Xt Sx Tahu Log Perso III Log Perso III Tabel 11. Hasil Perhituga Frekuesi Curah Huja Megguaka Metode Distribusi Metode Gumbel Tipe I No T y Xt Sx yt s Tahu Gumbel Gumbel Dari keempat metode di atas diperoleh ilai frekuesi curah huja maksimum adalah megguaka metode Gumbel Tipe I.. Aalisa Itesitas Curah Huja Utuk meetuka itesitas curah huja megguaka metode Dr. Mooobe jika data curah huja yag ada haya curah huja haria. Dalam peelitia ii curah huja maksimum yag diguaka adalah curah huja periode 5 tahu dari metode Gumbel tipe I yaitu 04,9185 mm/dtk. t c = L detik w 0,8 = 10,004 jam 4

11 Lubis, F. / Aalisa Frekuesi Curah Huja / pp H L w = 0 0,60 0 0,60 0,8 m/detik I = R , ,01 mm/jam 4 t c 4 10, Debit Racaga Dega Metode Rasioal Debit recaa utuk daerah perkotaa umumya dikehedaki pembuaga air yag secepatya, besarya debit racaga dapat dihitug dega megguaka metode rasioal sebagai berikut : Nilai koefisie alira utuk draiase (C = 0,70) Q = 1 1 C.I.A 0,70 15,01 0,6 0,8 1,48 m /detik,60,60 5. Aalisa Debit Draiase Eksistig Dimesi draiase eksistig mempuyai peampag salura berbetuk persegi : Gambar. Peampag Draiase Eksistig Dari peampag draiase eksistig diatas dapat diketahui bahwa : - b = 0,6 m - h = 0,8 m - Tiggi Jagaa = 5%.h = 0,5 x 0,8 = 0, m - Agka kekasara () tipe salura batua, lurus beratura dalam kodisi baik = 0,00 - Kemiriga dasar salura = 0,005 - Peampag segiempat berarti talud t = 1 : 1, sehigga b = h - Luas peampag (A) = h - Kelilig basah (P) = h - Jari-jari Hidrolis (R) = 0, h Kecepata alira : ,00 0,8 0,8 V = R S 0,005 0,976 m /detik 44

12 Jural Tekik Sipil Siklus, Vol., No. 1, April 016 Debit draiase eksistig : Q = A. V = 0,8 0,976 = 0,64 m/detik 6. Aalisa Debit Draiase Recaa Dimesi draiase yag direcaaka mempuyai peampag salura berbetuk persegi : Gambar. Peampag Draiase Recaa Dari peampag draiase yag direcaaka di atas dapat diketahui bahwa : - b = 0,8 m - h = 1, m - Tiggi Jagaa = 5%.h = 0,5 x 1, = 0, m - Agka kekasara () tipe salura batua, lurus beratura dalam kodisi baik = 0,00 - Kemiriga dasar salura = Peampag segiempat berarti talud t = 1 : 1, sehigga b = h - Luas peampag (A) = h - Kelilig basah (P) = h - Jari-jari Hidrolis (R) = 0, h Kecepata alira : ,00 1, 1, V = R S 0,005 1,79 m /detik Debit draiase recaa : Q = A. V = 1, 1,79 = 1,84 m/detik Dari perhituga diatas maka didapatka bahwa debit alira draiase eksistig (Q) adalah 0,645 m/detik, sedagka besar alira bajir pucak (Qp) adalah 1,48 m/detik, sehigga dapat diperkiraka bahwa besar alira bajir tidak dapat ditampug oleh 45

13 Lubis, F. / Aalisa Frekuesi Curah Huja / pp kapasitas salura draiase yag ada. Sehigga perlu direcaaka kembali dega ukura draiase yag lebih besar dari draiase sebelumya. E. KESIMPULAN Kesimpula dari peelitia ii adalah : 1. Debit bajir recaa(q) 5 tahu megguaka metode Gumbel peulis jadika sebagai debit perbadiga utuk megetahui fugsi salura.. Debit alira draiase eksistig (Q) adalah 0,645 m/detik, sedagka besar alira bajir pucak (Qp) adalah 1,48 m/detik, sehigga dapat diperkiraka bahwa besar alira bajir tidak dapat ditampug oleh kapasitas salura draiase yag ada.. Akibat debut bajir recaa melebihi kapasitas draiase eksistig maka perlu dilakuka perubaha ukura peampag draiase dari tiggi 0,8 m mejadi 1, m, da lebar 0,6 m mejadi 0,8 m. DAFTAR PUSTAKA Artika Y., 008, Itesitas Curah Huja Maksimum Terhadap Kemampua Draiase Perkotaa, Tugas Akhir, Fakultas Ilmu Da Tekologi Kebumia, Istitut Tekologi Badug, Badug. Hadisusato N., 011, Aplikasi Hidrologi, Yogya Media Utama, Yogyakarta. Hasmar H.H.A., 011, Draiase Terapa, UII Press,Yogyakarta. Kamiaa I.M., 011, Tekik Perhituga Debit Recaa Bagua Air, Graha Ilmu, Yogyakarta. Loebis J., 199, Bajir Recaa Utuk Bagua Air, Departeme Pekerjaa Umum. Suripi, 00, Sistem Draiase Kota Yag Berkelajuta, Peerbit Adi, Yogyakarta. Subarkah I., 1980, Hidrologi Utuk Perecaaa Bagua Air, Peerbit Idea Dharma, Badug. Soemarto C.D., 1995, Hidrologi Tekik, Peerbit Erlagga, Jakarta. Sosrodarsoo S., 1980, Hidrologi Utuk Pegaira, PT.Pradya Paramita, Jakarta. Triatmodjo B., 199, Hidrologi Terapa, Peerbit Beta Offset, Yogyakarta. Wilso E.M., 199, Hidrologi Tekik, Peerbit ITB, Badug. 46