BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 19 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Data Umum Draiase merupaka sebuah system yag dibuat utuk meagai persoala kelebiha air baik kelebiha air yag berada di atas permukaa taah maupu air yag berada dibawah permukaa taah. Kelebiha air dapat disebabka oleh itesitas huja yag tiggi atau akibat dari durasi huja yag lama. Secara umum draiase didefeisika sebagai ilmu yag mempelajari tetag usaha utuk megalirka air yag berlebiha pada suatu kawasa (Suripi 2004). Draiase perkotaa adalah ilmu draiase yag khusus megkaji kawasa perkotaa yag erat kaitay dega kodisi ligkuga fisik da ligkuga social budaya yag ada dikawasa kota tersebut. Draiase perkotaa juga merupaka system pegeriga da pegalira air dari wilayah perkotaa yag meliputi kawaa permukima, idustry da perdagaga, sekolah, rumah sakit, lapaga olah raga, da lai-lai Sistem Draiase Secara umum sistem draiase dapat didefiisika sebagai seragkaia bagua air yag berfugsi utuk meguragi da/atau membuag kelebiha air dari suatu kawasa/laha, sehigga laha dapat difugsika secara optimal. Bagua sistem draiase secara beruruta mulai dari hulu terdiri dari salura peerima (iterceptor drai), salura pegumpul (collector drai), salura pembawa (coveyor drai), salura iduk (mai drai), da bada air peerima

2 20 (receivig waters). Di sepajag sistem serig dijumpai bagua laiya, seperti gorog-gorog, jembata-jembata, talag da salura mirig/got mirig (Suripi, 2004). Sesuai dega cara kerjaya, jeis salura draiase buata dapat dibedaka mejadi: a. Salura Iterceptor (Salura Peerima) Berfugsi sebagai pecegah terjadiya pembebaa alira dari suatu daerah terhadap daerah lai di bawahya. Salura ii biasaya dibagu da diletakka pada bagia yag relatif sejajar dega garis kotur. Outlet dari salura ii biasaya terdapat di salura collector atau coveyor atau lagsug di atural draiage/sugai alam. b. Salura Collector (Salura Pegumpul) Berfugsi sebagai pegumpul debit yag diperoleh dari salura draiase yag lebih kecil da akhirya aka dibuag ke salura coveyor (pembawa). c. Salura Coveyor (Salura Pembawa) Berfugsi sebagai pembawa air buaga dari suatu daerah ke lokasi pembuaga tapa harus membahayaka daerah yag dilalui. Meurut keberadaaya, sistem jariga draiase dapat dibedaka mejadi 2, yaitu: a. Natural Draiage (Draiase Alamiah) Terbetuk melalui proses alamiah yag terbetuk sejak bertahutahu megikuti hukum alam yag berlaku. Dalam keyataaya sistem ii berupa sugai beserta aak-aak sugaiya yag membetuk suatu

3 21 jariga alur alira. b. Artifical Draiage (Draiase Buata) Dibuat oleh mausia, dimaksudka sebagai upaya peyempuraa atau melegkapi kekuraga-kekuraga sistem draiase alamiah dalam fugsiya membuag kelebiha air yag meggaggu. Jika ditijau dari sistem jariga draiase, kedua sistem tersebut harus merupaka kesatua tijaua yag berfugsi secara bersama. Meurut kostruksiya, salura draiase dapat dibedaka mejadi: a. Draiase salura terbuka Salura draiase primer biasaya berupa salura terbuka, baik berupa salura dari taah, pasaga batu kali atau beto. b. Draiase salura tertutup Pada kawasa perkotaa yag padat, salura draiase biasaya berupa salura tertutup. Salura dapat berupa buis beto yag dilegkapi dega bak pegotrol, atau salura pasaga batu kali/beto yag diberi plat tutup dari beto bertulag. Karea tertutup, maka perubaha peampag salura akibat sedimetasi, sampah da lai-lai tidak dapat terlihat dega mudah (Suripi, 2004). Meurut fugsiya, salura draiase dapat dibedaka mejadi: a. Sigle purpose, yaitu salura haya berfugsi megalirka satu jeis air buaga saja. b. Multi purpose, yaitu salura yag berfugsi megalirka beberapa jeis air buaga, baik secara tercampur maupu secara bergatia. Meurut kosepya, sistem jariga draiase dapat dibedaka mejadi 2,

4 22 yaitu: a. Draiase kovesioal Draiase kovesioal adalah upaya membuag atau megalirka air kelebiha secepatya ke sugai terdekat. Dalam kosep draiase kovesioal, seluruh air huja yag jatuh di suatu wilayah harus secepatya dibuag ke sugai da seterusya megalir ke laut. Jika hal ii dilakuka pada semua kawasa, aka memuculka berbagai masalah, baik di daerah hulu, tegah, maupu hilir. Dampak dari pemakaia kosep draiase kovesioal tersebut dapat kita lihat sekarag ii, yaitu kekeriga yag terjadi di maa-maa, juga bajir, logsor, da pelumpura. Kesalaha kosep draiase kovesioal yag palig pokok adalah filosofi membuag air geaga secepatya ke sugai. Demikia juga megalirka air secepatya berarti meuruka kesempata bagi air utuk meresap ke dalam taah. Dega demikia, cadaga air taah aka berkurag kekeriga di musim kemarau aka terjadi. Sehigga bajir da kekeriga merupaka dua feomea yag salig memperparah da terjadi susul-meyusul. b. Draiase Ramah Ligkuga Draiase ramah ligkuga didefiisika sebagai upaya megelola air kelebiha dega cara sebayak-bayakya meresapka air ke dalam taah secara alamiah atau megalirka ke sugai dega tapa melampaui kapasitas sugai sebelumya. Dalam draiase ramah ligkuga, justru air kelebiha pada musim huja harus dikelola sedemikia rupa sehigga tidak megalir secepatya ke sugai. Namu diusahaka meresap ke

5 23 dalam taah, gua meigkatka kaduga air taah utuk cadaga pada musim kemarau. Beberapa metode draiase ramah ligkuga yag dapat dipakai diataraya adalah metode kolam koservasi, metode sumur resapa, metode river side polder, da metode pegembaga areal perliduga air taah. 2.2 Aalisa Hidrologi Hidrologi adalah ilmu yag mempelajari seluk beluk air, kejadia da distribusiya, sifat alami da sifat kimiaya, serta reaksiya terhadap kebutuha mausia. Pegumpula data da iformasi, terutama data utuk perhituga hidrologi sagat diperluka dalam aalisa peetua debit bajir racaga yag selajutya diperguaka sebagai dasar racaga suatu bagua air. Semaki bayak data yag terkumpul berarti semaki meghemat biaya da waktu, sehigga kegiata aalisis dapat berjala lebih cepat, selai itu aka didapatka hasil perhituga yag lebih akurat. Secara keseluruha pegumpula data hidrologi ii dapat dilakuka dega tahapa-tahapa pegumpula data dasar da pegujia (kalibrasi) data-data yag terkumpul Siklus Hidrologi Secara keseluruha jumlah air di plaet bumi ii relative tetap dari masa ke masa. Air di bumi megalami suatu siklus melalui seragkaia peristiwa yag berlagsug terus-meerus, dimaa kita tidak tahu kapa da dari maa

6 24 berawalya da kapa pula aka berakhir. Seragkaia peristiwa tersebut diamaka siklus hidrologi (hydrologic cycle) (gambar 2.1). Ada empat macam proses petig dari siklus hidrologi yag harus dipahami yag berkaita dega perecaaa bagua air yaitu: a. Presipitasi adalah uap air di atmosfir terkodesasi da jatuh ke permukaa bumi dalam berbagi betuk (huja, salju, kabut, embu); b. Evaporasi adalah peguapa air dari permukaa bada air (sugai, daau, waduk) c. Ifiltrasi adalah air yag jatuh ke permukaa meyerap kedalam taah; d. Limpasa permukaa (surface ru off) da limpasa air taah (subsurface ruoff). Kosep sederhaa dari siklus yag meujukka masig-masig proses digambarka secara skematik seperti pada Gambar 2.1 Gambar 2.1 Siklus Hidrologi Proses petig yag berkaita dega draiase adalah presipitasi da limpasa permukaa. Proses yag dapat dikelola oleh para ahli tekik adalah limpasa permukaa. Karakteristik presipitasi (huja) yag perlu dipelajari dalam aalisis da perecaaa prasaraa yag berhubuga dega huja seperti draiase adalah:

7 25 a. Itesitas huja (I) adalah laju huja atau tiggi geaga air huja persatua waktu (mm/meit, mm/jam, atau mm/hr); b. Lama waktu huja (durasi, t) adalah retag waktu kejadia huja (meit atau jam); c. Tiggi huja d, adalah kedalama/ketebala air huja diatas permukaa datar selama durasi huja (mm); d. Frekuesi terjadiya huja (T) adalah frekwesi kejadia huja dega itesitas tertetu yag biasaya diyataka dega kala ulag (retur period) T (tahu); e. Luas huja adalah luas geografis daerah sebara huja Aalisis Curah Huja Data curah huja yag tercatat diproses berdasarka areal yag medapatka huja sehigga didapat tiggi curah huja rata-rata da kemudia diramalka besarya curah huja pada periode tertetu. Berikut dijabarka tetag cara meetuka tiggi curah huja areal Daerah Alira Sugai (DAS) Data huja yag diperoleh dari alat peakar huja merupaka huja yag terjadi haya pada satu tempat atau titik saja (poit raifall). Megigat huja sagat bervariasi terhadap tempat (space), maka utuk kawasa yag luas, satu alat peakar huja belum dapat meggambarka huja wilayah tersebut. Cara utuk meetuka harga rata-rata curah huja pada beberapa stasiu peakar huja dapat dilakuka dega beberapa metode. Pemiliha

8 26 metode maa yag cocok diperguaka pada suatu DAS dapat ditetuka dega mempertimbagka tiga faktor seperti pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Tabel Pemiliha metode aalisis sesuai dega kodisi DAS No Kodisi DAS Metode 1 Jarig-jarig pos peakar huja Jumlah pos peakar huja cukup Metode Isohyet, Thiesse, atau Rata-Rata Aljabar Jumlah pos peakar huja terbatas Thiesse, atau Rata-Rata Aljabar Jumlah pos peakar huja tuggal Metode Huja Titik 2 Luas DAS DAS Besar (>5000 km2) Metode Isohyet DAS Sedag (500 s/d 5000 km2) Metode Thiesse DAS Kecil (<500 km2) 3 Tofografi DAS Peguuga Datara Berbukit da tidak beratura Sumber : Suripi, 2004 Metode Rata-Rata Aljabar Metode Rata-Rata Aljabar Metode Thiesse, atau Rata-Rata Aljabar Metode Isohyet Ada tiga macam cara yag umum dipakai dalam meghitug huja rata-rata kawasa: 1. Rata-rata aljabar Merupaka metode yag palig sederhaa dalam perhituga huja kawasa. Metode ii didasarka pada asumsi bahwa semua peakar huja mempuyai pegaruh yag setara. Tiggi rata-rata curah huja didapatka dega megambil ilai rata-rata hitug (arithmatic mea) pegukura huja di pos peakar-peakar huja di dalam areal studi. Huja kawasa diperoleh dari persamaa. (2.1) di maa P = tiggi curah huja rata-rata, P 1, P 2... P = tiggi curah huja pada pos peakar 1, 2,...,, da = bayak pos peakara.

9 27 2. Metode Poligo Thiesse Metode ii dikeal juga sebagai metode rata-rata timbag (weighted mea). Cara ii memberika proporsi luasa daerah pegaruh pos peakar huja utuk megakomodasi ketidakseragama jarak. Daerah pegaruh dibetuk dega meggambarka garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis peghubug atara dua pos peakar terdekat. Gambar 2.3 meujukka cotoh posisi stasiu 1, 2, da 3 dari skema poligo Thiesse dalam Daerah Alira Sugai (DAS). Gambar 2.2 Poligo Thiesse pada DAS Diasumsika bahwa variasi huja atara pos yag satu dega yag laiya adalah liier da bahwa sembarag pos diaggap dapat mewakili kawaa terdekat. Hasil metode polygo Thiesse lebih akurat dibadigka dega metode ratarata aljabar. Cara ii cocok utuk daerah datar dega luas , da jumlah pos peakar huja terbatas dibadigka luasy. Huja rata-rata DAS dapat dihitug dega persamaa berikut: (2.2)

10 28 di maa P = tiggi curah huja rata-rata daerah, = curah huja yag tercatat di pos peakar huja. = luas daerah pegaruh pos peakar huja, da = bayakya pos peakar huja. 3. Metode Isohyet Metode ii merupaka metode yag palig akurat utuk meetukahuja ratarata, amu diperluka keahlia da pegalama. Cara ii memperhitugka secara actual pegaruh tiap-tiap pos peakar huja. Dega kata lai, asumsi metode Thiesse yag secara membabi buta megaggap bahwa tiap-tiap pos peakar mecatat kedalama yag sama utuk daerah sekitarya dapat dikoreksi. Gambar 2.3 Peta Isohyet Kemudia luas bagia di atara isohyet-isohyet yeg berdekata diukur, da ilai rata-rataya dihitug sebagai berikut: d = d0 + d1a d1 + d2 d A A A1 + A2 +...A 1 + d 2 A (2.3) (2.4)

11 29 di maa d = tiggi curah huja rata-rata areal, A = luas areal total = A 1 + A 2 + A A, da d 0, d 1,..., d = curah huja pada isohyet 0, 1, 2,..., Distribusi Frekuesi Curah Huja Utuk megaalisis probabilitas bajir biasaya dipakai beberapa macam distribusi frekuesi curah huja atara lai yaitu: A. Normal B. Log Normal C. Gumbel D. Log Pearso Type III A. Distribusi Normal Distribusi ormal atau kurva ormal disebut pula distribusi Gauss. Utuk aalisa frekuesi curah huja megguaka metode distribusi Normal, dega persamaa sebagai berikut: X T = X + k.sx (2.5) Dimaa: X T : Variate yag diekstrapolasika, yaitu besarya curah huja recaa utuk periode ulag T tahu. X : Harga rata rata dari data K : Variabel reduksi = 1 X i Sx : Stadard Deviasi

12 30 Tabel 2.2 Nilai Variabel Reduksi Gauss No. Periode ulag, T (tahu) Peluag K T 1 1,001 0,999-3,05 2 1,005 0,995-2,58 3 1,010 0,990-2,33 4 1,050 0,950-1,64 5 1,110 0,900-1,28 6 1,250 0,800-0,84 7 1,330 0,750-0,67 8 1,430 0,700-0,52 9 1,670 0,600-0, ,000 0, ,500 0,400 0, ,300 0,300 0, ,000 0,250 0, ,000 0,200 0, ,000 0,100 1, ,000 0,050 1, ,000 0,020 2, ,000 0,010 2, ,000 0,005 2, ,000 0,002 2, ,000 0,001 3,09 (Suripi, 2003, Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta : 37) B. Distribusi Log Normal Utuk aalisa frekuesi curah huja megguaka metode distribusi Log Normal, dega persamaa sebagai berikut: Dimaa: Log X T = Log X + k.sx Log X (2.6) Log X T : Variate yag diekstrapolasika, yaitu besarya curah huja racaga utuk periode ulag T tahu. Log X : Harga rata rata dari data SxLog X : Stadard Deviasi K : Variabel reduksi = 1 = 1 (LogX log (X 2 i 1 i ) Log 1 X i )

13 31 Tabel 2.3 Nilai K utuk Distribusi Log Normal No. Periode ulag, T (tahu) Peluag K T 1 1,001 0,999-3,05 2 1,005 0,995-2,58 3 1,010 0,990-2,33 4 1,050 0,950-1,64 5 1,110 0,900-1,28 6 1,250 0,800-0,84 7 1,330 0,750-0,67 8 1,430 0,700-0,52 9 1,670 0,600-0, ,000 0, ,500 0,400 0, ,300 0,300 0, ,000 0,250 0, ,000 0,200 0, ,000 0,100 1, ,000 0,050 1, ,000 0,020 2, ,000 0,010 2, ,000 0,005 2, ,000 0,002 2, ,000 0,001 3,09 (Suripi, 2003, Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta : 37) C. Distribusi Gumbel Utuk aalisa frekuesi curah huja megguaka metode E.J. Gumbel, dega persamaa sebagai berikut: X T = X + K.Sx (2.7) Dimaa: X T : Variate yag diekstrapolasika, yaitu besarya curah huja recaa utuk periode ulag T (tahu). X : Harga rata rata dari data Sx : Stadard Deviasi K : Variabel reduksi. = 1 X = 2 i 1 1 X 1 i X i

14 32 Utuk meghitug variabel reduksi E.J. Gumbel megambil harga: K Y T = (2.8) S Y Dimaa: Y T : Reduced variate sebagai fugsi dari periode ulag T Y : Reduced mea sebagai fugsi dari bayak data (N) S : Reduced stadard deviatio sebagai fugsi dari bayak data N Tabel 2.4 Stadar Deviasi (Y) utuk Distribusi Gumbel N ,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0, ,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0, ,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,5396 0,5403 0,5410 0,5418 0,5424 0, ,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5463 0,5468 0,5473 0,5477 0, ,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0, ,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0, ,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0, ,5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0, ,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0, ,5600 0,5602 0,5603 0,5604 0,5606 0,5607 0,5608 0,5609 0,5610 0,5611 (Suripi, 2003, Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta : 51) Tabel 2.5 Reduksi Variat (YTR) sebagai fugsi periode ulag Gumbel Periode ulag, T r (tahu) Reduced variate, Y Tr Periode ulag, T r (tahu) Reduced variate, Y Tr 2 0, , , , , , , , , , , , , ,2121 (Suripi, 2003, Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta : 52) Tabel 2.6 Reduksi Stadard Deviasi (S) utuk Distribusi Gumbel N ,9496 0,9676 0,9883 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1, ,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1, ,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1, ,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1547 1, ,1607 1,1623 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1, ,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1, ,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1, ,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1, ,2007 1,2013 1,2020 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2049 1,2055 1, ,2065 1,2069 1,2073 1,2077 1,2081 1,2084 1,2087 1,2090 1,2093 1,2096

15 33 (Suripi, 2003, Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta : 52) D. Distribusi Log Perso III Utuk aalisa frekuesi curah huja megguaka metode Log Perso Type III, dega persamaa sebagai berikut: Log X T = Log X + Ktr. S1 (2.9) Dimaa: Log X T : Variate diekstrapolasika, yaitu besarya curah huja racaga utuk periode ulag T tahu. Log X : Harga rata rata dari data, S 1 : Stadard Deviasi, S 1 = Ktr Log X i= 1 = i = 1 Log X ( Log X Log X) i 1 : Koefisie frekuesi, didapat berdasarka hubuga ilai Cs dega periode ulag T. Cs =. i = 1 i 2 ( Log X Log X) ( 1) ( 2).S i 3 i 3 Tabel 2.7 Nilai K utuk distribusi Log Pearso III Iterval kejadia (Recurrece iterval), tahu (periode ulag) 1,0101 1, Koef. G Persetase peluag terlampaui (Percet chace of beig exceeded) ,0 2,8 2,6 2,4 2,2-0,667-0,714-0,769-0,832-0,905-0,636-0,666-0,696-0,725-0,752-0,396-0,384-0,368-0,351-0,330 0,420 0,460 0,499 0,537 0,574 1,180 1,120 1,238 1,262 1,284 2,278 2,275 2,267 2,256 2,240 3,152 3,144 3,071 3,023 2,970 4,051 3,973 2,889 3,800 3,705 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2-0,990-1,087-1,197-1,318-1,449-1,558-1,733-1,880-2,029-2,178-0,777-0,799-0,817-0,832-0,844-0,852-0,856-0,857-0,855-0,850-0,307-0,282-0,254-0,225-0,195-0,164-0,132-0,099-0,066-0,033 0,609 0,643 0,675 0,705 0,732 0,758 0,780 0,800 0,516 0,830 1,302 1,318 1,329 1,337 1,340 1,340 1,336 1,328 1,317 1,301 2,219 2,193 2,163 2,218 2,087 2,043 1,993 1,939 1,880 1,818 2,192 2,848 2,780 2,076 2,626 2,542 2,453 2,359 2,261 2,159 3,605 3,449 3,388 3,271 3,149 3,022 2,891 2,755 2,615 2,472

16 34 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8-1,0-1,2-1,4-1,6-1,8-2,0-2,2-2,4-2,6-2,8-3,0-2,326-2,472-2,615-2,755-2,891-3,022-2,149-2,271-2,238-3,499-3,605-3,705-3,800-3,889-3,973-7,051-0,842-0,830-0,816-0,800-0,780-0,758-0,732-0,705-0,675-0,643-0,609-0,574-0,532-0,490-0,469-0,420 0,000 0,033 0,066 0,099 0,132 0,164 0,195 0,225 0,254 0,282 0,307 0,330 0,351 0,368 0,384 0,396 0,842 0,850 0,855 0,857 0,856 0,852 0,844 0,832 0,817 0,799 0,777 0,752 0,725 0,696 0,666 0,636 1,282 1,258 1,231 1,200 1,166 1,128 1,086 1,041 0,994 0,945 0,895 0,844 0,795 0,747 0,702 0,660 1,715 1,680 1,606 1,528 1,448 1,366 1,282 1,198 1,116 1,035 0,959 0,888 0,823 0,764 0,712 0,666 2,051 1,945 1,834 1,720 1,606 1,492 1,379 1,270 1,166 1,069 0,980 0,900 0,823 0,768 0,714 0,666 (Suripi, 2003, Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta : 37) 2,236 2,178 2,028 1,880 1,733 1,588 1,449 1,318 1,197 1,087 0,990 0,905 0,832 0,796 0,714 0, Uji Kesesuaia Pemiliha Distribusi Utuk megetahui apakah pemiliha distribusi yag diguaka dalam perhituga curah huja racaga diterima atau ditolak, maka perlu dilakuka uji kesesuaia distribusi. Uji ii diguaka utuk meguji simpaga secara vertikal apakah distribusi pegamata dapat diterima secara teoritis. Uji Chi- Square meguji peyimpaga distribusi data pegamata dega megukur secara metematis kedekata atara data pegamata da seluruh bagia garis persamaa distribusi teoritisya. Uji Chi-Square dapat dituruka mejadi persamaa sebagai berikut (Suripi, 2004): (2.10) Dega : X 2 Ef Of = Chi-Square. = frekuesi (bayakya pegamata) yag diharapka = frekuesi yag terbaca pada kelas yag sama. Nilai X 2 yag terhitug ii harus lebih kecil dari harga X 2 cr (yag didapat dari tabel Chi-Square).

17 35 Derajat kebebasa ii secara umum dapat dihitug dega : DK = K (P + 1) (2.11) Dega : DK K P = derajat kebebasa. = bayakya kelas. = bayakya keterikata atau sama dega bayakya parameter, yag utuk sebara Chi-Square adalah sama dega 2 (dua). Berdasarka literatur di atas, pada uji Chi-Square meguji peyimpaga distribusi data pegamata dega megukur secara metematis kedekata atara data pegamata da seluruh bagia garis persamaa distribusi teoritisya dega iliai X 2 cr. Nilai X 2 cr utuk uji Chi Square dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut ii. Tabel 2.8 Nilai X 2 cr utuk uji Chi-Square dk α derajat kepercayaa 0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0, , , , , ,841 5,024 6,635 7, ,0100 0,0201 0,0506 0,103 5,991 6,783 9,210 10, ,0717 0,115 0,216 0,352 7,815 9,348 11,345 12, ,207 0,297 0,484 0,711 9,488 11,143 13,277 14, ,412 0,554 0,831 1,145 11,070 12,832 15,086 16, ,676 0,872 1,237 1,635 12,592 14,449 16,812 18, ,989 1,239 1,690 2,167 14,067 16,013 18,475 20, ,344 1,646 2,180 2,733 15,507 17,535 20,090 24, ,735 2,088 2,700 3,325 16,919 19,023 21,666 23, ,156 2,558 3,247 3,940 18,307 20,483 23,209 25, ,603 3,053 3,816 4,575 19,675 21,920 24,725 26, ,074 3,571 4,404 5,226 21,026 23,337 26,217 28, ,565 4,107 5,009 5,892 22,362 24,736 27,688 29, ,075 4,660 5,629 6,571 23,685 26,119 29,141 31, ,601 5,229 6,262 7,261 24,996 27,488 30,578 32, ,142 5,812 6,908 7,962 26,296 28,845 32,000 34, ,697 6,408 7,564 8,672 27,587 30,191 33,409 35, ,265 7,015 8,231 9,390 28,869 31,526 34,805 37, ,884 7,633 8,907 10,117 30,144 32,852 36,191 38, ,434 8,260 9,591 10,851 34,410 34,170 37,566 39,997

18 ,034 8,897 10,283 11,591 32,671 35,479 38,932 41, ,643 9,542 10,982 12,338 33,924 36,781 40,289 42, ,260 10,196 11,689 13,091 36,172 38,076 41,638 44, ,886 10,856 12,401 13,848 36,415 39,364 42,980 45, ,520 11,524 13,120 14,611 37,652 40,646 44,314 46, ,160 12,198 13,844 15,379 38,885 41,923 45,642 48, ,808 12,879 14,573 16,151 40,113 43,194 46,963 49, ,461 13,565 15,308 16,928 41,337 44,461 48,278 50, ,121 14,256 16,047 17,708 42,557 45,722 49,588 52, ,787 14,953 16,791 18,493 43,773 46,979 50,892 53,672 (Suripi, 2003, Sistem Draiase Perkotaa yag Berkelajuta : 372) Tabel 2.9 Nilai kritis D o utuk uji Smirov-Kolmogorov N Derajad kepercayaa, α 0,20 0,10 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 0,24 0,27 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, ,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 : Boier, 1980) Itesitas Curah Huja Recaa Itesitas huja didefiisika sebagai tiggi curah huja persatua waktu. Utuk metrasformasika tiggi huja recaa mejadi debit bajir racaga diperluka curah huja jam-jama. Pada umumya data huja yag tersedia pada stasiu meteorologi adalah data huja haria, artiya data yag tercatat secara kumulatif selama 24 jam.

19 37 Jika data huja jam-jama tidak ter-sedia, maka pola distribusi huja jamjama dapat dilakuka dega meggu-aka pedekata sebara da isbah huja jam-jama dega megguaka Rumus Mooobe sebagai berikut : I = ( R 24 ) x ( T ) 2/3 (2.12) t Tc Dega : I = itesitas huja rata-rata dalam t jam (mm/jam) R 24 = curah huja efektif dalam satu hari (mm); t = lama waktu huja (jam); T = waktu mulai huja (jam); = waktu kosetrasi huja (jam). T c Waktu Kosetrasi Waktu kosetrasi pada daerah pegalira adalah waktu yag dibutuhka air utuk megalir dari daerah yag terjauh ke suatu pembuag (outlet) tertetu, yag diasumsika bahwa lamaya huja sama dega waktu kosetrasi pada semua bagia daerah pegalira dimaa air huja berkumpul bersama-sama utuk medapatka suatu debit yag maksimum pada outlet. Waktu kosetasi terdiri dari 2 (dua) bagia: a. Waktu pemasuka (ilet time) atau time of etry yaitu waktu yag dibutuhka oleh alira permukaa utuk masuk ke salura. b. Waktu pegalira (coduit time) yaitu waktu yag diperluka oleh air utuk megalir di sepajag salura sampai titik kotrol yag ditetuka di bagia hilir.pada salura.

20 38 Gambar 2.4 Cotoh Salura A B pada suatu daerah pegalira (Suyoo, 1976) Pada Gambar 2.5, terlihat sebuah salura draiase melitasi diagoal A- B pada sebuah daerah pegalira. Bila huja jatuh pada titik A maka huja tersebut aka segera megalirka ke titik B da seterusya, demikia juga halya air huja yag jatuh di sekitar titik A aka masuk ke salura da seterusya sampai di titik B. Dari gambara ii dapat dijelaska adalah waktu pemasuka adalah waktu yag dibutuhka air huja dari titik terjauh masuk ke titik pegalira misalya titik A, sedagka waktu pegalira adalah waktu yag dibutuhka oleh air dalam perjalaa dari titik A ke B. Waktu pemasuka (ilet time) dipegaruhi oleh: 1. Kekasara permukaa daerah pegalira. 2. Kejeuha daerah pegalira. 3. Kemiriga daerah pegalira. 4. Sisi dari bagia daerah atau jarak areal pembagi ke salura. 5. Susua atap/ perumaha yag ada pada daerah tersebut. Dalam hal ii utuk curah huja yag berasal dari atap, perkerasa halama ataupu jala yag lagsug masuk kesalura, waktu pemasukaya tidak lebih dari 5 meit. Pada daerah komersial yag relatif datar, waktu pemasuka yag dibutuhka sekitar 10 samapi 15 meit, da pada daerah pemukima peduduk yag relatif datar waktu yag dibutuhka sekitar 20 sampai 30 meit.

21 39 Waktu pegalira (time of flow) tergatug pada perbadiga pajag salura da kecepata alira. Meurut rumus empiris dari Kirpich yag diasumsika dari rumus Maig utuk koefisie kekasara rata-rata da jari-jari hidraulis yag berlaku umum adalah sebagai berikut: (2.13) di maa: = waktu pegalira (meit), L = pajag salura yag ditijau dari ilet (pemasuka) sampai ke tampag yag ditijau (m), s = slope (kemiriga daerah pegalira). Maka waktu kosetrasi = waktu pemasuka + waktu pegalira atau: (2.14) Koefisie Limpasa (ru off) Koefisie limpasa adalah suatu variabel yag didasarka pada kodisi daerah pegalira da karakteristik huja yag jatuh di daerah tersebut. Adapu kodisi da karakteristik yag dimaksud adalah : 1. Keadaa huja 2. Luas da betuk daerah alira 3. Kemiriga daerah alira da kemi-riga dasar sugai 4. Daya ifiltrasi da perkolasi taah 5. Kelembaba taah 6. Suhu udara da agi serta evaporasi 7. Tata gua taah Faktor-faktor yag mempegaruhi limpasa adalah:

22 40 a. Faktor meteorologi yag meliputi itesitas curah huja, durasi curah huja da distribusi curah huja; b. Karakteristik daerah alira yag meliputi luas da betuk daerah alira, tofografi da tata gua laha. Salah satu metoda utuk memperkiraka koefisie alira permukaa (C) adalah metoda rasioal USSCS (1973). Berdasarka metoda ii, faktor utama yag mempegaruhi ilai C adalah laju ifiltrasi taah atau persetase laha kedap air, kemiriga laha, vegetasi, sifat da kodisi taah da itesitas huja Aalisa Debit Bajir Racaga Utuk meetuka kapasitas salura draiase harus dihitug dahulu jumlah air huja da jumlah air buaga rumah tagga yag aka melewati salura draiase utama di dalam daerah studi. Debit bajir racaga (Q r ) adalah debit air huja (Q ah ) ditambah dega debit air kotor (Q ak ). Betuk perumusa dari debit bajir racaga tersebut sebagai berikut : Q r = Q ah + Q ak (2.15) dega : Q r = debit bajir racaga (m 3 /detik) Q ah = debit air huja (m 3 /detik) = debit air kotor (m 3 /detik) Q ak 2.3 Perecaaa Debit Bajir Perecaa debit bajir tidak boleh kita tetapka terlalu kecil agar jaga terlalu serig terjadi acama pegrusaka bagua atau daerah di sekitarya. Tetapi juga tidak boleh terlalu besar sehigga ukura bagua tidak ekoomis. Jatuhya huja terjadi meurut suatu pola da suatu siklus tertetu.

23 41 Ada dua macam metode yag umum dipakai dalam meghitug debit bajir: 1. Metode Rasioal Metode ii diguaka utuk memperkiraka laju alira permukaa pucak. Metode ii serig dipakai utuk perecaaa, cuma pegguaaya terbatas utuk DAS DAS dega ukura yag kecil. Persamaa matematik metode Rasioal ii diyataka dalam betuk: (2.16) Dimaa: : Debit maksimum (m 3 /detik) C : Koefisie ru-off (0 C 1, dari table atau dega rumus) I : Itesitas huja dalam (mm/jam) A : Luas daerah alira (km 2 ) 2. Metode Hidrograf Hidrogaf dapat didefeisika sebagai hubuga atara salah satu usur alira terhadap waktu. Berdasarka defeisi tersebut dikeal ada dua macam hidrogaf, yaitu hidrogaf muka air da hidrogaf debit. Hidrogaf muka air tidak lai adalah data atau grafik hasil rekama AWLR (Automatic Water Level Recorder). Sedagka hidrogaf debit, yag dalam pegertia sehari-hari disebut hidrogaf, diperoleh dari hidrogaf muka air da legkug debit. 2.4 Aalisa Sistem Draiase

24 42 Aalisis sistem draiase dilakuka utuk megetahui apakah secara tekis sistem draiase direcaaka sesuai dega persyarata tekis. Aalisis sistem draiase diataraya adalah perhituga kapasitas salura, peetua tiggi jagaa, peetua daerah sempada, perhituga kepadata draiase, da bagua-bagua yag dibutuhka dalam sistem draiase. Dalam kaitaya dega pekerjaa pegedalia bajir, aalisis sistem draiase diguaka utuk megetahui profil muka air, baik kodisi yag ada (eksistig) maupu kodisi perecaaa. Utuk medukug aalisa hituga gua memperoleh parameterisasi desai yag hadal, dibutuhka validasi data da metode hituga yag represetatif. Aalisis utuk draiase dapat dijelaska sebagai berikut: Kapasitas Salura Kapasitas recaa dari setiap kompoe sistem draiase dihitug berdasarka rumus Maig: Q sal = V sal x A sal (2.17) V sal = 1 R 2/3 S 1/2 (2.18) Q sal = 1.R 2/3 S 1/2.A sal (2.19) Dimaa: V sal = kecepata alira rata-rata dalam salura (m/det), Q sal = debit alira dalam salura (m 3 /det), = koefisie kekasara Maig, R = jari jari hidraulik (m), R = A dimaa P A sal = luas peampag salura (m 2 ) P = kelilig basah (m).

25 43 a. Peampag Trapesium (Gambar 2.2 ). Gambar 2.5 Peampag ekoomis trapezium Dalam hal ii maka diguaka persamaa: V = 1 R h 2/3 S 1/2 (2.20) A c = V Q (2.21) Agka kekasara ditetuka berdasarka jeis baha yag diguaka. Kemiriga dasar salura (S) ditetuka berdasarka topografi (atau disebut S = 0,0006). Kemiriga didig salura berdasarka baha yag diguaka Luas Peampag : A= (b + mh)h V = 1 R 2/3 S 1/2 (2.22) Kelilig Basah : P = b + 2h m V = 1 R 2/3 S 1/2. (2.23) Jari jari hidrolis : R h = A/P V = 1 R 2/3 S 1/2 (2.24) Tiggi jagaa : FB = 25 % Dimaa : A = Luas peampag salura (m 2 ) R = Jari-jari Hidrolis (m)

26 44 S B m y P = Kemiriga salura = Koefisie kekasara Maig = Lebar dasar salura (m) = Kemiriga talud = kedalama salura (m) = kelilig basah salura (m) b. Peampag Persegi Pada peampag melitag salura berbetuk persegi dega lebar dasar B da kedalama air h, luas peampag basah A = B x h da kelilig basah P. Maka betuk peampag persegi palig ekoomis adalah jika kedalama setegah dari lebar dasar salura atau jari-jari hidraulikya setegah dari kedalama air. Gambar 2.6 Peampag Salura Persegi Utuk betuk peampag persegi yag ekoomis : A = B.h (2.25) P = B + 2h (2.26) B = 2h atau h = B 2 (2.27) Jari-jari hidroulik R :R = P A (2.27)

27 45 Tabel 2.9 Nilai Koefisie Kekasara Maig () JENIS SALURAN NORMAL MAX. Salura taah dega permukaa bersih 0,018 0,020 Salura taah yag bersih setelah huja 0,022 0,025 Salura taah yag berkerikil da bersih 0,025 0,030 Salura taah yag ditumbuhi rumput pedek 0,027 0,030 Salura dega liig beto 0,013 0,015 Gorog-gorog dalam keadaa baik 0,011 0,013 Gorog-gorog yag megalami beloka 0,013 0,014 Sumber: (Suripi, 2004) 2.5 Kodisi Ekstrim Jika permasalaha draiase tidak biasa terjadi, seperti meluapya sugai akibat itesitas huja terlalu tiggi atau faktor alam yag tidak terduga, maka dapat dipertimbagka utuk megguaka sistem Polder da Sumur Resapa pada suatu kawasa tertetu Sistem Polder Sistem Polder adalah sistem peagaa draiase perkotaa dega cara megisolasi daerah yag dilayai (catchmet area) terhadap masukya air dari laut sistem baik berupa limpasa (overflow) maupu alira di bawah permukaa taah (gorog-gorog da rembesa), serta megedalika ketiggia muka air bajir di dalam sistem sesuai dega recaa kebutuha. (Al falah,2008).

28 46 Gambar 2.7 Kompoe Sistem Polder Keteraga: 1. Pitu Air 2. Taggul 3. Stasiu Pompa 4. Kolam Retesi 5. Jariga salura draiase 6. Salura kolektor Sumur Resapa Sumur resapa merupaka sumur atau lubag pada permukaa taah yag dibuat utuk meampug air huja agar dapat meresap ke dalam taah. Sumur resapa ii kebalika dari sumur air mium. Sumur resapa merupaka lubag

29 47 utuk memasukka air ke dalam taah, sedagka sumur air mium berfugsi utuk meaikka air taah ke permukaa. Dega demikia, kostruksi da kedalamaya berbeda. Sumur resapa digali dega kedalama di atas muka air taah, sedagka sumur air mium digali lebih dalam lagi atau di bawah muka air taah. Peerapa sumur resapa sagat diajurka dalam kehidupa sehari-hari. Beberapa fugsi sumur resapa bagi kehidupa mausia adalah sebacial pegedali bajir, melidugi da memperbaiki (koservasi) air taah, serta meeka laju erosi. Sumur resapa dapat dikataka sebagai suatu rekayasa tekik koservasi air, berupa bagua yag dibuat sedemikia rupa sehigga meyerupai betuk sumur galia dega kedalama tertetu. Fugsi utama dari sumur resapa ii adalah sebagai tempat meampug air huja da meresapkaya ke dalam taah. Semetara itu, mafaat yag dapat diperoleh dari pembuata sumur resapa air di ataraya adalah : 1. meguragi alira permukaa da mecegah terjadiya geaga air sehigga memperkecil kemugkia terjadiya bajir da erosi, 2. mempertahaka tiggi muka air taah da meambah persediaa air taah, 3. meguragi atau meaha terjadiya keaika air laut bagi daerah yag berdekata dega wilayah patai, 4. mecegah peurua atau amblasa laha sebagai akibat pegambila air taah yag berlebiha, da 5. meguragi kosetrasi pecemara air taah.

30 48 Gambar 2.8 Sumur Resapa Pegisia Air Taah (gorud Water Recharge) Utuk meaggulagi defisit air taah, telah bayak pemikir yag megajuka kosep pegisia buata (artificial recharge), misalya dega geaga buata dega sumber air dari sugai (Tood, 1980); membuat kolamkolam di sekitar rumah (Searu, 1970); pemafaata pipa jarrig-jarig draiase yag porus gua meresapka air huja di sekitar rumah (Due da Leopold, 1978); da meyebarka air pada laha yag luas yag sekaligus utuk megairi daerah pertaia (Mac Doald, 1969 dalam sujoto 1988), Cara yag erakir ii telah lama dipraktika di jawa da bali yaitu pada laha pertaia basah (padi sawah). Pegisia air taah buata ke dalam waduk bawah taah mempuyai keguaa sebagai berikut : 1. Meyimpa kelebiha air permukaa di dalam waduk bawah taah.

31 49 2. Memperbaiki kualitas air taah local melalui percampura dega pegisia air taah yag berasal dari air huja. 3. Pembetuka tabir tekaa ( pressure barriers) utuk mecegah itrusi air asi. 4. Meigkatka produksi air taah, baik utuk air mium maupu uuk keperlua laiya. 5. Peguraga biaya operasi pompa dega meiggiiya muka air taah. 6. Mecegah terjadiya peurua muka taah (lad subsidece) Sumur Resapa Dagkal Sumur resapa, sebearya telah bayak diguaka oleh eek moyag kita, yaitu dega membuat lubag-lubag galia di kebu halama serta memafaatka sumur-sumur yag tidak terpakai sebagai peampug air huja. Kosep dasar sumur resapa pada hakekatya adalah member kesempata da jala pada air huja yag jatuh di atap atau laha yag kedap air utuk meresap kedalam taah dega cara kovesioal dimaa air huja dibuag ke sugai diteruska ke laut, dega caara seperti air dapat megalirka air huja kedalam sumur-sumur resapa ii merupaka sumur kosog dega kapasitas tampiga yag cukup sebelum air meresap ke dalam taah. Berdasarka kosep tersebut, maka ukura atau dimesi sumur yag diperluka utuk suatu laha atau kaplig sagat bergatug dari beberapa factor berikut: 1. Luas permukaa peutupa, yaiu laha yag airya aka ditampug dalam sumur resapa, meliputi luas atap lapaga parker da perkerasaperkerasa lai.

32 50 2. Karakteristik huja, meliputi itesitas huja, lama huja, selag waktu huja. Secara umum dapat dikataka bahwa maki tiggi huja, maki lama berlagsugya huja memerluka volume sumur resapa yag semaki besar. Semetara selag waktu huja yag besar dapat meguragi volume sumur yag diperluka. 3. Koefisie permeabilitas taah, yaitu kemampua taah dalam melewatka air per satua waktu. Taah berpasir mempuyai koefisie permeabilitas lebih tiggi dibadigka taah berlempug. 4. Tiggi muka air taah,. Pada kodisi muka air taah yag dalam, sumur resapa perlu dibuat secara besar-besara karea taah bear-bear memerluka pegisia air melalui sumur-sumur resapa. Sebalikaya pada laha yag muka airya dagkal, pembuata sumur resapa kurag efektif, terutama pada daerah pasag surut atau daerah rawa dimaa air taahya sagat dagkal. Ada beberapa metode utuk pedimesia sumur resapa, beberapa diataraya adalah sebagai berikut: 1) Sujoto (1988) Secara teoritis, volume da efisiesi sumur resapa dapat dihitug berdasarka keseimbaga air yag masuk ke dalam sumur da air yag meresap ke dalam taah (Sujoto, 1988) da dapat dituliska sebagai berikut:

33 51 Dimaa: H F Q T K R = tiggi muka air dalam sumur (m) = adalah factor geometric (m) = debit air masuk (m 3 /dt) = waktu pegalira (detik) = koefisie permeabilitas taah (m/dt) = jari-jari sumur (m)