PEMAKAIAN MODEL DETERMINISTIK UNTUK TRANSFORMASI DATA HUJAN MENJADI DATA DEBIT PADA DAS SELOREJO TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 PEMAKAIAN MODEL DETERMINISTIK UNTUK TRANSFORMASI DATA HUJAN MENJADI DATA DEBIT PADA DAS SELOREJO TUGAS AKHIR Oleh : PRAYOGI NUGROHO SAPUTRO JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2011

2 LEMBAR PENGESAHAN JUDUL : PEMAKAIAN MODEL DITERMINISTIK UNTUK TRANSFORMASI DATA HUJAN MENJADI DATA DEBIT PADA DAS SELOREJO NAMA : PRAYOGI NUGROHO SAPUTRO NIM : Pada hari sabtu, 13 Agustus 2011, telah diuji oleh tim penguji : 1. Ir. Ernawan S, MT Dosen Penguji II : Ir. H. E. Meiyanto, MT Dosen Penguji II : Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir.Sulianto, MT Ir.Chairil Saleh, MT Mengetahui : Ketua Jurusan Teknik Sipil Ir.Khoirul Abadi, MT

3 SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Prayogi Nugroho Saputro Nim : Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Teknik UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa : 1. Tugas akhir dengan judul : PEMAKAIAN MODEL DITERMINISTIK UNTUK TRANSFORMASI DATA HUJAN MENJADI DATA DEBIT PADA DAS SELOREJO adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan orang lain untuk memperoleh gelar akademik disuatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. 2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, saya bersedia tugas akhir ini digugurkan dan gelar akademik yang saya peroleh dibatalkan, serta diproses sesuai dengan ketentuan hokum yang berlaku. 3. Tugas akhir ini dapat dijaikan sumber pustaka yang merupakan hak bebas royalty ekslusif. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakansebagaimana mestinya. Malang, Agustus 2011 Yang menyatakan, Prayogi Nugroho Saputro

4 KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan limpahan nikmat, serta hidayahnya tak lupa sholawat serta salam pada junjungan kita Nabi Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Pemakaian Model Deterministik Untuk Transformasi Data Hujan Menjadi Data Debit Pada DAS Selorejo dapat terselesaikan. Tugas Akhir ini dilaksanakan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil di Universitas Muhammadiyah Malang. Adapun penyusunan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan semua pihak, baik secara moril maupun materiel. Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih sebesar besarnya kepada : 1. Orang Tua penulis yang selalu mendoakan lahir dan bathin dan memberikan dorongan, motifasi serta semangat. 2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil. 3. Bapak Ir. Sulianto, MT, selaku Dosen Pembimbing I 4. Bapak Ir. Chairil Saleh, selaku Dosen Pembimbing II 5. Ibu Ir. Ode Rapija Gunarimba Waibo, MT, selaku Wali Dosen 2003 B. 6. Teman teman smua khususnya Teknik Sipil atas semua bantuan dan dukungannya.

5 7. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebut namanya yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk serta masukan yang diberikan sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan sesuai waktu yang diharapkan. Besar harapan semoga Tugas Akhir yang penulis susun dapat bermanfaat dan menambah pengetahuan yang luas bagi pembacanya. Amin. Malang, Agustus 2011 Penulis

6 DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN ii SURAT PERNYATAAN iii KATA PENGANTAR iv LEMBAR PERSEMBAHAN vi ABSTRAKSI vii DAFTAR ISI viii DAFTAR TABEL xi DAFTAR GAMBAR xiii I. PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian II. TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Umum Konsep Dasar Daur Hidrologi Daerah Aliran Sungai Hidrologi permukaan viii

7 Daur Limpasan Keseimbangan air Konsep Model NRECA Kelebihan dan Kekurangan Model NRECA Konsep Model FJ. Mock Kelebihan dan Kekurangan Model FJ. Mock Konsep Tang Model Kelebihan dan Kekurangan Tank Model Ukuran Tingkat Kesesuaian Model III. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Penelitian Tahapan Penelitian Pengumpulan Data IV. ANALISA PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN Kondisi Waduk Data Debit Inflow Data Curah Hujan Data Evapotranspirasi Sistem Kerja Model Deterministik Model NRECA Model FJ. Mock ix

8 Model Tank Perbandingan Debit Model Deterministik dan Debit Amatan Pembahasan V. PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

9 DAFTAR TABEL Tabel 4-1 Debit Inflow m3/det Rata-Rata 10 harian 2005 s/d Tabel 4-2 Curah Hujan mm Rata-Rata 10 harian 2005 s/d Tabel 4-3 Hubungan Debit Amatan dengan Curah Hujan Th 2005 s/d Tabel 4-4 Evapotranspirasi (mm) Waduk Selorejo Th 2005 s/d Tabel 4-5 Koef. Reduksi Penguapan Peluh Tabel 4-6 Perhitungan Debit dengan Model Nreca pada Waduk Selorejo Th 2005 s.d Tabel 4-7 Exsposed Surface Tabel 4-8 Perhitungan Debit dengan Model F.J Mock pada tahun 2005 s.d Tabel 4-9 Nilai RMSE dari tiap generasi 2005 s/d Tabel 4-10 Nilai Parameter Optimal Tank Model Standar pada Waduk Selorejo Tabel 4-11 Debit Tank Model hasil Matlab (m 3 /dtk) Th 2005 s/d Tabel 4-12 Curah Hujan (mm) 10 Harian Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Tabel 4-13 Debit Amatan (m 3 /dtk) 10 Harian Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Tabel 4-14 Debit Hasil Model Nreca (m 3 /dtk) Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Tabel 4-15 Curah Hujan (mm) 15 Harian Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Tabel 4-16 Debit Amatan (m 3 /dtk) 15 Harian Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Tabel 4-17 Debit Hasil Model F.J Mock (m 3 /dtk) Th 2005 s/d Tabel 4-18 Curah Hujan (mm) Bulanan Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Tabel 4-19 Debit Amatan (m 3 /dtk) Bulanan Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Tabel 4-20 Debit Hasil Tank Model (m 3 /dtk) Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo xi

10 Tabel 4-21 Hasil Perhitungan RMSE Tabel 4-22 Rekapitulasi RMSE pada Debit Amatan terhadap Debit Model Nreca, F.J Mock dan Tank Model Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo (m 3 /dtk) xii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Daur hidrologi Gambar 2.2 Diagram Daur Hidrologi Gambar 2.3 Mengukur tinggi curah hujan dengan cara polygon Thiessen Gambar 2.4 Mengukur tinggi curah hujan dengan cara Isohyet Gambar 2.5 Skema Sistem Sederhana Gambar 2.6 Diagram Alir Analisis Model Nreca Gambar 2.7 Diagram Alir Model rainfall-run Off Gambar 2.8 Bagan Alir perhitungan debit Metoda F.J Mock Gambar 2.9 Konsep Model Tank Model Gambar 3.1 Peta Lokasi Waduk Selorejo Gambar 3.2 Peta Stasiun Pengamat Hujan Waduk Selorejo Gambar 3.3 Bagan Alur Tahapan Kegiatan Penelitian Gambar 4.1 Kondisi Waduk Selorejo Gambar 4.2 Fluktuasi Curah hujan di sub DAS Selorejo Th 2005 s.d Gambar 4.3 Grafik Hubungan Debit Amatan & Curah Hujan Th 2005 s/d Gambar 4.4 Fluktuasi Evapotranspirasi Waduk Selorejo Th 2005 s/d Gambar 4.5 Model Hujan Limpasan NRECA Gambar 4.6 Grafik Hubungan AET/PET ratio Gambar 4.7 Grafik Ratio Tampungan Kelengasan Tanah Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Debit Amatan dan Debit model Nreca Th 2005 s.d xiii

12 Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Debit Amatan dan Debit model F.J Mock Th 2005 s.d Gambar 4.10 Urutan pengerjaan Tank Model Gambar 4.11 Grafik Hubungan Generasi dengan RMSE Waduk Selorejo Th 2005 s/d Gambar 4.12 Nilai Parameter Optimal Tank Model Standar pada Waduk Selorejo Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Debit Amatan dan Debit Model Tank Th 2005 s.d Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Debit Amatan, Debit Hasil Model NRECA dan Curah Hujan Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Debit Amatan, Debit Hasil Model F.J Mock dan Curah Hujan Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Debit Amatan, Debit Hasil Tank Model dan Curah Hujan Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo Gambar 4.17 Grafik Perbandingan Debit Amatan, Debit Model Nreca, Model F.J.Mock dan Tank Model Th 2005 s/d 2007 Waduk Selorejo xiv

13 DAFTAR PUSTAKA Badan Perencanaan Pembangunan Nasional, 2006, Identifikasi Masalah Pengelolaan Sumber Daya Air di Pulau Jawa, Direktorat Pengairan dan Irigasi. Fadiyas, Renata, 2009, Penerapan Model Tank pada sistim 3 (tiga) tank susunan seri untuk transformasi data hujan menjadi data aliran sungai, Skripsi Tidak Diterbitkan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, UMM. Ersin Seyhan, 1977, Dasar-dasar Hidrologi, Yogyakarta, Penerbit UGM. Integrated Microhydro Development and Application Program, 2009, Pedoman Studi Kelayakan Hidrologi, Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral. Rahman, 2009, Penerapan Model Tank pada sistim 3 (tiga) tank susunan paralel untuk transformasi data hujan menjadi data aliran sungai, Skripsi Tidak Diterbitkan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, UMM. Soemarto, CD, 1986, Hidrologi Teknik, Usaha Nasional, Surabaya, Indonesia. Sri Harto, Br, 1993, Analisis Hidrologi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta Indonesia. Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Jaringan Irigasi, KP 01.

14 Sulianto, 2009, Algoritma Genetik untuk meningkatkan Kinerja Model Standar pada Analisa Transformasi Data hujan menjadi Data Aliran, Naskah Publikasi, Hasil Penelitian Program PBP. Yedida Yosananto, 2000, Penentuan Koefisien Penguapan Panci-A Untuk Menghitung Evapotranspirasi Rujukan (Studi Kasus Beberapa Stasiun Meteorologi di DPS Brantas), Tesis Tidak Diterbitkan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Malang.