ANALISIS INTENSITAS HUJAN DAN EVALUASI KAPASITAS SISTEM DRAINASE SUB SISTEM SEMANGGI-BENGAWAN SOLO SURAKARTA

Transkripsi

1 ANALISIS INTENSITAS HUJAN DAN EVALUASI KAPASITAS SISTEM DRAINASE SUB SISTEM SEMANGGI-BENGAWAN SOLO SURAKARTA TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) Pada Program Studi D-III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh: ANGGUN VITASARI D.C NIM. I PROGRAM STUDI D-III TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015

2 ii

3 iii

4 MOTTO Dan barang siapa berjihad, maka sesungguhnya jihadnya itu untuk dirinya sendiri. Sungguh, Allah Maha Kaya(tidak memerlukan sesuatu) dari seluruh alam (QS. Al-Ankabut :6) Wahai orang-orang beriman! Apabila dikatakan kepadamu, Berilah kelapangan di dalam majelis-majelis, maka lapangkanlah, niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabla dikatakan, Berdirilah kamu, maka berdirilah,niscaya Allah akan mengangkat (derajat) orangorang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang diberi ilmu beberapa derajat. Dan Allah Maha Teliti terhadap apa yang kamu kerjakan (QS. Al- Mujadalah:11) Maka barangsiapa mengerjakan kebaikan seberat zarrah, niscaya dia akan melihat (balasan)nya (QS. Al-Zalzalah : 7) Orang yang malas telah membuang kesempatan yang diberikan Tuhan, padahal Tuhan tidak pernah menciptakan sesuatu dengan sia-sia. (Mario Teguh) iv

5 PERSEMBAHAN Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk : ALLAH SWT, karena Rahmat dan Ridha-Nya Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan lancar dan dipermudah disetiap tahap penyusunannya. Ibuku tercinta yang selalu memberi dukungan, semangat, dan tidak pernah lelah mencari nafkah untuk mejadikan aku seorang wanita yang berpendidikan tinggi, menggapai cita-cita sebagai orang yang berguna bagi Nusa, Bangsa, dan Agama. Terimakasih untuk semua do a dan perjuanganmu. Kakakku yang telah mendukung pendidikanku. Ir. Siti Qomariyah, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah sabar dalam membimbing dan mengarahkan, serta memberikan banyak ilmu kepadaku. Brilliana P.H yang telah menjadi partner yang baik dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Rekan-rekan D3 Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan v

6 ABSTRAK Anggun Vitasari Desika Chandra, 2015, Analisis Intensitas Hujan dan Evaluasi Kapasitas Sistem Drainase Sub DAS Bengawan Solo Surakarta, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Surakarta merupakan kota yang sering dilanda banjir saat musim penghujan. Banjir disebabkan oleh tingginya curah hujan yang menyebabkan Sungai Bengawan Solo, Anak Sungai Bengawan Solo, dan Saluran Drainase dalam kota pun ikut meluap. Ketidak sempurnaan saluran drainase ikut andil dalam terjadinya banjir di kota ini, salah satunya adalah Saluran Drainase DAS Semanggi- Bengawan Solo. Untuk itu analisis intensitas hujan dengan kala ulang 2, 5, 10, 25, 50, dan 100 tahunan serta evaluasi kapasitas sistem drainase perlu dilakukan. Penelitian ini berfungsi untuk mengetahui intensitas hujan yang terjadi dengan kala ulang tersebut sehingga dapat diketahui debit rencana sebagai dasar evaluasi kapasitas sistem drainase sub DAS Bengawan Solo. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Deskriptif Kuantitatif dan evaluatif dari data hujan pada stasiun-stasiun hujan yang ada di Surakarta dan data saluran di DAS Semanggi-Bengawan Solo. Pengolahan data mengunakan bantuan aplikasi Microsoft Excel, AutoCAD, dan GIS. Peneltian dilakukan pada 5 stasiun hujan terdekat yaitu Adi Sumarmo, Tasikmadu, Grogol, Mojolaban, dan Pabelan. Dari hasil analisis kapasitas drainase dapat diketahui bahwa Saluran Smg 1 masih mampu dan masih layak untuk menampung debit rencana 10 tahun. Sedangkan saluran Smg 2 tidak mampu menampung debit rencana dari kala ulang 2 tahun sampai 10 tahun. Kemudian pada saluran Smg 3 dapat menampung debit rencana sampai 10 tahun. Selanjutnya pada saluran Smg 4 mampu menampung debit rencana 10 tahun. Kata Kunci : Daerah Aliran Sungai (DAS), Intensitas Hujan, Debit Rencana, Drainase. vi

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN MOTTO... HALAMAN PERSEMBAHAN... ABSTRAK... PRAKATA... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii iv v vi vii viii xi xiv BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Dasar Teori Siklus Hidrologi Presipitasi Daerah Aliran Sungai (DAS) Hujan Pengukuran Hujan Seri Data Hidrologi Analisis Hujan... 9 viii

8 Rata-Rata Aljabar Metode Poligon Thiessen Analisis Frekuensi Distribusi Normal Distribusi Log Normal Distribusi Gumbel Distribusi Log Person III Uji Kecocokan Hujan Rencana Periode Ulang Durasi Hujan Waktu Konsentrasi Analisis Intensitas Hujan Rumus Mononobe Rumus SDR-IDF (Short Duration Rainfall Intensity Duration Frequency) Metode Rasional Dimensi Saluran BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Lokasi Penelitian Data yang Dibutuhkan Alat yang Digunakan Tahapan Penelitian Diagram Alir Tahapan Penelitian BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Hidrologi Wilayah Surakarta Uji Konsistensi/ kepanggahan Metode RAPS Kurva Masa Ganda ix

9 4.1.2 Hujan Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar Metode Poligon Thiessen Analisis Frekuensi Test Jenis Distribusi Analisis Curah Hujan Rencana Perhitungan Waktu Konsentrasi Perhitungan Intensitas Hujan Debit Rencana dengan Metode Rasional Koefisien Aliran Permukaan Debit Metode Rasional Analisis Hidraulika Analisis Kapasitas Drainase Analisis Perbandingan BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran x

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Nilai K T untuk Distribusi Log Pearson III Tabel 2.2 Karakteristik Distribusi Frekuensi Tabel 2.3 Nilai Do untuk uji Smirnov Kolmogrov Tabel 2.4 Konstanta x dan y Rumus SDR-IDF Tabel 2.5 Nilai Koefisien C untuk Metode Rasional Tabel 2.6 Nilai koefisien Manning Tabel 4.1 Nama-Nama Stasiun Hujan Kota Surakarta Tabel 4.2 Perhitungan Uji Kepanggahan dengan Metode RAPS Daerah Grogol Tabel 4.3 Data Hujan Tahunan Kota Surakarta Tabel 4.4 Hujan wilayah Kota Surakarta dengan 5 (Lima) Stasiun Pembagi Tabel 4.5 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun Pembagi Tanpa Nol Tabel 4.6 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun yang Memiliki Data Lengkap Tabel 4.7 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan 5 Stasiun Hujan Lengkap Tabel 4.8 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Data yang terdapat Angka Nol Tidak Dihitung Tabel 4.9 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun yang Hanya Memiliki Data Lengkap xi

11 Tabel 4.10 Rekapitulasi Rata-Rata Hujan Wilayah (mm) dengan Metode Rata-Rata Aljabar dan Poligon Thiessen Tabel 4.11 Perhitungan Parameter Statistik Hujan Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar Tabel 4.12 Perhitungan Parameter Statistik Hujan Wilayah Metode Poligon Thiessen Tabel 4.13 Pemilihan Jenis Distribusi Metode Rata-Rata Aljabar Tabel 4.14 Pemilihan Jenis Distribusi Metode Poligon Thiessen Tabel 4.15 Hasil Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar Tabel 4.16 Hasil Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Poligon Thiessen Tabel 4.17 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar Tabel 4.18 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode Poligon Thiessen Tabel 4.19 Intensitas Hujan dari Metode Rata-Rata Aljabar Tabel 4.20 Intensitas Hujan dari Metode Poligon Thiessen Tabel 4.21 Tata Guna Lahan Kelurahan Semanggi-Bengawan Solo Tabel 4.22 Perhitungan Debit Aliran Tabel 4.23 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T 2 ) Tabel 4.24 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5 tahunan (T 5 ) xii

12 Tabel 4.25 Per hitungan trial and error untuk periode ulang 10 tahunan (T 10 ) Tabel 4.26 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T 2 ) Tabel 4.27 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5 tahunan (T 5 ) Tabel 4.28 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10 tahunan (T 10 ) Tabel 4.29 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T 2 ) Tabel 4.30 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5 tahunan (T 5 ) Tabel 4.31 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10 tahunan (T 10 ) Tabel 4.32 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2 tahunan (T 2 ) Tabel 4.33 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5 tahunan (T 5 ) Tabel 4.34 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10 tahunan (T 10 ) Tabel 4.35 Perbandingan Debit Saluran Smg Tabel 4.36 Perbandingan Debit Saluran Smg Tabel 4.37 Perbandingan Debit Saluran Smg Tabel 4.38 Perbandingan Debit Saluran Smg xiii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Siklus Hidrologi... 5 Gambar 2.2 Poligon Thiessen Gambar 2.3 kurva IDF persamaan Mononobe Kabupaten Sleman (Widyasari, 2009 dalam Syifa,2013) Gambar 2.4 Tampang Saluran Terbuka Trapesium Gambar 2.5 Tampang Saluran Terbuka Segiempat Gambar 3.1 Pembagian DAS di Kota Surakarta Gambar 3.2 Peta Stasiun Hujan Semanggi-Bengawan Solo Gambar 3.3 Diagram Alir Tahapan Penelitian Gambar 4.1 Peta Stasiun Hujan Kota Surakarta Gambar 4.2 Kurva Masa Ganda Stasiun Adi Sumarmo dan Tasikmadu Gambar 4.3 Poligon Thiessen Kota Surakarta dengan 5 (Lima) Stasiun Hujan Gambar 4.4 Tata Guna Lahan Kelurahan Semanggi-Bengawan Solo Gambar 4.5 Skema Saluran Pembawa DAS Semanggi-Bengawan Solo Gambar 4.6 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun Gambar 4.7 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun Gambar 4.8 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun Gambar 4.9 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun Gambar 4.10 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun Gambar 4.11 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun Gambar 4.12 Penampang Saluran commit Pada Debit to user Kala Ulang 2 Tahun xiv

14 Gambar 4.13 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun Gambar 4.14 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun Gambar 4.15 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun Gambar Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun Gambar 4.17 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun xv