ANALISIS BANJIR TAHUNAN DAERAH ALIRAN SUNGAI SONGGORUNGGI KABUPATEN KARANGANYAR SKRIPSI Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : DEDDI KURNIA I 1111019 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2014
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xix DAFTAR LAMPIRAN... xx BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 2 1.3. Batasan Masalah... 3 1.4. Tujuan Penelitian... 3 1.5. Manfaat Penulisan... 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka... 4 2.2. Landasan Teori... 5 2.2.1. Kualitas Data Hujan... 5 a. Kelengkapan Data... 5 commit to user ix
b. Kepanggahan... 5 2.2.2.Seri Data Hidrologi... 6 a. Data Maksimum Tahunan... 6 b. Seri Parsial... 6 2.2.3.Karakteristik Hujan... 7 2.2.4. Koefisien Limpasan... 8 2.2.5. Curah Hujan Efektif... 8 2.2.6. Pola Agihan Hujan... 9 2.2.7. Hidrograf Satuan Sintetik... 9 2.2.8 Daerah Aliran Sungai (DAS)... 10 2.2.9. Pengalihragaman Hujan Menjadi Aliran... 10 a. Hujan... 10 b. Hujan Wilayah... 11 2.2.10. Uji Kepanggahan... 11 2.2.11. Analisis Frekuensi... 13 2.2.12. Curah Hujan Efektif... 15 2.2.5. Hidrograf Satuan Sintetik Gama I... 16 BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian... 20 3.2. Data yang Dibutuhkan... 21 3.3. Alat yang Digunakan... 21 3.4. Tahapan Penelitian... 22 3.5. Diagram Alir Tahapan Penelitian... 23 BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengumpulan Data Penelitian... 24 4.1.1. Jenis Data... 24 commit to user x
4.2. Analisis Hidrologi... 24 4.2.1. Uji Kepanggahan Hujan... 24 4.2.2. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan... 27 4.2.3. Perhitungan Parameter Statistik... 30 4.3. Perhitungan Hujan Kala Ulang... 32 4.4. Hujan Efektif Berbagai Kala Ulang... 33 4.4.1. Hujan Efektif Jam-jaman Berbagai Kala Ulang... 33 4.4.2. Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang... 34 4.4.2.1. Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1... 34 4.4.2.2. Menghitung Variabel Pokok... 39 4.4.3. Perhitungan Debit Banjir Rencana Berbagai Kala Ulang. 41 4.5. Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan... 43 4.5.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan 43 4.5.2. Hujan Efektif 2 Harian Tahunan... 45 4.6. HSS Gama-1 Dua Harian Maksimum Tahunan... 46 4.7. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Tahunan... 47 4.8. Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan... 50 4.8.1. Penentuan Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan. 50 4.8.2. Hujan Efektif 2 Harian Bulanan... 54 4.8.3. Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Bulanan... 54 4.8.4. HSS Gama-1 Dua Harian Maksimum Bulanan... 55 4.8.5. Perhitungan Debit Banjir Rencana 2 Harian Maksimum Bulanan... 55 4.9. Debit Banjir Rencana 3 Harian Maksimum Tahunan... 57 4.9.1. Penentuan Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Tahunan 57 4.9.2. Hujan Efektif 3 Harian Tahunan... 59 4.9.2.1 Hujan Efektif Jam-jaman 3 Harian Tahunan... 59 4.10. HSS Gama-1 Tiga Harian Maksimum Tahunan... 60 commit to user xi
4.10.1. Perhitungan Debit Banjir Rencana 3 Harian Maksimum Tahunan... 62 4.11. Debit Banjir Rencana 3 Harian Maksimum Bulanan... 66 4.11.1. Penentuan Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Bulanan... 66 4.11.2. Hujan Efektif 3 Harian Bulanan... 69 4.11.3. Hujan Efektif Jam-jaman 3 Harian Bulanan... 69 4.11.4. HSS Gama-1 Tiga Harian Maksimum Bulanan... 70 4.11.5. Perhitungan Debit Banjir Rencana 3 Harian Maksimum Bulanan... 70 4.12. Debit Banjir Rencana 4 Harian Maksimum Tahunan... 73 4.12.1. Penentuan Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Tahunan... 73 4.12.2. Hujan Efektif 4 Harian Tahunan... 75 4.12.2.1 Hujan Efektif Jam-jaman 4 Harian Tahunan... 75 4.13. HSS Gama-1 Empat Harian Maksimum Tahunan... 76 4.13.1. Perhitungan Debit Banjir Rencana 4 Harian Maksimum Tahunan... 79 4.14. Debit Banjir Rencana 4 Harian Maksimum Bulanan... 82 4.14.1. Penentuan Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Bulanan... 82 4.14.2. Hujan Efektif 4 Harian Bulanan... 86 4.14.3. Hujan Efektif Jam-jaman 4 Harian Bulanan... 86 4.14.4. HSS Gama-1 Empat Harian Maksimum Bulanan... 87 4.14.5. Perhitungan Debit Banjir Rencana 4 Harian Maksimum Bulanan... 87 commit to user xii
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan... 91 5.2. Saran... 92 DAFTAR PUSTAKA... 93 LAMPIRAN commit to user xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Rasio Hujan Jam-jaman... 9 Tabel 2.2. Distribusi Hujan Tadashi Tanimoto... 9 Tabel 2.3. Nilai Kritik Q dan R... 12 Tabel 2.4. Pemilihan Jenis Distribusi... 14 Tabel 4.1. Curah Hujan Tahunan Stasiun Hujan Tegalsari 124a dan BPSDA Karanganyar... 24 Tabel 4.2. Uji Kepanggahan Metode RAPS Stasiun Tegalsari 124a... 26 Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Metode RAPS Stasiun BPSDA Karanganyar... 27 Tabel 4.4. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Tegalsari 124a... 29 Tabel 4.5. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun BPSDA... 29 Tabel 4.6. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tahunan DAS Songgorunggi... 30 Tabel 4.7. Uji Pemilihan Sebaran yang Seseuai... 30 Tabel 4.8. Syarat Pemilihan Jenis Distribusi... 31 Tabel 4.9. Perhitungan Data Menggunakan Log Pearson III... 32 Tabel 4.10. Hujan Rata-Rata Kala Ulang... 33 Tabel 4.11. Hujan Efektif Jam-jaman dengan Kala Ulang... 34 commit to user xiv
Tabel 4.12. Variabel/Parameter DAS Songgorunggi... 34 Tabel 4.13. Nilai Hasil Perhitungan Titik Berat DAS Songgorunggi... 38 Tabel 4.14. Nilai Hasil Perhitungan Variabel Pokok... 40 Tabel 4.15. Unit Hidrograf HSS Gama-1 Satu Harian... 40 Tabel 4.16. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Periode Ulang 2 Tahun... 42 Tabel 4.17. Debit Banjir Kala Ulang... 43 Tabel 4.18. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun BPSDA... 43 Tabel 4.19. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Tegalsari 124a... 44 Tabel 4.20. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Tahunan DAS Songgorunggi... 44 Tabel 4.21. Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Tiap Tahun (mm/2hari) 45 Tabel 4.22. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Hujan 2 Harian... 46 Tabel 4.23. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Dua Harian Tahunan Tahun 2003... 48 Tabel 4.24. Kesimpulan Potensi Debit Banjir 2 Harian Maksimum Tahunan... 49 Tabel 4.25. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun BPSDA pada Bulan Januari... 52 Tabel 4.26. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan commit to user xv
Terbesar Stasiun Tegalsari 124a pada Bulan Januari... 52 Tabel 4.27. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Songgorunggi... 53 Tabel 4.28. Hujan Wilayah 2 Harian Maksimum Bulanan DAS Songgorunggi... 53 Tabel 4.29. Hujan Efektif Jam-jaman 2 Harian Maksimum Bulana... 54 Tabel 4.30. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Dua Harian Bulanan Bulan Januari... 55 Tabel 4.31. Kesimpulan Potensi Debit Banjir 2 Harian Maksimum Bulanan... 56 Tabel 4.32. Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun BPSDA... 58 Tabel 4.33. Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Tegalsari 124a... 58 Tabel 4.34. Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Tahunan DAS Songgorunggi... 59 Tabel 4.35. Hujan Efektif Jam-jaman 3 Harian Tiap Tahun (mm/3hari) 60 Tabel 4.36. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Hujan 3 Harian Tahunan... 60 Tabel 4.37. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Tiga Harian Tahunan Tahun 2003... 63 Tabel 4.38. Kesimpulan Potensi Debit Banjir 3 Harian Maksimum commit to user xvi
Tahunan... 65 Tabel 4.39. Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun BPSDA pada bulan Januari... 67 Tabel 4.40. Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Tegalsari 124a pada bulan Januari... 68 Tabel 4.41. Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Songgorunggi... 68 Tabel 4.42. Hujan Wilayah 3 Harian Maksimum Bulanan DAS Songgorunggi... 69 Tabel 4.43. Hujan Efektif Jam-jaman 3 Harian Maksimum Bulanan... 70 Tabel 4.44. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Tiga Harian Bulanan Bulan Januari... 70 Tabel 4.45. Kesimpulan Potensi Debit Banjir 3 Harian Maksimum Bulanan... 72 Tabel 4.46. Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun BPSDA... 74 Tabel 4.47. Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Tahunan dengan Acuan Terbesar Stasiun Tegalsari 124a... 74 Tabel 4.48. Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Tahunan DAS Songgorunggi... 75 Tabel 4.49. Hujan Efektif Jam-jaman 4 Harian Tiap Tahun (mm/4hari) 76 Tabel 4.50. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Hujan 4 Harian commit to user xvii
Tahunan... 76 Tabel 4.51. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Empat Harian Tahunan Tahun 2003... 79 Tabel 4.52. Kesimpulan Potensi Debit Banjir 4 Harian Maksimum Tahunan... 81 Tabel 4.53. Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun BPSDA pada bulan Januari... 84 Tabel 4.54. Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Bulanan dengan Acuan Terbesar Stasiun Tegalsari 124a pada bulan Januari... 84 Tabel 4.55. Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Bulan Januari DAS Songgorunggi... 85 Tabel 4.56. Hujan Wilayah 4 Harian Maksimum Bulanan DAS Songgorunggi... 85 Tabel 4.57. Hujan Efektif Jam-jaman 4 Harian Maksimum Bulanan... 86 Tabel 4.58. Unit Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1 Empat Harian Bulanan Bulan Januari... 87 Tabel 4.59. Kesimpulan Potensi Debit Banjir 4 Harian Maksimum Bulanan... 90 commit to user xviii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Hidrograf Satuan Sintetik Gama I... 17 Gambar 3.1. Peta Subsistem DAS Songgorunggi... 20 Gambar 3.2. Skema Saluran Primer Subsistem Songgorunggi... 21 Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian... 23 Gambar 4.1 Hujan Wilayah Dengan Metode Poligon Thiessen... 28 Gambar 4.2 Elevasi di Hulu... 35 Gambar 4.3 Elevasi di Hilir... 36 Gambar 4.4 Sketsa Penetapan WF... 37 Gambar 4.5 Penentuan RUA... 38 Gambar 4.6 Grafik Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1Hujan Satu Harian.. 41 Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Tahunan... 50 Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Debit Banjir 2 Harian Bulanan... 57 Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Debit Banjir 3 Harian Tahunan... 65 Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Debit Banjir 3 Harian Bulanan... 73 Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Debit Banjir 4 Harian Tahunan... 82 Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Debit Banjir 4 Harian Bulanan... 90 commit to user xix
ABSTRAK Deddi Kurnia, 2014. Analisis Banjir Tahunan Daerah Aliran Sungai Songgorunggi Kabupaten Karangayar. Skripsi, Program Sarjana Teknik Sipil, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perkiraan besarnya debit banjir merupakan bahan masukan untuk perencanaan perpustakaan.uns.ac.id bangunan air. Estimasi ini seharusnya didasarkan pada metode yang tepat sehingga dapat menghasilkan perkiraan banjir yang sesuai dengan harapan. Penelitian dilakukan di Sungai Songgorunggi, Kecamatan Jaten, Kabupaten Karanganyar. Penelitian ini menggunakan metode diskriptif kuantitatif dan Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1. Data yang diperlukan antara lain data curah hujan selama tahun 2003-2012 yang ditinjau dari besarnya debit kala ulang yang dibandingkan dengan besarnya debit banjir 2,3,4 harian tahunan dan bulanan sehingga potensi banjirnya dapat terdeteksi. Hasil perhitungan didapat kesimpulan bahwa hujan yang terjadi selama 2 harian berpotensi banjir maksimum kala ulang 10 tahunan, untuk hujan 3 harian potensi banjir maksimum kala ulang 100 tahunan, sementara hujan 4 harian memiliki potensi banjir maksimum kala ulang 200 tahunan. Perhitungan debit banjir berdasar kala Q 2 = 10,998 m 3 /detik, Q 5 = 12,538 m 3 /detik, Q 10 = 13,796 m 3 /detik, Q 20 = 14,985 m 3 /detik, Q50 = 17,136 m 3 /detik, Q 100 = 18,792 m 3 /detik, Q 200 = 20,599 m 3 /detik, Q 1000 = 24,452 m 3 /detik.. Kata kunci : debit banjir, potensi banjir, gama-1 vii commit to user
ABTRACT Deddi Kurnia, 2014. Flood Analysis Annual of Songgorunggi Watershed in Karangayar District. Final project research, Bachelor Degree Programe of Civil perpustakaan.uns.ac.id Engineering Faculty Sebelas Maret University. Forecast the level of flood discharge is an input to make planning waterworks. This estimate should be based on appropriate methods that can produce flood forecasts in line with expectations. This research had on Songgorunggi River, Jaten, Karanganyar District. This reseaech uses descriptive quantitative method and Hidrograf Satuan Sintetik Gama-1.This research uses Synthetic Unit Hydrograph Gama-1. The data required include rainfall data from around 2003-2012 based on the level of the re-discharge when compared to the level of annual flood discharge 2,3,4 daily and monthly so that the potential for flooding can be detected. The results of the data and calculation concluded that rain occurs during the second daily maximum flood potential flooding that may occur is when the 10-year annual, to rain 3 daily maximum flood potential is 100 year flood annual, while the 4 daily rainfall have the potential maximum flood stage of 200 annual. Based on this calculation result Q2 = 10,998 m 3 /sec, Q5 = 12,538 m 3 /sec, Q10 = 13,796 m 3 /sec, Q20 = 14,985 m 3 /sec, Q50 = 17,136 m 3 /sec, Q100= 18,792 m 3 /sec, Q200 = 20,599 m 3 /sec, Q1000 = 24,452 m 3 /sec. Keyword : flood discharge, flood potential, gamma 1 viii commit to user