i PEMODELAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS UNTUK ANALISIS KERUSAKAN DAN AGIHAN BANJIR LUAPAN SUNGAI WAWAR BAGIAN HILIR SUB DAS WAWAR DI KABUPATEN PURWOREJO Penelitian Untuk Skripsi S-1 Progam Studi Geografi Diajukan Oleh : YOGI UTOMO E100130002 Kepada FAKULTAS GEOGRAFI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014
ii
iv MOTTO DAN PERSEMBAHAN Sebuah karya nan sederhana ini kupersembahkan kepada Allah SWT, sebagai wujud terimakasih dan ibadahku pada-mu... Kedua orang tua, bapak-ibu sebagai bentuk bakti dan tanggung jawabku pada kalian... Kepada saudaraku dan seluruh sahabat tercinta semuanya, semoga kita selalu mendapatkan limpahan rizki dan petunjuk-nya untuk melakukan kebaikan dan aktifitas bermanfaat lainnya Karena hidup hanya sekali di dunia, lakukanlah yang terbaik dalam segala hal agar tidak menyesal di kemudian hari Barang siapa bertakwa pada Allah, maka Allah memberikan jalan keluar kepadanya dan memberi rezeki dari arah yang tidak disangka-sangka.. Barangsiapa yang bertaqwa pada Allah, maka Allah jadikan urusannya menjadi mudah.. barangsiapa yang bertaqwa pada Allah akan dihapuskan dosa-dosanya dan mendapatkan pahala yang agung (QS. Ath-Thalaq: 2, 3, 4)
v PEMODELAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS UNTUK ANALISIS KERUSAKAN DAN AGIHAN BANJIR LUAPAN SUNGAI WAWAR BAGIAN HILIR SUB DAS WAWAR DI KABUPATEN PURWOREJO Yogi Utomo1, Yuli Priyana,2Alif Noor Anna3 1 Mahasiwa Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta 2,3 Dosen Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta dge00678@gmail.com E 100130002 ABSTRAK Sub DAS Wawar bagian hilir di Kabupaten Purworejo memiliki potensi bencana banjir limpasan tinggi. Tercatat pada tahun 2013 telah terjadi bencana banjir yang melanda Kabupaten Purworejo yang melanda sebagian hilir Sub DAS Wawar yang mengakibatkan banyaknya lahan pertanian dan desa yang terendam banjir. Penelitian ini dilakukan di bagian hilir yang merupakan bagian dari Sub DAS Wawar dengan tujuan untuk (1) mengetahui agihan kerusakan penggunaan lahan yang terjadi akibat banjir limpasan di sekitar sungai dari hasil pemodelan, (2) menganalisis variasi kerusakan penggunaan lahan berdasarkan pemodelan debit banjir skala ulang 2, 5, dan 10. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental dengan menggunakan debit rencana Q2, Q5, dan Q10. Metode rasional dalam menentukan debit banjir. Didukung dengan data sekunder curah hujan selama 24 tahun, data geometri sungai utama, dan citra Landsat 8. Unit analisis ialah penggunaan lahan sekitar sungai utama. Hasil dari penelitian ini adalah peta agihan banjir limpasan Sungai Wawar dengan debit rencana Q2, Q5, dan Q10. Agihan banjir limpasan Sungai Wawar melanda 23 desa di hilir, dengan Desa Butuh merupakan desa dengan genangan terluas. Berdasarkan hasil perhitungan debit Q 2 sebesar 212,02 m3/s, Q5 sebesar 279,18 m3/s dan besar debit rencana Q10 ialah sebesar 328 m3/s. Luas kerusakan penggunaan lahan terbesar didominasi oleh penggunaan lahan sawah irigasi dan permukiman. Luas lahan sawah irigasi yang terendam banjir dengan Q2 seluas 107,28 ha, Q5 seluas 179,97 ha, dan Q10 seluas 441,53 ha. Luas lahan permukiman terendam banjir dengan Q2 seluas 106,72 ha, Q5 seluas 156, 93 ha, dan Q10 seluas 228,18 ha. Prediksi banjir limpasan Sub DAS Wawar bagian hilir akan melanda kurang lebih 23 desa yang tersebar memanjang mengikuti aliran sungai dengan variasi penggunaan lahan tegalan, sawah irigasi, permukiman, belukar, padang rumput, dan kebun. Kata Kunci :Pemodelan, Banjir, Hilir, Sub DAS Wawar, Sistem Informasi Geografis.
vi KATA PENGANTAR Alhamdulillaahirabbil alaamiin, puji syukur senantiasa kami panjatkan kepada Allah SWT, Dzat Yang Maha Agung, atas karunia dan hidayahnya sehingga penulis diberikan kesempatan dalam menyelesaikan penyusunan skripsi. Laporan skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Strata 1 Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah, Surakarta. Penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik atas bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Ibu Dra. Alif Noor Anna, M.Si sebagai Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan arahan dan masukan penulisan laporan da nisi. 2. Bapak Drs. H. Yuli Priyana, M.Si Sebagai Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan arahan dan masukan operasional. 3. Seluruh teman-teman Solo yang banyak membantu dan memberi semangat selama penyusunan laporan ini. 4. Teman-teman program transfer dan reguler S1 Fakultas Geografi UMS, terimakasih atas ilmu dan kebersamaannya selama ini. 5. Staff pengajar dan akademik Fakultas Geografi yang telah memberikan informasi selama perkuliahan ini. 6. Semua pihak yang turut membantu dalam penyelesaian skripsi yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih banyak atas segala bantuannya. Sebagai penutup dan harapan bagi kami, semoga laporan skripsi ini dapat berguna bagi semua pihak yang membutuhkan. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran dari para pembaca sangat diharapkan untuk membantu agar skripsi ini menjadi lebih baik lagi. Surakarta, 2015 Yogi Utomo
vii DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan... 3 1.4 Kegunaan Penelitian... 3 1.4.1 Ilmiah... 3 1.4.2 Praktis... 3 1.5 Sasaran... 4 1.6 Tinjauan Pustaka... 4 1.6.1 Karateristik Daerah Aliran Sungai... 4 1.6.2 Limpasan Permukaan... 7 1.6.3 Faktor Penyebab Banjir Limpasan... 8 1.6.4 Pemodelan Banjir Limpasan... 10 1.6.7 Penelitian Sebelumnya... 15 1.7 Batasan Istilah... 17 1.8 Kerangka Penelitian... 18 1.9 Metode Penelitian... 19 1.9.1 Tahap Persiapan... 20 1.9.2 Tahap Pengolahan Data... 21 1.9.3 Tahap Akhir... 27 1.9.4 Diagram Alir Penelitian... 29 BAB II DAERAH PENELITIAN... 30 2.1 Deskripsi Sub DAS Wawar... 30 2.2 Kondisi Topografi Di Sub DAS Wawar... 32 2.3 Penggunaan Lahan Daerah Sub DAS Wawar... 35 2.4 Kondisi Iklim... 37 BAB III HASIL PENELITIAN... 39 3.1 Curah Hujan Rata Rata Harian Maksimum... 39 3.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana... 42 3.3 Uji Chi Quadrat... 46
viii 3.4 Curah Hujan Rencana ( R )... 49 3.5 Waktu tempuh (tc)... 50 3.6 Intensitas Curah Hujan Rencana ( I )... 51 3.7 Koefisien limpasan dan luas penutup lahan.... 52 3.8 Debit (Q) rencana... 56 3.9 Hasil agihan banjir luapan Sungai Wawar.... 57 BAB IV ANALISIS PENELITIAN... 60 4.1 Topografi... 60 4.2 Agihan Banjir... 61 4.3 Luas Kerusakan Perpenggunaan Lahan.... 67 BAB V PENUTUP... 75 5.1 Kesimpulan... 75 5.2 Saran... 75 DAFTAR PUSTAKA... 76
ix DAFTAR TABEL Tabel 1. 1. Luas Perubahan Penggunaan Lahan Per 3 tahun... 2 Tabel 1. 2. Koefisien Limpasan... 10 Tabel 1. 3. Referensi Penelitian Sebelumnya... 15 Tabel 1. 4. Data Dan Sumber Data... 20 Tabel 1. 5. Nilai Koefisien Limpasan Berdasarkan Jenis Penggunaan Lahan.. 25 Tabel 2. 1. Jenis Penggunaan Lahan Di Sub DAS Wawar... 35 Tabel 2. 2. Jumlah Hujan Basah Dan Bulan Kering Sub Das Wawar... 37 Tabel 2. 3. Klasifikasi Iklim Menurut Schmidt-Ferguson 38 Tabel 3. 1. Hasil Perhitungan Curah Hujan Maksimum Rata Rata... 40 Tabel 3. 2. Perhitungan Distribusi Curah Hujan... 42 Tabel 3. 3 Perhitungan Secara Logarithma... 44 Tabel 3. 4. Tabel Syarat Dan Hasil Perhitungan... 46 Tabel 3. 5. Tabel Perhitungan Peluang Dan Urutan Data... 47 Tabel 3. 6. Tabel Uji Chi Quadrat... 49 Tabel 3. 7. Tabel Penggunaan Lahan Dan Nilai Koefisien Limpasan.... 52 Tabel 3. 8. Potret Lokasi Survey Penggunaan Lahan Di Sub DAS Sungai Wawar... 54 Tabel 3. 9. Besar Debit Per Penggunaan Lahan Pada Q2... 56 Tabel 3. 10. Besar Debit Per Penggunaan Lahan Pada Q5... 56 Tabel 3. 11. Besar Debit Per Penggunaan Lahan Pada Q10... 57 Tabel 3. 12. Luas Kerusakan Penggunaan Lahan Per Debit Rencana. 58 Tabel 4. 1.Luas Daerah Tergenang Debit Rencana Q2.... 61 Tabel 4. 2. Luas Daerah Tergenang Debit Rencana Q5... 61 Tabel 4. 3. Luas Daerah Tergenang Debit Rencana Q10... 62 Tabel 4. 4. Luas Kerusakan Penggunaan Lahan Perdebit Rencana... 67 Tabel 4. 5. Luas Kerusakan Penggunaan Lahan Per Desa Dengan Debit Rencana Q2... 68 Tabel 4. 6. Luas Kerusakan Penggunaan Lahan Per Desa Dengan Debit Rencana Q5... 69 Tabel 4. 7. Luas Kerusakan Penggunaan Lahan Per Desa Dengan Debit Rencana Q10... 70 59 38 25
x DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Bentuk Bentuk DAS... 5 Gambar 1.2. Hubungan Debit Dan Waktu... 6 Gambar 1.3. Prinsip Open Chanel Flow Yang Digunakan HEC-RAS/HEC-Georas... 13 Gambar 1.4. Diagram Pemikiran Peneliti... 28 Gambar 1.5. Diagram Alir Penelitian... 29 Gambar 2. 1. Sub Daerah Aliran Sungai Wawar 31 Gambar 2. 2. Peta Ketinggian Sub DAS Wawar.... 33 Gambar 2. 3. Peta Kemiringan Lereng Sub DAS Wawar... 34 Gambar 2. 4. Penggunaan Lahan Sub DAS Wawar... 36 Gambar 3. 1. Polygon Thiesen Sub Daerah Aliran Sungai Wawar. 41 Gambar 3. 3. Grafik Kerusakan Penggunaan Lahan Perdebit Aliran... 58 Gambar 4. 1. Perbandingan Ketinggian Di Kanan Kiri Sungai Debit Kala Ulang 1 (Q1), Dalam Software HEC RAS... 60 Gambar 4. 2. Kondisi Drainase Di Desa Butuh... 63 Gambar 4. 3. Kondisi Tanggul Alam Sungai Wawar Desa Butuh... 64 Gambar 4. 4. Kondisi Tanggul Buatan Sebelah Timut Pencegah Limpasan.... 65 Gambar 4. 5. Kondisi Tanggul Buatan Sebelah Barat Sungai Wawar... 65 Gambar 4. 6. Peta Agihan Desa Rawan Banjir Limpasan Hilir Sub DAS Wawar... 66 Gambar 4. 7. Peta Digital Elevasi Model Daerah Hilir... 72 Gambar 4. 8. Peta Agihan Permukiman Terdampak Banjir Limpasan Di Hilir Sub DAS Wawar... 74 58
xi LAMPIRAN Lampiran 1. Hasil Tinggi Luapan Berdasarkan Simulasi Pada Geometri Sungai.... 1 Lampiran 2. Nilai Kemencengan Dan Periode Ulang Metode Log Pearson III... 8 Lampiran 3. Tabel Chi Quadrat... 9 Lampiran 4. Rekap Data Curah Hujan Maksimum Harian Stasiun Pekatingan, Rebug, dan Kalimeneng Tahun 1990 1999.... 10 Lampiran 5. Data Curah Hujan Stasiun Rebug, Kalimeneng, dan Pekatingan Tahun 2000 2014.... 11