BAB IV Revisi

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Hidrologi

4.1.1 Data Curah Hujan

Di lokasi penelitian terdapat dua stasiun hujan yang berpengaruh terhadap

Sub DAS Coban Rondo, oleh karena itu data hujan yang diambil berasal dari dua

stasiun tersebut, yakni Stasiun Pujon dan Kedurejo. Semua stasiun tersebut

terletak di Kabupaten Malang. Data hujan yang digunakan dalam analisa tersebut

meliputi data curah hujan harian dengan periode pengamatan tahun 1994 sampai

dengan tahun 2014.

4.1.2 Uji Konsistensi Data Hujan

Uji konsistensi merupakan uji kebenaran data lapangan yang

menggambarkan keadaan sebenarnya. Data yang tidak konsisten dapat

disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain perubahan mendadak pada

lingkungan hidrologis, adanya pembangunan gedung-gedung baru, tumbuhnya

pohon-pohon, gempa bumi, gunung meletus, pemindahan alat pengukur hujan,

perubakan cara pengukuran, misalnya berhubungan dengan adanya alat baru atau

metode baru.

Uji konsistensi data dilakukan dengan menggunakan kurva massa ganda

(double mass curve) yaitu analisa yang dilakukan dengan menggambarkan

korelasi antara akumulasi tinggi hujan tahunan dari stasiun yang dicek dengan

stasiun indeks, dan menarik garis melalui titik-titik tersebut yang disebut garis

korelasi massa hujan. Perubahan kemiringan dari garis korelasi memberikan

indikasi adanya suatu perubahan. Dengan metode ini dapat dilakukan koreksi

untuk data hujan yang tidak konsisten. Langkah yang dilakukan adalah

membandingkan harga akumulasi curah hujan tahunan pada stasiun yang diuji

dengan akumulasi curah hujan tahunan rerata dari suatu jaringan dasar stasiun

hujan yang berkesesuaian, kemudian diplotkan pada kurva. Berikut ini adalah

hasil perhitungan uji konsistensi data di Stasiun Kedungrejo dan Stasiun Pujon.

Tabel 4.1 Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Kedungrejo dan Stasiun Pujon

Tahun

St. Kedurejo St.Pujon

Curah Hujan

(mm)

Komulatif

(mm)

Curah Hujan

(mm)

Komulatif

(mm)

[1] [2] [3] [4] [5]

1994 1629 1629 2335 2335

1995 2347 3976 2271 4606

1996 1896 5872 1896 6502

1997 1307 7179 1307 7809

1998 2475 9654 2475 10284

1999 2431 12085 2755 13039

2000 1720 13805 1552 14591

2001 2387 16192 2514 17105

2002 2804 16628 2240 17526

2003 1855 18483 1984 19510

2004 2219 20702 2386 21896

2005 1499 22201 1630 23526

2006 2063 24264 1910 25436

2007 2503 26767 2372 27808

2008 2423 29190 2375 30183

2009 2127 31317 2064 32247

2010 3063 34380 3504 35751

2011 2421 36801 2266 38017

2012 2038 38839 2110 40127

2013 3112 41951 3624 43751

2014 2257 44208 2694 46445

Sumber : Hasil Perhitungan

Keterangan :

[1] : Tahun

[2] [4] : Hasil perhitungan curah hujan tahunan

[3] : Komulatif stasiun yang diuji

Misal Stasiun Kedungrejo tahun 1994 = 1.629 + 2347 =3976 mm

Grafik 4.1 Lengkung Massa Ganda Stasiun Kedungrejo

(Sumber : Hasil perhitungan dan analisa)

R= 0,994

Dari grafik 4.1 terlihat bahwa pada kurva tidak terjadi perubahan kemiringan

sehingga faktor koreksi tidak diperlukan dan hasil korelasi r = 0,994 yang berarti

mendekati 1, yang artinya ada korelasi linier kuat antara dua variabel

tersebut,angka r positif menunjukkan korelasi linier positif antara kedua variabel

x dan y, artinya besarnya variabel y meningkat dengan meningkatnya variabel x.

Hal ini berarti bahwa data curah hujan pada stasiun adalah konsisten dan dapat

digunakan dalam analisa selanjutnya.

4.1.3 Curah Hujan Rata-rata Daerah

Penentuan curah hujan rata-rata daerah, dengan data hujan yang digunakan

adalah data hujan harian rata-rata dari kedua stasiun hujan yang ada selama 21

tahun yaitu hujan harian rata-rata dari tahun 1994 sampai dengan tahun 2014.

Cara perhitungannya sebagai berikut :

atau

dimana :

= tinggi hujan rata-rata daerah aliran (area rainfall)

R1, R2, R3 …..Rn = tinggi hujan masing stasiun (point rainfall)

n = banyaknya stasiun penakar hujan

Tabel 4.2 Curah Hujan Rerata Daerah Stasiun Kedungrejo

TahunBulan Tahunan

TotalJan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nop Des

1993 402 208 227 74 0 2 0 0 0 0 237 246 1396

1997 298 417 109 179 0 0 0 0 0 0 194 110 1307

2002 436 436 820 168 208 84 0 0 0 0 210 442 2804

2003 206 624 242 41 104 7 0 0 0 26 352 253 1855

2005 193 135 161 243 0 63 20 0 36 103 139 406 1499

2006 580 253 282 233 227 0 0 0 0 0 36 452 2063

2008 481 500 534 217 56 0 0 10 18 153 231 223 2423

Max 580 624 820 243 227 84 20 10 38 153 352 452 2804

Min 193 135 109 41 0 2 0 0 0 0 36 110 1307

Rerata 370,9 367,6 339,3 165 85 22,3 2,9 1,4 8 40,3 199,9 369 1906,7

Tabel 4.3 Curah Hujan Rerata Daerah Stasiun Pujon

TahunBulan Tahunan


1993 749 250 312 219 0 47 0 0 0 7 218 384 2186

1997 298 417 109 179 0 0 0 0 0 0 194 110 1307

2002 421 599 240 256 39 73 34 0 0 0 199 379 2240

2003 173 633 256 5 126 6 0 0 0 39 451 295 1984

2005 145 131 203 284 5 79 23 15 41 154 153 397 1630

2006 478 278 246 334 230 0 12 0 0 0 17 315 1910

2008 443 457 594 184 70 0 0 18 21 159 253 176 2375

Max 749 633 594 334 230 79 34 18 21 159 451 394 2375

Min 145 131 109 5 0 0 0 0 0 0 17 110 1307

Rerata 386,7 395 280 208,7 67,1 29,3 9,9 4,7 8,9 51,3 212,1 293,7 1947,4

Tabel 4.4 Data Debit Bulanan Sub DAS Coban Rondo

TahunBulan Tahunan


1993 0,85 1,02 0,48 0,48 0,33 0,44 0,32 0,29 0,29 0,24 0,39 0,59 0,59

1997 0,80 0,63 0,20 0,13 0,13 0,12 0,12 0,12 0,13 0,12 0,13 0,20 2,83

2002 0,74 1,31 0,89 0,69 0,55 0,47 0,34 0,34 0,33 0,23 0,31 0,62 6,82

2003 0,57 1,19 0,67 0,33 0,74 0,333 0,36 0,30 0,27 0,56 0,61 0,63 6,56

2005 0,21 0,23 0,30 0,25 0,14 0,19 0,20 0,21 0,34 0,46 0,46 0,58 3,57

2006 0.50 0.49 0.41 0.51 0.57 0.32 0.30 0.16 0.08 0.06 0.06 0.17 3,63

2008 0.64 1.10 1.40 1.05 0.86 0.52 0.27 0.21 0.25 0.43 1.01 0.96 8,68

Max 0,85 1,31 1,40 1,05 0,86 0,52 0,36 0,34 0,34 0,56 1,01 0,96 8,68

Min 0,21 0,23 0,2 0,13 0,13 0,12 0,12 0,12 0,08 0,06 0,06 0,17 2,83

Rerata 0,62 0,85 0,62 0,49 0,47 0,34 0,27 0,23 0,24 0,30 0,42 0,54 5,40

4.1.3. Analisa Curah Hujan Rancangan

Curah hujan rancangan adalah curah hujan terbesar yang mungkin terjadi

di suatu daerah dengan peluang tertentu. Dalam studi ini, metode analisis hujan

rancangan yang digunakan adalah metode Log Pearson III.

Langkah-langkah perhitungan distribusi Log Pearson Type III adalah

sebagai berikut (Soemarto, 1999:152) :

1. Mengubah data curah hujan harian maksimum tahuan dalam bentuk logaritma

(sebelumnya data curah hujan telah diurutkan dari kecil kebesar).

2. menghitung nilai rerata logaritma

Dengan : = Logaritma hujan reraa harian maksimum

n = banyak data

3. Menghitung Besarnya simpangan baku (standar deviasi)

4. Menghitung Koefisien Kemencengan :

5. Menghitung logaritma curah huajan rancangan dengan periode ulang 1,01 th:

Log X = Log X + K.S log X

Dengan :

K = Faktor sifat distribusi Log Pearson Type III yang merupakan

fungsi koefisien kemencengan (Cs) terhadap kala ulang

probabilitas (P) di tentukan dari tabel 2.3

Perhitungan curah hujan rancangan dengan metode Log Pearson III dapat dilihat

pada tabel berikut:

Tabel 4.6 Perhitungan curah hujan harian maksimum rata-rata tahunan

Tahun[1]

Curah hujan maksimumR max

(mm)

[6]

St Kedungrejo(mm)

[2]

St Pujon(mm)

[3]

2007 193 182 187,52008 125 145 1352009 103 75 1782010 100 118 1092011 63 72 67,52012 61 68 64,52013 88 120 1042014 93 124 108,5


Keterangan

[1] : Bulan

[2] : Stasiun hujan (R1)

[3] : Stasiun hujan (R2)

[4] : = (193+182) = 187,5 mm

Tabel 4.7 Perhitungan Distribusi Log Person Type III

No

[1]

Tahun

[2]

Xi (mm)

[3]

Log Xi

[4]

Log Xi-Log Xrt

[5]

(Log Xi-Log Xrt)^2

[6]

(Log Xi-Log Xrt)^3

[7]

1 2012 64,5 1,81 -0,24 0,05760 -0,013824

2 2011 67,5 1,83 -0,22 0,04840 -0,010648

3 2013 104 2,02 -0,03 0,00090 -0,000027

4 2014 108,5 2,04 -0,01 0,00010 -0,000001

5 2010 109 2,04 -0,01 0,00010 0,000001

6 2008 135 2,13 0,08 0,00640 0,000512

7 2009 178 2,25 0,20 0,04000 0,008000

8 2007 187,5 2,27 0,22 0,04840 0,010648

Jumlah 16,39 0,20190 -0,005341

Log X Rerata (Xrt) 2,05

Stand. Dev 0,17

Koef. Kemencengan (Cs)

0,28

Sumber : Hasil analisa

Keterangan :

[1] : Nomor

[2] : Tahun

[3] : Curah hujan rata-rata tahunan (diurutkan dari terkecil sampai terbesar)

[4] : Log Xi

Misal nomor 1 = Log 64,5 = 1,81 mm

[5] : Log Xi - Log X Rerata (Xrt) = 1,81 – 2,05 = -0,24 mm

[6] : (Log Xi-Log Xrt)2 = -0,242 = 0,05760 mm

[7] : (Log Xi-Log Xrt)3 = -0,243 = -0,013824 mm

Log X Rerata (Xrt) = = = 2,05

Stand. Dev = = = 0,17

Koef. Kemencengan (Cs) = = = 0,28

Tabel 4.8 Perhitungan Hujan Rancangan dengan Bebagai Kala Ulang`

NoTr

R rerata

Std Deviasi

Kemencengan PeluangG

CH Rancangan

(tahun) (log) (log) (Cs) (%) (log) (mm)[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

1 2 2,05 0,17 0,28 50 -,0,050 2,04 109,65

2 5 2,05 0,17 0,28 20 0,824 2,19 154,883 10 2,05 0,17 0,28 10 1,309 2,27 186,214 25 2,05 0,17 0,28 4 1,849 2,36 229,095 50 2,05 0,17 0,28 2 2,211 2,43 269,156 100 2,05 0,17 0,28 1 2,544 2,48 303


Keterangan :

[1] = Nomor

[2] = Kala Ulang (Tr)

[3] = Log X Rerata (Xrt) = = = 2,05

[4] = Stand. Dev = = = 0.17

[5] = Koef. Kemencengan (Cs) = = = 0,28

[6] = Peluang = (1/Tr)*100 = (1/2)*100 = 50

[7] = Tabel 2.1 faktor sifat distribusi Log Person Tipe III Berdasarkan nilai Cs dan

Peluang atau kala ulang.

[8] = Log Xrt + G * SLog Xrt

Misal no.1 = 2.05 + -0,050 * 0,28 = 2,04

[9] = anti Log 2,04 = 109,65 mm

4.4 Debit Limpasan

4.4.1 Penentuan Koefisien Pengaliran

Nilai koefisien pengaliran (C) yang besar menunjukkan jumlah limpasan

permukaan yang terjadi pada lahan tersebut besar, dengan kata lain kondisi tata air

dan penggunaan lahan pada lahan tersebut rusak. Sebaliknya nilai koefisien

pengaliran yang kesil menunjukkan jumlah limpasan permukaan yang terjadi pada

lahan tersebut kecil, dengan kata lain jumlah air yang meresap ke dalam tanah dan

memberikan kontribusi (recharge) air tanah besar. Dalam studi ini, besarnya nilai

koefisien pengaliran berdasarkan kondisi penggunaan lahan eksisting pada Sub

DAS Coban Rondo dapat dilihat pada Tabel 4.16 sebagai berikut.

Tabel 4.17 Koefisien C (Limpasan) Sub DAS Coban Rondo

No. Jenis Wilayah Luas (Ha) Persentase (%) Koefisien C1. Hutan 754.071 51,39 0,2

2. Kebun 356.735 21.20 0,1

3. Permukiman 114.702 6.82 0,3

4. Sawah 346.957 20.59 0,2

Total 1542,47 100 0,8

4.4.2 Penentuan Waktu Kosentrasi (Tc) dan Intensitas Hujan (I)

Metode rasioanal adalah metode lama yang masih digunakan hingga

sekarang untuk memperkirakan debit puncak (peak discharge). Ide yang melatar

belakangi metode rasional adalah jika curah hujan dengan intensitas I terjadi

secara terus-menerus. Di bawah ini merupakan contoh perhitungan Intensitas

Hujan (I) dengan waktu kosentrasi (Tc) yang sudah ditentukan pada Sub DAS

Coban Rondo.

Data-data :

Tc = 6 jam

R24 kala ulang 2 tahun = 109,65 mm





R24 kala ulang 100 tahun = 302 mm

Maka:

I =

a. I = , dengan kala ulang 2 th = 109,65 mm

I = = 11,59 mm

b. I = , dengan kala ulang 5 th = 154,88 mm

I = = 16,32 mm

c. I = , dengan kala ulang 10 th = 186,21 mm

I = = 19,63 mm

d. I = , dengan kala ulang 25 th = 229,09 mm

I = = 24,16 mm

e. I = , dengan kala ulang 50 th = 269,15 mm

I = = 28,36 mm

f. I = , dengan kala ulang 100 th = 302 mm

I = = 31,83 mm

4.4.3 Analisa Debit Limpasan

Penentuan besarnya debit limpasan metode rasional modifikasi di sungai

Lesti digunakan rumus persamaan debit limpasan rasional modifikasi yaitu:

Q = 0.278 .C. I. A

Luas Lahan Sub DAS Coban Rondo = 1682,516 Ha = 168,3 Km2

Nilai Crata-rata didapatkan = 0,2 (Tabel 4.17)

Perhitungan debit limpasan permukaan adalah sebagai berikut:

Q2 = 0,00278 x 0,2 x 11,59 x 168,3

= 1,0845 m3/det

Q5 = 0,00278 x 0,2 x 16,32 x 168,3

= 1,5271 m3/det

Q10 = 0,00278 x 0,2 x 19,63 x 168,3

= 1,8369 m3/det

Q25 = 0,00278 x 0,2 x 24,16 x 168,3

= 2,2608 m3/det

Q50 = 0,00278 x 0,2 x 28,36 x 168,3

= 2,6538 m3/det

Q100 = 0,00278 x 0,2 x 31,83 x 168,3

= 2,9785 m3/det

Tabel Luas Tata Guna Lahan Sub DAS Coban Rondo

Tata Guna

Lahan

Tahun

1993 1997 2002 2003 2005 2006 2008

Hutan 929.729 929.208 1,057.021 784.651 928.912 929.085 754.071

Kebun 291.305 291.508 164.213 436.582 290.941 292.085 356.735

Permukiman 113.523 113.598 114.702 114.702 114.702 114.916 114.702

Sawah 347.9588 348.202 227,690 346.579 347.959 346.430 346.957

Luas (Ha) 1682.516 1682.516 1,682.516 1682.514 1682.514 1,682.516 1572.465

Tabel Luas Tata Guna Lahan Sub DAS Coban Rondo (%)

Tata Guna

Lahan

Tahun

1993 1997 2002 2003 2005 2006 2008

Hutan 55.26 55.23 62.82 46.64 55.22 55.22 51,39

Kebun 17.31 17.33 9.76 25.95 17.36 17.36 21.20

Permukiman 6.75 6.75 6.82 6.82 6.82 6.83 6.82

Sawah 20.68 20.70 20.60 20.60 20.60 20.59 20.59

Tabel Perhitungan

Karbon

Tahun Tutupan Lahan Luas Rata-rata

Potensi Karbon

Hasil Sampling

Total Stok Karbon

1993 Hutan 929.729 648,83 ton/ha 603236,07

1997 Hutan 929.208 648,83 ton/ha 602898,03

2002 Hutan 1,057.021 648,83 ton/ha 685826,94

2003 Hutan 784.651 648,83 ton/ha 509105,11

2005 Hutan 928.912 648,83 ton/ha 602705,97

2006 Hutan 929.085 648,83 ton/ha 602818,22

2008 Hutan 754,071 Ha 648,83 ton/ha 489263,89 ton

BAB IV Revisi

Documents