perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user Perkiraan Debit Aliran Dengan Perubahan Pola Hujan Pada DAS Temon Estimate Charge Runoff With The Change of Rain Pattern At DAS Temon SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Disusun Oleh: RENA YUDA INDRAWATI NIM : I 0107129 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011
44
Embed
RENA YUDA INDRAWATI NIM : I 0107129 JURUSAN TEKNIK …... · Data yang digunakan adalah data curah hujan dan debit harian DAS Temon tahun 2000- ... 4.6. Durasi Hujan dan ... Pola
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Perkiraan Debit Aliran Dengan Perubahan Pola Hujan Pada DAS
Temon
Estimate Charge Runoff With The Change of Rain Pattern At DAS
Temon
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Disusun Oleh:
RENA YUDA INDRAWATI
NIM : I 0107129
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vi
ABSTRAK
Rena Yuda Indrawati, 2011, Perkiraan Debit Aliran Dengan Perubahan Pola Hujan Pada DAS Temon. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perubahan iklim berpengaruh terhadap pola hujan, yang selanjutnya mempengaruhi aliran sungai. Perubahan aliran sungai di hulu waduk sangat mungkin membahayakan keamanan bendungan karena over toping. Oleh sebab itu perubahan aliran menarik untuk dikaji. Data yang digunakan adalah data curah hujan dan debit harian DAS Temon tahun 2000-2009. Pemodelan rainfall-runoff sering digunakan karena keterbatasan ketersedian data debit, oleh karena itu digunakan suatu model untuk mengsimulasikan hujan menjadi aliran untuk mendapatkan nilai debit. Transformasi hujan menjadi aliran menggunakan metode clark unit hydrograph yang disimulasikan dalam program HEC HMS. Perbedaan range data hujan yang diteliti antara data hujan tahun 1989-2008 dengan 2000-2009 menghasilkan perubahan pola hujan pada DAS Temon. Perubahan ini menghasilkan perubahan aliran, yaitu debit puncak DAS Temon tahun 1989-2008 sebesar 230,2 m3/s sedangkan debit puncak DAS Temon tahun 2000-2009 sebesar 238,7 m3/s. Kata Kunci: perubahan iklim, pola hujan, pemodelan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vii
ABSTRACK
Rena Yuda Indrawati, 2011, Estimate Charge Runoff With The Change of Rain Pattern At Sub of DAS Temon. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Climate change have an effect to rain pattern, later influence the river stream. Change of river stream upriver accumulating basin very possible endanger the barrage security because of over toping. Therefore stream change draw to be studied. The data used are daily debit and rainfall data of DAS Temon year 2000-2009. Rainfall-runoff modeling is often used because limitation of data discharge, therefore use a model for simulation rainfall-runoff to get the discharge. The Transformation of rainfall-runoff use clark unit hydrograph method and simulation it in HEC HMS program. Difference of accurate range rain data between rain data 1989-2008 and 2000-2009 yield the change of rain pattern at DAS Temon. This Change yield the stream change, that is discharge culminate the DAS Temon year 1989-2008 equal to 230,2 m3/s while discharge culminate the DAS Temon year 2000-2009 equal to 238,7 m3/s. Keyword: climate change, rain pattern, modeling.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN .................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... iii
MOTTO ...................................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ...................................................................................................... v
ABSTRAK .................................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR ................................................................................................ viii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xiii
DAFTAR NOTASI …………………….….………………...................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………………… xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah ....................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................................. 2
1.3. Batasan Masalah .................................................................................................. 2
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................................. 2
2.1.4. Hujan Titik ................................................................................................ 9
2.1.5. Analisis Hujan Titik …………………………………………………….. 9
2.1.6. Hujan Wilayah ........................................................................................... 10
2.1.7. Analisis Frekuensi Hujan Wilayah ........................................................... 11
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
2.1.8. Intensitas Hujan ………………….…………………………….…. 11
2.1.9. Transformasi Hujan Aliran ……………………………….………. 14
2.1.10. Infiltrasi …………………………………………………..………. 18
2.1.11. Aliran Permukaan ……………………………………………….... 18 2.1.12. Aliran di Alur Sungai (Channel Flow) …………………………... 19 2.1.13. Penelusuran Aliran (Routing) ……………………………………. 19
2.2. Landasan Teori ........................................................................................... 19
2.2.1. Analisis Data Hujan ……………………………………………….. 19
2.2.2. Hujan Wilayah …………………………………………………….. 21
2.2.3. Analisis Frekuensi Hujan Wilayah ................................................. 21
Poligon Thiessen sub DAS Temon dengan empat stasiun hujan dapat dilihat pada
Gambar 4.2.
Gambar 4.2. Poligon Thiessen Sub DAS Temon dengan 4 Stasiun Hujan
Dari Poligon Thiessen yang sudah dibuat selanjutnya dihitung luas masing-masing
wilayah dengan menggunakan Autocad.
Hasilnya adalah sebagai berikut:
Sub DAS Temon = 62,59 km2
Baturetno PP = 16,55 km2
Baturetno Peng. = 12,46 km2
Ngancar = 17,33 km2
Temon Otomotis = 16,25 km2
Hasil perhitungan hujan wilayah ditunjukkan pada Tabel 4.6.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Tabel 4.6. Hujan Harian Maksimum Wilayah Sub DAS Temon Tahun Curah Hujan (mm) 2000 87,80 2001 57,26 2002 90,32 2003 115,80 2004 66,02 2005 94,53 2006 94,11 2007 167,99 2008 65,06 2009 87,00
Hujan wilayah tiap tahun mungkin berbeda, hal ini dapat terjadi apabila jumlah
stasiun pada suatu tahun berbeda karena adanya stasiun yang rusak sehingga
datanya tidak dianalisis.
4.4. Uji Kecocokan Jenis Sebaran
Uji sebaran frekuensi digunakan untuk mengetahui jenis sebaran data yang sesuai.
Analisis ini digunakan untuk dasar perhitungan hujan rancangan dengan berbagai
kala ulang. Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengetahui kesesuaian
sebaran data. Jenis sebaran antara lain: Normal, Log Normal, Gumbel dan Log
Person III. Dalam uji kecocokan jenis sebaran digunakan tiga cara penyajian data,
yaitu cara 1, cara II dan cara III.
4.4.1 Cara 1 (Hujan Harian Maksimum Tahunan)
Data hujan harian maksimum tahunan dapat dilihat pada Tabel 4.5. Untuk memilih
kesesuaian jenis sebaran dapat dilakukan dengan uji Chi kuadrat dan uji Smirnov-
Kolmogorof. Hasil perhitungan hujan wilayah dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Resume hasil uji terhadap deret data pada Tabel 4.6. disajikan pada Tabel 4.7. dan
Tabel 4.8.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Tabel 4.7. Resume Hasil Uji Chi Kuadrat Sub DAS Temon Cara 1 Normal Log normal Gumbel Log Person III
Nilai Chi Kuadrat 4000 2000 2000 1000 Derajat Kebebasan 2 2 2 1
Chi Kritik 9,2104 9,2104 9,2104 6,6349 Keterangan diterima diterima diterima diterima
Tabel 4.8. Resume Hasil Uji Sminorv-Kolmogorov Sub DAS Temon Cara 1 Δ maks Keterangan
Normal 0,173 diterima Log Normal 0,140 diterima Gumbel 0,120 diterima log Person III 0,151 diterima
Dari hasil Tabel 4.7. uji Chi Kuadrat diketahui bahwa semua distribusi diterima.
Uji pada Sminorv-Kolmogorov yang disajikan pada Tabel 4.8. tampak bahwa
semua distribusi diterima. Untuk dapat memilih sebaran yang paling cocok, maka
dipilih yang memiliki nilai penyimpangan terkecil diantara yang lain yaitu 0,120
menggunakan distribusi Gumbel. Hasil uji selengkapnya dapat dilihat pada
Lampiran B-1.
4.4.2 Cara II (Hujan Harian)
Hujan harian rerata Sub DAS Temon dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Hujan Wilayah Harian Rerata Tahun 2000-2009 Sub DAS
Temon
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Dari Gambar 4.3. dapat diketahui bahwa musim kemarau mulai terjadi pada
kejadian ke 205 (pada tanggal 23 Juli). Sedangkan musim hujan mulai terjadi
kembali pada kejadian ke 293 (pada tanggal 19 Oktober).
Perhitungan hujan harian selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran B-6.
Berdasarkan analisis statistik terhadap deret data hujan harian diperoleh nilai
parameter sebagai berikut:
Nilai rerata = 3,651
Standar Deviasi = 3,948
Cs = 1,242
Ck = 1,5
Cv = 0,925
Jumlah Data = 3653
Untuk menentukan jenis distribusi frekuensi yang cocok dilakukan dengan
pengujian parameter statistik. Resume hasil pengujian parameter statistik dapat
dilihat pada Tabel 4.9.
Tabel 4.9. Resume Hasil Pengujian Parameter Statistik Sub DAS Temon No
Jenis Distribusi Syarat Hasil Perhitungan Keputusan
1 Normal Cs = 0 Cs =0,242 No
Ck = 3 Ck =1,500 No
2 Log Normal Cs (ln x) = Cv3+3Cv = 4,389 Cs =0,242 No
Ck (ln x)=Cv8+6Cv6+15Cv4+16Cv2+3 = 2,93 Ck =1,500 No
3 Pearson type III Cs > 0 Cs =0,242 Yes
Ck = 1,5 Cs2 + 3 = 4,175 Ck =1,500 No
4 Log Pearson type III Jika semua syarat tidak terpenuhi Cs =0,242 Yes
Ck =1,500 Yes
5 Gumbell Cs = 1,14 Cs =0,242 No
Ck = 5,4 Ck =1,500 No
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
Dari Tabel 4.9. diketahui bahwa jenis distribusi yang diterima adalah Log Person
III, karena nilai Cs dan Ck tidak memenuhi syarat distribusi Normal, Log Normal,
Pearson dan Gumbell.
4.4.3 Cara III (Hujan Harian Maksimum Rerata Tiap Stasiun)
Untuk menentukan hujan harian maksimum tiap stasiun dalam tahun yang sama
diambil hujan maksimum tahunan tiap stasiun. Langkah selanjutnya adalah
mencari hujan harian pada stasiun-stasiun yang lain pada hari kejadian yang sama
dalam tahun yang sama. Perhitungan hujan harian maksimum rerata tiap stasiun
dapat dilihat pada lampiran B-18.
Hujan harian maksimum rerata tiap stasiun dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4. Hujan Wilayah Harian Maksimum Tiap Stasiun Tahun
2000-2009 Sub DAS Temon
Untuk memilih kesesuaian jenis agihan dengan uji Chi Kuadrat dan Uji Sminorv-
Kolmogorov. Resume hasil uji terdapat data hujan harian maksimum rerata tiap
stasiun disajikan pada Tabel 4.10. dan Tabel 4.11.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Tabel 4.10. Resume Hasil Uji Chi Kuadrat Sub Das Temon Cara 3 Normal Log normal Gumbel Log Person III
Nilai Chi Kuadrat 17,000 5,000 9.000 8.000 Derajat Kebebasan 2 2 2 1 Chi Kritik 9,2104 9,2104 9,2104 9,2104 Keterangan Diterima Diterima Diterima Diterima
Tabel 4.11. Resume Hasil Uji Sminorv-Kolmogorov Sub DAS TemonCara 3
Δ maks Keterangan Normal 0,283 diterima Log Normal 0,183 diterima Gumbel 0,217 diterima Log Person III 0,127 diterima
Dari hasil Tabel 4.10. uji Chi Kuadrat diketahui bahwa semua distribusi diterima.
Untuk dapat memilih sebaran yang paling cocok, maka dipilih yang memiliki nilai
penyimpangan terkecil diantara yang lain yaitu Log Person III. Sedangkan uji pada
Sminorv Kolmogorov yang disajikan pada Tabel 4.11. juga diketahui bahwa
semua distribusi diterima. Hasil uji selengkapnya dapat dilihat pada lampiran B-8.
4.5. Hujan Rancangan
Berdasarkan hasil uji sebaran, jenis sebaran terbaik dapat dilihat pada Tabel 4.12.
Tabel 4.12. Hasil Uji Kecocokan Sebaran Hujan Harian Maksimum Tahunan Gumbel Hujan Harian Log Person III Hujan Harian Maksimum Tiap Stasiun Log Person III
Sesuai dengan hasil analisis sebaran hujan rancangan dengan berbagai kala ulang
dapat dilihat hasilnya pada Tabel 4.13.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Tabel 4.13. Hujan Rancangan Dengan Berbagai Kala Ulang Sub DAS Temon