analisis hujan, debit puncak limpasan dan volume … · 11 perhitungan statistik dasar untuk...
TRANSCRIPT
ANALISIS HUJAN, DEBIT PUNCAK LIMPASAN DAN
VOLUME GENANGAN DI SEKITAR JALAN MERANTI–
TANJUNG, KAMPUS IPB DARMAGA BOGOR
CINDHY ADE HAPSARI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Hujan, Debit
Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Jalan Meranti–Tanjung,
Kampus IPB Darmaga Bogor adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Cindhy Ade Hapsari
NIM F44100008
ABSTRAK
CINDHY ADE HAPSARI. Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume
Genangan di Sekitar Jalan Meranti–Tanjung, Kampus IPB Darmaga Bogor.
Dibimbing oleh BUDI INDRA SETIAWAN
Banjir merupakan masalah tahunan di Indonesia yang rutin terjadi.
Kampus IPB Darmaga juga tak luput dari terjadinya banjir. Salah satunya di
sekitar Jalan Meranti-Tanjung. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis
hujan, debit puncak limpasan serta volume genangan yang terjadi di sekitar Jalan
Meranti-Tanjung. Prosedur penelitian terdiri dari studi lapangan, studi literatur
dan analisis data. Berdasarkan hasil analisis, arah aliran air di daerah sekitar Jalan
Meranti-Tanjung mengalir ke arah barat laut dimana terdapat sungai Ciapus yang
merupakan hilir aliran air. Daerah tangkapan air (DTA) pada wilayah penelitian
dibagi menjadi 2 DTA. Nilai koefisien limpasan (C) antara 0.28-0.55. Nilai curah
hujan harian maksimum di sekitar Jalan Meranti-Tanjung adalah sebesar 125.68
mm untuk periode ulang 2 tahun. Debit puncak limpasan terbesar terjadi di sub
DTA 1E sebesar 1.83 m3/det. Genangan terjadi pada sub DTA 1B, 1D dan 2A.
Volume genangan terbesar berdasarkan pengukuran terjadi pada tanggal 5 April
2014 (curah hujan 113 mm) sebesar 8.40 m3 pada sub DTA 1B, 8.18 m
3 pada sub
DTA 1D dan 8.92 m3 pada sub DTA 2A. Nilai genangan keseluruhan pada sub
DTA 1B sebesar 544 m3, sub DTA 1D sebesar 1 054.6 m
3,dan sub DTA 2A
sebesar 335.8 m3.
Kata kunci: curah hujan, daerah tangkapan air, debit puncak limpasan, genangan
ABSTRACT
CINDHY ADE HAPSARI. Analysis of Rainfall, Peak Runoff And Volume of
Puddles at Meranti-Tanjung Road, Bogor Agricultural University, Darmaga
Bogor. Supervised by BUDI INDRA SETIAWAN
Floods are an annual problem in Indonesia which almost happens every
year. Bogor Agricultural University is also not spared from floods. One of
location is around Meranti-Tanjung Road. This study aims to analyze rainfall,
discharge of runoff and volume of puddles that occurred around Meranti-Tanjung
Road. The procedure consisted of field studies, literature studies and data analysis.
Based on the analysis, the direction of water flow around Meranti-Tanjung Road
flows to the northwest where there is a Ciapus river as downstream of flow.
Catchment area divided into 2 areas. Runoff coefficient (C) is between 0.28-0.55.
The maximum daily rainfall around Meranti-Tanjung Road is 125.68 mm for the
2-year return period. Largest runoff peak discharge occurred in sub DTA 1E is
1.83 m3/sec. Puddles occurred in sub DTA 1B, 1D and 2A. The largest volume of
puddles based measurements occurred on 5 April 2014 (rainfall is 113 mm) is
8.40 m3 in the sub DTA 1B, at sub DTA 1B is 8.18 m
3 and at sub DTA 2A is 8.92
m3. The entirety volume of puddles at sub DTA 1B is 544 m
3, at sub DTA 1D is
11054.6 m3, and at sub DTA 2A is 335.8 m
3.
Keywords: catchment area, peak runoff, puddles, rainfall
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
ANALISIS HUJAN, DEBIT PUNCAK LIMPASAN DAN
VOLUME GENANGAN DI SEKITAR JALAN MERANTI–
TANJUNG, KAMPUS IPB DARMAGA BOGOR
CINDHY ADE HAPSARI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Analisis Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan
di Sekitar Jalan Meranti–Tanjung, Kampus IPB Darmaga Bogor
Nama : Cindhy Ade Hapsari
NIM : F44100008
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan, MAgr
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan, MAgr
Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Analisis Hujan,
Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di sekitar Jalan Meranti–Tanjung,
Kampus IPB Darmaga Bogor” berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilakukan
sejak bulan Februari hingga April 2014 bertempat di Kampus IPB Darmaga
Bogor. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam kesempatan kali ini penulis mengucapkan banyak terima kasih
kepada :
1. Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan, MAgr selaku pembimbing yang telah
memberikan bimbingan, saran dan masukan yang bermanfaat sehingga
penelitian ini dapat diselesaikan.
2. Bapak Muhammad Fauzan, ST MT dan Dr Chusnul Arif, STP MSi selaku
dosen penguji sidang skripsi atas bimbingan dan masukannya.
3. Semua pihak yang membantu dan mendukung berjalannya penelitian
(Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan dan Badan Meteorologi
Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Stasiun Darmaga)
4. Bapak Muhammad Jaldan; Ibu Suci Murtini serta kakak Johan Hardiantiko
atas semua semangat, dukungan dan kasih sayang yang diberikan.
5. Hendy Kusuma Rajasa, Muhammad Chandra Yuwana, Angga Nugraha,
Dodi Wijaya dan Muhammad Ihsan sebagai teman sebimbingan atas kerja
sama dan kebersamaan serta saran dan masukan yang membangun selama
ini.
6. Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
Angkatan 2010 atas motivasi, masukan, semangat dan dukungan yang
diberikan.
Penulis sadari dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan, saran dan kritik penulis harapkan sebagai masukan yang berharga
untuk perbaikan dalam penulisan selanjutnya. Penulis berharap karya ilmiah ini
dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Bogor, Juni 2014
Cindhy Ade Hapsari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Alat dan Bahan 3
Prosedur Penelitian 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Kondisi Umum Lokasi Penelitian 9
Kondisi Topografi dan Tata Guna Lahan 9
Analisis Hujan 12
Intensitas Hujan dan Debit Puncak Limpasan 14
Analisis Volume Genangan 16
SIMPULAN DAN SARAN 23
Simpulan 23
Saran 23
DAFTAR PUSTAKA 24
LAMPIRAN 26
RIWAYAT HIDUP 37
DAFTAR TABEL
1 Koefisien limpasan untuk metode Rasional 6 2 Kriteria desain hidrologi sistem drainase perkotaan 7 3 Deskripsi kondisi fisik sub Daerah Tangkapan Air (DTA) 11 4 Hasil perhitungan luas dan koefisien limpasan tiap sub DTA 12 5 Curah hujan harian maksimum Stasiun Klimatologi Darmaga 12 6 Analisis distribusi frekuensi hujan rencana (R24) 13 7 Uji Smirnov-Kolmogorov distribusi Normal dan Gumbel 13 8 Uji Smirnov-Kolmogorov distribusi Log Normal dan Log Pearson III 14 9 Hasil perhitungan parameter statistik 14
10 Hasil uji parameter statistik 14 11 Hasil perhitungan intensitas hujan rencana 15 12 Hasil perhitungan debit puncak limpasan dengan metode Rasional 15
13 Hasil pengukuran dan perhitungan luas dan volume genangan 16 14 Hasil perhitungan volume hujan di lokasi genangan 18 15 Kemampuan infiltrasi tiap sub DTA yang mengalami genangan 19 16 Nilai volume genangan keseluruhan dengan memperhatikan
kemampuan infiltrasi dan saluran drainase 23
DAFTAR GAMBAR
1 Daerah penelitian di sekitar Jalan Meranti-Tanjung 2 2 Kerangka alir prosedur penelitian 8 3 Limpasan dan genangan di sekitar Jalan Meranti-Tanjung 9 4 Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian 10
5 Peta tata guna lahan, pembagian DTA dan arah aliran air pada DTA 10 6 Hubungan curah hujan dengan volume genangan pada lokasi 1 (Sub
DTA 1B) 17
7 Hubungan curah hujan dengan volume genangan pada lokasi 2 (Sub
DTA 1D) 17 8 Hubungan curah hujan dengan volume genangan pada lokasi 3 (Sub
DTA 2A) 18 9 Perbandingan volume hujan dan volume infiltrasi di sub DTA 1B 19
10 Perbandingan volume hujan dan volume infiltrasi di sub DTA 1D 20 11 Perbandingan volume hujan dan volume infiltrasi di sub DTA 2A 20 12 Pengaruh kemampuan infiltrasi dan saluran dalam pengurangan volume
genangan pada sub DTA 1B 21 13 Pengaruh kemampuan infiltrasi dan saluran dalam pengurangan volume
genangan pada sub DTA 1D 22
14 Pengaruh kemampuan infiltrasi dan saluran dalam pengurangan volume
genangan pada sub DTA 2A 22
DAFTAR LAMPIRAN
1 Nilai KT untuk metode distribusi Normal dan Log Normal 26 2 Nilai K untuk metode distribusi Log Pearson Tipe III 27 3 Nilai Yn dan Sn untuk metode distribusi Gumbel 28 4 Nilai kritis Do untuk Uji Kecocokan Smirnov Kolmogorov 29 5 Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian 30 6 Peta tata guna lahan, pembagian DTA dan arah aliran air pada DTA 31 7 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Normal 32 8 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Log Normal 33 9 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Log Pearson III 34
10 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Gumbel 35 11 Perhitungan statistik dasar untuk analisis frekuensi 36
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Banjir adalah masalah tahunan di Indonesia yang rutin terjadi dan sulit
untuk diatasi. Banjir merupakan salah satu penyebab berbagai macam kerusakan
di perkotaan (Desa dan Niemczynowicz 2001). Banyak faktor yang
mempengaruhi terjadinya banjir antara lain kondisi daerah tangkapan hujan,
durasi dan intensitas hujan, tutupan lahan, kondisi topografi dan kapasitas jaringan
drainase (Pane 2010). Drainase yang berfungsi dengan baik akan mampu
menampung kelebihan air sehingga tidak terjadi genangan maupun limpasan di
wilayah yang telah memiliki sistem drainase tersebut. Perubahan tata guna lahan
serta tutupan lahan yang selalu terjadi akibat perkembangan kota juga
memberikan andil terhadap terjadinya banjir. Perubahan fungsi lahan ini dapat
mengakibatkan peningkatan laju aliran permukaan dan debit puncak banjir. Besar
kecilnya aliran permukaan sangat ditentukan oleh pola penggunaan lahan (Suripin
2004). Semakin besarnya laju aliran permukaan yang tidak diiringi dengan
semakin besarnya kapasitas sistem drainase menjadi salah satu sebab terjadinya
banjir.
Kampus IPB Darmaga juga tidak luput dari terjadinya banjir. Di beberapa
titik di dalam kampus masih terjadi limpasan dan genangan air karena kapasitas
drainase yang tidak mencukupi untuk menampung hujan dengan intensitas tinggi.
Akibatnya terjadi pelimpasan air ke jalan dan membuat jalan tergenang. Salah
satu titik yang mengalami genangan air adalah di sekitar Jalan Meranti–Tanjung,
tepatnya di sekitar gedung Common Class Room (CCR), di depan SMA Kornita
dan di sekitar gedung Fakultas Kehutanan.
Menurut Linsley (1985), laju aliran puncak atau debit puncak merupakan
dasar dari desain dari proyek-proyek yang menyangkut pengendalian air, dalam
hal ini adalah pengendalian banjir. Salah satu upaya pengendalian banjir adalah
dengan menerapkan sistem drainase zero runoff yang memiliki komponen antara
lain saluran drainase dan sumur resapan. Dalam perencanaan saluran drainase
dibutuhkan debit rencana atau debit puncak limpasan yang dapat ditampung oleh
saluran drainase tersebut. Sedangkan perencanaan sumur resapan dibutuhkan
besar dari volume genangan yang akan diresapkan oleh sumur resapan.
Berdasarkan permasalahan dan teori di atas maka perlu dilakukan studi mengenai
limpasan dan genangan di sekitar jalan tersebut. Analisis yang dilakukan antara
lain untuk menentukan debit puncak atau debit maksimum limpasan yang akan
membebani sistem drainase di sepanjang jalan tersebut dan menentukan volume
genangan yang menggenangi titik-titik yang tergenang yang harus diresapkan oleh
sumur resapan. Penelitian ini merupakan langkah awal dalam perencanaan sistem
pengendalian banjir berbasis zero runoff di sekitar Jalan Meranti-Tanjung.
Perumusan Masalah
Rumusan masalah yang menjadi fokus dalam penelitian ini adalah
menganalisis hujan dan debit puncak limpasan yang akan diterima sistem drainase
di sekitar Jalan Meranti-Tanjung serta menganalisis volume genangan yang terjadi
di sekitar Jalan Meranti-Tanjung.
2
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan analisis hujan, analisis debit
puncak limpasan serta volume genangan yang terjadi di sekitar Jalan Meranti–
Tanjung.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai rujukan dan acuan untuk
melakukan perencanaan pengendalian banjir dengan sistem zero runoff bagi pihak
Kampus IPB Darmaga, maupun pihak-pihak yang terkait.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini terbatas pada analisis hujan, pendugaan debit puncak limpasan
dan analisis volume genangan di sekitar Jalan Meranti-Tanjung, Kampus IPB
Darmaga Bogor.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan tanggal 10 Februari hingga 23 April 2014 di
Kampus IPB Darmaga Bogor, khususnya di sekitar Jalan Meranti-Tanjung.
Tepatnya di sekitar area Gedung Common Class Room, Teaching Lab, Gedung
Asrama Putra, Gedung Kornita, Gedung Fakultas Kehutanan, Gedung Asrama
Putra hingga Pintu 3 Kampus IPB Darmaga.
Gambar 1 Daerah penelitian di sekitar Jalan Meranti-Tanjung
3
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan antara lain komputer, automatic total station Topcon
GTS 235N, reflector, tripod, kompas, Global Positioning System (GPS), pita ukur,
penggaris, waterpass, kalkulator, bor biopori, software Microsoft Word, Microsoft
Excell, Google Earth, Surfer 10, dan ArcGIS 10. Bahan yang digunakan antara
lain data primer dan data sekunder. Data primer antara lain lokasi terjadinya
limpasan, tinggi dan luas genangan, kondisi topografi, keadaan saluran drainase
yang telah ada dan kemampuan infiltrasi tanah. Data sekunder antara lain peta dan
site plan Kampus IPB Darmaga Bogor, data curah hujan harian maksimum
selama 10 tahun (2004-2013) dari Stasiun Klimatologi Darmaga Bogor, data
curah hujan harian tiap jam bulan Januari hingga April 2014 dari stasiun cuaca
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB dan citra satelit Google Earth
akuisisi 2 April 2014.
Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian terdiri dari studi literatur, studi lapangan dan analisis
data. Studi literatur dilakukan untuk memperoleh pengetahuan mengenai
permasalahan yang diteliti dan metode yang akan digunakan dalam penelitian.
Literatur yang menjadi acuan berasal dari buku teks, karya tulis dan jurnal ilmiah.
Studi lapangan dilakukan dengan cara survei dan observasi. Survei dan observasi
dilakukan untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan untuk analisis baik
berupa data primer maupun data sekunder. Tahapan analisis yang akan dilakukan
dalam penelitian ini dibagi menjadi dua yaitu analisis limpasan dan analisis
genangan.
Analisis limpasan dilakukan untuk mengetahui debit puncak limpasan,
dengan tahapan sebagai berikut.
1. Pembuatan Peta Topografi dan Kondisi Tata Guna Lahan (Land Use)
Pembuatan peta topografi dilakukan dengan melakukan pengukuran
koordinat dan elevasi (X, Y, Z) secara langsung pada daerah penelitian dengan
menggunakan automatic total station Topcon GTS 235N dan GPS. Titik-titik
tersebut dilakukan pengolahan menggunakan software Surfer 10 sehingga
dihasilkan peta topografi dari daerah penelitian. Metode interpolasi yang
digunakan dalam pembuatan peta topografi adalah metode krigging.
Pembuatan peta tata guna lahan dilakukan dengan melakukan pengolahan
citra satelit Google Earth akuisisi 2 April 2014 dengan menggunakan software
ArcGIS 10. Peta topografi dan tata guna lahan digunakan untuk menentukan
daerah tangkapan air (DTA) dan koefisien limpasan pada lokasi penelitian.
2. Penentuan Daerah Tangkapan Air (DTA)
Penentuan DTA di sekitar Jalan Meranti-Tanjung dilakukan dengan
survei secara langsung dan menggunakan peta topografi. Penentuan DTA
didasarkan pada arah aliran air yang berkontribusi pada saluran tiap masing-
masing daerah tangkapan air di sekitar Jalan Meranti-Tanjung.
3. Analisis Frekuensi dan Probabilitas Hujan
Analisis frekuensi suatu kejadian memerlukan suatu seri data selama
beberapa tahun. Pengambilan seri data ini dapat dilakukan dengan dua metode
yaitu seri parsial dan data maksimum tahunan. Metode seri parsial digunakan
4
apabila data yang tersedia kurang dari 10 tahun, sedangkan data maksimum
tahunan digunakan apabila data yang tersedia lebih dari 10 tahun (Kamiana
2011). Oleh karena itu, digunakan metode data maksimum tahunan dengan
menggunakan data curah hujan selama 10 tahun terakhir yang didapatkan dari
Stasiun Klimatologi Darmaga, BMKG Darmaga Bogor.
Distribusi frekuensi membantu untuk mengetahui hubungan besarnya
kejadian hidrologis ekstrim seperti banjir dengan jumlah kejadian yang telah
terjadi, sehingga peluang kejadian ekstrim terhadap waktu dapat diprediksi
(Bhim 2012). Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi
frekuensi dan terdapat empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam
bidang hidrologi, yaitu distribusi Normal, Log Normal, Log Pearson III dan
Gumbel (Suripin 2004).
a. Distribusi Normal
Persamaan yang digunakan dalam distribusi Normal sebagai berikut.
(1)
Keterangan :
XT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T
tahunan
= nilai rata-rata hitung variat
S = deviasi standar nilai variat
KT = faktor frekuensi (lihat Lampiran 1)
b. Distribusi Log Normal
Persamaan yang digunakan dalam distribusi Log Normal sebagai
berikut.
(2)
Keterangan :
YT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T
tahunan
= nilai rata-rata hitung variat
S = deviasi standar nilai variat
KT = faktor frekuensi (lihat Lampiran 1)
c. Distribusi Log-Pearson III
Langkah-langkah perhitungan pada distribusi Log Pearson Tipe III
sebagai berikut.
- Mengubah data ke bentuk logaritmis
X = log X (3)
- Menghitung harga rata-rata
∑
(4)
- Menghitung harga simpangan baku
*∑
+
(5)
- Menghitung koefisien kemencengan
∑
(6)
- Menghitung logaritma data dengan periode ulang T tahun
5
(7)
K adalah variabel standar untuk X yang bersarnya tergantung koefisien
kemencengan G. Nilai K tersaji dalam Lampiran 2
- Menghitung hujan kala ulang dengan menghitung antilog dari log XT
d. Distribusi Gumbel
Persamaan yang digunakan dalam distribusi Gumbel sebagai berikut.
(8)
Keterangan :
= harga rata-rata sampel
S = standar deviasi (simpangan baku) sampel.
Faktor probabilitas K untuk harga-harga ekstrim Gumbel dapat
dinyatakan dalam persamaan berikut.
(9)
Keterangan :
Yn = reduce mean yang tergantung jumlah sampel/data n (Lampiran 3)
Sn = reduce standard deviation yang juga tergantung pada jumlah
sampel/data n (Lampiran 3)
YTr = reduce variate, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut ini:
,
- (10)
Dengan mensubstitusikan persamaan di atas, didapat persamaan
berikut:
, atau (11)
(12)
dengan
dan
4. Uji Kecocokan (Smirnov-Kolmogorov) dan Uji Parameter Statistik
Uji kecocokan digunakan untuk melakukan pengecekan apakah suatu
distribusi data dapat diterima atau tidak (Pramuji 2013). Uji parameter statistik
didasarkan pada nilai standar deviasi, koefisien kemiringan, koefisien kurtosis
dan koefisien variasi tiap distribusi. Uji kecocokan yang dilakukan adalah uji
Smirnov-Kolmogorov, yang sering disebut uji kesesuaian non parametrik
karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu (Agus
2010). Prosedur pelaksanaannya adalah sebagai berikut :
- Mengurutkan data dan menentukan peluang dari masing-masing data
, dan seterusnya
- Mengurutkan nilai masing-masing peluang teoritis dari hasil
penggambaran data (persamaan distribusi)
, dan seterusnya
- Menentukan selisih terbesar antara peluang pengamatan dengan peluang
teoritis
(13)
- Berdasarkan tabel nilai kritis (lihat Lampiran 4) ditentukan harga Do
6
5. Analisis Intensitas Hujan
Analisis intensitas hujan dilakukan dengan menggunakan persamaan
Mononobe, dimana data yang digunakan adalah data hujan harian.
Persamaannya adalah sebagai berikut.
(
)
⁄
(14)
Keterangan :
I = intensitas hujan (mm/jam)
t = lamanya hujan (jam)
R24 = curah hujan maksimum harian (selama 24 jam) (mm)
6. Penentuan koefisien limpasan (C)
Koefisien limpasan merupakan nilai banding antara bagian hujan yang
membentuk limpasan langsung dengan hujan total yang terjadi (Edisono
1997). Hassing (1995) menyajikan cara penentuan faktor C yang
mengintegrasikan nilai yang merepresentasikan beberapa faktor yang
mempengaruhi hubungan antara hujan dan aliran yaitu topografi,
permeabilitas tanah, penutup lahan dan tata guna tanah. Nilai koefisien
limpasan (C) untuk metode Hassing disajikan dalam Tabel 1.
Tabel 1 Koefisien limpasan untuk metode Rasional
Koefisien Limpasan, C = Ct + Cs + Cv
Topografi, Ct Tanah, Cs Vegetasi, Cv
Datar (<1%) 0.03 Pasir dan gravel 0.04 Hutan 0.04
Bergelombang (1-10%) 0.08 Lempung berpasir 0.08 Pertanian 0.11
Perbukitan (10-20%) 0.16 Lempung dan lanau 0.16 Padang rumput 0.21
Pegunungan 0.26 Lapisan batu 0.26 Tanpa tanaman 0.28
Sumber : Hassing (1995)
Untuk lahan yang memiliki tata guna beragam dapat digunakan
persamaan berikut ini untuk menghitung nilai C.
∑
∑
(15)
7. Perhitungan waktu konsentrasi (tc)
Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan air hujan yang jatuh
untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran setelah tanah
menjadi jenuh dan depresi-depresi kecil terpenuhi (Suripin 2004). Menurut
Edisono (1997) waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan untuk
mengalirkan air dari titik paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang
ditentukan di bagian hilir saluran. Perhitungan waktu konsentrasi (tc)
dilakukan dengan persamaan Kirpich.
(
)
(16)
Keterangan :
L = jarak tempuh air atau panjang saluran (km)
S = slope rata-rata saluran atau lintasan air
7
8. Perhitungan debit puncak limpasan.
Perhitungan debit puncak limpasan dapat dilakukan dengan
menggunakan metode Rasional maupun Hidrograf Satuan. Pemilihan metode
dilakukan berdasarka kriteria desain hidrologi yang tersaji dalam Tabel 2.
Tabel 2 Kriteria desain hidrologi sistem drainase perkotaan
Luas DAS
(ha)
Periode Ulang
(tahun)
Metode Perhitungan
Debit Banjir
< 10 2 Metode Rasional
10 – 100 2-5 Metode Rasional
101 – 500 5-20 Metode Rasional
> 500 10-25 Metode Hidrograf Satuan Sumber : Suripin (2004)
Perhitungan debit dengan menggunakan metode Rasional dengan
persamaan sebagai berikut.
(17)
Keterangan :
Qp = laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/det)
C = koefisien aliran permukaan (limpasan) (0 ≤ C ≤ 1)
I = intensitas hujan (mm/jam)
A = luas daerah tangkapan air (ha)
Analisis genangan dilakukan untuk mengetahui luas dan volume genangan
air yang terjadi. Tahapan analisis genangan adalah sebagai berikut :
1. Penentuan Lokasi Genangan
Penentuan lokasi genangan dilakukan dengan melakukan observasi
langsung ketika terjadi hujan.
2. Pengukuran Genangan
Pengukuran genangan dilakukan untuk mendapatkan data genangan
ketika terjadi hujan yaitu berupa data luas genangan dan tinggi genangan (X,
Y,Z).
3. Pengolahan Data Genangan
Pengolahan data genangan menggunakan software Surfer 10. Dalam
pengolahan dengan Surfer perlu ditentukan metode grid interpolasi agar data
koordinat genangan dapat diinterpolasi dengan baik, salah satu metodenya
adalah metode interpolator Krigging (Baharuddin 2013).
4. Pengukuran Kemampuan Infiltrasi DTA Lokasi Genangan
Menurut Subagyo (1990), kapasitas infiltrasi adalah laju maksimum
presipitasi yang dapat diserap tanah pada kondisi tertentu. Pengukuran
kemampuan atau kapasitas infiltrasi hanya dilakukan pada daerah yang
mengalami genangan. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan model
infiltrasi Philips dengan persamaan berikut :
(18)
8
Keterangan :
f(t) = fungsi laju infiltrasi terhadap waktu (cm/det)
S = daya serap tanah
K = konduktivitas hidrolik atau permeabiltas tanah
5. Analisis Volume Genangan Keseluruhan
Selain data volume genangan tersebut dilakukan pula perhitungan
volume hujan pada DTA berdasarkan curah hujan yang terjadi. Volume hujan
dibandingkan dengan kemampuan infiltrasi dari tiap sub DTA yang tergenang
sehingga didapatkan nilai genangan teoritis yang terjadi pada sub DTA
tersebut.
Gambar 2 Kerangka alir prosedur penelitian
Topografi Lahan
Arah Aliran
Penentuan DTA
Tutupan
Lahan
Luas Lahan
(A)
Koefisien
Limpasan
(C)
Kemiringan dan
panjang saluran
Metode Kirpich
Waktu
Konsentrasi
(tc)
Curah Hujan Harian
Maksimum
Analisis Distribusi
Frekuensi :
- Normal
- Log Normal
- Log Pearson III
- Gumbel
Uji Kecocokan
(Smirvov-Kolmogorov)
Uji Parameter Statistik
Curah Hujan Harian
Maksimum Rencana
(R24)
Intensitas Hujan
(I)
Rumus Mononobe
Analisis Hujan dan Debit Puncak Limpasan Analisis Genangan
Metode Rasional
Debit Puncak Limpasan
Lokasi Genangan
Pengukuran
Genangan
(X, Y, Z)
Volume Genangan yang
Harus Diresapkan
Pengukuran Kemampuan
Infiltrasi DTA
Lokasi Genangan
Pengolahan Data
dengan Software
Surfer 10
Volume Hujan
dan Kemampuan
Infiltrasi DTA
Lokasi Genangan Luas dan Volume
Genangan Aktual
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Lokasi Penelitian
Kampus IPB diapit oleh dua anak Sungai Cisadane yaitu Sungai Ciapus di
sebelah utara dan Sungai Cihideung di sebelah barat. Jenis tanah di Kampus IPB
Darmaga merupakan tanah latosol coklat kemerahan dengan tekstur tanah halus
(Rossi 2012). Jalan Meranti dan Tanjung adalah ruas jalan yang terdapat dalam
Kampus IPB Darmaga, terletak pada koordinat 6°33’10”- 6°33’25” LS dan
106°43’32”- 106°43’55” BT. Ketika terjadi hujan di beberapa titik di Jalan
Meranti-Tanjung ini mengalami limpasan dan genangan. Penyebab terjadinya
limpasan antara lain karena kapasitas drainase yang tidak mencukupi, tingginya
sedimen pada saluran drainase, tertutupnya bangunan penyadap air ke drainase
sehingga mencegah air masuk ke drainase dan berakibat air melimpas ke jalan.
Air yang melimpas ini bermuara di Sungai Ciapus yang berada di sebelah utara
Kampus IPB. Beberapa titik genangan yang terpantau antara lain di sekitar
Gedung CCR, Gedung Fahutan dan jalan di depan SMA Kornita.
Gambar 3 Limpasan dan genangan di sekitar Jalan Meranti-Tanjung
Kondisi Topografi dan Tata Guna Lahan
Kondisi Topografi
Pengukuran kontur secara langsung dengan menggunakan automatic total
station dilakukan untuk mengetahui kondisi topografi lokasi penelitian.
Pengukuran dilakukan dengan 11 titik kontrol dan 2200 titik detail. Data tersebut
kemudian diolah dengan Surfer 10 dan dihasilkan peta kontur dan arah aliran
seperti yang tersaji dalam Gambar 4. Lokasi penelitian memiliki elevasi antara
160-200 m dan memiliki kontur bergelombang. Arah aliran air mengarah ke arah
barat laut, dengan elevasi terendah merupakan Sungai Ciapus sebagai hilir dari
aliran air di lokasi penelitian.
10
Gambar 4 Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian
Tata Guna Lahan
Tata guna lahan (land use) pada lokasi penelitian terdiri dari bangunan,
vegetasi, lahan kosong dan aspal/paving. Daerah tangkapan air (DTA) adalah
daerah yang memberikan suatu debit tertentu terhadap suatu saluran drainase.
Pembagian DTA didasarkan pada kondisi topografi dan arah aliran air
berdasarkan data maupun observasi yang dilakukan. DTA di sekitar Jalan
Meranti-Tanjung dibagi menjadi dua karena memiliki outlet yang berbeda. Outlet
DTA 1 berada pada saluran sisi kanan pada hilir dan outlet DTA 2 pada sisi kiri
hilir. DTA tersebut kemudian dibagi lagi menjadi beberapa sub DTA karena
memiliki inlet yang berbeda. Peta tata guna lahan, pembagian DTA dan arah
aliran air pada DTA tersaji dalam Gambar 5.
Gambar 5 Peta tata guna lahan, pembagian DTA dan arah aliran air pada DTA
11
Tabel 3 Deskripsi kondisi fisik sub Daerah Tangkapan Air (DTA)
Sub DTA Deskripsi
Sub DTA 1A Kondisi topografi relatif bergelombang, jenis tanah lempung
berpasir dan vegetasi yang terdapat di lokasi adalah padang
berumput dan terdapat bangunan di sekitar DTA.
Sub DTA 1B Kondisi topografi relatif datar, jenis tanah lempung berpasir,
sebagian besar penggunaan lahannya adalah vegetasi jenis
padang rumput dan lahan terbangun.
Sub DTA 1C Kondisi topografi relatif datar, jenis tanah lempung berpasir
dan sebagian besar digunakan untuk lahan terbangun. Bukan
merupakan drainase utama karena sebagian aliran
ditampung pada sumur resapan.
Sub DTA 1D Kondisi topografi yang relatif datar, jenis tanah lempung
berpasir. Tidak memiliki saluran drainase utama. Aliran
permukaan mengalir ke saluran yang berada di sub DTA 2C.
Sub DTA 1E Kondisi topografi relatif curam, jenis tanah lempung
berpasir. Lokasi berada di bagian hilir drainase sehingga air
hujan akan langsung menuju ke Sungai Ciapus.
Sub DTA 2A Kondisi topografi relatif datar, jenis tanah lempung berpasir,
dan sebagian besar digunakan untuk lahan terbangun.
Sub DTA 2B Kondisi topografi relatif bergelombang, jenis tanah lempung
berpasir dan vegetasi yang terdapat di lokasi adalah padang
berumput dan terdapat bangunan di sekitar DTA .
Sub DTA 2C Kondisi topografi relatif curam, jenis tanah lempung
berpasir dan vegetasi sebagian besar merupakan hutan. Air
yang berasal dari lokasi langsung mengalir ke Sungai
Ciapus.
Penentuan Koefisien Limpasan (C)
Koefisien limpasan atau koefisien aliran permukaan (C) didefinisikan
sebagai nisbah antara puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan (Suripin
2004). Besaran ini dipengaruhi oleh tata guna lahan, kemiringan lahan, jenis dan
kondisi tanah (Edisono 1997). Hasil perhitungan nilai C pada tiap sub DTA
tersaji dalam Tabel 4. Nilai koefisien limpasan pada daerah penelitian sebesar
0.28-0.55.
Vegetasi memegang peranan penting dalam mengatur limpasan karena
dapat mengurangi secara drastis volume air permukaan, kecepatan limpasan dan
debit puncak limpasan (Musa et al. 2013). Semakin luas vegetasi terutama hutan
dapat memperkecil nilai koefisien limpasan. Nilai C yang semakin kecil
menunjukkan bahwa kemampuan lahan untuk melimpaskan air akan semakin
kecil dan kemampuan lahan menahan air semakin tinggi, sebaliknya nilai C yang
besar menunjukkan semakin tinggi kemampuan lahan untuk melimpaskan air dan
semakin rendah kemampuan lahan menahan air.
12
Tabel 4 Hasil perhitungan luas dan koefisien limpasan tiap sub DTA
DTA Sub DTA Tata Guna
Lahan
Luas
(ha)
Luas
Total
(ha)
Koefisien Limpasan C x A
∑
C x A C
Ct Cs Cv C
DTA
1
Sub DTA
1A
Aspal/Paving 0.39
1.69
0.08 0.26 0.28 0.62 0.24
0.93 0.55 Bangunan 0.72 0.08 0.26 0.28 0.62 0.44
Lahan Kosong 0.36 0.08 0.08 0.28 0.44 0.16
Vegetasi 0.23 0.08 0.08 0.21 0.37 0.08
Sub DTA
1B
Aspal/Paving 0.25
1.22
0.08 0.26 0.28 0.62 0.15
0.60 0.49 Bangunan 0.32 0.08 0.26 0.28 0.62 0.20
Vegetasi 0.65 0.08 0.08 0.21 0.37 0.24
Sub DTA
1C
Aspal/Paving 0.07
2.13
0.03 0.26 0.28 0.57 0.04
0.95 0.45 Bangunan 1.01 0.03 0.26 0.28 0.57 0.57
Vegetasi 1.06 0.03 0.08 0.21 0.32 0.34
Sub DTA
1D
Aspal/Paving 0.05
1.86
0.03 0.26 0.28 0.57 0.03
0.88 0.48 Bangunan 1.11 0.03 0.26 0.28 0.57 0.63
Vegetasi 0.70 0.03 0.08 0.21 0.32 0.22
Sub DTA
1E
Aspal/Paving 0.05
3.83
0.08 0.26 0.28 0.62 0.03
1.07 0.28 Bangunan 0.25 0.08 0.26 0.28 0.62 0.15
Lahan Kosong 0.74 0.08 0.08 0.28 0.44 0.32
Vegetasi 2.80 0.08 0.08 0.04 0.20 0.56
DTA
2
Sub DTA
2A
Aspal/Paving 0.004 0.62
0.08 0.26 0.28 0.62 0.003
0.29 0.47 Bangunan 0.25 0.08 0.26 0.28 0.62 0.16
Vegetasi 0.37 0.08 0.08 0.21 0.37 0.13
Sub DTA
2B
Aspal/Paving 0.01 1.08
0.08 0.26 0.28 0.62 0.006
0.44 0.41 Bangunan 0.16 0.08 0.26 0.28 0.62 0.10
Vegetasi 0.91 0.08 0.08 0.21 0.37 0.34
Sub DTA
2C
Aspal/Paving 0.11
2.38
0.08 0.26 0.28 0.62 0.07
0.84 0.35 Bangunan 0.76 0.08 0.26 0.28 0.62 0.47
Vegetasi 1.51 0.08 0.08 0.04 0.20 0.30
Analisis Hujan
Analisis curah hujan dilakukan dengan menganalisis data curah hujan
harian maksimum selama 10 tahun (2004-2013) yang didapatkan dari Stasiun
Klimatologi Darmaga yang tersaji dalam Tabel 5.
Tabel 5 Curah hujan harian maksimum Stasiun Klimatologi Darmaga
Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des Maks
2004 98.5 48.3 66.2 83.4 78.3 102.2 65.6 141.6 86.4 133 64.4 101.6 141.6
2005 115 126.5 107.5 76 105.5 101.5 44.8 58.1 95.5 62.6 79.6 57.5 126.5
2006 136.4 66 24 66.5 93.3 78.2 7.6 73.8 23 44.3 81.5 38.7 136.4
2007 114.3 83 36.5 155.5 27.4 41.5 35.5 57.5 115 50.4 79.3 77 155.5
2008 82.1 75.5 104.5 67.5 70 45.5 102.2 32.7 95.5 59.1 89.4 58.2 104.5
2009 93 37.5 40.5 62.2 115.1 94.3 40.6 15.7 35.5 63 78.2 48 115.1
2010 48.6 81.2 75.6 14.6 71.3 101.1 66.3 100 144.5 91.2 48 21.4 144.5
2011 58.8 15.6 27.5 49.5 97.6 75.5 88.2 56.6 23.9 67 74.3 57.8 97.6
2012 42 85.3 34.5 116 44.1 36.8 79.3 58.2 57.5 86.4 123.1 76.7 123.1
2013 74.2 96.5 71.5 42 95.6 36.5 92.7 86.7 136.8 60.2 46.1 97.4 136.8
Sumber : Stasiun Klimatologi Darmaga (2014)
13
Menurut Suripin (2004), analisis frekuensi hujan didasarkan pada sifat
statistik data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran
hujan di masa yang akan datang. Analisis frekuensi bertujuan untuk mencari
hubungan antara besarnya suatu kejadian ekstrim dan frekuensinya berdasarkan
distribusi probabilitas (Kamiana 2011). Data curah hujan kemudian dilakukan
analisis distribusi frekuensi. Menurut Suripin (2004), untuk data curah hujan
umumnya digunakan analisis distribusi frekuensi Normal, Log Normal, Log
Pearson III dan Gumbel. Hasil perhitungan dari masing-masing distribusi tersaji
dalam Tabel 6.
Tabel 6 Analisis distribusi frekuensi hujan rencana (R24)
Periode Ulang
(T tahun)
Analisis Distribusi Frekuensi Hujan Rencana (mm/hari)
Normal Log Normal Log Pearson III Gumbel
2 128.16 126.92 128.76 125.68
5 143.57 143.78 144.13 147.58
10 151.65 153.47 151.71 162.09
25 159.54 163.59 159.35 180.41
50 165.78 172.05 164.01 194.01
Langkah selanjutnya adalah melakukan uji kecocokan. Uji kecocokan yang
dilakukan adalah uji Smirnov-Kolmogorov. Hasil dari perhitungan uji Smirnov-
Kolmogorov tersaji dalam Tabel 7 dan 8. Nilai Kritis Do untuk uji Smirnov-
Kolmogorov dengan jumlah data (N) 10 dan derajat kepercayaan (α) 0.05 adalah
sebesar 0.41. Nilai D menunjukkan selisih antara peluang teoritis dengan peluang
pengamatan. Menurut perhitungan yang telah dilakukan didapatkan nilai Dmaks
untuk distribusi Normal dan Gumbel adalah sebesar 0.080 dan untuk distribusi
Log Normal dan Log Pearson III sebesar 0.884. Suatu distribusi dikatakan dapat
diterima apabila nilai Dmaks < Do. Sehingga distribusi frekuensi yang dapat
digunakan adalah distribusi Gumbel dan Normal.
Tabel 7 Uji Smirnov-Kolmogorov distribusi Normal dan Gumbel
Tahun x m P P(x<) Ft P'(x) P'(x<) D
2007 155.5 1 0.091 0.909 1.490 0.091 0.909 0.001
2010 144.5 2 0.182 0.818 0.890 0.254 0.746 0.072
2004 141.6 3 0.273 0.727 0.732 0.297 0.703 0.024
2013 136.8 4 0.364 0.636 0.471 0.368 0.632 0.005
2006 136.4 5 0.455 0.545 0.449 0.374 0.626 0.080
2005 126.5 6 0.545 0.455 -0.090 0.521 0.479 0.025
2012 123.1 7 0.636 0.364 -0.276 0.571 0.429 0.065
2009 115.1 8 0.727 0.273 -0.712 0.689 0.311 0.038
2008 104.5 9 0.818 0.182 -1.289 0.846 0.154 0.028
2011 97.6 10 0.909 0.091 -1.665 0.948 0.052 0.039
Dmax 0.080
14
Tabel 8 Uji Smirnov-Kolmogorov distribusi Log Normal dan Log Pearson III
Tahun x m P P(x<) Ft P'(x) P'(x<) D
2007 2.192 1 0.091 0.909 0.066 0.132 0.867 0.776
2010 2.160 2 0.182 0.818 0.041 0.265 0.735 0.553
2004 2.151 3 0.273 0.727 0.034 0.302 0.698 0.425
2013 2.136 4 0.364 0.636 0.022 0.364 0.635 0.272
2006 2.135 5 0.455 0.545 0.021 0.370 0.630 0.176
2005 2.102 6 0.545 0.455 -0.004 0.506 0.494 0.051
2012 2.090 7 0.636 0.364 -0.014 0.555 0.444 0.192
2009 2.061 8 0.727 0.273 -0.037 0.677 0.323 0.404
2008 2.019 9 0.818 0.182 -0.070 0.852 0.148 0.670
2011 1.989 10 0.909 0.091 -0.094 0.975 0.024 0.884
Dmaks 0.884
Uji parameter statistik dilakukan untuk menentukan lebih lanjut distribusi
yang akan digunakan. Perhitungan tiap parameter statistik tersaji dalam Tabel 9.
Uji parameter statistik tiap distribusi tersaji dalam Tabel 10. Dari uji tersebut
didapatkan distribusi Gumbel memenuhi syarat statistik. Sehingga distribusi yang
digunakan dalam perhitungan selanjutnya adalah curah hujan rencana distribusi
Gumbel.
Tabel 9 Hasil perhitungan parameter statistik
No Faktor Notasi Nilai
1 Standar Deviasi S 18.377
2 Koefisien Kemencengan Cs 0.156
3 Koefisien Kurtosis Ck 3.209
4 Koefisien Variasi Cv 0.144
Tabel 10 Hasil uji parameter statistik
No Jenis
Distribusi Syarat Perbandingan Keterangan
1 Gumbel Cs ≤ 1.1396 Cs = 0.1562 Memenuhi
Ck ≤ 5.4002 Ck = 3.2088
2 Log Normal Cs = 3Cv + Cv2 Cs = 0.1562 Tidak memenuhi
Cs = 0.8325
3 Log Pearson
III Cs = 0 Cs = 0.1562
Tidak memenuhi
4 Normal Cs = 0 Cs = 0.1562 Tidak memenuhi
Intensitas Hujan dan Debit Puncak Limpasan
Perhitungan debit puncak limpasan diawali dengan melakukan perhitungan
waktu konsentrasi menggunakan metode Kirpich kemudian menghitung intensitas
hujan dengan menggunakan metode Mononobe. Perhitungan intensitas hujan
tersebut tersaji dalam Tabel 11. Intensitas hujan dipengaruhi oleh waktu
15
konsentrasi, semakin cepat waktu konsentrasi maka intensitas hujan akan semakin
besar. Panjang saluran dan kemiringan lahan juga berpengaruh dalam perhitungan
waktu konsentrasi, semakin panjang saluran maka waktu konsentrasi akan
semakin lama, semakin besar kemiringan atau slope akan mempercepat waktu
konsentrasi.
Tabel 11 Hasil perhitungan intensitas hujan rencana
DTA Sub DTA Panjang
Saluran Slope tc
Intensitas (mm/jam)
2 tahun 5 tahun 10 tahun 25 tahun 50 tahun
DTA Sub DTA 1A 182.71 0.013 0.096 207.15 243.26 267.16 297.37 319.77
1 Sub DTA 1B 193 0.011 0.106 194.45 228.34 250.78 279.13 300.16
Sub DTA 1C 157 0.002 0.187 133.35 156.59 171.98 191.42 205.85
Sub DTA 1D 225 0.009 0.131 169.01 198.47 217.97 242.62 260.90
Sub DTA 1E 502.8 0.068 0.110 190.10 223.23 245.17 272.89 293.45
DTA Sub DTA 2A 137.8 0.022 0.063 275.37 323.36 355.14 395.29 425.08
2 Sub DTA 2B 134 0.020 0.064 272.28 319.73 351.16 390.86 420.31
Sub DTA 2C 390 0.062 0.094 210.83 247.58 271.91 302.65 325.45
Selanjutnya, setelah didapatkan nilai intensitas hujan dilakukan
perhitungan debit puncak limpasan dengan metode Rasional. Pemilihan metode
Rasional didasarkan pada Tabel 2, karena daerah penelitian yang merupakan
drainase mikro dengan luas tiap sub DTA kurang dari 10 ha. Menurut Smart dan
Herbertson (1992), meskipun metode rasional ini mengasumsikan intensitas hujan
merata di area drainase, metode rasional ini memberikan hasil yang memuaskan
untuk daerah tangkapan air yang tidak begitu besar.
Tabel 12 Hasil perhitungan debit puncak limpasan dengan metode Rasional
DTA Sub DTA Luas
(ha) C
Intensitas
(mm/jam)
Q
(m3/det)
DTA 1
Sub DTA 1A 1.69 0.55 207.15 0.53
Sub DTA 1B 1.22 0.49 194.45 0.32
Sub DTA 1C 2.13 0.45 133.35 0.35
Sub DTA 1D 1.86 0.48 169.01 0.41
Sub DTA 1E 3.83 0.28 190.10 1.83
DTA 2
Sub DTA 2A 0.62 0.47 275.37 0.23
Sub DTA 2B 1.08 0.41 272.28 0.33
Sub DTA 2C 2.38 0.35 210.83 1.05
Drainase mikro yaitu sistem saluran drainase yang menampung dan
mengalirkan air dari daerah tangkapan hujan dimana sebagian besar di wilayah
kota. Secara keseluruhan yang termasuk dalam sistem drainase mikro adalah
saluran sepanjang sisi jalan, selokan air di sekitar bangunan, gorong-gorong dan
lain sebagainya dimana debit air yang ditampung tidak terlalu besar (Kodoatie dan
16
Sjarief 2005). Periode ulang yang digunakan dalam perencanaan adalah periode
ulang 2 tahun karena daerah penelitian yang wilayah cakupannya kecil. Hasil
perhitungan debit puncak limpasan tersaji dalam Tabel 12.
Debit puncak limpasan terbesar terjadi di sub DTA 1E yaitu sebesar 1.83
m3/det. Hal ini karena berdasarkan observasi aliran air yang telah dilakukan,
saluran pada sub DTA 1E selain menerima debit air dari daerah tangkapannya
sendiri juga menerima air dari sub DTA lain yaitu sub DTA 1A dan 1B. Selain
itu, sub DTA 2C juga menerima debit air dari sub DTA lain selain daerah
tangkapannya, yaitu sub DTA 1D, 2A dan 2B. Nilai debit untuk sub DTA 2C
sebesar 1.05 m3/det.
Analisis Volume Genangan
Curah hujan yang mencapai permukaan tanah akan bergerak sebagai
limpasan permukaan atau infiltrasi, hal ini tergantung dari besar kecilnya
intensitas curah hujan terhadap kapasitas infiltrasi (Sosrodarsono dan Takeda
2006). Limpasan yang tidak tertampung oleh saluran akan menyebabkan
terjadinya genangan. Genangan di sekitar Jalan Meranti-Tanjung yang cukup
parah terjadi di tiga titik yaitu, sub DTA 1B (sekitar gedung CCR), sub DTA 1D
(sekitar gedung Fakultas Kehutanan) dan sub DTA 2A (depan SMA Kornita).
Menurut Rozal (2013), proses terjadinya genangan dipengaruhi oleh intensitas
curah hujan pada lokasi tersebut, yaitu hujan yang terjadi pada suatu periode akan
terakumulasi hingga menaikkan air di permukaan dan membentuk genangan.
Akibatnya wilayah yang lebih rendah seringkali menjadi area genangan air karena
berkurangnya wilayah resapan air. Hasil pengukuran luas dan volume genangan
secara langsung dengan metode gridding tersaji dalam Tabel 13.
Tabel 13 Hasil pengukuran dan perhitungan luas dan volume genangan
Bulan Tanggal
Curah
Hujan
(mm)
Luas Genangan Air (m2) Volume Genangan Air (m
3)
Lokasi 1
Sub DTA
1B
Lokasi 2
Sub DTA
1D
Lokasi 3
Sub DTA
2A
Lokasi 1
Sub DTA
1B
Lokasi 2
Sub DTA
1D
Lokasi 3
Sub DTA
2A
Feb 25 10.6 - 6.95 60.73 - 0.76 0.38
16 13.2 72.00 8.66 35.62 2.18 0.95 0.28
Mar 17 27.2 72.00 17.32 106.08 2.45 1.90 1.86
19 40.2 72.00 26.37 147.53 3.23 2.90 4.79
27 54.6 79.20 35.82 137.78 3.90 3.94 4.92
Apr 5 113 131.50 74.40 162.92 8.40 8.18 8.92
Terlihat dalam tabel bahwa didapatkan nilai luas dan volume yang
beragam. Hal ini karena berbedanya intensitas hujan dan waktu pengukuran.
Waktu pengukuran yang tidak efektif dan pembacaan alat ukur yang tidak tepat
dapat mempengaruhi hasil pengukuran dan mengurangi keakuratan hasil. Pada
tabel tersebut menunjukkan bahwa luas dan volume genangan terbesar terjadi
pada tanggal 5 April 2014 dengan curah hujan yang terjadi sebesar 113 mm.
17
Analisis lebih lanjut dilakukan antara hubungan curah hujan dan volume
genangan dengan menggunakan persamaan regresi linier sederhana yang tersaji
dalam Gambar 6, 7 dan 8. Analisis regresi linier sederhana dilakukan untuk
menunjukkan hubungan matematis antara suatu variabel bebas yaitu curah hujan
dan variabel tak bebas atau terikat yaitu volume genangan.
Berdasarkan hasil analisis didapatkan persamaan regresi linier untuk
genangan pada lokasi 1 (sub DTA 1B) adalah y = 1.3892x – 0.1337 dengan nilai
koefisien determinasi (R2) sebesar 0.751. Untuk genangan pada lokasi 2 (sub
DTA 1D) persamaannya adalah y = 1.3444x – 1.5973 dengan nilai koefisien
determinasi (R2) sebesar 0.831 dan untuk genangan pada lokasi 3 (sub DTA 2A)
adalah y = 1.7013x – 2.4229 dengan koefisien determinasi (R2) sebesar 0.907.
Gambar 6 Hubungan curah hujan dengan volume genangan pada lokasi 1 (Sub
DTA 1B)
Gambar 7 Hubungan curah hujan dengan volume genangan pada lokasi 2 (Sub
DTA 1D)
2.184 2.449 3.233
3.900
8.404
y = 1.3892x - 0.1337
R² = 0.751
0
2
4
6
8
13,2 26,4 40,2 54,6 113,4
Vo
lum
e G
ena
ng
an
(m
3)
Curah Hujan (mm)
0,765 0,953
1,905
2,901
3,940
8,184
y = 1.3444x - 1.5973
R² = 0.831
0
2
4
6
8
10,6 13,2 27,2 40,2 54,6 113
Vo
lum
e G
ena
ng
an
(m
3)
Curah Hujan (mm)
18
Gambar 8 Hubungan curah hujan dengan volume genangan pada lokasi 3 (Sub
DTA 2A)
Pada grafik terlihat hubungan antara curah hujan dan volume genangan
berbanding lurus, dimana apabila curah hujan semakin tinggi maka volume
genangan juga akan semakin tinggi. Hal tersebut didukung dengan nilai koefisien
determinasi (R2) yang mendekati satu yang berarti hubungan antara kedua
parameter tersebut saling berhubungan. Koefisien determinasi (R2) pada intinya
mengukur seberapa jauh kemampuan model dalam menerangkan variasi variabel
independent secara bersama-sama. Jika R2
semakin mendekati nol berarti model
tidak baik atau variasi model dalam menjelaskan amat terbatas, sebaliknya
semakin mendekati satu, model semakin baik untuk menerangkan pengaruh
variabel bebas terhadap variabel terikat (Pradipta et al. 2013).
Analisis selanjutnya yang dilakukan adalah melakukan analisis pada
kemampuan sub DTA yang terjadi genangan untuk menampung volume air hujan
yang mengenai sub DTA tersebut. Analisis dilakukan pada curah hujan tertinggi
selama periode penelitian yaitu curah hujan pada tanggal 5 April 2014 sebesar 113
mm. Volume hujan didapatkan dengan mengalikan curah hujan dengan luas
keseluruhan sub DTA. Hasil perhitungan volume hujan pada lokasi genangan
tersaji dalam Tabel 14. Volume hujan terbesar terjadi di sub DTA 1D karena
memiliki luas DTA terbesar diantara ketiga lokasi genangan.
Tabel 14 Hasil perhitungan volume hujan di lokasi genangan
Waktu
(jam)
Curah Hujan
(mm)
Volume Hujan (m3)
Sub DTA 1B Sub DTA 1D Sub DTA 2A
L DTA = 1.22 ha L DTA = 1.86 ha L DTA = 0.623 ha
0 0 0 0 0
1 46 563.02 853.69 286.68
2 54 660.94 1002.16 336.53
3 11.8 144.43 218.99 73.54
4 1.6 19.58 29.69 9.97
5 0 0 0 0
Kemampuan menampung genangan diasumsikan sebagai kemampuan
tanah (lahan bervegetasi maupun lahan kosong) untuk meresapkan air
(kemampuan infiltrasi). Kemampuan atau kapasitas infiltrasi adalah kecepatan
0.379 0.279
1.864
4.789 4.918
8.920
y = 1.7013x - 2.4299
R² = 0.907
0
2
4
6
8
10
10,6 13,2 26,4 40,2 54,6 113,4
Vo
lum
e G
ena
ng
an
(m
3)
Curah Hujan (mm)
19
maksimum bagi air untuk meresap pada tanah. Laju peresapan atau infiltrasi
adalah kecepatan yang digunakan oleh air pada waktu benar-benar menembus
tanah selama berlangsungnya hujan (Linsey 1985). Kemampuan infiltrasi tiap jam
dihitung dengan mengalikan infiltrasi tiap jam dengan luas lahan bervegetasi.
Sehingga didapatkan kemampuan infiltrasi dari masing-masing sub DTA yang
tergenang tersaji dalam Tabel 15.
Tabel 15 Kemampuan infiltrasi tiap sub DTA yang mengalami genangan
Waktu Infiltrasi (mm/jam) Kemampuan infiltrasi tiap jam (m3)
(jam) Sub DTA
1B
Sub DTA
1D
Sub DTA
2A
Sub DTA
1B
Sub DTA
1D
Sub DTA
2A
0.000278 31.37 31.37 29.06 205.14 220.20 106.35
1 22.52 22.52 20.21 147.26 158.07 73.96
2 22.47 22.47 20.16 146.97 157.76 73.80
3 22.45 22.45 20.14 146.84 157.62 73.73
4 22.44 22.44 20.13 146.77 157.54 73.68
5 22.43 22.43 20.12 146.72 157.49 73.65
Kapasitas infiltrasi curah hujan dari permukaan tanah ke dalam tanah
berbeda-beda tergantung pada kondisi tanah di tempat bersangkutan
(Sosrodarsono dan Takeda 2003). Kemampuan infiltrasi pada sub DTA 1B dan
1D cenderung sama yaitu sebesar 22.4 mm/jam sedangkan kemampuan infiltrasi
pada sub DTA 2A sebesar 20.1 mm/jam. Limpasan dan genangan akan terjadi
apabila volume air hujan lebih besar daripada kemampuan tanah meresapkan air.
Air yang tidak teresap itulah yang akan melimpas, sebagian limpasan akan
ditampung oleh saluran. Limpasan yang tidak tertampung oleh saluran akan
menyebabkan terjadinya genangan.
Gambar 9 Perbandingan volume hujan dan volume infiltrasi di sub DTA 1B
0
100
200
300
400
500
600
700
0
100
200
300
400
500
600
700
0 1 2 3 4 5 6
Vo
lum
e terin
filtrasi(m
3)
Vo
lum
e H
uja
n (
m3)
Waktu (jam)
Volume Hujan Kemampuan Infiltrasi
20
Gambar 10 Perbandingan volume hujan dan volume infiltrasi di sub DTA 1D
Gambar 11 Perbandingan volume hujan dan volume infiltrasi di sub DTA 2A
Kurva perbandingan volume infiltrasi yang dapat diresapkan oleh tanah
dan volume hujan yang mengenai sub DTA pada masing-masing sub DTA
disajikan dalam gambar 9, 10, dan 11. Luas daerah terarsir merupakan volume air
yang tidak dapat diatasi oleh infiltrasi tanah. Dari ketiga kurva perbandingan
tersebut terlihat jelas bahwa dengan curah hujan sebesar 113 mm, volume hujan
tidak dapat diatasi hanya dengan mengandalkan kemampuan tanah untuk
0
200
400
600
800
1000
1200
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4 5 6
Vo
lum
e terin
filtrasi(m
3)
Vo
lum
e H
uja
n (
m3)
Waktu (jam)
Volume Hujan Kemampuan Infiltrasi
0
100
200
300
400
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6
Vo
lum
e terin
filtrasi(m
3)
Vo
lum
e H
uja
n (
m3)
Waktu (jam)
Volume Hujan Kemampuan Infiltrasi
21
berinfiltrasi pada tiap sub DTA. Volume air yang tidak terinfiltrasi pada sub DTA
1B adalah sebesar 910.4 m3, pada sub DTA 1D sebesar 1 585 m
3 dan pada sub
DTA 2A sebesar 474.3 m3.
Selain mengandalkan kemampuan tanah berinfiltrasi, saluran juga
memegang andil penting dalam mengurangi jumlah limpasan yang terjadi sebagai
sisa dari volume hujan yang tidak mampu diresapkan tanah. Pada analisis kali ini
diasumsikan debit yang dapat ditampung oleh saluran adalah sebesar debit
rencana yang telah dihitung sebelumnya yaitu 0.32 m3/det untuk saluran di sub
DTA 1B, 0.41 m3/det untuk saluran di sub DTA 1D dan 0.23 m
3/det untuk saluran
di sub DTA 2A. Kurva pada gambar 12, 13, dan 14 menunjukkan peningkatan
volume air yang tidak berpotensi tergenang karena adanya kemampuan air
berinfiltrasi pada tanah dan adanya saluran drainase.
Kapasitas saluran atau volume yang dapat ditampung saluran dihitung
dengan mengalikan debit saluran dengan waktu konsentrasi sehingga didapatkan
volume yang dapat ditampung saluran pada sub DTA 1B sebesar 122.74 m3,
volume ini kemudian ditambahkan dengan kemampuan infiltrasi tanah sehingga
didapatkan kurva infiltrasi + saluran dalam Gambar 12. Volume genangan yang
terjadi ditunjukkan oleh luas dari perpotongan antara kurva volume hujan dengan
kemampuan infiltrasi dan kapasitas saluran. Terjadi peningkatan kurva dari kurva
sehingga didapatkan volume genangan yang terjadi sebesar 544 m3.
Gambar 13 menunjukkan pengaruh infiltrasi dan saluran drainase dalam
mengurangi volume hujan yang mengenai sub DTA 1D. Debit saluran pada sub
DTA 1D sebesar 0.41 m3/det dengan kapasitas sebesar 195.3 m
3. Volume
genangan yang terjadi setelah dilakukan penambahan saluran adalah sebesar
11054.6 m3. Gambar 14 menunjukkan pada sub DTA 2A terlihat infiltrasi dan
saluran berperan dalam pengurangan volume genangan. Debit saluran pada sub
DTA 2A adalah sebesar 0.23 m3/det dengan kapasitas saluran sebesar 51.2 m
3.
Volume genangan yang terjadi setelah penambahan saluran adalah sebesar 335.8
m3.
Gambar 12 Pengaruh kemampuan infiltrasi dan saluran dalam pengurangan
volume genangan pada sub DTA 1B
0
100
200
300
400
500
600
700
0
100
200
300
400
500
600
700
0 1 2 3 4 5 6
Vo
lum
e air tid
ak
terg
ena
ng
(m3)
Vo
lum
e H
uja
n (
m3)
Waktu (jam)
Volume Hujan Kemampuan Infiltrasi Infiltrasi + saluran
22
Gambar 13 Pengaruh kemampuan infiltrasi dan saluran dalam pengurangan
volume genangan pada sub DTA 1D
Gambar 14 Pengaruh kemampuan infiltrasi dan saluran dalam pengurangan
volume genangan pada sub DTA 2A
Nilai volume genangan teoritis ini untuk tiap sub DTA tersaji dalam Tabel
16. Nilai volume genangan pada Tabel 16 berbeda jauh dengan volume genangan
hasil pengukuran yang tersaji dalam Tabel 13. Hal ini disebabkan karena
pengukuran genangan secara langsung hanya dilakukan pada genangan yang
paling parah terjadi di sekitar lokasi penelitian dan mengabaikan genangan
lainnya yang volumenya lebih kecil. Volume genangan kumulatif yang tidak
0
200
400
600
800
1000
1200
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4 5 6
Vo
lum
e air tid
ak
tergen
an
g (m
3)
Vo
lum
e H
uja
n (
m3)
Waktu (jam)
Volume Hujan Kemampuan Infiltrasi Infiltrasi + saluran
0
100
200
300
400
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6
Vo
lum
e air tid
ak
tergen
an
g (m
3) V
olu
me
Hu
jan
(m
3)
Waktu (jam)
Volume Hujan Kemampuan Infiltrasi Infiltrasi + saluran
23
terukur tersebut bisa jadi lebih besar volumenya dari volume genangan yang
terukur. Selain itu sulit dilakukan pengukuran genangan secara serentak di banyak
titik karena keterbatasan tenaga, waktu dan peralatan.
Tabel 16 Nilai volume genangan keseluruhan dengan memperhatikan
kemampuan infiltrasi dan saluran drainase
Perlakuan Volume Genangan (m
3)
Sub DTA 1B Sub DTA 1D Sub DTA 2A
Hanya Infiltrasi 910.4 1585.0 474.3
Infiltrasi + saluran 544.0 1054.6 335.8
Volume genangan keseluruhan tersebut dapat dijadikan acuan untuk suatu
sistem pengurangan volume genangan misalnya saja dengan menggunakan sumur
resapan. Menurut Kusnaedi (2006), sumur resapan mampu memperkecil aliran
permukaan sehingga terhindar dari penggenangan aliran permukaan secara
berlebihan yang menyebabkan banjir.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan analisis hujan yang telah dilakukan dapat disimpulkan nilai
curah hujan harian maksimum untuk wilayah penelitian di sekitar Jalan Meranti-
Tanjung adalah sebesar 125.68 mm dengan periode ulang 2 tahun dan distribusi
Gumbel. Debit puncak limpasan terbesar terjadi di sub DTA 1E yaitu sebesar 1.83
m3/det. Genangan terjadi pada sub DTA 1B, 1D dan 2A. Volume genangan
terbesar berdasarkan pengukuran terjadi pada tanggal 5 April 2014 (curah hujan
113 mm) yaitu sebesar 8.40 m3 pada sub DTA 1B, 8.18 m
3 pada sub DTA 1D dan
8.92 m3 pada sub DTA 2A. Nilai genangan keseluruhan pada sub DTA 1B sebesar
544 m3, sub DTA 1D sebesar 1 054.6 m
3 dan sub DTA 2A sebesar 335.8 m
3.
Saran
1. Permasalahan limpasan dan genangan terjadi akibat saluran yang tidak mampu
menampung debit air yang besar karena kerusakan saluran, masalah sampah
maupun sedimentasi. Oleh karena itu saran untuk pihak kampus adalah
melakukan perawatan terhadap saluran-saluran di sekitar kampus dan
melakukan perencanaan ulang untuk saluran-saluran yang kapasitasnya tidak
cukup menampung debit puncak limpasan. Selain itu diperlukan juga sumur
resapan untuk mencegah terjadinya genangan.
2. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai analisis hujan jangka pendek
untuk menentukan intensitas hujan di wilayah penelitian.
3. Perlu adanya penelitian lebih rinci mengenai kemampuan infiltrasi dengan
memperhatikan kondisi dan jenis tanah.
24
DAFTAR PUSTAKA
Agus I. 2010. Penentuan Jenis Distribusi dan Uji Kesesuaian Smirnov
Kolmogorov Data Hujan DAS Taratak Timbulun Kabupaten Pesisir Selatan.
Jurnal Rekayasa Sipil. 6(1):42-51.
Baharuddin MI. 2013. Penentuan Lokasi, Luas dan Volume Genangan Air sebagai
Potensi Cadangan Airtanah di Perumahan Tamansari Persada, Bogor. [Skripsi]
Institut Pertanian Bogor.
Bhim S, Deepak R, Amol V, Jitendra S. Probability Analysis for Estimation of
Annual One Day Maximum Rainfall of Jhalarapatan Area of Rajasthan, India.
Plant Archives. 12(2) : 1093-1100. ISSN : 0972-5210.
[BMKG] Badan Meteorologi dan Geofisika. 2014. Data Iklim Curah Hujan
Harian Maksimum 2004-2014. Bogor: Stasiun Klimatologi Darmaga.
Bonnier, 1980. Probability Distribution and Probability Analysis. Bandung (ID):
DPMA.
Musa JJ, Adewumi JK, Ohu J. 2013. Comparing Developed Runoff Coefficients
for Some Selected Soils of Gidan Kwano with Exiting Values. International
Journal of Basic and Applied Science. 1(3): 473-481.
Desa MMM, Niemczynowicz J. 2001. Rainfall Characteristics in An
Experimental Urban Catchment in Kuala Lumpur, Malaysia. Urban Drainage
in Specific Climates. 1(40): 177-185.
Edisono S. 1997. Drainase Perkotaan. Jakarta (ID): Gunadarma.
Hassing JM. 1995. Hydrology, in : Highway and Traffic Engineering Developing
Countries. London (USA): E & FN Spon.
Kamiana IM. 2011. Teknik Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air.
Yogyakarta (ID): Graha Ilmu
Kodoatie RJ dan Sjarief R. 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu Edisi 2.
Yogyakarta (ID): ANDI.
Kusnaedi. 2011. Sumur Resapan untuk Pemukiman Perkotaan dan Pedesaan.
Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
Linsley RK, Franzini JB, Sasongko D. 1985. Teknik Sumber Daya Air Jilid 1
Edisi Ketiga. Jakarta (ID): Erlangga.
Pane ES. 2010. Pengembangan Simulasi Aliran Air Pada Saluran Drainase Kota
Menggunakan Pemodelan Network Flow [Tesis]. Institut Teknologi Bandung
Pradipta NS, Sembiring P, Bangun P. 2013. Analisis Pengaruh Curah Hujan di
Kota Medan. Jurnal Saintia Matematika. 1(5):459-468.
Pramuji AH. 2013. Perencanaan dan Studi Pengaruh Sistem Drainase Marvell
City terhadap Saluran Kalibokor di Kawasan Ngagel-Surabaya. Jurnal Teknik
POMITS. 1(1):1-6.
Rossi JK. 2012. Rancangan Hidrolika Bangunan Pengendali Limpasan di Wilayah
Kampus IPB Dramaga, Bogor [Skripsi]. Institut Pertanian Bogor.
25
Rozal BF. 2013. Analisis Hubungan Curah Hujan dengan Volume Genangan Air
di Perumahan Tamansari Persada, Bogor [Skripsi]. Institut Pertanian Bogor
Smart P, Herbertson JG. 1992. Drainage Design.New York (USA): Van Nostrand
Reinhold.
Sosrodarsono S dan Takeda K. 2006. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta (ID):
Pradya Paramita.
Subagyo S. 1990. Dasar-dasar Hidrologi. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada
University Press.
Suripin. 2003. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta (ID):
ANDI.
26
Lampiran 1 Nilai KT untuk metode distribusi Normal dan Log Normal
No Periode Ulang, T (tahun) Peluang Kt
1 1.001 0.999 -3.05
2 1.005 0.995 -2.58
3 1.010 0.990 -2.33
4 1.050 0.950 -1.64
5 1.110 0.900 -1.28
6 1.250 0.800 -0.84
7 1.330 0.750 -0.67
8 1.430 0.700 -0.52
9 1.670 0.600 -0.25
10 2.000 0.500 0
11 2.500 0.400 0.25
12 3.330 0.300 0.52
13 4.000 0.250 0.67
14 5.000 0.200 0.84
15 10.000 0.100 1.28
16 20.000 0.050 1.64
17 50.000 0.020 2.05
18 100.000 0.010 2.33
19 200.000 0.005 2.58
20 500.000 0.002 2.88
21 1000.000 0.001 3.09
27
Lampiran 2 Nilai K untuk metode distribusi Log Pearson Tipe III
Interval kejadian (Recurrence interval), tahun (periode ulang)
Koef. G
2 5 10 25 50 100 200 1000
Persentase peluang terlampaui (Percent chance of being exceeded)
50 20 10 4 2 1 0.5 0.1
-3.0 0.396 0.636 0.666 0.666 0.666 0.667 0.667 0.668
-2.9 0.390 0.651 0.681 0.683 0.689 0.690 0.690 0.695
-2.8 0.384 0.666 0.702 0.712 0.714 0.714 0.714 0.722
-2.7 0.376 0.681 0.747 0.738 0.740 0.740 0.741 0.748
-2.6 0.368 0.696 0.771 0.764 0.768 0.769 0.769 0.775
-2.5 0.360 0.711 0.795 0.793 0.798 0.799 0.800 0.802
-2.4 0.351 0.725 0.819 0.823 0.830 0.832 0.833 0.838
-2.3 0.341 0.739 0.844 0.855 0.864 0.867 1.869 0.874
-2.2 0.330 0.752 0.869 0.888 0.900 0.905 0.907 0.910
-2.1 0.319 0.765 0.895 0.923 0.939 0.946 0.949 0.955
-2.0 0.307 0.777 0.920 0.959 0.980 0.990 0.995 1.000
-1.9 0.294 0.788 0.945 0.996 1.023 1.038 1.044 1.065
-1.8 0.282 0.799 0.970 1.035 1.069 1.087 1.097 1.130
-1.7 0.268 0.808 0.884 1.075 1.116 1.140 1.155 1.205
-1.6 0.254 0.817 0.994 1.116 1.166 1.197 1.216 1.280
-1.5 0.240 0.825 1.018 1.157 1.217 1.256 1.282 1.373
-1.4 0.225 0.832 1.041 1.198 1.270 1.318 1.351 1.465
-1.3 0.210 0.838 1.064 1.240 1.324 1.383 1.424 1.545
-1.2 0.195 0.844 1.086 1.282 1.379 1.449 1.501 1.625
-1.1 0.180 0.848 1.107 1.324 1.435 1.518 1.581 1.713
-1.0 0.164 0.852 1.128 1.366 1.492 1.588 1.664 1.800
-0.9 0.148 0.854 1.147 1.407 1.549 1.660 1.749 1.910
-0.8 0.132 0.856 1.166 1.448 1.606 1.733 1.837 2.035
-0.7 0.116 0.857 1.183 1.488 1.663 1.806 1.926 2.150
-0.6 0.099 0.857 1.200 1.528 1.720 1.880 2.016 2.275
-0.5 0.083 0.856 1.216 1.567 1.770 1.955 2.108 2.400
-0.4 0.066 0.855 1.231 1.606 1.834 2.029 2.201 2.540
-0.3 0.500 0.853 1.245 1.643 1.890 2.104 2.294 2.675
-0.2 0.033 0.850 1.258 1.680 1.945 2.178 2.388 2.810
-0.1 0.017 0.846 1.270 1.716 2.000 2.252 2.482 2.950
0.0 0.000 0.842 1.282 1.751 2.054 2.326 2.576 3.090
0.1 -0.017 0.836 1.292 1.785 2.107 2.400 2.670 3.235
0.2 -0.033 0.830 1.301 1.818 2.159 2.472 2.763 3.380
0.3 -0.050 0.824 1.309 1.849 2.211 2.544 2.856 3.525
0.4 -0.066 0.816 1.317 1.880 2.261 2.615 2.949 3.670
0.5 -0.083 0.808 1.323 1.910 2.311 2.686 3.041 3.815
0.6 -0.099 0.800 1.328 1.939 2.359 2.755 3.132 3.960
0.7 -0.116 0.790 1.333 1.967 2.407 2.824 3.223 4.105
0.8 -0.132 0.780 1.336 1.998 2.453 2.891 3.312 4.250
0.9 -0.148 0.769 1.339 2.018 2.498 2.957 3.401 4.395
1.0 -0.164 0.758 1.340 2.043 2.542 3.022 3.489 4.540
1.1 -0.180 0.745 1.341 2.066 2.585 3.087 3.575 4.680
1.2 -0.195 0.732 1.340 2.087 2.626 3.149 3.661 4.820
1.3 -0.210 0.719 1.339 2.108 2.666 3.211 3.745 4.965
1.4 -0.225 0.705 1.337 2.128 2.706 3.271 3.828 5.110
1.5 -0.240 0.690 1.333 2.146 2.743 3.330 3.910 5.250
1.6 -0.254 0.675 1.329 2.163 2.780 3.388 3.990 5.390
1.7 -0.268 0.660 1.324 2.179 2.815 3.444 4.069 5.525
1.8 -0.282 0.643 1.318 2.193 2.828 3.499 4.147 5.660
1.9 -0.282 0.627 1.310 2.207 2.881 3.553 4.223 5.785
2.0 -0.307 0.609 1.302 2.219 2.912 3.605 4.298 5.910
2.1 -0.319 0.592 1.294 2.230 2.942 3.656 4.372 6.055
2.2 -0.330 0.574 1.284 2.240 2.970 3.705 4.444 6.200
2.3 -0.341 0.555 1.274 2.248 3.997 3.753 4.515 6.333
2.4 -0.351 0.537 1.262 2.256 3.023 3.800 4.584 6.467
2.5 -0.360 0.518 1.250 2.262 3.048 3.845 4.652 6.600
2.6 -0.368 0.799 1.238 2.267 3.017 3.899 4.718 6.730
2.7 -0.384 0.460 1.210 2.275 3.114 3.937 4.847 6.860
2.8 -0.376 0.479 1.224 2.272 3.093 3.932 4.783 6.990
2.9 -0.390 0.440 1.195 2.277 3.134 4.013 4.909 7.120
3.0 -0.396 0.420 1.180 2.278 3.152 4.051 4.970 7.250
28
Lampiran 3 Nilai Yn dan Sn untuk metode distribusi Gumbel
N Reduce Mean, Yn Reduce Standard Deviation, Sn
10 0.4952 0.9496
20 0.5236 1.0628
30 0.5362 1.1124
40 0.5436 1.1413
50 0.5485 1.1607
60 0.5521 1.1747
70 0.5548 1.1854
80 0.5569 1.1938
90 0.5586 1.2007
100 0.5600 1.2065
29
Lampiran 4 Nilai kritis Do untuk Uji Kecocokan Smirnov Kolmogorov
Jumlah Data
(N)
Derajat kepercayaan (α)
0.2 0.1 0.05 0.01
5 0.45 0.51 0.56 0.67
10 0.32 0.37 0.41 0.49
15 0.27 0.3 0.34 0.4
20 0.23 0.26 0.29 0.36
25 0.21 0.24 0.27 0.32
30 0.19 0.22 0.24 0.29
35 0.18 0.20 0.23 0.27
40 0.17 0.19 0.21 0.25
45 0.16 0.18 0.20 0.24
50 0.15 0.17 0.19 0.23
N>50
Sumber : Bonnier (1980)
30
Lampiran 5 Peta kontur dan arah aliran air di lokasi penelitian
31
Lampiran 6 Peta tata guna lahan, pembagian DTA dan arah aliran air pada DTA
32
Lampiran 7 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Normal
No Tahun X X- (X- )2
1 2004 141.6 13.44 180.63
2 2005 126.5 -1.66 2.76
3 2006 136.4 8.24 67.90
4 2007 155.5 27.34 747.48
5 2008 104.5 -23.66 559.80
6 2009 115.1 -13.06 170.56
7 2010 144.5 16.34 267.00
8 2011 97.6 -30.56 933.91
9 2012 123.1 -5.06 25.60
10 2013 136.8 8.64 74.65
Jumlah
3030.28
Jumlah Data (N) 10
Rata-rata ( ) 128.16
Deviasi Standar(S) 18.35
Periode
Ulang KT
Nilai Probabilitas Hujan Rencana (R24)
(mm/hari)
2 0 128.16
5 0.84 143.57
10 1.28 151.65
20 1.64 158.25
25 1.71 159.54
50 2.05 165.78
33
Lampiran 8 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Log Normal
No Tahun X Log X (log X – log ) (log X - log )2
1 2004 141.6 2.151 0.048 0.002
2 2005 126.5 2.102 -0.001 2.145 E-06
3 2006 136.4 2.135 0.031 0.001
4 2007 155.5 2.192 0.088 0.008
5 2008 104.5 2.019 -0.084 0.007
6 2009 115.1 2.061 -0.042 0.002
7 2010 144.5 2.160 0.056 0.003
8 2011 97.6 1.989 -0.114 0.013
9 2012 123.1 2.090 -0.013 0.0002
10 2013 136.8 2.136 0.032 0.001
Jumlah 0.0374
Jumlah Data (N) 10
Rata-rata ( ) 2.10
Deviasi Standar(S) 0.064
Periode
Ulang KT log + KS Nilai Probabilitas Hujan Rencana (R24)
(T) (mm/hari)
2 0 2.103 126.93
5 0.84 2.158 143.78
10 1.28 2.186 153.47
20 1.64 2.209 161.90
25 1.71 2.214 163.59
50 2.05 2.236 172.05
34
Lampiran 9 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Log Pearson III
No Tahun x log X (log X-log ) (log X-log 2 (log X-log )
3
1 2004 141.6 2.151 0.048 0.002 0.0001
2 2005 126.5 2.102 -0.001 2.145 E-06 -3.1 E-09
3 2006 136.4 2.135 0.031 0.001 3.05 E-05
4 2007 155.5 2.192 0.088 0.008 0.0007
5 2008 104.5 2.019 -0.084 0.007 -0.0006
6 2009 115.1 2.061 -0.042 0.002 -7.7 E-05
7 2010 144.5 2.160 0.056 0.003 0.0002
8 2011 97.6 1.990 -0.114 0.013 -0.001
9 2012 123.1 2.090 -0.013 0.0002 -2.4 E-06
10 2013 136.8 2.136 0.032 0.001 3.44 E-05
Jumlah 0.037 -0.0011
Jumlah Data (N) 10
Rata-rata ( ) 2.10
Deviasi Standar(S) 0.064
Koefisien Kemencengan (G) -0.587
35
Lampiran 10 Perhitungan curah hujan dengan distribusi Gumbel
No Tahun X
1 2004 141.6
2 2005 126.5
3 2006 136.4
4 2007 155.5
5 2008 104.5
6 2009 115.1
7 2010 144.5
8 2011 97.6
9 2012 123.1
10 2013 136.8
Jumlah Data (N) 10
Rata-rata ( 128.16
Deviasi Standar(S) 18.349
Sn 0.9496
a = (Sn/S) 0.05175
Periode
Ulang Sn Yn Ytr a b
Xt (R24)
(mm)
2 0.9496 0.4952 0.3668 0.05175 118.591 125.68
5 0.9496 0.4952 1.5004 0.05175 118.591 147.58
10 0.9496 0.4952 2.251 0.05175 118.591 162.09
20 0.9496 0.4952 2.9709 0.05175 118.591 176.00
25 0.9496 0.4952 3.1993 0.05175 118.591 180.41
50 0.9496 0.4952 3.9028 0.05175 118.591 194.01
36
Lampiran 11 Perhitungan statistik dasar untuk analisis frekuensi
No Tahun Xi (Xi- ) (Xi- )2 (Xi- )
3 (Xi- )
4
1 2004 141.6 14.4 207.36 2985.98 42998.17
2 2005 126.5 -0.7 0.49 -0.34 0.24
3 2006 136.4 9.2 84.64 778.69 7163.93
4 2007 155.5 28.3 800.89 22665.19 641424.79
5 2008 104.5 -22.7 515.29 -11697.08 265523.78
6 2009 115.1 -12.1 146.41 -1771.56 21435.89
7 2010 144.5 17.3 299.29 5177.72 89574.50
8 2011 97.6 -29.6 876.16 -25934.34 767656.35
9 2012 123.1 -4.1 16.81 -68.92 282.58
10 2013 136.8 9.6 92.16 884.74 8493.47
Jumlah 1281.6
3039.5 -6979.93 1844553.70
127.2
37
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di kota Jepara, Jawa Tengah pada tanggal 29 April 1993
yang merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Bapak
Muhammad Jaldan dan Ibu Suci Murtini. Penulis telah menyelesaikan pendidikan
tingkat SD di SDN Panggang 1 Jepara (1998-2004), tingkat SMP di SMPN 1
Jepara (2004-2007), dan tingkat SMA di SMAN 1 Jepara (2007-2010). Pada
tahun 2010 penulis diberikan kesempatan untuk melanjutkan pendidikan di
Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Ujian Saringan Masuk IPB) di
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada
tahun 2012-2013 Penulis menjadi penerima Beasiswa Korea Exchange Bank
(KEB) dan pada tahun 2013-2014 penulis menjadi menerima Beasiswa PPA dari
DIKTI.
Selama masa perkuliahan, penulis telah aktif mengikuti organisasi
Himpunan Teknik Sipil dan Lingkungan (Himatesil) IPB sebagai anggota
Departemen Komunikasi dan Informasi (2011-2012) dan Sekretaris Departemen
Komunikasi dan Informasi (2012-2013). Pengalaman kerja penulis selama di IPB
adalah menjadi asisten praktikum mata kuliah Teknik Kontrol Lingkungan (2013),
Teknik Bangunan Hidrolika (2014) dan Teknik Irigasi dan Drainase (2014).
Penulis melakukan praktik lapangan pada tahun 2013 di Perum Jasa Tirta I
dengan judul “Mempelajari Pemanfaatan Bendungan Sutami, Karangkates,
Malang, Jawa Timur untuk Kebutuhan Irigasi”.
Pada tahun 2013 penulis menjadi salah satu penerima dana hibah Program
Kreativitas Mahasiswa (PKM) Bidang Kewirausahaan dengan judul “Kripik Mie
Daun Bambu : Alternatif Camilan Lezat dan Sehat Untuk Jantung Dengan Varian
Rasa Buah dan Pedas” dan pada tahun 2014 menjadi salah satu penerima dana
hibah Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) Bidang Penelitian dengan judul
“Analisis Pengaruh Komposisi Serat Limbah Eceng Gondok terhadap Kekuatan
Tekan dan Lentur Beton”. Penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis
Hujan, Debit Puncak Limpasan dan Volume Genangan di Sekitar Jalan Meranti-
Tanjung, Kampus IPB Darmaga Bogor” untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
di bawah bimbingan Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan, MAgr.