bab iv hasil dan pembahasanrepository.unika.ac.id/16963/5/14.b1.0049 abraham daksa... · 2018. 10....

66

Tugas Akhir

Kajian Kapasitas Sungai Sengkarang Kabupaten Pekalongan dengan Menggunakan

HEC-RAS

Johanes Baptista Among T 14.B1.0030

Abraham Daksa B D 14.B1.0049

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Penentuan Batas DAS

Dalam menentukan batas DAS Sengkarang dalam penelitian ini,

dibantu dengan data Peta Rupa Bumi Indonesia (RBI), software Universal

Map Downloader dan ArcMap 10.3.

4.1.1 Batas DAS Sengkarang

DAS Sengkarang dalam Peta Rupa Bumi Indonesia (RBI) terletak

pada lembar 1408-443 (Bandar), lembar 1408-441 (Batur), lembar 1409-

111 (Comal), lembar 1408-434 (Doro), lembar 1408-433 (Kajen), lembar

1408-432 (Kalibening), lembar 1409-114 (Panjang), dan lembar 1409-112

(Pekalongan) yang digunakan untuk menentukan batas DAS Sengkarang

dalam penelitian ini.

Lembar-lembar peta RBI tersebut masih dalam keadaan terpisah.

Untuk dapat menyatukan lembar peta tersebut perlu dilakukan registrasi

citra atau georeferencing terlebih dahulu dengan bantuan ArcMap 10.3.

Registrasi citra adalah proese penempatan objek berupa raster atau image

yang belum mempunyai acuan sistem koordinat ke dalam sistem koordinat

dan proyeksi tertentu. Pada registrasi citra ini menggunakan sistem

koordinat UTM (Universal Transverse Mercator) WGS 1984. Sistem

koordinat UTM membagi bumi kedalam 60 zona. Sistem koordinat UTM

juga membagi bumi kedalam dua bagian yaitu belahan bumi utara (northern

hemisphere) dan belahan bumi selatan (southern hemisphere). DAS

Sengkarang yang terletak di daerah Jawa Tengah termasuk dalam zona 49S.

Proses selanjutnya adalah melakukan digitizing untuk menandai

lokasi penting, menandai alur atau jalur serta membentuk batas DAS pada

peta. Digitizing dimulai dengan menandai seluruh alur sungai dari hulu

hingga hilir dengan Bendung Pesantren Kletak sebagai titik kontrol.

67



Tugas Akhir


HEC-RAS

Selanjutnya menentukan batas DAS Sengkarang. Syarat

menentukan garis batas DAS adalah sebagai berikut :

a. Batas DAS terletak pada punggung bukit dan memotong kontur

(tidak sejajar kontur)

b. Batas DAS dapat menggunkan alur jalan, jika kontur tidak

terlalu jelas

c. Batas DAS tidak boleh memotong alur sungai.

Hasil dari proses digitizing dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 4.1 Batas DAS Sengkarang

Garis-garis yang berwarna hitam pada gambar 4.1 merupakan alur

sungai yang ada di DAS Sengkarang. Sementara warna coklat adalah

gambar wilayah DAS Sengkarang dengan luas wilayah DAS Sengkarang

adalah 384,41 km2 .

68



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.1.2 Area Pengaruh Poligon Thiessen

Setelah menentukan batas DAS Sengkarang, selanjutnya adalah

menentukan area pengaruh Poligon Thiessen yang berguna untuk

melakukan perhitungan curah hujan area. Penetuan area pengaruh poligon

berdasarkan pada jumlah dan lokasi stasiun hujan yang ada. Pada DAS

Sengkarang, stasiun hujan yang memberikan pengaruh ada 5, yaitu Stasiun

hujan Pekalongan, Stasiun hujan Ps.Kletak, Stasiun hujan Karangsari,

Stasiun Hujan Karanggondang, dan Stasiun hujan Kutosari.

Stasiun Hujan Pakalongan terletak pada 06°53.244' LS dan

109°40.246 BT. Stasiun Hujan Ps.Kletak terletak pada 06o 58' 761'' LS dan

109o 38' 897'' BT. Stasiun Hujan Karangsari terletak pada 07o 01' 870'' LS

dan 109o 37' 351'' BT. Stasiun Hujan Karanggondang terletak pada 07o 02'

790'' LS dan 109o 37' 654'' BT. Stasiun Hujan Kutosari terletak pada 07o 01'

220'' LS dan 109o 41' 33'' BT.

Gambar 4.2 Lokasi Stasiun Hujan pada DAS Sengkarang

STA.Pekalongan

STA.Ps.Kletak

STA.Karangsari

STA.karanggondang

STA.Ps.Kutosari

69



Tugas Akhir


HEC-RAS

Sesudah mengetahui dan menandai lokasi dari kelima stasiun hujan

tersebut pada gambar DAS Sengkarang, selanjutnya adalah proses

pembentukan area pengaruh Poligon Thiessen. Poligon Thiessen membagi

DAS berdasarkan pengaruh dari stasiun hujan yang ada. Hasil dari Poligon

Thiessen dapat dilihat pada Gambar4.3 . DAS Sengkarang terbagi menjadi

empat area pengaruh Poligon Thiessen. Area yang dipengaruhi Stasiun

Hujan Ps.Kletak adalah seluas 21,76 km2, area yang dipengaruhi Stasiun

Hujan Karangsari adalah seluas 12,56 km2, area yang dipengaruhi Stasiun

Hujan Karanggondang 167,35 km2, area yang dipengaruhi Stasiun Hujan

Kutosari ada seluas 183,14 km2. Total luas DAS Sengkarang dari hulu

hingga titik kontrol Bendung Pesantren Kletak adalah 384,41 km2.

Gambar 4.3 Area Pengaruh Poligon pada DAS Sengkarang

70



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.1.3 Pembagian Sub DAS

Hal yang dilakukan selanjutnya adalah membagi DAS Sengkarang

ke dalam sub DAS-sub DAS. Pembagian sub DAS dilakukan dengan cara

menentukan terlebih dahulu titik-titik kontrol yaitu titik-titik percabangan

antara sungai utama dengan anak-anak sungai. Setelah penentuan titik

kontrol, selanjutnya adalah membuat batas sub DAS berdasarkan titik-titik

kontrol ini.

Berikut gambar pembagian Sub DAS berdasarkan titik kontrol

mengguna kan Sofware ArcMap dapat dilihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Hasil Pembagian Sub-DAS Sengkarang

Sehingga membagi DAS Sengkarang menjadi 11 sub DAS. Luas

masing-masing dari sub tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1

71



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.1 Luas Sub DAS Sengkarang

4.2 Analisis Hujan Rencana

Analisis hujan rencana pada DAS Sengkarang menggunakan data

hujan yang diambil dari empat stasiun hujan yaitu Stasiun Hujan Ps.Kletak,

Stasiun hujan Karangsari, Stasiun Hujan Karanggondang, Stasiun hujan

Kutosari. Data hujan yang digunakan adalah data hujan harian dari tahun

2001 hingga tahun 2016.

4.2.1 Perhitungan Curah Hujan Area

Perhitungan curah hujan area atau curah hujan DAS menggunakan

Metode Poligon Thiessen. Setelah wilayah Das Sengkarang dibagi menjadi

tiga wilayah berdasarkan area pengaruh Poligon Thiessen, maka dapat

dihitung luas dan bobot atau koefisien Thiessen masing – masing diwilayah

tersebut. Hasil perhitungan Koefisien Thiessen dapat dilihat pada Tabel 4.2

dibawah ini.

Sub

DAS

Luas

( km2)

1 27,7

2 48,04

3 16,02

4 24,246

5 19,03

6 14,35

7 8,17

8 13,14

9 17,09

10 22,82

11 14,33

12 32,014

13 16,838

72



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.2 Hasil Pembagian Area Pengaruh Metode Poligon Thiessen

Langkah selanjutnya adalah melakukan perhitungan untuk mencari

nilai curah hujan maksimum antara tahun 2001 hingga tahun 20016 yang

tercatat di empat stasiun. Kemudian nilai curah hujan maksimim dikalikan

dengan koefisien Thiessennya masing – masing stasiun. Hasil analisis curah

hujan DAS dapat dilihat pada Tabel 4.3 dibawah ini.

Tabel 4.3 Perhitungan Curah Hujan DAS Sengkarang

Stasiun Hujan Luas (Ai)

(km2)

Koefisien

Thiessen(Pi) (%)

Sta Ps.Kletak 21,76 5,65

Sta Karangsari 12,56 3,26

Sta Karanggondang 167,35 43,49

Sta Kutosari 183,14 47,59

Jumlah ( A ) 384,81 100,00

Tahun

Ps.Kletak Karangsari Karanggondang Kutosari Curah Hujan DAS

P1=0,057 P2=0,033 P3=0,435 P4=0,476 Pi =1,00

d1(mm) d2(mm) d3(mm) d4(mm) d = d1.P1 +

d2.P2+...+d4.P4 (mm)

2001 122 145 141 135 137,334

2002 166 155 142 209 175,831

2003 154 167 141 96 121,32

2004 153 140 136 113 126,289

2005 81 110 113 82 96,434

2006 127 171 128 199 163,286

2007 120 275 280 222 243,387

2008 95 125 170 145 152,51

2009 87 120 120 201 156,795

2010 75 231 261 128 186,361

2011 102 84 105 114 108,525

2012 69 76 77 85 80,396

2013 95 192 141 106 123,542

2014 216 174 175 285 229,839

2015 119 100 110 200 153,133

73



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.3 Perhitungan Curah Hujan DAS Sengkarang (lanjutan)

Dari perhitungan curah hujan DAS, dapat digambarkan sebuah grafik

yang menunjukkan hubungan antara waktu (tahun) dengan curah hujan harian

maksimum dari Stasiun Hujan Ps.Kletak, Stasiun Hujan Karangsari, Stasiun

Hujan Karanggondang, dan Stasiun Hujan Kutosari. Grafik tersebut dapat

dilihat pada gambar.

Gambar 4.5 Grafik Hujan Harian Maksimum

Curah hujan pada gambar 4.5 merupakan curah hujan harian

maksimum yang terjadi dengan rentang data dari tahun 2001 sampai dengan

2016. Pada grafik tersebut dapat dilihat curah hujan harian maksimum dari

Tahun

Ps.Kletak Karangsari Karanggondang Kutosari Curah Hujan DAS

P1 0,057 P2 = 0,033 P3 = 0,435 P4 = 0,476 Pi = 1,00

d1 (mm) d2 (mm) d3 (mm) d4 (mm)

d = d1.P1 +

d2.P2+...+d4.P4

(mm)

2016 106 146 137 125 129,955

Rerata 117,938 150,688 148,563 152,813 149,059

Std. Dev 38,789 52,199 53,287 58,873 44,265

Co. Variance 1504,6 2724,8 2839,5 3466,03 1959,4

Co. Kurtosis 1,290 0,927 2,390 -0,222 0,399

Co. Skewness 1,095 0,845 1,577 0,753 0,744

74



Tugas Akhir


HEC-RAS

setiap stasiun hujan. Pada Stasiun Hujan Pesantren Kletak, curah hujan

harian maksimum terjadi pada tahun 2014 yaitu sebesar 216 mm dan yang

paling rendah terjadi pada tahun 2012 yaitu sebesar 69 mm. Pada Stasiun

Hujan Karangsari, curah hujan harian maksimum terjadi pada tahun 2007

yaitu sebesar 275 mm dan yang paling rendah terjadi pada tahun 2012 yaitu

sebesar 76 mm. Pada Stasiun Hujan Karanggondang , curah hujan harian

maksimum terjadi pada tahun 2007 yaitu sebesar 280 mm dan yang paling

rendah terjadi pada tahun 2012 yaitu sebesar 77 mm. Pada Stasiun Hujan

Kutosari, curah hujan harian maksimum terjadi pada tahun 2014 yaitu

sebesar 285 mm dan yang paling rendah terjadi pada tahun 2005 yaitu

sebesar 85 mm. Untuk curah hujan DAS, nilai tertinggi ada pada tahun 2007

yaitu sebesar 243,19 mm, sedangkan nilai terendah pada tahun 2012 yaitu

sebesar 80,32 mm.

4.2.1.1 Perhitungan Data Hujan yang Hilang

Perhitungan data hujan yang hilang digunakan untuk mengisi curah

hujan harian maksimum yang kosong, yaitu data di Stasiun Hujan Kutosari

pada tahun 2001. Berikut perhitungan untuk mencari data hujan yang hilang

dengan menggunakan metode inversed square distance :

Px =

= 134,58 mm

= 135 mm

Dari perhitungan tersebut didapat data hujan harian maksimum pada

tahun 2001 di Stasiun Hujan Kutosari adalah sebesar 135 mm.

1 +

1 +

1

7,362 7,42 6,372

1 +

1 +

1

1442 1452 1222

75



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.2.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana

Perhitungan curah hujan rencana digunakan untuk menghitung

intensitas hujan yang melalui beberapa langkah, yaitu pengukuran dispersi,

pemilihan jenis distribusi dan pengujian kecocokan distribusi.

4.2.2.1 Pengukuran Dispersi

Setelah didapatkan curah hujan area, maka selanjutnya adalah

pengukuran dispersi. Curah hujan DAS atau data hujan harian maksimum

(R24) diurutkan terlebih dahulu mulai dari nilai terbesar ke terkecil atau

sebaliknya. Untuk perhitungan ini dipilih pengurutan dari yang terbesar ke

terkecil. Hitungan statistik dari hujan harian maksimum DAS Sengkarang

dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut ini

Tabel 4.4 Perhitungan Statistik

m

Probabilitas

(P)

P=m/(N+1)

Tahun d

(mm)

Ln d

(mm)

1 0,0588 2007 243,387 5,495

2 0,1176 2014 229,839 5,437

3 0,1765 2010 186,361 5,228

4 0,2353 2002 175,831 5,170

5 0,2941 2006 163,286 5,096

6 0,3529 2009 156,795 5,055

7 0,4118 2015 153,133 5,031

8 0,4706 2008 152,51 5,027

9 0,5294 2001 137,334 4,922

10 0,5882 2016 129,955 4,867

11 0,6471 2004 126,289 4,839

12 0,7059 2013 123,542 4,817

13 0,7647 2003 121,32 4,798

14 0,8235 2011 108,525 4,687

15 0,8824 2005 96,434 4,569

16 0,9412 2012 80,396 4,387

Jumlah Data (N) 16 16

Nilai Rerata (Mean) 149,059 4,964

Nilai Tengah (Median) 144,922 4,975

76



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.4 Perhitungan Statistik (lanjutan)

Standar Deviasi (δx) 44,265 0,294

Koefisisen Skewness (Cs) 0,744 0,001

Koefisien Kurtosis (Ck) 0,399 0,033

Koefisien Variasi (Cv) 0,297 0,059

Penentuan jenis distribusi dilakukan dengan mencocokan parameter

statistik dengan syarat masing-masing jenis distribusi. Hasil pencocokan

parameter statistik dapat dilihat pada Tabel 4.5 dibawah ini.

Tabel 4.5 Syarat Jenis Distribusi

Jenis

Distribusi Syarat

Hasil

Perhitungan Keterangan

Normal Cs ≈ 0

Ck ≈ 3

Cs = 0,744

Ck = 0,399

Tidak

Memenuhi

Log-Normal Cs ≈ 3Cv + (Cv2) = 3

Ck = 5,383

Cs = 0,744

Ck = 0,399

Tidak

Memenuhi

Gumbel Cs ≈ 1,1396

Ck ≈ 5,4002

Cs = 0,744

Ck = 0,399

Tidak

memenuhi

Log-Person III Cs ≠ 0 Cs = 0,744

Ck = 0,399 Memenuhi

Sumber : Adisusanto, 2011

Berdasarkan kecocokan parameter statistik dengan syarat masing-

masing jenis distribusi, maka jenis distribusi yang cocok adalah Log-Person

III. Namun, pemilihan jenis distribusi ini masih harus diuji lagi dengan Uji

Chi-Kuadrat dan Uji-Kolmogorov.

4.2.2.2 Pemilihan Jenis Distribusi

Jenis distribusi yang dihitung dalam penelitian ini adalah Distribusi

Normal, Distribusi Log-Normal, Distribusi Gumbel, dan Distribusi Log-

Person III. Perhitungan distribusi ini bertujuan untuk mencari nilai curah

hujan rencana dengan kala ulang tertentu. Dalam penelitian ini jumlah kala

ulang yang dikehendaki ada 5 yaitu 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun dan

50 tahun. Rumus perhitungan mencari R24 rencana :

XT = μ + KT ∙ σ

77



Tugas Akhir


HEC-RAS

dengan:

XT = curah hujan rencana dengan periode ulang T tahun

KT = nilai faktor frekuensi dengan periode ulang T tahun

μ = nilai rata-rata

σ = deviasi standar nilai variat

Hasil perhitungan curah hujan rencana dengan menggunakan 4

macam distribusi dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut ini.

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Distribusi

T

Kala-

Ulan

g

P(x >=

Xm)

Probabil

itas

Karakteristik Debit (m3/dt) Menurut Probabilitasnya

NORMAL LOG-NORMAL GUMBEL LOG-PEARSON III

XT KT XT KT XT KT XT KT

2 0,5 149,059 0,000 143,167 -0,133 141,787 -0,164 143,162 0,000

5 0,2 186,313 0,842 183,304 0,774 180,905 0,719 183,302 0,842

10 0,1 205,786 1,282 208,581 1,345 206,805 1,305 208,586 1,282

25 0,04 226,552 1,751 239,388 2,041 239,529 2,044 239,407 1,751

50 0,02 239,967 2,054 261,668 2,544 263,806 2,592 261,701 2,054

100 0,01 252,034 2,326 283,474 3,037 287,904 3,137 283,524 2,327

1000 0,001 285,847 3,090 354,756 4,647 367,530 4,936 354,876 3,091

4.2.2.3 Pengujian Kecocokan Distribusi

Pengujian kecocokan distribusi dalam penelitian ini terdiri dari

dua jenis pengujian menggunakan dua metode pengujian yaitu Chi-

Kuadrat dan Smirnov-Kolmogorov.

78



Tugas Akhir


HEC-RAS

1. Uji Chi-Kuadrat

Pengujian dengan uji Chi-kuadrat dimulai dengan

menentukan banyaknya kelas dalam data frekuensi dan derajat

kebebasan.

N (Jumlah data) = 16

K (Jumlah kelas) = 1 + (3,322 × Log n )

= 1 + (3,322 × Log 16)

= 4,8773 ≈ 5 kelas

Ef = 𝑁

𝐾

= 16

5 = 3,200

R (Banyaknya parameter) = 2 (ditetapkan untuk Uji Chi

Kuadrat)

DK (Derajat Kebebasan) = K – (R + 1)

= 5 – (2 +1) = 2

Distribusi χ2 = 0,05

Nilai Chi-Kritik dapat dilihat pada di Tabel 4.7 dibawah ini.

Tabel 4.7 Nilai Chi-Kuadrat Kritik

DK Distribusi χ2

0,99 0,95 0,90 0,80 0,70 0,50 0,30 0,20 0,10 0,05 0,01 0,001

1 ,000157 ,00393 ,0158 ,0642 ,148 ,455 1,074 1,642 2,706 3,841 6,635 10,827

2 ,0201 ,103 ,211 0,446 0,713 1,386 2,408 3,219 4,605 5,991 9,210 13,815

3 ,115 ,352 ,584 1,005 1,424 2,366 3,665 4,642 6,251 7,815 11,345 16,268

4 ,297 ,711 1,064 1,649 2,195 3,357 4,878 5,989 7,779 9,488 13,277 18,465

5 ,554 1,145 1,610 2,343 3,000 4,351 6,064 7,289 9,236 11,070 15,086 20,517

6 ,872 1,635 2,204 1,070 3,828 5,348 7,231 8,558 10,645 12,592 16,812 22,457

7 1,239 2,167 2,833 3,822 4,671 6,346 8,383 9,803 12,017 14,067 18,475 24,322

8 1,646 2,733 3,290 4,594 5,527 7,344 9,524 11,030 13,362 15,507 20,909 26,425

9 2,088 3,325 4,168 5,380 6,393 8,343 10,656 12,242 14,684 16,919 21,666 27,877

10 2,558 3,940 6,179 6,179 7,267 9,342 11,781 13,442 15,987 18,307 23,209 29,588

79



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.7 Nilai Chi-Kuadrat Kritik (Lanjutan)

DK

Distribusi χ2

0,99 0,95 0,90 0,80 0,70 0,50 0,30 0,20 0,10 0,05 0,01 0,001

11 3,053 4,575 5,578 6,989 8,184 10,341 12,899 14,631 17,275 19,675 24,725 31,264

12 3,571 5,226 6,304 7,807 9,034 11,340 14,011 15,812 18,549 21,026 26,217 32,909

13 4,107 5,892 7,042 8,634 9,926 12,340 15,119 16,985 19,812 22,362 27,688 34,528

14 4,660 6,571 7,790 9,467 10,821 13,339 16,222 18,151 21,064 23,685 29,141 36,123

15 5,229 7,261 8,547 10,307 11,721 14,339 17,322 19,311 22,307 24,996 30,578 37,697

16 5,812 7,926 9,312 11,152 12,624 15,338 18,418 20,465 23,542 26,296 32,000 39,252

17 6,408 8,672 10,085 12,002 13,531 16,338 19,511 21,615 24,769 27,587 33,409 40,790

18 7,015 9,390 10,865 12,857 14,440 17,338 20,601 22,760 25,989 28,869 34,805 42,312

19 7,633 10,117 11,651 13,716 15,352 18,338 21,689 23,900 27,204 30,144 36,191 43,820

20 8,260 10,851 12,443 14,578 16,266 19,377 22,775 25,038 28,412 31,410 37,566 45,315

21 8,897 11,501 13,240 15,445 17,182 20,377 23,858 26,171 29,615 32,671 38,932 46,797

22 9,542 12,338 14,041 16,314 18,101 21,337 24,939 27,301 30,813 33,924 40,289 48,268

23 10,196 13,091 14,848 17,187 19,021 22,337 26,018 28,429 32,007 35,172 41,638 49,728

24 10,856 13,848 15,659 18,062 19,943 23,337 27,096 29,553 33,196 36,415 42,980 51,179

Sumber: Harto, 1991

Selanjutnya dilakukan pengujian pada masing-masing jenis

distribusi menggunakan tabel perhitungan Chi-Kuadrat. Suatu jenis

distribusi dapat diterima apabila memenuhi persyaratan nilai Chi-

Kuadrat lebih kecil dari nilai Chi-Kritik.

Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Normal

Proses dan tahapan perhitungan uji chi-kuadrat untuk distribusi normal

dapat dilihat pada tabel 4.8 dibawah ini :

Tabel 4.8 Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Normal

Kelas P(x >= Xm) Ef R24

(mm) Of Ef - Of

( Ef-Of )2 /

Ef

5 0,2 0 < P <= 0,2 3,2 186,313 3 0,2 0,0125

0,4 0,2 < P <= 0,4 3,2 160,273 2 1,2 0,45

0,6 0,4 < P <= 0,6 3,2 137,844 3 0,2 0,0125

0,8 0,6 < P <= 0,8 3,2 111,804 5 1,8 1,0125

0,999 0,8 < P <= 0,999 3,2 12,27 3 0,2 0,0125

16 16 Chi-Kuadrat = 1,5

DK = 2

Chi-Kritik = 5,9914645

80



Tugas Akhir


HEC-RAS

Keterangan:

Chi-Kuadrat = nilai Chi-Kuadrat

P = probabilitas

Ef = banyaknya pengamatan (frekuensi) yang

diharapkan sesuai dengan kelas pembagi

Of = frekuensi yang diketahui pada kelas

pembagi yang sama

d = debit (mm)

Berdasarkan hasil perhitungan dengan distribusi Normal, nilai

Chi-Kuadrat (=1,500) lebih kecil dari nilai Chi-Kritik (=5,991). Maka

distribusi Normal dapat di terima.

Uji Chi – Kuadrat untuk Distribusi Log-Normal

Pengujian Chi-Kuadrat untuk distribusi Log-Normal dapat dilihat

pada Tabel 4.9 dibawah ini.

Tabel 4.9 Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Log-Normal


(mm) Of Ef - Of

( Ef-Of )2

/ Ef

5 0,2 0 < P <= 0,2 3,2 183,304 3 0,2 0,0125

0,4 0,2 < P <= 0,4 3,2 154,224 3 0,2 0,0125

0,6 0,4 < P <= 0,6 3,2 132,903 3 0,2 0,0125

0,8 0,6 < P <= 0,8 3,2 111,819 4 0,8 0,2

0,999 0,8 < P <=0,999 3,2 57,7774 3 0,2 0,0125


DK = 2


Berdasarkan hasil perhitungan dengan distribusi Log

Normal, nilai Chi -Kuadrat (=0,2500) lebih kecil dari nilai Chi-

Kritik (=5,991). Maka distribusi Log- Normal dapat di terima.

81



Tugas Akhir


HEC-RAS

Uji Chi-Kuadrta untuk Distribusi Gumbel

Pengujian Chi-Kuadrat untuk distribusi Gumbel dapat dilihat pada

Tabel 4.10.

Tabel 4.10 Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Gumbel


(mm) Of Ef - Of

( Ef-Of )2

/ Ef

5 0,2 0 < P <= 0,2 3,2 180,905 3 0,2 0,0125

0,4 0,2 < P <= 0,4 3,2 152,321 5 1,8 1,0125

0,6 0,4 < P <= 0,6 3,2 132,155 1 2,2 1,5125

0,8 0,6 < P <= 0,8 3,2 112,713 4 0,8 0,2

0,999 0,8 < P <=0,999 3,2 62,4356 3 0,2 0,0125


DK = 2


Berdasarkan hasil perhitungan dengan distribusi Gumbel,

nilai Chi -Kuadrat (=2,750 ) lebih kecil dari nilai Chi-Kritik

(=5,991). Maka distribusi Log- Normal dapat di terima.

Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Log-Person III

Proses dan tahapan Perhitungan uji Chi-Kuadrat untuk

Distribusi Log-Pearson III dapat dilihat pada Tabel 4.11 dibawah ini.

Tabel 4.11 Uji Chi-Kuadrat untuk Distribusi Log-Pearson III


(mm) Of Ef - Of

( Ef-Of )2

/ Ef

5 0,2 0 < P <= 0,2 3,2 183,302 3 0,2 0,0125

0,4 0,2 < P <= 0,4 3,2 154,218 3 0,2 0,0125

0,6 0,4 < P <= 0,6 3,2 132,898 3 0,2 0,0125

0,8 0,6 < P <= 0,8 3,2 111,818 4 0,8 0,2

0,999 0,8 < P <= 0,999 3,2 57,7969 3 0,2 0,0125


DK = 1

Chi-Kritik = 5,991

82



Tugas Akhir


HEC-RAS

Berdasarkan hasil perhitungan dengan distribusi Log-Person

III, nilai Chi -Kuadrat (=0,2500 ) lebih kecil dari nilai Chi-Kritik

(=5,991). Maka distribusi Log-Person III dapat di terima.

2. Uji Smirnov – Kolmogorov

Langkah awal yang dilakukan dalam pengujian Smirnov

Kolmogorov yaitu dengan mencari nilai distribusi kritis (Δcr)

dengan mencocokkan jumlah data (n) dan derajat kepastian (α)

dengan menggunakan Tabel 4.12 Nilai Distribusi Kritis (Δcr).

Tabel 4.12 Nilai Kritik Δ untuk Tes Smirnov Kolmogorov

α

n 1 0,2 0,1 0,05 0,01 0

0 0,9000 0,9000 0,9500 0,9800 0,9900 0,9900

1 0,9000 0,9000 0,9500 0,9800 0,9900 0,9900

2 0,6800 0,6800 0,7800 0,8400 0,9300 0,9300

3 0,5600 0,5600 0,6400 0,7100 0,8300 0,8300

4 0,4900 0,4900 0,5600 0,6200 0,7300 0,7300

5 0,4500 0,4500 0,5100 0,5600 0,6700 0,6700

6 0,4100 0,4100 0,4700 0,5200 0,6200 0,6200

7 0,3800 0,3800 0,4400 0,4900 0,5800 0,5800

8 0,3600 0,3600 0,4100 0,4600 0,5400 0,5400

9 0,3400 0,3400 0,3900 0,4300 0,5100 0,5100

10 0,3200 0,3200 0,3700 0,4100 0,4900 0,4900

11 0,3100 0,3100 0,3500 0,3900 0,4700 0,4700

12 0,3000 0,3000 0,3400 0,3800 0,4500 0,4500

13 0,2800 0,2800 0,3200 0,3600 0,4300 0,4300

14 0,2700 0,2700 0,3100 0,3500 0,4200 0,4200

15 0,2700 0,2700 0,3000 0,3400 0,4000 0,4000

16 0,2600 0,2600 0,3000 0,3300 0,3900 0,3900

17 0,2500 0,2500 0,2900 0,3200 0,3800 0,3800

18 0,2400 0,2400 0,2800 0,3100 0,3700 0,3700

19 0,2400 0,2400 0,2700 0,3000 0,3600 0,3600

20 0,2300 0,2300 0,2600 0,2900 0,3500 0,3500

21 0,226 0,2260 0,2560 0,2840 0,3440 0,3440

25 0,2100 0,2100 0,2400 0,2600 0,3200 0,3200

30 0,1900 0,1900 0,2200 0,2400 0,2900 0,2900

35 0,1800 0,1800 0,2100 0,2300 0,2700 0,2700

40 0,1700 0,1700 0,1900 0,2100 0,2500 0,2500

45 0,1600 0,1600 0,1800 0,2000 0,2400 0,2400

50 0,1500 0,1500 0,1700 0,1900 0,2300 0,2300

83



Tugas Akhir


HEC-RAS

Berdasarkan Tabel 4.12 dapat ditentukan nilai nilai Δ

Kritiknya adalah 0,3300 dengan jumlah data pada perhitungan ada

16 dan α = 0,05.

Perhitungan uji kecocokan distribusi dengan metode

Smirnov-Kolmogorov dapat dilihat pada Tabel 4.13

Tabel 4.13 Perhitungan Uji Kecocokan Sebaran Smirnov-Kolmogorov

Keterangan:

m = Peringkat

P = Peluang di lapangan

Do = Selisih peluang lapangan dengan peluang teoritis

R24

(mm) m

P =

m/(N+1)

NORMAL LOG-NORMAL GUMBEL

LOG-PEARSON

III

P(x >=

Xm) Do

P(x >=

Xm) Do

P(x>=

Xm) Do

P(x>=

Xm) Do

243,387 1 0,0588 0,0165 0,0423 0,0354 0,0235 0,0358 0,0230 0,0354 0,0234

229,839 2 0,1176 0,0340 0,0836 0,0535 0,0642 0,0526 0,0650 0,0535 0,0641

186,361 3 0,1765 0,1997 0,0232 0,1846 0,0081 0,1735 0,0030 0,1846 0,0081

175,831 4 0,2353 0,2726 0,0374 0,2420 0,0067 0,2278 0,0075 0,2420 0,0067

163,286 5 0,2941 0,3739 0,0798 0,3272 0,0330 0,3105 0,0164 0,3271 0,0330

156,795 6 0,3529 0,4306 0,0777 0,3784 0,0255 0,3616 0,0086 0,3784 0,0254

153,133 7 0,4118 0,4633 0,0516 0,4094 0,0024 0,3928 0,0189 0,4093 0,0024

152,51 8 0,4706 0,4689 0,0017 0,4148 0,0558 0,3983 0,0723 0,4147 0,0559

137,334 9 0,5294 0,6044 0,0750 0,5563 0,0269 0,5455 0,0161 0,5563 0,0269

129,955 10 0,5882 0,6670 0,0787 0,6292 0,0410 0,6234 0,0352 0,6292 0,0409

126,289 11 0,6471 0,6965 0,0495 0,6654 0,0183 0,6624 0,0154 0,6653 0,0183

123,542 12 0,7059 0,7178 0,0120 0,6922 0,0137 0,6915 0,0144 0,6922 0,0137

121,32 13 0,7647 0,7346 0,0302 0,7136 0,0511 0,7147 0,0500 0,7136 0,0512

108,525 14 0,8235 0,8201 0,0034 0,8273 0,0037 0,8375 0,0140 0,8273 0,0037

96,434 15 0,8824 0,8828 0,0004 0,9108 0,0284 0,9242 0,0418 0,9108 0,0285

80,396 16 0,9412 0,9396 0,0016 0,9753 0,0341 0,9835 0,0423 0,9753 0,0341

Δcr = 0,33 0,08364 0,06417 0,0723 0,06415

Diterima Diterima Diterima Diterima

84



Tugas Akhir


HEC-RAS

Dari keempat jenis distribusi, hasil terbaik dalam uji

Smirnov Kolmogorov adalah distribusi Log-Pearson III dengan nilai

Δcr 0,3300 dan nilai Δmax 0,06415.

Berdasarkan pengujian kecocokan yang telah

dilakukan menggunakan metode Chi-Kuadrat dan Smirnov

Kolmogorov, maka jenis distribusi yang terbaik adalah distribusi

Log-Person III yang dapat digunakan untuk menganalisa distribusi

hujan jam-jaman.

4.2.2.4. Perhitungan Distribusi Hujan Jam-jaman

Setelah melalui tahapan pengujian maka dapat diketahui

bahwa distribusi Log-Person III merupakan distribusi yang cocok dan

didapatkan hasil perhitungan periode kala ulang hujan harian maksimum

pada DAS Sengkarang, dan diperoleh nilai XT sebagai periode ulang

hujan harian maksimum.

Periode ulang yang digunakan berjumlah adalah periode ulang 2

tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun dan 50 tahun. Hasil periode ulang

hujan harian maksimum dapat dilihat pada Tabel 4.14 dibawah ini:

Tabel 4.14 Periode Ulang Hujan Harian Maksimum pada DAS Sengkarang

T XT

2 143,1616

5 183,3021

10 208,5865

25 239,4074

50 261,7013

Nilai periode ulang (XT) yang telah didapatkan digunakan untuk

menghitung intensitas curah hujan (i) dengan menggunakan metode

Mononobe. Dalam mencari intensitas curah hujan digunakan metode

Mononobe dengan periode ulang 2 tahun (Tabel 4.15), 5 tahun (Tabel

4.17), 10 tahun (Tabel 4.21), 25 tahun (Tabel 4.21) dan 50 tahun (Tabel

85



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.23) dengan nilai durasi curah hujan (t) menggunakan jam ke-1 sampai

dengan jam ke-6.

Tabel 4.15 Perhitungan Distribusi Hujan Jam-Jaman Periode Ulang 2 Tahun

Hasil dari nilai distribusi hujan jam-jaman tersebut bila dijumlahkan

akan menghasilkan nilai yang sama dengan nilai X2. Nilai dari distribusi

hujan jam-jaman dapat dilihat pada Tabel 4.16.

Tabel 4.16 Nilai Distribusi Hujan Jam-jaman Periode Ulang 2 Tahun

Perhitungan distribusi hujan jam-jaman ini dilakukan untuk

mendapatkan hietograf berupa variabel yang akan digunakan ke dalam

Time Series pada HEC-HMS. Grafik hietograf dapat dilihat pada gambar

di bawah ini:

T i

Distribusi hujan jam-jaman mm %

1 49,631 21,772 45,413

2 31,266 13,715 28,609

3 23,860 10,467 21,832

4 19,696 8,640 18,022

5 16,974 7,446 15,531

6 15,031 6,594 13,754

Σ 156,458 Σ 143,162

T

Distribusi hujan

jam-jaman

5 15,531

3 21,832

1 45,413

2 28,609

4 18,022

6 13,754

Σ 143,162

86



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.6 Grafik Distribusi Hujan Jam-jaman (Hietograf) 2 Tahun

Gambar 4.6 menunjukan distribusi hujan jam-jaman maksimum

periode ulang 2 tahun terletak pada jam pertama sebesar 45,413 mm

sedangkan untuk distribusi hujan jam-jaman minimumnya sebesar 13,754

mm yang terletak pada jam ke enam.




hujan jam-jaman dapat dilihat pada Tabel 4.18 di bawah ini:

T i


1 63,547 27,877 58,147

2 40,032 17,561 36,630

3 30,550 13,402 27,954

4 25,219 11,063 23,076

5 21,733 9,534 19,886

6 19,246 8,443 17,610

Σ 200,327 Σ 183,302

Jam ke 1

Jam ke 3 Jam ke 4

Jam ke 2

Jam ke 5 Jam ke 6

87



Tugas Akhir


HEC-RAS




Time Series pada HEC-HMS. Grafik hietograf dapat dilihat pada Gambar

4.7.






T

Distribusi Hujan

Jam-jaman

5 19,886

3 27,954

1 58,147

2 36,630

4 23,076

6 17,610

Σ 183,302

Jam ke 5

Jam ke 3

Jam ke 1

Jam ke 2

Jam ke 4 Jam ke 6

88



Tugas Akhir


HEC-RAS









4.8.

T i


1 72,313 31,722 66,167

2 45,554 19,983 41,683

3 34,764 15,250 31,810

4 28,697 12,589 26,259

5 24,731 10,849 22,629

6 21,900 9,607 20,039

Σ 227,960 Σ 208,586

T

Distribusi Hujan

Jam-jaman

5 22,629

3 31,810

1 66,167

2 41,683

4 26,259

6 20,039

Σ 208,586

89



Tugas Akhir


HEC-RAS










T i


1 82,998 31,722 75,944

2 52,285 19,983 47,842

3 39,901 15,250 36,510

4 32,938 12,589 30,138

5 28,385 10,849 25,973

6 25,136 9,607 23,000

Σ 261,643 Σ 239,407

Jam ke 5

Jam ke 3

Jam ke 1

Jam ke 2

Jam ke 4 Jam ke 6

90



Tugas Akhir


HEC-RAS





4.9.






T

Distribusi Hujan

Jam-jaman

5 25,973

3 36,510

1 75,944

2 47,842

4 30,138

6 23,000

Σ 239,407

Jam ke 5

Jam ke 3

Jam ke 1

Jam ke 2

Jam ke 4 Jam ke 6

91



Tugas Akhir


HEC-RAS








Time Series pada HEC-HMS. Grafik hietograf dapat dilihat pada gambar

4.10 di bawah ini:

T i


1 90,727 31,722 83,016

2 57,154 19,983 52,297

3 43,617 15,250 39,910

4 36,005 12,589 32,945

5 31,028 10,849 28,391

6 27,477 9,607 25,142

Σ 286,008 Σ 261,701

T

Distribusi Hujan

Jam-jaman

5 28,391

3 39,910

1 83,016

2 52,297

4 32,945

6 25,142

Σ 261,701

92



Tugas Akhir


HEC-RAS



periode ulang 50. tahun terletak pada jam pertama sebesar 83,016 mm



Setelah mendapatkan nilai distribusi hujan jam-jaman dengan

periode ulang 2,5,10,25, dan 50 tahun. Maka didapat grafik hidrograf untuk

menunjukan hubungan antara waktu dan aliran (debit).

Gambar 4.11 Grafik Hidrograf Hujan Periode Ulang 2 Tahun

Jam ke 5

Jam ke 3

Jam ke 1

Jam ke 2

Jam ke 4 Jam ke 6

m3/s

93



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.12 Grafik Hidrograf Periode Ulang 5 Tahun



m3/s

m

3 /s

m3/s

94



Tugas Akhir


HEC-RAS


4.3 Pemodelan HEC-HMS

Pemodelan HEC-HMS ini mempunyai langkah-langkah dalam

melakukan pemodelan yaitu input data, analisis terhadap parameter model

dan kalibrasi pada hidrograf aliran agar debit simulasi tidak jauh beda

dengan debit dilapangan.

4.3.1. Input Data

Dalam melakukan pemodelan HEC-HMS diperlukan input data

terhadap beberapa component yang terdapat pada pemodelan tersebut.

Component tersebut diantaranya adalah: Basin Model, Control

Specification, dan Time Series Data.

1. Basin Model

Input data yang digunakan dalam Basin Model adalah peta SubDAS

Sengkarang sebagai background pada HEC-HMS. Peta tersebut berguna

untuk membantu posisi penempatan elemen-elemen hidrologi pada

Basin Model. Elemen-elemen tersebut adalah subbasin yang merupakan

simbol dan fungsi dari SubDAS, junction yang merupakan simbol dan

fungsi dari titik kontrol, serta reach yang merupakan simbol dan fungsi

m3 /s

95



Tugas Akhir


HEC-RAS

dari sungai sebagai penghubung antar junction. Gambar dari Basin

Model DAS Sengkarang dapat dilihat pada Gambar 4.16.

Gambar 4.16 Basin Model DAS Sengkarang

Luas dari SubDAS yang telah didapatkan sebelumnya melalui

software ArcMap di input ke dalam tabel subbasin area. Luasan

SubDAS tersebut di input dalam satuan km2 untuk setiap datanya. Hasil

dari input data tersebut dapat dilihat pada gambar sebagai berikut:

96



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.17 Hasil Input Data SubBasin Area DAS Sengkarang

2. Meteorologic Model

Data yang digunakan dalam input data Meteorologic Model adalah

data Specified Hyetograph yang didapatkan dari Time Series Data, dan

data tersebut digunakan untuk seluruh SubDAS yang ada.

3. Control Specification

Control Specification merupakan waktu berlangsungnya simulasi

dalam software HEC-HMS. Waktu yang digunakan pada simulasi ini

adalah tanggal dimana terjadi banjir pada Bendungan Pesantren Kletak

tertinggi. Simulasi ini dilakukan pada tahun 1993 dengan interval waktu

30 menit selama 24 jam.

4. Time Series Data

Input Data yang digunakan pada Time Series Data merupakan data

Precipitation Gages dari data distribusi hujan jam-jaman yang telah

dihitung sebelumnya. Data curah hujan diinput dengan jangka waktu 24

97



Tugas Akhir


HEC-RAS

jam dan dengan interval 30 menit Hasil input data Time Series Data

dapat dilihat pada Tabel 4.25 sampai dengan Tabel 4.30.

Tabel 4.25 Precipitation Gage Kalibrasi tahun 1993

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

0:30 10.898 6:30 0 12:30 0 18:30 0

1:00 11.613 7:00 0 13:00 0 19:00 0

1:30 14.731 7:30 0 13:30 0 19:30 0

2:00 18.435 8:00 0 14:00 0 20:00 0

2:30 25.914 8:30 0 14:30 0 20:30 0

3:00 53.904 9:00 0 15:00 0 21:00 0

3:30 33.957 9:30 0 15:30 0 21:30 0

4:00 21.392 10:00 0 16:00 0 22:00 0

4:30 16.325 10:30 0 16:30 0 22:30 0

5:00 13.476 11:00 0 17:00 0 23:00 0

5:30 11.613 11:30 0 17:30 0 23:30 0

6:00 10.284 12:00 0 18:00 0 0:00 0

Tabel 4.26 Precipitation Gage Periode 2 Tahun

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

0:30 6,410 6:30 0 12:30 0 18:30 0

1:00 6,831 7:00 0 13:00 0 19:00 0

1:30 8,665 7:30 0 13:30 0 19:30 0

2:00 10,843 8:00 0 14:00 0 20:00 0

2:30 15,243 8:30 0 14:30 0 20:30 0

3:00 31,706 9:00 0 15:00 0 21:00 0

3:30 19,974 9:30 0 15:30 0 21:30 0

4:00 12,583 10:00 0 16:00 0 22:00 0

4:30 9,602 10:30 0 16:30 0 22:30 0

5:00 7,927 11:00 0 17:00 0 23:00 0

5:30 6,831 11:30 0 17:30 0 23:30 0

6:00 6,049 12:00 0 18:00 0 24:00 0

98



Tugas Akhir


HEC-RAS


Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

0:30 8,208 6:30 0 12:30 0 18:30 0

1:00 8,746 7:00 0 13:00 0 19:00 0

1:30 11,094 7:30 0 13:30 0 19:30 0

2:00 13,884 8:00 0 14:00 0 20:00 0

2:30 19,517 8:30 0 14:30 0 20:30 0

3:00 40,597 9:00 0 15:00 0 21:00 0

3:30 25,574 9:30 0 15:30 0 21:30 0

4:00 16,111 10:00 0 16:00 0 22:00 0

4:30 12,295 10:30 0 16:30 0 22:30 0

5:00 10,149 11:00 0 17:00 0 23:00 0

5:30 8,746 11:30 0 17:30 0 23:30 0

6:00 7,745 12:00 0 18:00 0 0:00 0


Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

0:30 9,340 6:30 0 12:30 0 18:30 0

1:00 9,953 7:00 0 13:00 0 19:00 0

1:30 12,624 7:30 0 13:30 0 19:30 0

2:00 15,799 8:00 0 14:00 0 20:00 0

2:30 22,209 8:30 0 14:30 0 20:30 0

3:00 46,196 9:00 0 15:00 0 21:00 0

3:30 29,102 9:30 0 15:30 0 21:30 0

4:00 18,333 10:00 0 16:00 0 22:00 0

4:30 13,991 10:30 0 16:30 0 22:30 0

5:00 11,549 11:00 0 17:00 0 23:00 0

5:30 9,953 11:30 0 17:30 0 23:30 0

6:00 8,814 12:00 0 18:00 0 0:00 0

99



Tugas Akhir


HEC-RAS


Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

0:30 10,720 6:30 0 12:30 0 18:30 0

1:00 11,423 7:00 0 13:00 0 19:00 0

1:30 14,490 7:30 0 13:30 0 19:30 0

2:00 18,133 8:00 0 14:00 0 20:00 0

2:30 25,490 8:30 0 14:30 0 20:30 0

3:00 53,022 9:00 0 15:00 0 21:00 0

3:30 33,402 9:30 0 15:30 0 21:30 0

4:00 21,042 10:00 0 16:00 0 22:00 0

4:30 16,058 10:30 0 16:30 0 22:30 0

5:00 13,256 11:00 0 17:00 0 23:00 0

5:30 11,423 11:30 0 17:30 0 23:30 0

6:00 10,116 12:00 0 18:00 0 0:00 0


Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

Waktu

(Jam)

Curah

Hujan

(mm)

0:30 11,718 6:30 0 12:30 0 18:30 0

1:00 12,487 7:00 0 13:00 0 19:00 0

1:30 15,839 7:30 0 13:30 0 19:30 0

2:00 19,822 8:00 0 14:00 0 20:00 0

2:30 27,864 8:30 0 14:30 0 20:30 0

3:00 57,960 9:00 0 15:00 0 21:00 0

3:30 36,512 9:30 0 15:30 0 21:30 0

4:00 23,001 10:00 0 16:00 0 22:00 0

4:30 17,553 10:30 0 16:30 0 22:30 0

5:00 14,490 11:00 0 17:00 0 23:00 0

5:30 12,487 11:30 0 17:30 0 23:30 0

6:00 11,058 12:00 0 18:00 0 0:00 0

4.3.2. Permodelan Parameter HEC-HMS

Permodelan parameter merupakan input data model dengan metode

tertentu yang digunakan. Dalam kajian ini terdapat tiga parameter yang

digunakan, yaitu: Loss, Transform, dan Routing. Dalam model tersebut ada

100



Tugas Akhir


HEC-RAS

beberapa metode yang dapat digunakan. Metode yang digunakan untuk

model tersebut dalam kajian ini dapat dilihat pada Tabel 4.31.

Tabel 4.31 Model dan Metode Parameter HEC-HMS

1. Parameter Loss Model (SCS Curve Number)

Dalam Parameter Loss Model (SCS Curve Number) terdapat tiga

nilai parameter yang di input, yaitu: Curve Number (CN), Impervious,

dan Initial Abstraction. Nilai parameter yang digunakan tersebut

didapatkan berdasarkan perhitungan dan pengolahan melalui software

ArcMap.

Gambar 4.18 Hasil Input Data Curve Number

Model Metode

Loss SCS Curve Number

Transform SCS Unit Hydrograph

Routing Lag

101



Tugas Akhir


HEC-RAS

2. Parameter Transform Model (SCS Unit Hydrograph Method)

Dalam parameter ini digunakan nilai Lag Time untuk setiap SubDAS

yang terdapat pada DAS Sengkarang. Nilai tersebut didapatkan

berdasarkan hasil perhitungan menggunakan panjang aliran sungai,

angka kemiringan sungai, dan CN dari setiap SubDAS. Contoh

perhitungan nilai Lag Time untuk Parameter Transfrom Model (SCS

Unit Hydrograph Method) adalah sebagai berikut:

Gambar 4.19 Hasil Input Data SCS Unit Hydrograph Method

3. Parameter Routing dengan Metode Lag

Input data yang dilakukan dalam parameter ini merupakan data Lag

pada reach yang terdapat pada DAS Sengkarang. Data Lag didapatkan

berdasarkan estimasi perhitungan dengan rumus sebagai berikut:

102



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.20 Hasil Input Data Lag Time

4.3.3 Hasil Output Simulasi HEC-HMS

Setelah dilakukan seluruh tahapan dalam software HEC-HMS, maka

dilakukan simulation run sehingga mendapatkan data output berupa peak

discharge (debit puncak). Hasil output dari simulasi HEC-HMS dapat

dilihat pada Tabel dan Gambar berikut:

Gambar 4.21 Hasil Simulasi Debit Puncak DAS Sengkarang Periode 2 Tahun

103



Tugas Akhir


HEC-RAS




104



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.25 Hasil Simulasi Debit Puncak DAS Sengkarang 50 Tahun

Berikut hasil nilai parameter-parameter yang sudah diinput dan

dilakukan simulasi Run pada HEC-HMS:

Tabel 4.32 Debit Banjir Rencana Sungai Sengkarang

4.4 Kalibrasi

Kalibrasi pada curve number (CN) digunakan untuk dilakukan untuk

membandingkan data hasil simulasi dengan data lapangan dan bertujuan

agar data simulasi mendekati data lapangan. Jika hasil simulasi lapangan

belum mendekati hasil di lapangan, maka nilai CN dirubah sesuai dengan

keadaan aslinya hingga hasil simulasi mendekati data di lapangan. Data

simulasi maupun lapangan yang dijadikan perbandingan merupakan nilai

debit puncak pada saat terjadi banjir pada tahun 1993. Nilai debit puncak di

lapangan yaitu sebesar 1027.345 m3/s. Nilai tersebut didapat dari

perhitungan berikut ini :

Periode Debit Banjir

Periode 2 Tahunan 322.8 m3/s





105



Tugas Akhir


HEC-RAS

B = 113 m ( lebar bendung )

m = 2,3 m ( ketinggian mercu bendung)

H = 2,5 m ( ketinggian tumpahan )

Q = (m x B) x H3/2

= ( 2,3 x 113 ) x 2,53/2

= 1027, 345 m3/s

Hasil dari simulasi DAS Sengkarang pada tahun 1993 dapat dilihat

pada tabel 4.33 dibawah ini :

Tabel 4.33 Hasil Simulasi DAS Sengkarang

Waktu

(Jam)

Debit

(m3/s)

Waktu

(Jam)

Debit

(m3/s)

Waktu

(Jam)

Debit

(m3/s)

Waktu

(Jam)

Debit

(m3/s)

0:30 0 6:30 948.9 12:30 0 18:30 0

1:00 11.5 7:00 771.2 13:00 0 19:00 0

1:30 26.9 7:30 607.8 13:30 0 19:30 0

2:00 41.6 8:00 441.0 14:00 0 20:00 0

2:30 59.2 8:30 262.5 14:30 0 20:30 0

3:00 102.8 9:00 118.9 15:00 0 21:00 0

3:30 267.5 9:30 36.9 15:30 0 21:30 0

4:00 470.4 10:00 7.5 16:00 0 22:00 0

4:30 705.6 10:30 1.1 16:30 0 22:30 0

5:00 951.5 11:00 0.1 17:00 0 23:00 0

5:30 1089.7 11:30 0 17:30 0 23:30 0

6:00 1070.0 12:00 0 18:00 0 0:00 0

Debit puncak hasil simulasi dari DAS Sebgkarang pada tahun 1993

dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

106



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.26 Hasil Simulasi Debit DAS Sengkarang pada Tahun 1993

Setelah didapatkan hasil simulasi berupa debit puncak sebesar

11089,7 m3/s. maka dilakukan pengujian Root Mean Square Error (RMSE)

untuk mengetahui angka kesalahan pada perbandingan antara data hasil

simulasi dan data lapangan. Perhitungan RMSE untuk kalibrasi adalah

sebagai berikut:

RMSE = √1

n∑ (

y2−y1

y2)2𝑛

𝑖=1

RMSE =√1

1× (

1089,7−1027,345

1089,7)2

RMSE = 0,05722 × 100 %

= 5,722 %

Setelah dilakukan perhitungan RMSE maka dapat diketahui bahwa

angka error kalibrasi data hasil simulasi dengan data lapangan sebesar

5,722%. Nilai tersebut dapat diterima karena kurang dari 10% .Berdasarkan

hasil tersebut nilai parameter dianggap hampir sesuai dengan kondisi di

lapangan.

107



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.4.1. Hubungan antara Ketinggian Muka Air dan Debit

Berdasarkan ketinggian muka air diatas mercu bendung,

maka didapat debit di lapangan. Ketinggian muka air tersebut dicatat

setiap hari oleh petugas Pos Pantau Bendung Pesantren Kletak.

Laporan pemantauan debit banjir dapat dilihat pada gambar 4.22

dibawah ini.

Gambar 4.27 Laporan Pemantauan Debit Banjir Bendung Pesantren Kletak

Sumber : Pos Pantau Bendung Pesantren Kletak (2018)

Dari laporan pemantuan debit banjir Bendung Pesantren

Kletak pada tanggal 04 Februari 2014 tercatat muka air tertinggi

pada ketinggian 1.85 m dan debit sebesar 653.959 m3/s.Ketinggian

muka air normal yaitu dibawah 1m sedangkan untuk ketinggian

lebih dari 1m dikatagorikan sebagai debit banjir.

108



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.34 menunjukan ketinggian muka air diatas bendung

dengan debit di Bendung Pesantren Kletak.

Tabel 4.34 Tabel Debit Tumpah Bendung Pesantren Kletak

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

0.01 0.260 0.33 49.269 0.65 136.200

0.02 0.735 0.34 51.526 0.66 139.355

0.03 1.350 0.35 53.816 0.67 142.534

0.04 2.079 0.36 56.138 0.68 145.737

0.05 2.906 0.37 58.494 0.69 148.964

0.06 3.820 0.38 60.881 0.7 152.214

0.07 4.813 0.39 63.300 0.71 155.487

0.08 5.881 0.4 65.750 0.72 158.783

0.09 7.017 0.41 68.231 0.73 162.103

0.1 8.219 0.42 70.742 0.74 165.445

0.11 9.482 0.43 73.284 0.75 168.810

0.12 10.804 0.44 75.855 0.76 172.197

0.13 12.182 0.45 78.456 0.77 175.607

0.14 13.614 0.46 81.085 0.78 179.039

0.15 15.099 0.47 83.744 0.79 182.493

0.16 16.634 0.48 86.431 0.8 185.969

0.17 18.217 0.49 89.146 0.81 189.467

0.18 19.848 0.5 91.889 0.82 192.987

0.19 21.525 0.51 94.659 0.83 196.528

0.2 23.246 0.52 97.457 0.84 200.090

0.21 25.011 0.53 100.281 0.85 203.674

0.22 26.819 0.54 103.133 0.86 207.278

0.23 28.668 0.55 106.011 0.87 210.904

0.24 30.558 0.56 108.915 0.88 214.551

0.25 32.488 0.57 111.846 0.89 218.218

0.26 34.456 0.58 114.802 0.9 221.907

0.27 36.463 0.59 117.783 0.91 225.615

0.28 38.507 0.6 120.791 0.92 229.344

0.29 40.589 0.61 123.823 0.93 233.094

0.3 42.706 0.62 126.880 0.94 236.863

0.31 44.859 0.63 129.962 0.95 240.653

0.32 47.047 0.64 133.069 0.96 244.463


109



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.34 Tabel Debit Tumpah Bendung Pesantren Kletak (lanjutan)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

0.97 248.293 1.32 394.155 1.67 560.894

0.98 252.142 1.33 398.643 1.68 565.940

0.99 256.011 1.34 403.147 1.69 571.000

1 259.900 1.35 407.668 1.7 576.076

1.01 263.808 1.36 412.206 1.71 581.166

1.02 267.736 1.37 416.761 1.72 586.272

1.03 271.683 1.38 421.332 1.73 591.392

1.04 275.649 1.39 425.920 1.74 596.527

1.05 279.634 1.4 430.525 1.75 601.677

1.06 283.638 1.41 435.146 1.76 606.842

1.07 287.662 1.42 439.783 1.77 612.021

1.08 291.704 1.43 444.437 1.78 617.215

1.09 295.764 1.44 449.107 1.79 622.423

1.1 299.844 1.45 453.794 1.8 627.646

1.11 303.942 1.46 458.496 1.81 632.884

1.12 308.059 1.47 463.215 1.82 638.136

1.13 312.194 1.48 467.949 1.83 643.403

1.14 316.347 1.49 472.700 1.84 648.684

1.15 320.518 1.5 477.467 1.85 653.979

1.16 324.708 1.51 482.249 1.86 659.289

1.17 328.916 1.52 487.048 1.87 664.613

1.18 333.142 1.53 491.862 1.88 669.951

1.19 337.386 1.54 496.692 1.89 675.303

1.2 341.647 1.55 501.538 1.9 680.670

1.21 345.927 1.56 506.399 1.91 686.051

1.22 350.224 1.57 511.276 1.92 691.446

1.23 354.539 1.58 516.169 1.93 696.855

1.24 358.871 1.59 521.077 1.94 702.278

1.25 363.221 1.6 526.001 1.95 707.715

1.26 367.589 1.61 530.940 1.96 713.166

1.27 371.973 1.62 535.894 1.97 718.630

1.28 376.375 1.63 540.864 1.98 724.109

1.29 380.795 1.64 545.848 1.99 729.602

1.3 385.231 1.65 550.849 2 735.108

1.31 389.685 1.66 555.864 2.01 740.628


110



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.34 Tabel Debit Tumpah Bendung Pesantren Kletak (lanjutan)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

Tinggi

Tumpah

(m)

Debit

(m3/s)

2.02 746.162 2.37 948.263 2.72 1165.896

2.03 751.710 2.38 954.271 2.73 1172.331

2.04 757.271 2.39 960.292 2.74 1178.778

2.05 762.846 2.4 966.325 2.75 1185.237

2.06 768.435 2.41 972.371 2.76 1191.708

2.07 774.037 2.42 978.429 2.77 1198.191

2.08 779.653 2.43 984.500 2.78 1204.685

2.09 785.282 2.44 990.583 2.79 1211.191

2.1 790.925 2.45 996.679 2.8 1217.708

2.11 796.581 2.46 1002.788 2.81 1224.238

2.12 802.251 2.47 1008.908 2.82 1230.779

2.13 807.934 2.48 1015.042 2.83 1237.331

2.14 813.630 2.49 1021.187 2.84 1243.895

2.15 819.340 2.5 1027.345 2.85 1250.471

2.16 825.063 2.51 1033.515 2.86 1257.058

2.17 830.799 2.52 1039.698 2.87 1263.657

2.18 836.548 2.53 1045.893 2.88 1270.267

2.19 842.311 2.54 1052.100 2.89 1276.889

2.2 848.087 2.55 1058.319 2.9 1283.522

2.21 853.876 2.56 1064.550 2.91 1290.167

2.22 859.678 2.57 1070.794 2.92 1296.823

2.23 865.493 2.58 1077.050 2.93 1303.490

2.24 871.321 2.59 1083.318 2.94 1310.169

2.25 877.163 2.6 1089.598 2.95 1316.859

2.26 883.017 2.61 1095.890 2.96 1323.561

2.27 888.884 2.62 1102.194 2.97 1330.274

2.28 894.764 2.63 1108.511 2.98 1336.998

2.29 900.657 2.64 1114.839 2.99 1343.733

2.3 906.563 2.65 1121.179 3 1350.480

2.31 912.482 2.66 1127.532

2.32 918.413 2.67 1133.896

2.33 924.358 2.68 1140.272

2.34 930.315 2.69 1146.660

2.35 936.285 2.7 1153.060

2.36 942.268 2.71 1159.472


111



Tugas Akhir


HEC-RAS

Dari Tabel 4.34 diatas didapatkan grafik hubungan antara tinggi

muka air diatas mercu bendung dengan debit, yang ditunjukan gambar

4.28 dibawah ini.

Gambar 4.28 Grafik Hubungan antara Tinggi Muka Air diatas Mercu Bendung dengan

Debit

Dari grafik hubungan tinggi muka air diatas mercu bendung dengan

debit, dapat diketahui bahwa tinggi tumpahan berbanding lurus dengan

besarnya debit di lapangan, sehingga semakin tinggi muka air diatas

bendung semakin besar debit yang terjadi.

3; 1.350

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

De

bit

(m

3/s

)

Tinggi Tumpahan (m)

Grafit Hubungan antara Tinggi Muka Air

diatas Mercu Bendung dengan Debit

112



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.5 Pemodelan HEC-RAS

Dalam tahapan pemodelan menggunakan software HEC-RAS

dilakukan beberapa langkah dalam proses pemodelan tersebut, yaitu input

data, menampilkan hasil pemodelan, dan memberikan pertimbangan perlu

tidaknya perbaikan penampang.

4.5.1 Input Data

Dalam tahapan pemodelan menggunakan software HEC-RAS

dilakukan beberapa langkah dalam proses pemodelan tersebut, yaitu data

geometri dan data debit sungai.

1. Geometri Data

Input data yang digunakan dalam geometri yang diperlukan, yang

terdiri alur sungai (river reach) dan cross section. Data geometri

dimasukan dengan memilih Geometric Data pada menu edit pada

jendela utama.

Menggaambarkan Skema Alur Sungai

Langkah pertama dalam memasukan data geometri adalah

menggambar alur sungai sesuai dengan kondisi di lapangan. Ini

dilakukan garis demi garis, dengan menekan tombol River Reach

dan kemudian menggambar alur dari hulu ke hilir (dalam arah

positif). Setelah alur digambar, masukkan nama sungai.

Gambar 4.29 Skema Alur Sungai

113



Tugas Akhir


HEC-RAS

Memasukan Data Cross Section

Setelah membuat alur sungai, selanjutnya memasukan data

cross-section seperti pada Gambar 4.29. Tekan tombol

Cross Section akan memunculkan editor cross section dan

memasukan data yang diperlukan antara lain: Cross Section

X-Y Coordinates, jarak antar bantaran LOB Channel ROB,

koefisien kekasaran manning, main channel bank stasion,

dan koefisien kontraksi dan ekspansi.

Gambar 4.30 Cross Section Data

2. Data Debit Rencana

Setelah semua data geometri dimasukkan, langkah

selanjutnya adalah Input data debit rencana dengan periode ulang 2

tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun dan 50 tahun. Gambar data input

debit rencana dapat dilihat pada Gambar 4.31

114



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.31 Input Data Debit Rencana

4.5.2 Hasil Output Pemodelan HEC-RAS

Setelah dilakukan seluruh tahapan dalam software HEC-RAS, maka

dilakukan simulation run sehingga dapat diketahui bentuk penampang

sungai, tinggi muka air dan kapasitas Sungai Sengkarang. Posisi cross

section dapat dilihat pada Gambar 4.32.

Gambar 4.32 Contoh Posisi Cross Section

P. 0

P. 29

P. 90

P. 127

P. 161

P. 202

115



Tugas Akhir


HEC-RAS

1. Hasil Output Pemodelan HEC-RAS terhadap Debit Banjir Rencana 2

Tahunan

STA. Cross Section

1000

(P.0)

908

(P.29)

Gambar 4.33 Hasil Output HEC-RAS Eksisting terhadap Debit Banjir Rencana 2

Tahunan

116



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.33 menunjukan hasil output HEC-RAS terhadap

debit banjir rencana 2 tahunan yaitu sebesar 322,8 m3/s. Pada STA

1000 atau P.0 yang merupakan titik awal cross section tidak terjadi

limpasan yang diakibatkan debit banjir rencana 2 tahun, tinggi muka

air sebesar 17,38 m diatas muka air laut. Pada STA 908 atau P.29

tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 2 tahun, tinggi

muka air sebesar 9,99 m diatas muka air laut. Pada STA 770 atau

P.95 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 2 tahun, tinggi


P.127 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 2 tahun,

tinggi muka air sebesar 2,47 m diatas muka air laut. Pada STA 678

atau P.161 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 2 tahun,


atau P.202 yang murapakan titik akhir dari cross section atau muara

Sungai Sengkaran tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana

2 tahun, tinggi muka air sebesar 0,19 m diatas muka air laut. Namun

dibeberapa STA terjadi limpasan, untuk mengetahui STA yang

terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 2 tahunan dapat dilihat

pada Tabel 4.35

Tabel 4.35 Rekapitulasi Kapasitas Sungai Sengkarang Kondisi Eksisting Terhadap

Banjir Debit Rencana 2 Tahunan STA Kapasitas STA Kapasitas STA Kapasitas

1000 Memenuhi 989 Memenuhi 978 Tidak Memenuhi

999 Memenuhi 988 Memenuhi 977 Memenuhi



996 Memenuhi 985 Tidak Memenuhi 974 Tidak Memenuhi







117



Tugas Akhir


HEC-RAS


Banjir Debit Rencana 2 Tahunan (lanjutan) STA Kapasitas STA Kapasitas STA Kapasitas

967 Tidak Memenuhi 930 Memenuhi 891 Memenuhi








959 Tidak Memenuhi 922 Tidak Memenuhi 883 Memenuhi

958 Tidak Memenuhi 921 Tidak Memenuhi 882 Tidak Memenuhi

957 Tidak Memenuhi 920 Memenuhi 881 Tidak Memenuhi





952 Memenuhi 913 Tidak Memenuhi 876 Memenuhi






















118



Tugas Akhir


HEC-RAS








































119



Tugas Akhir


HEC-RAS








































120



Tugas Akhir


HEC-RAS
















Hasil Output HEC-RAS menunjukan posisi air Sungai Sengkarang

pada beberapa contoh cross section dapat dilihat di Gambar 4.33 sedangkan

rekapitulasi kapasitas eksisting terhadap debit banjir rencana 2 tahunan

dapat dilihat pada Tabel 4.35 dan untuk elevasi muka air pada kondisi

eksisting terhadap banjir rencana 2 tahunan di sepanjang Sungai Sengkarang

yang ditelit dapat dilihat pada Gambar 4.34.

66

Tugas Akhir


HEC-RAS



Gambar 4.34 Profil Muka Air Eksisting terhadap Debit Banjir Rencana 2 Tahunan

121

122



Tugas Akhir


HEC-RAS


Tahunan

STA. Cross Section

1000

(P.0)

908

(P.29)


Tahunan

123



Tugas Akhir


HEC-RAS




limpasan yang diakibatkan debit banjir rencana 5 tahun, tinggi muka

air sebesar 18,26 m diatas muka air laut. Pada STA 908 atau P.29

tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 5 tahun, tinggi


P.95 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 5 tahun, tinggi


P.127 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 5 tahun,


atau P.161 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 5 tahun,


atau P.202 yang murapakan titik akhir dari cross section atau muara

Sungai Sengkaran tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana

5 tahun, tinggi muka air sebesar 0,60 m diatas muka air laut. Namun

dibeberapa STA terjadi limpasan, untuk mengetahui STA yang

terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 5 tahunan dapat dilihat

pada Tabel 4.36


Banjir Debit Rencana 5 Tahunan

STA Kapasitas STA Kapasitas STA Kapasitas












124



Tugas Akhir


HEC-RAS


Banjir Debit Rencana 5 Tahunan (lanjutan)







































125



Tugas Akhir


HEC-RAS









































126



Tugas Akhir


HEC-RAS









































127



Tugas Akhir


HEC-RAS





















eksisting terhadap banjir rencana 5 tahunan di Sepanjang Sungai

Sengkarang yang diteliti dapat dilihat pada Gambar 4.36.

128



Tugas Akhir


HEC-RAS


129



Tugas Akhir


HEC-RAS


Tahunan

STA. Cross Section

1000

(P.0)

908

(P.29)


Tahunan

130



Tugas Akhir


HEC-RAS




limpasan yang diakibatkan debit banjir rencana 10 tahun, tinggi


P.29 terjadi limpasan akibat debit banjir rencana 10 tahun, tinggi

muka air limpasan sebesar 0,17 m pada bantaran bagian kiri. Pada

STA 770 atau P.95 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir rencana

10 tahun, tinggi muka air sebesar 6,34 m diatas muka air laut. Pada

STA 729 atau P.127 tidak terjadi limpasan akibat debit banjir

rencana 10 tahun, tinggi muka air sebesar 4,10 m diatas muka air

laut. Pada STA 678 atau P.161 terjadi limpasan akibat debit banjir

rencana 10 tahun, tinggi limpasan sebesar 0,27 m dari bantaran

sebelah kiri. Pada STA 624 atau P.202 yang murapakan titik akhir

dari cross section atau muara Sungai Sengkaran tidak terjadi

limpasan akibat debit banjir rencana 10 tahunan, tinggi muka air

sebesar 0,88 m diatas muka air laut. Namun dibeberapa STA terjadi

limpasan, untuk mengetahui STA yang terjadi limpasan akibat debit

banjir rencana 10 tahun dapat dilihat pada Tabel 4.37















131



Tugas Akhir


HEC-RAS









































132



Tugas Akhir


HEC-RAS









































133



Tugas Akhir


HEC-RAS









































134



Tugas Akhir


HEC-RAS




















eksisting terhadap banjir rencana 10 tahunan di sepanjang Sungai


135



Tugas Akhir


HEC-RAS


136



Tugas Akhir


HEC-RAS


Tahunan

STA. Cross Section

1000

(P.0)

908

(P.29)


Tahunan

137



Tugas Akhir


HEC-RAS







muka air limpasan sebesar1,38 m dari bantaran bagian kiri. Pada








dari cross section atau muara Sungai Sengkaran terjadi limpasan

akibat debit banjir rencana 25 tahunan, tinggi muka air limpasan

sebesar 0,34 m dari bantaran sebelah kiri. Pada beberapa STA lainya

terjadi limpasan, untuk mengetahui STA yang terjadi limpasan

akibat debit banjir rencana 10 tahun dapat dilihat pada Tabel 4.38















138



Tugas Akhir


HEC-RAS








































139



Tugas Akhir


HEC-RAS








































140



Tugas Akhir


HEC-RAS








































141



Tugas Akhir


HEC-RAS























142



Tugas Akhir


HEC-RAS


143



Tugas Akhir


HEC-RAS


Tahunan

STA. Cross Section

1000

(P.0)

908

(P.29)


Tahunan

144



Tugas Akhir


HEC-RAS







muka air limpasan sebesar 1,85 m dari bantaran bagian kiri. Pada








dari cross section atau muara Sungai Sengkaran terjadi limpasan

akibat debit banjir rencana 50 tahun, tinggi muka air limpasan

sebesar 0,5 m dari bantaran sebelah kiri. Pada beberapa STA lainya

terjadi limpasan, untuk mengetahui STA yang terjadi limpasan

akibat debit banjir rencana 10 tahun dapat dilihat pada Tabel 4.39


Debit Banjir Rencana 50 Tahunan STA Kapasitas STA Kapasitas STA Kapasitas












145



Tugas Akhir


HEC-RAS

Tabel 4.39 Rekapitulasi Kapasitas Sungai Sengkarang Kondisi Eksisting Terhadap Debit

Banjir Rencana 50 Tahunan (lanjutan)







































146



Tugas Akhir


HEC-RAS









































147



Tugas Akhir


HEC-RAS









































148



Tugas Akhir


HEC-RAS























149



Tugas Akhir


HEC-RAS


150



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.5.3. Kondisi Eksisting Sungai Sengkarang

Setelah melakukan simulasi dengan debit banjir rencana

maka diketahui bahwa kapasitas Sungai Sengkarang tidak dapat

cukup menampung air, dimana air diharuskan tidak melebihi

kapasitas penampang.

Dalam kondisi eksisting Sungai Sengkarang hanya mampu

menampung debit sebesar 221.907 m3/dt. Dengan ketinggian air

diatas mercu bendung Pesantren Kletak sebesar 90 cm, apabila

ketinggian air melebihi 100cm dapat dikategorikan sebagai debit

banjir. Gambar 4.43 menunjukan hasil output HEC-RAS terhadap

kondisi eksisting Sungai Sengkarang di beberapa stasiun.

151



Tugas Akhir


HEC-RAS

STA. Cross Section

1000

(P.0)

908

(P.29)

Gambar 4.43 Hasil Output HEC-RAS Eksisting

152



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.5.4. Kondisi Sungai Sengkarang Akibat Debit Banjir Rencana

1. Debit Banjir Rencana 2 Tahunan

. Kondisi wilayah yang terjadi limpasan akibat debit banjir

rencana dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 4.44 Kondisis Sungai Sengkarang yang terjadi Limpasan Akibat Debit

Banjir Rencana 2 Tahunan

Gambar 4.44 menunjukan lokasi dimana terjadi limpasan di

Sungai Sengkarang akibat debit banjir rencana 2 tahunan. Warna

merah menunjukan daerah yang terjadi limpasan, sedangkan garis

biru merupakan alur Sungai Sengkarang. Pada debit banjir rencana

2 tahunan dapat diketahui limpasan terjadi pada daerah dekat dengan

titik kontrol dan daerah muara sungai.

Limpasan

Limpasan

Sungai

Sengkarang

153



Tugas Akhir


HEC-RAS






hijau menunjukan daerah yang terjadi limpasan, sedangkan garis


5 tahunan daerah yang terjadi limpasan lebih besar dibandingkan

dengan kondisi debit banjir rencana 2 tahunan. Hal ini disebabkan

debit banjir yang semakin besar sehingga kapasitas Sungai

Sengkarang di beberapa STA tidak mencukupi untuk menampung

air.

Limpasan

Sungai

Sengkarang

Limpasan

154



Tugas Akhir


HEC-RAS






Ungu menunjukan daerah yang terjadi limpasan, sedangkan garis


10 tahunan daerah yang terjadi limpasan lebih besar dibandingkan

dengan kondisi debit banjir rencana 2 tahunan dan 5 tahunan. Hal

ini disebabkan debit banjir yang semakin besar sehingga kapasitas

Sungai Sengkarang di beberapa STA tidak mencukupi untuk

menampung air. Limpasan terjadi pada daerah hilir sungai dan di

beberapa sta mendekati titik kontrol.

Limpasan

Limpasan

Sungai

Sengkarang

155



Tugas Akhir


HEC-RAS






Biru Muda menunjukan daerah yang terjadi limpasan, sedangkan

garis biru merupakan alur Sungai Sengkarang. Pada debit banjir

rencana 25 tahunan daerah yang terjadi limpasan lebih besar

dibandingkan dengan kondisi debit banjir rencana 2 tahunan, 5

tahunan dan 10 tahunan. Hal ini disebabkan debit banjir yang

semakin besar sehingga kapasitas Sungai Sengkarang di beberapa

STA tidak mencukupi untuk menampung air. Daerah yang terjadi

limpasan hampir di sepanjang sungai, mulai dari titik kontrol

Benudung Pesantren Kletak di Desa Kedung Patangewu hingga di

muara sungai yaitu di Desa Jambean.

Limpasan

Sungai

Sengkarang

Limpasan

156



Tugas Akhir


HEC-RAS






Biru Tua menunjukan daerah yang terjadi limpasan, sedangkan garis

biru muda merupakan alur Sungai Sengkarang. Pada debit banjir

rencana 50 tahunan daerah yang terjadi limpasan lebih besar

dibandingkan dengan kondisi debit banjir rencana 2 tahunan, 5

tahunan, 10 tahunan dan 25 tahunan. Hal ini disebabkan debit banjir

yang semakin besar sehingga kapasitas Sungai Sengkarang di

beberapa STA tidak mencukupi untuk menampung air. Daerah yang

terjadi limpasan hampir di sepanjang sungai, mulai dari titik kontrol

Benudung Pesantren Kletak di Desa Kedung Patangewu hingga di

muara sungai yaitu di Desa Jambean. Oleh karena itu perlu

dilakukan normalisasi sungai.

Limpasan

Limpasan

Sungai

Sengkarang

157



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.5.5 Penyebab Terjadinya Banjir di Sungai Sengkarang

Banjir yang terjadi di Sungai Sengkarang disebabkan oleh

beberapa faktor. Salah satu penyebab banjir yaitu : karakteristik

DAS Sengkarang yang menyebabkan air langsung mengalir menuju

hilir. Berikut merupakan karateristik DAS Sengkarang yang dibagi

menjadi 13 Sub DAS :

1. Sub DAS 1

Gambar 4.49 Diagram Lingkaran Penggunaan Lahan Sub DAS 1

Diagram lingkaran diatas menunjukan penggunaan lahan

pada sub DAS 1, dapat diketahui bahwa mayoritas lahan adalah

Hutan Tanaman Industri yaitu sebesar 76,82 %, Sawah sebesar

23,02 %, sisanya Hutan Lahan Kering sekunder dan Pertanian Lahan

Kering yaitu sebesar 0,11 % dan 0,05 %.

0,11%

76,82%

0,05%

23,02%

Penggunaan Lahan Sub DAS 1

Hutan Lahan KeringSekunder

Hutan Tanaman Industri (HTI )

Pertanian Lahan Kering

Sawah

158



Tugas Akhir


HEC-RAS

2. Sub DAS 2




Hutan Tanaman Industri yaitu sebesar 73 %, Hutan Lahan Kering

Sekunder sebesar 23 %, sisanya Sawah dan Pertanian Lahan Kering

yaitu sebesar 1 % dan 3 %.

3. Sub DAS 3


23%

73%

1%

3%



Hutan TanamanIndustri ( HTI )


Sawah

39%

51%

10%





159



Tugas Akhir


HEC-RAS



Hutan Tanaman Industri yaitu sebesar 51%, Hutan Lahan Kering

Sekunder sebesar 39%, sisanya Pertanian Lahan Kering yaitu

sebesar 10%

4. Sub DAS 4




Hutan Tanaman Industri yaitu sebesar 57 %, Hutan Lahan Kering

Sekunder sebesar 42 %, sisanya Pertanian Lahan Kering yaitu

sebesar 1 %.

5. Sub DAS 5


42%

57%

1%





2,85%

27,83%

3,67%45,94%

3,87% 15,84%

Penggunaan Lahan Sub DAS 5Hutan Lahan KeringSekunderHutan Tanaman Industri (HTI )Permukiman


Pertanian Lahan KeringBercampur dgn SemakSawah

160



Tugas Akhir


HEC-RAS


pada sub DAS 5, dapat diketahui bahwa Pertanian Lahan Kering

sebesar 45.94%, Hutan Tanaman Industri 27.83%, Sawah 15.84%,

Pertanian Lahan Kering 3.87%, Pemukiman 3.67% dan Hutan

Lahan Sekunder sebesar 2,85 %

6. Sub DAS 6




sebesar 30.23%, Hutan Tanaman Industri 14,55%, Sawah 23.31%,

Pemukiman 31.91%.

7. Sub DAS 7


14.55%

31,91%

30,23%

23,31%



Permukiman


Sawah

9.13%

6.20%

13.14%

54.95%

16.58%

Penggunaan Lahan Sub DAS 7Hutan Lahan KeringSekunder

Hutan Tanaman Industri( HTI )

Permukiman

Pertanian Lahan KeringBercampur dgn Semak

Sawah

161



Tugas Akhir


HEC-RAS



Bercampur dengan Semak sebesar 54.95%, Hutan Tanaman Industri

6.20%, Sawah 16.58%, Pemukiman 13.14%, dan Hutan lahan kering

Sekunder 9.13%.

8. Sub DAS 8




sebesar 23.08%, Hutan Tanaman Industri 3.11%, Sawah 49.92%,

Pemukiman 23.56%, dan Hutan Lahan Kering Sekunder 0.34%.

0.34%3.11%

23.56%

23.08%

49.92%




Permukiman


Sawah

162



Tugas Akhir


HEC-RAS

9. Sub DAS 9




sebesar 5.59%, Sawah 63.54%,dan Pemukiman 30.87%.

10. Sub DAS 10


30.87%

5.59%63.54%


Permukiman


Sawah

15%

50%

32%

3%


Pemukiman


Sawah

Tambak

163



Tugas Akhir


HEC-RAS


pada sub DAS 10, dapat diketahui bahwa Pemukiman 15%,

Pertanian Lahan Kering 50%, Sawah 32%, Tambak 3%

11. Sub DAS 11



pada sub DAS 11, dapat diketahui bahwa Pemukiman 57.20%,

Pertanian Lahan Kering 26.07%

12. Sub DAS 12


57.20%26.07%

1.93%

14.80%


Pemukiman


Sawah

Tambak

92.32%

6.52%

1.16%



Hutan Tanaman Industri( HTI )


164



Tugas Akhir


HEC-RAS


pada sub DAS 12, dapat diketahui bahwa Hutan Lahan Kering

Sekunder 92.32%, Hutan Tanaman Industri 6.52%, dan Pertanian

lahan Kering 1.16%

13. Sub DAS 13



pada sub DAS 13, dapat diketahui bahwa Hutan Lahan Kering

Sekunder 53.87%, Hutan Tanaman Industri 29.50%, Pertanian

Lahan Kering 1.84%, dan Sawah 14.87%.

Dari karateristik Sub DAS diatas bisa disimpilkan bahwa

penggunaan lahan yang ada di daerah DAS Sengkarang didominasi

oleh Pertanian Lahan Kering, Sawah dan Hutan Lahan kering. Hal

ini mengakibatkan air tidak meresap dengan baik kedalam tanah,

apabila terjadi hujan dengan intensitas yang tinggi, air akan

membawa tanah yang akan menajadi sedimentasi dan mengendap di

sepanjang Sungai Sengkarang. Gambar 4.62 dan Gambar 4.63

dibawah ini menunjukan sedimentasi di Sungai Sengkarang.

53.87%29.50%

1.84%

14.87%





Sawah

165



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.62 Sedimentasi di Sungai Sengkarang Setelah Bendung

Pesantren Kletak

Gambar 4.63 Sedimentasi di Sungai Sengkarang Sebelum Bendung

Pesantren Kletak

Gambar di atas menunjukan sedimentasi di Sungai

Sengkarang. Sedimentasi di daerah Bendung Pesantren Kletak

menimbulkan sebuah pulau ditengah-tengah sungai. Hal ini

mengakibatkan penyempitan penampang dan pendangkalan sungai

yang mengakibatkan banjir, maka perlu dilakukan normalisasi dan

Sedimentasi

Sedimentasi

166



Tugas Akhir


HEC-RAS

pengerukan sedimentasi untuk mengatasi banjir di Sungai

Sengkarang.

Gambar 4.64 Perbandingan Elevasi Existing dengan Normalisasi di

Salah Satu Sta di Sungai Sengkarang.

Gambar 4.64 menunjukkan perbandingan antara elevasi

Existing dengan Normalisasi di salah satu Sta Sungai Sengkarang.

Warna biru menunjukkan elevasi existing, dan warna merah

menunjukkan elevasi normalisasi di salah satu STA Sungai

Sengkarang. Untuk titik acuan arah y menggunakan muka air laut

sebagai titik 0 sedangkang arah x menggunakan bantaran sungai

sebagai titik 0.

4.5.6 Solusi Alternatif

Dalam kajian ini solusi alternatif yang dilakukan adalah

berupa normalisasi sungai. Normalisasi dilakukan dengan cara

memperbesar dimensi penampang sungai pada semua bagian sungai

yang besarnya penampang sungai dibuat sedemikian rupa sehingga

tidak terjadi banjir. Perbesaran penampang sungai yang baru akan

mampu mengalirkan air sesuai dengan debit banjir rencana sebesar

1089.7 m3/dt, sehingga tidak terjadi luapan air dari penampang

sungai. Perbesar dimensi penampang dilakukan mulai dari STA 990

atau P.1+30 (Titik kontrol Sungai Sengkarang) – STA 620 atau

Eksisting

Normalisasi

167



Tugas Akhir


HEC-RAS

P.202 yakni sepanjang + 20.713 km dengan dimensi penampang

dilakukan dengan bantuan HEC-RAS dengan cara coba-coba (trial

and error). Untuk bentuk penampang di lokasi titik kontrol

dipertahankan aslinya, yang menghasilkan STA 990 (P.1+30) – STA

843 (P.60) memiliki elevasi tertinggi sebesar 17.994, elevasi

terendah sebesar 11.342 m dan memiliki free board pada bagian kiri

dan kanan sebesar 1.99m. STA 842 (P.61) – STA 809 (P.75+50)

memiliki elevasi tertinggi sebesar 11.509, elevasi terendah sebesar -

1.16 m, dan memiliki free board pada bagian kiri dan kanan sebesar

0.7m. STA 808 (P.76) – STA 727 (P.129) memiliki elevasi tertinggi

sebesar 9.799 elevasi terendah sebesar -1.5 m, dan memiliki free

board pada bagian kiri dan kanan sebesar 1.22m. STA 726 (P.130)

– STA 687 (P.152) memiliki elevasi tertinggi sebesar 3.262 m,

elevasi terendah sebesar -2.725 m, dan memiliki free board pada

bagian kiri dan kanan sebesar1.28m. STA 686 (P.153) – STA 620

(P.202) memiliki elevasi tertinggi sebesar 1.75 m dan elevasi

terendah sebesar -3 m dan memiliki free board pada bagian kiri dan

kanan sebesar 0.82m . Dengan elevasi kemiringan 0.0007. Desain

normalisasi Sungai Sengkarang dapat dilihat pada Gambar 4.43

Gambar 4.65 Desain Potongan Melintang Normalisasi Sungai Sengkarang

168



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.66 Grafik Perbandingan elevasi existing dan normalisasi

Gambar 4.66 menunjukan garfik perbandingan elevasi dasar sungai exsisting dengan normalisasi sungai. Warna

biru menunjukan elevasi eksisting sungai dan warna orange menunjukan elevasi dasar sungai setelah di normalisasi.

Elevasi normalisasi memiliki kemiringan yang seragam dan dibagi dalam beberapa segmen, sehingga air dapat langsung

mengalir menuju muara dengan lancar.

-10

-5

0

5

10

15

20

0 5000 10000 15000 20000 25000

Perbandingan Elevasi Dasar Sungai Exsisting dangan Normalisasi

ELEVASI EXSISTING ELEVASI NORMALISASI

169



Tugas Akhir


HEC-RAS

4.5.7. Hasil Output Simulasi HEC-RAS Normalisasi

Setelah dilakukan perbaikan penampang, maka dilakukan

simulation run sehingga dapat diketahui apakah bentuk penampang

sungai, tinggi muka air dan kapasitas Sungai Sengkarang

mencukupi atau tidak, apabila pada hasil simulasi masih belum

memenuhi maka dilakukan perubahan penampang pada cross

section tertentu agar kapasitas Sungai Sengkarang dapat

menampung debit banjir yang telah direncanakan sebelumnya.

Contoh hasil output dari simulasi HEC-RAS dapat dilihat pada

Gambar 4.67.

170



Tugas Akhir


HEC-RAS

STA. Cross Section

1000

(P.0)

908

(P.29)

Gambar 4.67 Hasil Output HEC-RAS Normalisasi

171



Tugas Akhir


HEC-RAS

Pada contoh Gambar 4.46 penampang Sungai Sengkarang

dengan penampang yang sudah diperbaiki tidak ditemukan lagi air

sungai yang meluap, menandakan bahwa pada cross section tersebut

sungai dapat menampung debit rencana. Penampang sungai dibuat

seragam sehingga dapat menampung debit rencana yang telah

ditetepakan.

172



Tugas Akhir


HEC-RAS

Gambar 4.68 Profil Muka Air Setelah Normalisasi

Gambar 4.68 menunjukan profil muka air setelah dilakukan normalisasi, dapat dilihat pada gambar tersebut bahwa tidak

terjadi limpasan di sepanjang aliran Sungai Sengkarang, baik dengan debit 2 tahunan, 5 tahunan, 10 tahunan, 25 tahunan dan

50 tahunan.

bab iv hasil dan pembahasanrepository.unika.ac.id/16963/5/14.b1.0049 abraham daksa... · 2018. 10....

Documents