identifikasi pengaruh curah hujan dan pendugaan debit puncak pada banjir bandang aek pahu

IDENTIFIKASI PENGARUH CURAH HUJAN DAN ESTIMASI

DEBIT PUNCAK SUNGAI PADA PERISTIWA BANJIR

BANDANG TANGGAL 12 JANUARI 2010 DI DAS AEK PAHU

TAPANULI SELATAN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan kurikuler

Program Sarjana Meteorologi

Oleh

HARYONO HANSEN SIRAIT

NIM 128 03 014

PROGRAM STUDI METEOROLOGI

FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2010

LLEEMMBBAARR PPEENNGGEESSAAHHAANN

TTUUGGAASS AAKKHHIIRR

IDENTIFIKASI PENGARUH CURAH HUJAN DAN ESTIMASI

DEBIT PUNCAK SUNGAI PADA PERISTIWA BANJIR

BANDANG TANGGAL 12 JANUARI 2010 DI DAS AEK PAHU

TAPANULI SELATAN

BBaanndduunngg,, ........ OOkkttoobbeerr 22001100

TTeellaahh ddiippeerriikkssaa ddaann ddiisseettuujjuuii oolleehh

PPeemmbbiimmbbiinngg II

DDrr.. PPllaattoo MMaarrttuuaannii SSiirreeggaarr,, SS..SSii..,, MM..SSii..

NNIIPP.. 113322220066223300

i

IDENTIFIKASI PENGARUH CURAH HUJAN DAN ESTIMASI DEBIT

PUNCAK SUNGAI PADA PERISTIWA BANJIR BANDANG TANGGAL

12 JANUARI 2010 DI DAS AEK PAHU TAPANULI SELATAN

ABSTRAK

Bencana banjir bandang yang terjadi di kecamatan Batang Toru, Tapanuli Selatan

pada tanggal 12 Januari 2010 tidak hanya disebabkan oleh curah hujan tinggi di

atas normal saja. Di samping itu, terdapat faktor-faktor lain misalnya topografi

daerah, perubahan tata guna lahan, dan jenis tekstur tanah. Faktor-faktor tersebut

sangat berpengaruh terhadap besarnya jumlah curah hujan yang mengalami

infiltrasi dan jumlah curah hujan yang menjadi limpasan permukaan.

Perubahan tata guna lahan di daerah aliran sungai (DAS) Aek Pahu sejak

pertambangan emas Martabe milik PT Agincourt Resources didirikan pada tahun

1997, menyebabkan semakin berkurangnya daerah resapan air hujan dan

bertambahnya limpasan permukaan. Hal ini pada akhirnya akan memicu

ketidakseimbangan dalam siklus hidrologi dan meningkatkan debit sungai, serta

berpotensi menimbulkan bencana misalnya terjadinya banjir bandang. Evaluasi

terhadap faktor-faktor meteorologi yang memiliki pengaruh besar pada terjadinya

banjir bandang perlu dilakukan mengingat adanya kemungkinan terjadi bencana

yang serupa di kecamatan Batang Toru, Tapanuli Selatan.

Besar perubahan limpasan permukaan dalam tugas akhir ini dihitung dengan

menggunakan metode Rasional, dimana sebelumnya ditentukan nilai koefisien

limpasan permukaan (C), yang merupakan hubungan dari tiga elemen daerah

pengaliran, yaitu tata guna lahan, topografi, dan jenis struktur tanah.

Hasil akhir menunjukkan bahwa pada tanggal 12 Januari 2010, di DAS Aek Pahu

terjadi puncak curah hujan mendekati nilai 170 mm/hari. Debit puncak sungai

Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu terjadi antara pukul 15.00-16.00

WIB, besarnya masing-masing mencapai 8.55 m3/menit dan 7.52 m

3/menit.

Kata Kunci : Banjir Bandang, Curah Hujan, Metode Rasional, Debit Puncak

Sungai

ii

IDENTIFICATION OF RAINFALL EFFECTS AND ESTIMATION OF

PEAK DISCHARGE OF RIVER OF FLASH FLOODS EVENTS ON

JANUARI 12TH

2010 AT AEK PAHU WATERSHED SOUTH TAPANULI

ABSTRACT

Flash flood disasters that occurred in the district of Batang Toru, South Tapanuli

on January 12, 2010 not only caused by high rainfall above normal. In addition,

there are other factors such as local topography, land use changes, and type of

soil texture. These factors have great influence on the large amount of rainfall

that becomes infiltration and surface runoff.

Changes in land use watersheds Aek Pahu since gold mining Martabe (owned by

PT Agincourt Resources) was founded in 1997, causing depletion of the rain

water catchment areas and increasing of the surface runoff. This will ultimately

lead to an imbalance in the hydrological cycle and increase the river discharge,

as well as the occurrence of potentially catastrophic floods. Evaluation of

meteorological factors which have great influence on the occurrence of flash

floods should be given to the possibility of similar disaster in the district of

Batang Toru, South Tapanuli.

The amount of surface runoff changes in this final assignment calculated using

the Rational method, whereas previously we should determined the value of

surface runoff coefficient (C) which extracted from three elements of drainage

area relationships; land use, topography, and type of soil structure.

The final result shows that on January 12, 2010, in Aek Pahu watershed peak

rainfall occurs with a value approaching 170 mm/day. Peak discharge of Aek

Pahu Tombak river and Aek Pahu Hutamosu river occurs between the hours of

15:00 to 16:00 pm, the magnitude of each reach 8.55 m3/minute and 7.52

m3/minute.

Keywords: Flash floods, Rainfall, Rational Method, River Peak Disharge

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan bagi Tuhan Yesus Kristus yang telah

memberikan kesempatan, kekuatan dan kesabaran dalam menyelesaikan tugas

akhir yang berjudul “Identifikasi Pengaruh Curah Hujan Dan Estimasi Debit

Puncak Sungai Pada Peristiwa Banjir Bandang Tanggal 12 Januari 2010 Di DAS

Aek Pahu Tapanuli Selatan” ini.

Tentunya penyelesaian tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan dan arahan dari

berbagai pihak:

Bapak Dr. Plato Martuani Siregar, S.Si., M.Si., selaku pembimbing, atas

segala bimbingan, pengalaman, saran dan masukan-masukannya yang

sangat berguna dan telah sangat banyak diberikan sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Bapak Musa Ali Mustofa, S.Si., M.Si., selaku dosen wali, atas segala saran

pada tugas akhir ini, serta kesabaran, dukungan dan kepercayaan yang

diberikan kepada penulis.

Seluruh dosen dan staff program studi Meteorologi atas perhatian,

bimbingan, dan kerjasamanya kepada penulis selama ini.

Semoga Tuhan membalas semua kebaikan yang telah diberikan kepada penulis

dengan hal yang lebih baik lagi.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam

tugas akhir ini, namun penulis sangat berharap semoga karya kecil ini dapat

bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi seluruh pembaca pada umumnya.

Karena kesadaran ini, maka penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari

pembaca sekalian, agar di masa yang akan datang penulis dapat memberikan yang

lebih baik lagi.

Bandung, 30 September 2010

Penulis

iv

DAFTAR ISI

ABSTRAK ........................................................................................................... i

ABSTRACT ....................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR .......................................................................................iii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. ix

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ I-1

1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................. I-1

1.2 Perumusan Masalah ........................................................................ I-2

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................ I-2

1.4 Batasan Masalah.............................................................................. I-3

1.5 Sistematika Penulisan ...................................................................... I-3

BAB II TEORI DASAR .................................................................................II-1

2.1 Curah Hujan ...................................................................................II-1

2.2 Tata Guna Lahan ...........................................................................II-3

2.3 Air Limpasan (Run-Off) .................................................................II-3

2.4 Faktor Meteorologi .........................................................................II-4

2.4.1 Jenis Presipitasi ...........................................................................II-4

2.4.2 Intensitas Curah Hujan ...............................................................II-4

2.4.3 Distribusi Curah Hujan Dalam Daerah Aliran ...........................II-5

2.5 Faktor Daerah Aliran .....................................................................II-6

2.5.1 Jenis Tutupan Lahan ...................................................................II-6

v

2.5.2 Kondisi Topografi ........................................................................II-6

2.5.3 Jenis Tanah .................................................................................II-7

2.6 Metode Log Pearson III .................................................................II-7

2.7 Metode Rasional .............................................................................II-8

2.8 Banjir Bandang ............................................................................ II-10

2.9 Identifikasi Penyebab Utama Kawasan Rawan Bencana Banjir II-11

2.9.1 Faktor Kondisi Alam ................................................................. II-11

2.9.2 Faktor Peristiwa Alam ............................................................... II-12

2.9.3 Aktivitas Manusia ...................................................................... II-13

BAB III METODOLOGI ............................................................................ III-1

3.1 Data ............................................................................................... III-1

3.1.1 Data Curah Hujan ..................................................................... III-1

3.1.2 Data Citra Satelit Awan ............................................................. III-2

3.1.3 Data Elemen Daerah Pengaliran............................................... III-5

3.1.4 Data Temperatur Permukaan .................................................... III-7

3.2 Metodologi .................................................................................... III-7

3.3 Pengolahan Data Curah Hujan .................................................... III-9

3.3.1 Frekuensi dan Periode Ulang Curah Hujan ............................. III-9

3.3.2 Perhitungan Intensitas Curah Hujan (I) ................................... III-9

3.4 Perhitungan Koefisien Aliran (C) ................................................ III-9

3.5 Perkiraan Debit Sungai (Q) ......................................................... III-9

BAB IV HASIL DAN ANALISIS ................................................................ IV-1

4.1 Hasil dan Analisis Temperatur Permukaan ................................ IV-1

4.2 Hasil dan Analisis Curah Hujan .................................................. IV-2

4.2.1 Jumlah Kejadian Bulan Basah ...................................................IV-5

4.2.2 Curah Hujan Bulanan Rata-Rata ..............................................IV-7

4.2.3 Curah Hujan Maksimum Rata-Rata dan Curah Hujan Rata-Rata

IV-8

4.2.4 Analisis Frekuensi Curah Hujan................................................IV-9

4.2.5 Analisis Periode Ulang Curah Hujan ....................................... IV-11

4.3 Hasil dan Analisis Debit Puncak ................................................ IV-21

vi

4.4 Analisis Banjir Bandang ............................................................ IV-25

BAB V KESIMPULAN.................................................................................. V-1

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. DP-1

LAMPIRAN ................................................................................................... L-1

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II-1. Pola Curah Hujan di Indonesia (Bayong, 1999) ........................... II-2

Gambar III-1 Peta Geografis Kecamatan Batang Toru..................................... III-1

Gambar III-2 Citra Satelit Indonesia 12 Januari 2010 Pukul 09.00 WIB .......... III-2



Gambar III-5 Peta Topografi DAS Aek Pahu .................................................. III-5

Gambar III-6 Peta Jenis Tanah DAS Aek Pahu ............................................... III-6

Gambar III-7 Peta Tata Guna Lahan DAS Aek Pahu ....................................... III-6

Gambar III-8 Metode Penelitian ...................................................................... III-8

Gambar IV-1 Grafik Temperatur Permukaan Rata-Rata Tahunan Kecamatan

Batang Toru (1948-2009) ........................................................................IV-1

Gambar IV-2 Grafik Anomali Temperatur Permukaan Kecamatan

Batang Toru (1948-2009) ........................................................................IV-2

Gambar IV-3 Jumlah Curah Hujan Bulanan subDAS Aek Pahu Tombak

(Januari 2005- 2010) ...............................................................................IV-3

Gambar IV-4 Jumlah Curah Hujan Bulanan subDAS Aek Pahu Hutamosu

(Januari 2005-2010) ................................................................................IV-3

Gambar IV-5 Histogram Rata-rata Curah Hujan Harian Selama 6 Tahun

DAS Aek Pahu ........................................................................................IV-4

viii

Gambar IV-6 Curah Hujan Rata-Rata Tahunan Kecamatan Batang Toru

(1948-2009) ............................................................................................IV-5

Gambar IV-7 Grafik Jumlah Kejadian Basah Aek Pahu Tombak

(2005-2009) ............................................................................................IV-6

Gambar IV-8 Grafik Jumlah Kejadian Basah Aek Pahu Hutamosu

(2005-2009) ............................................................................................IV-6

Gambar IV-9 Grafik Curah Hujan Bulanan Rata-rata Aek Pahu Tombak

(2005-2009) ............................................................................................IV-7

Gambar IV-10 Grafik Curah Hujan Bulanan Rata-rata Aek Pahu Hutamosu

(2005-2009) ............................................................................................IV-7

Gambar IV-11 Grafik Curah Hujan Maksimum Rata-rata dan Curah Hujan Rata-

rata pada Bulan Basah di Aek Pahu Tombak (2005-2009) .......................IV-8

Gambar IV-12 Grafik Curah Hujan Maksimum Rata-rata dan Curah Hujan Rata-

rata pada Bulan Basah di Aek Pahu Hutamosu (2005-2009) ....................IV-9

Gambar IV-13 Grafik Plot Curah Hujan Rancangan Aek Pahu Tombak ........ IV-20

Gambar IV-14 Grafik Plot Curah Hujan Rancangan Aek Pahu Hutamosu ..... IV-21

Gambar IV-15 Debit Sungai Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu

Tanggal 12 Januari 2010 ....................................................................... IV-24

Gambar IV-16 Tinggi Muka Air Sungai Aek Pahu Hutamosu ....................... IV-24

Gambar IV-17 Beberapa Titik Lokasi Longsor Pada Hulu Sungai Aek Pahu

Akibat Curah Hujan Yang Sangat Ekstrim............................................. IV-26

Gambar IV-18 Peta DAS Aek Pahu Yang Dialiri Anak Sungai Batang Toru (Aek

Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu) ............................................... IV-27

ix

DAFTAR TABEL

Tabel II-1 Penentuan Nilai Koefisien Limpasan Permukaan ........................... II-10

Tabel IV-1 Nilai Parameter Statistik Data Curah Hujan Harian Maksimum Aek

Pahu Tombak (2005-2009) .................................................................... IV-10

Tabel IV-2 Nilai Parameter Statistik Data Curah Hujan Harian Maksimum Aek

Pahu Hutamosu (2005-2009) ................................................................. IV-10

Tabel IV-3 Tabel Analisis Frekuensi Populasi Curah Hujan Harian Maksimum

SubDAS Aek Pahu Tombak .................................................................. IV-12

Tabel IV-4Tabel Analisis Frekuensi Populasi Curah Hujan Harian Maksimum

SubDAS Aek Pahu Hutamosu ............................................................... IV-13

Tabel IV-5 Hasil Pengujian Distribusi Uniform Curah Hujan Harian Maksimum


Tabel IV-6 Hasil Pengujian Distribusi Uniform Curah Hujan Harian Maksimum


Tabel IV-7 Hasil Pengujian Distribusi Poisson Curah Hujan Harian Maksimum


Tabel IV-8 Hasil Pengujian Distribusi Poisson Curah Hujan Harian Maksimum


Tabel IV-9 Hasil Pengujian Distribusi Exponential Curah Hujan Harian

Maksimum SubDAS Aek Pahu Tombak ................................................ IV-17

Tabel IV-10 Hasil Pengujian Distribusi Exponential Curah Hujan Harian

Maksimum SubDAS Aek Pahu Hutamosu ............................................. IV-18

x

Tabel IV-11 Parameter Statistik Distribusi Log Pearson III Curah Hujan Aek Pahu

Tombak (2005-2009)............................................................................. IV-18


Hutamosu (2005-2009).......................................................................... IV-19

Tabel IV-13 Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang Aek Pahu Tombak .. IV-19

Tabel IV-14 Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang Aek Pahu

Hutamosu .............................................................................................. IV-20

Tabel IV-15 Curah Hujan di DAS Aek Pahu 12 Januari 2010 ....................... IV-21

Tabel IV-16 Intensitas Curah Hujan dan Luas DAS ...................................... IV-22

Tabel IV-17 Koefisien Aliran Untuk Metode Rasional .................................. IV-23

Tabel IV-18 Debit subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu Tanggal

12 Januari 2010 ..................................................................................... IV-23

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Tabel 1 Data Jumlah Curah Hujan Harian Bulanan (mm/bulan)

SubDAS Aek Pahu Tombak ..................................................................... L-1


SubDAS Aek Pahu Hutamosu .................................................................. L-1

Tabel 3 Data Curah Hujan Maksimum Harian Bulanan (mm/hari)

SubDAS Aek Pahu Tombak ..................................................................... L-2


SubDAS Aek Pahu Hutamosu .................................................................. L-2

Tabel 5 Data Temperatur Bulanan Kecamatan Batang Toru

Tahun 1948-1957 ..................................................................................... L-3


Tahun 1958-1967 ..................................................................................... L-4


Tahun 1968-1977 ..................................................................................... L-5


Tahun 1978-1987 ..................................................................................... L-6


Tahun 1988-1997 ..................................................................................... L-7


Tahun 1998-2009 ..................................................................................... L-8

xii

Tabel 11 Nilai Faktor Frekuensi K Untuk Distribusi Log Pearson Type III

Dengan Skewness Positif .......................................................................... L-9


Dengan Skewness Negatif ....................................................................... L-10

xiii

Gambar 1 Grafik Temperatur Tahunan Kecamatan Batang Toru

Tahun 1948-1957 ..................................................................................... L-3

Gambar 2 Grafik Temperatur Bulanan Kecamatan Batang Toru

Tahun 1948-1957 ..................................................................................... L-3


Tahun 1958-1967 ..................................................................................... L-4


Tahun 1958-1967 ..................................................................................... L-4


Tahun 1968-1977 ..................................................................................... L-5


Tahun 1968-1977 ..................................................................................... L-5


Tahun 1978-1987 ..................................................................................... L-6


Tahun 1978-1987 ..................................................................................... L-6


Tahun 1988-1997 ..................................................................................... L-7


Tahun 1988-1997 ..................................................................................... L-7


Tahun 1998-2007 ..................................................................................... L-8

xiv


Tahun 1998-2007 ..................................................................................... L-8

Gambar 13 Gambar Kerusakan-Kerusakan Yang Terjadi Akibat Banjir Bandang

Pada Tanggal 12 Januari 2010 Di DAS Aek Pahu Tapanuli Selatan ........ L-11

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kecamatan Batang Toru merupakan bagian dari daerah aliran sungai (DAS) Aek

Pahu. Kecamatan Batang Toru merupakan suatu wilayah perbukitan yang

memiliki topografi yang curam dan kemiringan lereng yang besar. Pola curah

hujan di wilayah ini selain dipengaruhi oleh kondisi meteorologi lokal, juga

dipengaruhi oleh pola iklim monsunal dan ekuatorial. Pola iklim monsunal dan

ekuatorial ini menyebabkan curah hujan rata-rata yang terjadi sepanjang tahun

cukup tinggi.

Pertambangan emas Martabe milik PT Agincourt Resources (AR) mulai

beroperasi di Kecamatan Batang Toru sejak tahun 1997. Adanya pertambangan

emas ini mengakibatkan perubahan tata guna lahan yang awalnya merupakan

daerah hutan menjadi daerah industri dan pemukiman. Perubahan tata guna lahan

ini menyebabkan berkurangnya daerah resapan air hujan dan bertambahnya

limpasan air, serta meningkatnya debit sungai yang akan memicu

ketidakseimbangan dalam siklus hidrologi.

Ketidakseimbangan dalam siklus hidrologi dapat menyebabkan gangguan dalam

sistem kesetimbangan air (water balance), salah satunya yaitu banjir. Perubahan

tata guna lahan misalnya di daerah aliran sungai (DAS) dimana daerah tersebut

seharusnya menjadi daerah tangkapan air (catchments area), akan mengakibatkan

besarnya debit sungai pada musim penghujan. Jika debit sungai ini terlalu besar

dan melebihi kapasitas tampung sungai, maka akan menyebabkan terjadinya

banjir.

Penelitian ini membahas tentang banjir bandang yang terjadi pada tanggal 12

Januari 2010 di DAS Aek Pahu, Kecamatan Batang Toru, Kabupaten Tapanuli

Selatan. Banyak faktor yang menjadi pemicu terjadinya peristiwa banjir bandang

tersebut. Faktor-faktor yang saling terintegrasi tersebut antara lain adalah faktor

I-2

geologi, hidrologi, meteorologi, dan planologi. Faktor meteorologi berupa curah

hujan yang tinggi dan dengan durasi yang singkat merupakan faktor utama yang

menyebabkan terjadinya banjir bandang. Penelitian ini berusaha mengidentifikasi

bagaimana pengaruh curah hujan mengestimasi debit puncak sungai pada

peristiwa banjir bandang di DAS Aek Pahu, Kecamatan Batang Toru, Tapanuli

Selatan.

1.2 Perumusan Masalah

Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, terlihat bahwa

dibutuhkan sebuah penelitian mengenai faktor-faktor yang menyebabkan

terjadinya banjir bandang pada tanggal 12 Januari 2010 di DAS Aek Pahu,

Kecamatan Batang Toru, Tapanuli Selatan. Penulis merumuskan masalah ke

dalam pertanyaan penelitian sebagai berikut:

Bagaimana pengaruh curah hujan terhadap kejadian banjir bandang pada

12 Januari 2010?

Bagaimana pengaruh debit aliran hulu sungai Aek Pahu Tombak dan Aek

Pahu Hutamosu terhadap kejadian banjir bandang pada 12 Januari 2010?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Mengidentifikasi pengaruh parameter curah hujan terhadap kejadian banjir

bandang pada 12 Januari 2010.

2. Mengidentifikasi pengaruh debit aliran hulu sungai Aek Pahu Tombak dan

Aek Pahu Hutamosu terhadap kejadian banjir bandang pada 12 Januari

2010.

I-3

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Batasan ruang kajian adalah Daerah Aliran Sungai (DAS) Aek Pahu, yang

terletak pada daerah Kecamatan Batang Toru Kabupaten Tapanuli Selatan

Provinsi Sumatera Utara. Secara Geografis DAS Aek Pahu terletak pada

1,48 o – 1,52

o LU dan 99,01

o – 99,08

o BT.

2. Batasan waktu kajian adalah saat terjadinya banjir bandang, yaitu tanggal

12 Januari 2010.

3. Penelitian ini hanya mengidentifikasi pengaruh faktor meteorologi

terhadap peristiwa banjir bandang.

4. Perhitungan debit sungai didekati dengan menggunakan Metode Rasional.

5. Perhitungan limpasan permukaan hanya memperhitungkan curah hujan

yang terjadi di wilayah tersebut tanpa memperhitungkan pengaruh curah

hujan dari tempat lain.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika pembahasan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

Bab 1 berisi tentang pemaparan latar belakang, perumusan masalah, tujuan

penelitian, batasan masalah, dan diakhiri oleh sistematika penulisan.

Bab 2 berisi mengenai teori-teori dasar yang mendukung penelitian, diantaranya

mengenai curah hujan, tata guna lahan, teori limpasan permukaan, metode Log

Pearson, perkiraan limpasan permukaan dengan menggunakan Metode Rasional.

Bab 3 menjelaskan tentang metodologi penelitian. Dalam bab ini dijelaskan jenis-

jenis data yang digunakan dan sumber data tersebut didapatkan. Dalam bab ini

juga dijelaskan mengenai langkah pengolahan data sampai mendapatkan hasil

akhir.

I-4

Bab 4 berisi tentang hasil-hasil dan analisis yang didapatkan dalam pengerjaan

tugas akhir ini.

Bab 5 merupakan bab terakhir yang berisi kesimpulan mengenai hasil kajian tugas

akhir ini dan saran untuk penelitian selanjutnya yang berhubungan dengan tugas

akhir ini.

II-1

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Curah Hujan

Definisi curah hujan menurut Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

adalah ketinggian air hujan yang terkumpul dalam suatu tempat yang datar, tidak

menguap, tidak meresap, dan tidak mengalir. Curah hujan 1 (satu) milimeter

artinya dalam luas satu meter persegi dari tempat yang datar tertampung air

setinggi satu milimeter atau tertampung air sebanyak satu liter. Jumlah curah

hujan dicatat dalam inci atau milimeter (1 inci = 25,44 mm).

Curah hujan juga didefinisikan sebagai jumlah air yang jatuh ke permukaan bumi

dalam rangkaian proses siklus hidrologi. Derajat curah hujan biasanya dinyatakan

oleh jumlah curah hujan dalam suatu satuan waktu, dan biasa disebut intensitas

curah hujan. Satuan yang digunakan biasanya adalah mm/jam. Data intensitas

curah hujan dapat digunakan sebagai salah satu parameter untuk menganalis

kondisi hidrologi di suatu daerah yang rawan mengalami banjir dan longsor.

Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika menyatakan bahwa yang dimaksud

dengan sifat hujan adalah ukuran kualitatif hujan yaitu :

1. Atas Normal (AN), jika nilai perbandingan curah hujan terhadap rata-

ratanya lebih besar dari 115%. Pada periode musim hujan, daerah AN

memiliki potensi terjadi bencana alam (banjir dan longsor).

2. Normal (N), jika nilai perbandingan curah hujan terhadap rata-ratanya

antara 85%-115%.

3. Bawah Normal (BN), jika nilai perbandingan curah hujan terhadap rata-

ratanya kurang dari 85%. Pada periode musim kemarau daerah BN

memiliki potensi terjadi kekeringan.

II-2

Secara garis besar di wilayah Indonesia terdapat tiga pola curah hujan, yaitu

(Tjasyono, 2008):

1. Pola A atau Pola Monsun, dipengaruhi oleh monsun, karakteristik

distribusi bulanannya berbentuk huruf „V‟. Curah hujan minimum terjadi

pada bulan Juni, Juli atau bulan Agustus. Pola ini terdapat di sebelah Utara

dan Selatan garis ekuator. Daerahnya meliputi Jawa, Nusa Tenggara,

Kalimantan Selatan, Maluku Tenggara, Aceh serta Irian Jaya bagian Utara

dan Selatan.

2. Pola B atau Pola Ekuatorial, distribusi curah hujan dengan dua

maksimum yaitu sekitar bulan April dan Oktober, tidak selalu jelas

perbedaannya pada distribusi curah hujan bulanannya. Pola ini terdapat di

daerah ekuatorial yang meliputi daerah bagian tengah Sumatera,

Kalimantan, Sulawesi dan Irian Jaya.

3. Pola C atau Pola Lokal, dimana distribusi curah hujan bulanannya

berlawanan dengan pola A. Pola ini banyak dipengaruhi oleh kondisi lokal

(efek orografi). Dijumpai di daerah Sulawesi Selatan bagian Timur,

Sulawesi Tengah bagian Timur, dan sekitar Ambon-Seram.

Gambar II-1. Pola Curah Hujan di Indonesia (Bayong, 1999)

Sumber: http://kadarsah.files.wordpress.com/2008/04/pola-curah-hujan-indonesia.jpg

http://kadarsah.files.wordpress.com/2008/04/pola-curah-hujan-indonesia.jpg

II-3

2.2 Tata Guna Lahan

Perubahan tata guna lahan daerah aliran sungai (DAS) akan memberikan

pengaruh yang dominan terhadap debit banjir yang terjadi. Di sisi lain, terjadinya

peningkatan jumlah penduduk yang pesat akan menambah luas permukiman dan

wilayah budidaya pertanian. Kondisi yang demikian akan mengakibatkan semakin

besarnya aliran permukaan. Pengaruh negatif lain yang terjadi adalah peningkatan

laju endapan DAS yang melewati batas ambang (tolerable soil loss). Adanya

perubahan fungsi lahan dari hutan menjadi wilayah pertanian dan wilayah

pertanian dan wilayah pertanian menjadi non pertanian akan menyebabkan

terjadinya erosi permukaan pada tahap awalnya. Selanjutnya tanah yang tererosi

tersebut akan terbawa ke sungai dan menyebabkan laju sedimentasi DAS

meningkat.

Perubahan tata guna lahan dapat menaikkan ataupun mengurangi volume runoff

dan waktu konsentrasi dari suatu area. Faktor yang paling besar mempengaruhi

volume aliran adalah laju infiltrasi dan tampungan permukaan. Volume runoff

akan meningkat jika perubahan tata guna lahan ini menyebabkan berkurangnya

laju infiltrasi dan tampungan permukaan. Peningkatan volume runoff dan

berkurangnya waktu konsentrasi ini akan menaikkan debit maksimum (Viessman,

1977).

2.3 Air Limpasan (Run-Off)

Air permukaan atau runoff adalah salah satu bagian dari proses siklus hidrologi,

yaitu air hujan yang mengalir pada permukaan karena tidak sempat terserap oleh

proses infiltrasi, turun langsung menuju ke tempat yang lebih rendah dan menuju

ke sungai sebagai aliran. Terdapat faktor-faktor yang berhubungan dengan

limpasan, yang di bagi dalam dua kelompok, yaitu faktor meteorologi yang

diwakili oleh curah hujan dan faktor daerah pengaliran yang menyatakan sifat-

sifat fisik daerah pengaliran (The Houw Liong, 2002).

II-4

2.4 Faktor Meteorologi

Faktor-faktor yang termasuk ke dalam elemen meteorologi adalah jenis

presipitasi, intensitas curah hujan, lamanya curah hujan, distribusi curah hujan

dalam daerah pengaliran, arah pergerakan hujan, curah hujan terdahulu,

kelembaban tanah, serta kondisi meteorologi yang lain.

2.4.1 Jenis Presipitasi

Pengaruh jenis presipitasi terhadap limpasan tergantung pada jenis presipitasinya

yaitu hujan, salju atau batu es. Di daerah tropis, termasuk Indonesia istilah

presipitasi disinonimkan dengan curah hujan, karena pada umumnya salju tidak

dijumpai di sebagian besar daerah di Indonesia, kecuali di daerah puncak-puncak

gunung yang tinggi.

Nilai curah hujan yang digunakan untuk analisis hidrologi adalah nilai curah

hujan yang tersebar pada daerah yang akan dikaji, bukan hanya curah hujan pada

satu titik tertentu. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah atau curah hujan

daerah dan dinyatakan dalam satuan “mm” (Suyono, 2001).

2.4.2 Intensitas Curah Hujan

Pengaruh intensitas curah hujan dengan limpasan permukaan tergantung pada

kapasitas infiltrasi. Jika intensitas curah hujan melampaui kapasitas infiltrasi,

maka besarnya limpasan permukaan akan segera meningkat sesuai dengan

peningkatan intensitas curah hujan. Jika data kapasitas infiltrasi sulit untuk

didapatkan, maka dapat digunakan dengan nilai koefisien limpasan permukaan.

Persamaan umum untuk menentukan intensitas curah hujan adalah :

t

RI ............................................................................................................ (2.1)

II-5

Dimana

I : Intensitas curah hujan (mm/jam)

R : Jumlah curah hujan dalam t jam

t : Lamanya hujan (jam)

Persamaan ini dikembangkan menjadi seperti persamaan (2.2) (Mononobe, dalam

hidrologi untuk pengairan, 2003). Persamaan ini digunakan dalam menentukan

nilai intensitas curah hujan untuk lama curah hujan sembarang.

3

2

24 24

24

t

RI ............................................................................................... (2.2)

Dimana

I : Intensitas curah hujan (mm/jam)

R24 : Jumlah curah hujan maksimal dalam 24 jam

t : Lamanya hujan (jam)

2.4.3 Distribusi Curah Hujan Dalam Daerah Aliran

Pada umumnya pusat dari curah hujan itu tidak diam, namun bergerak karena

adanya proses alamiah pada proses hujan. Jika suatu durasi hujan lebat bergerak

sepanjang sistem aliran sungai akan sangat berpengaruh pada lamanya limpasan

permukaan dan juga lokasi terjadinya limpasan permukaan. Hal ini menyebabkan

limpasan permukaan tidak akan terjadi pada satu titik saja, sama halnya dengan

daerah genangan. Jika distribusi curah hujan berubah untuk selang waktu tertentu,

akan menyebabkan perubahan letak dari daerah yang memiliki limpasan

permukaan besar, dan akan mengakibatkan perubahan tempat terjadinya genangan

sesuai dengan distribusi curah hujan tersebut terjadi.

II-6

2.5 Faktor Daerah Aliran

Selain faktor meteorologi yang berpengaruh terhadap besarnya jumlah limpasan

permukaan, faktor daerah pengaliran pun memberikan pengaruh yang besar

terhadap jumlah limpasan permukaan yang terjadi, faktor-faktor daerah pengaliran

tersebut diantaranya adalah jenis tutupan lahan, kondisi topografi dan jenis tekstur

tanah.

2.5.1 Jenis Tutupan Lahan

Jenis tutupan lahan dapat berpengaruh positif terhadap limpasan permukaan dan

juga dapat memberikan pengaruh negatif. Pengaruh negatif misalnya penambahan

lapisan kedap, seperti penebangan hutan menjadi pemukiman, pembuatan jalan

aspal dan pembangunan gedung, pembangunan pemukiman yang dampak

langsungnya berpengaruh terhadap sedikitnya jumlah curah hujan yang dapat

terinfiltrasi. Sedangkan pengaruh positifnya adalah jika tutupan lahan tersebut

berupa hutan ataupun tumbuhan, maka akan sulit memberikan limpasan yang

besar karena tutupan lahan seperti ini akan memberikan kesempatan infiltrasi

yang lebih besar (Ilyas,2000).

2.5.2 Kondisi Topografi

Parameter-parameter dalam kondisi topografi yaitu elevasi, variasi topografi,

gradien dan arah kemiringan akan mempengaruhi terhadap kondisi sungai dan

hidrologi daerah pengaliran. Kondisi topografi akan memberikan efek terhadap

besarnya limpasan permukaan yang terjadi. Karena adanya variasi dalam bentuk

topografi, maka terdapat pembagian jenis topografi berdasarkan kemiringan.

Gradien untuk kemiringan lahan dibagi menjadi 3 (Bruce, 1966 dalam Rosita,

2003), yaitu:

1. Daerah dengan kemiringan 0 % - 5 % disebut tanah datar.

2. Daerah dengan kemiringan 5 % - 10 % disebut tanah landai.

3. Daerah dengan kemiringan > 10 % disebut tanah berbukit.

II-7

Masing-masing daerah kemiringan ini akan memberikan kontribusi yang berbeda

terhadap nilai koefisien limpasan permukaan (C). Dan akhirnya akan berpengaruh

terhadap jumlah limpasan permukaan yang terjadi di daerah tersebut.

2.5.3 Jenis Tanah

Jenis tanah merupakan faktor yang memberikan kontribusi cukup besar dalam

penentuan koefisien limpasan permukaan (C). Menurut Bruce, 1966 dalam Rosita,

2003, jenis tekstur tanah dapat digolongkan berdasarkan kandungan pasir, debu

dan tanah liat dimana deskripsi untuk masing-masingnya adalah:

1. Tanah berpasir adalah tanah dimana kandungan pasirnya 70% dan dalam

keadaan lembab akan terasa kasar dan tidak lekat.

2. Tanah berlempung adalah tanah dimana kandungan debu dan tanah liatnya

relatif sama.

3. Tanah liat adalah tanah yang kandungan tanah liatnya antara 35% dan

40%.

2.6 Metode Log Pearson III

Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi yang biasa

digunakan dalam bidang hidrologi yaitu diantaranya Distribusi Normal, Distribusi

Gumbel, dan Distribusi Log-Pearson III. Dasar perhitungan distribusi frekuensi

adalah parameter yang berkaitan dengan analisis data yang meliputi rata-rata,

simpangan baku, koefisien variasi, dan koefisien skewness (kecondongan atau

kemencengan).

Parameter penting dalam metoda Log Pearson III yaitu harga rata-rata, simpangan

baku dan koefisien skewness. Jika koefisien skewness sama dengan nol maka

distribusi kembali ke distribusi Log Normal. Tidak seperti konsep yang

melatarbelakangi pemakaian distribusi normal untuk debit puncak, maka

probabilitas distribusi Log Pearson III masih tetap dipakai karena fleksibilitasnya

(Suripin, 2004).

II-8

Langkah-langkah penggunaan distribusi Log Pearson III adalah sebagai berikut:

1. Ubah data ke dalam bentuk logaritma, X = log X

2. Hitung harga rata-rata:

n

iXn

X11

log1

log ............................................................................. (2.3)

3. Hitung harga simpangan baku:

2/1

1

2

loglog1

1

n

i

i XXn

s ..........................................................(2.4)

4. Hitung koefisien kemencengan:

3

1

3

21

loglog

snn

XXn

Cs

n

i

i

....................................................................(2.5)

5. Hitung logaritma curah hujan dengan periode ulang T:

)(loglog sKXXT ...................................................................... (2.6)

(Linsley, et al, 1975).

2.7 Metode Rasional

Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk memperkirakan jumlah

limpasan permukaan yang terjadi. Salah satu metode yang sering digunakan

adalah metode Rasional. Metode Rasional adalah metode yang paling sering

digunakan untuk menentukan debit puncak dari intensitas curah hujan yang

terjadi. Hal ini dikarenakan medota ini memiliki konsep yang mudah dimengerti

dan digunakan.

II-9

Bentuk persamaan umum dari Metode Rasional (dalam SI) adalah sebagai berikut:

6.3

AICQ

....................................................................................................(2.7)

Dimana:

Q : Debit puncak (m3/detik),

C : Koefisien aliran/runoff (tak berdimensi)

I : Intensitas curah hujan (mm/jam) dan

A : Luas wilayah (km2).

Koefisien aliran ditentukan oleh beberapa parameter yaitu, tekstur tanah,

kemiringan daerah dan jenis tutupan lahan. Sedangkan untuk menentukan

limpasan permukaan dengan menggunakan metode Rasional dibutuhkan data lain,

yaitu data intensitas curah hujan dan data luas daerah. Intensitas curah hujan dapat

dihitung dari data curah hujan, sedangkan luas daerah yang memiliki nilai

intensitas curah hujan tertentu dan koefisien limpasan tertentu dihitung dengan

pengukuran daerah tersebut pada peta topografi.

Koefisien aliran (C) merupakan representasi dari efek yang terjadi akibat adanya

infiltrasi, evaporasi, retensi tanah dan yang lainnya. Faktor-faktor yang

menyebabkan timbulnya efek-efek tersebut terjadi adalah beberapa kondisi yang

berada di permukaan seperti kondisi tutupan lahan, bentuk topografi dan

kemiringan dan jenis tanah yang berada dipermukaan (IOWA, 2007). Modifikasi

dari nilai koefisien limpasan permukaan dari penelitian yang pernah dilakukan

menghasilkan kesimpulan bahwa nilai modifikasi hasil kajian tidak jauh berbeda

dengan tabel yang telah digunakan secara umum (Liu YB, 2004). Koefisien

limpasan permukaan yang menjadi salah satu parameter masukan yang digunakan

pada metode Rasional berdasarkan pada Tabel II-1.

II-10

Tabel II-1 Penentuan Nilai Koefisien Limpasan Permukaan

Sumber: (Bruce, 1966 dalam Rosita 2003)

Keuntungan menggunakan metode Rasional adalah kemudahannya dalam

memberikan informasi perkiraan limpasan permukaan tanpa mengkhawatirkan

sedikitnya data yang tersedia. Untuk daerah-daerah dengan data hidrologi yang

terbatas, metode ini sangat baik untuk diterapkan.

2.8 Banjir Bandang

Banjir adalah luapan air yang menggenangi suatu daratan (sumber: wikipedia).

Banjir juga didefinisikan sebagai genangan air sementara dari suatu daratan yang

biasanya kering (sumber: EU Floods Directive). Sedangkan banjir menurut USGS

adalah suatu keadaan yang disebabkan oleh fenomena cuaca, dimana fenomena

cuaca tersebut menghasilkan presipitasi tinggi dari kondisi normal yang dapat

diserap atau ditampung pada suatu DAS (Daerah Aliran Sungai). Kondisi ini akan

mengakibatkan luapan air sungai menggenangi daerah atau daratan yang biasanya

kering.

Banjir bandang adalah banjir di daerah permukaan rendah yang terjadi akibat

hujan yang turun terus-menerus dan muncul secara tiba-tiba (sumber: wikipedia).

Banjir bandang juga didefinisikan sebagai suatu peristiwa banjir akibat curah

hujan yang tinggi dalam periode waktu yang singkat, biasanya kurang dari enam

II-11

jam, yang menyebabkan volume air meningkat dengan cepat dan turun ke daerah

yang lebih rendah dengan kecepatan yang merusak daerah yang dilaluinya

(sumber: USGS). Tipe banjir ini memerlukan peringatan setempat yang cepat dan

respon yang segera oleh masyarakat yang tertimpa bencana jika kerusakan

memang harus dikurangi. Banjir bandang biasanya sebagai akibat dari limpasan

permukaan karena hujan yang lebat, khususnya jika lereng tangkapan tidak bisa

menyerap dan menahan sebagian besar air itu.

2.9 Identifikasi Penyebab Utama Kawasan Rawan Bencana Banjir

2.9.1 Faktor Kondisi Alam

a. Topografi

Daerah-daerah dataran rendah atau cekungan merupakan salah satu

karakteristik wilayah banjir atau genangan.

b. Tingkat Permeabilitas Tanah

Daerah-daerah dengan tingkat permeabilitas tanah rendah mempunyai

tingkat infiltrasi yang kecil dan run off yang tinggi. Daerah Aliran Sungai

(DAS) yang karakteristik di kiri dan kanan alur sungai mempunyai tingkat

permeabilitas tanah yang rendah merupakan daerah potensi banjir.

c. Kondisi Daerah Aliran Sungai

Daerah Aliran Sungai (DAS) yang berbentuk ramping mempunyai tingkat

kemungkinan banjir yang tinggi. Hal ini terjadi karena waktu datangnya

banjir dari anak-anak sungai (orde yang lebih kecil) yang hampir sama,

sehingga bila hujan jatuh merata di seluruh DAS, air akan datang secara

bersamaan.

d. Kondisi Geometri Sungai

1. Gradien Sungai

Pada dasarnya, jika alur sungai mempunyai perubahan kemiringan

dasar dari terjal ke relatif datar, maka daerah peralihan/pertemuan

tersebut merupakan daerah rawan banjir.

II-12

2. Pola Aliran Sungai

Pada lokasi pertemuan dua sungai besar dapat terjadi arus balik (back

water) yang menyebabkan terganggunya aliran air di salah satu sungai,

sehingga mengakibatkan kenaikan muka air (meluap). Pada saat terjadi

hujan dengan intensitas tinggi, terjadi peningkatan debit aliran sungai

sehingga pada tempat pertemuan tersebut debit aliran semakin tinggi,

sehingga kemungkinan terjadi banjir.

3. Daerah Dataran Rendah

Pada daerah meander (belokan), sungai yang memiliki debit aliran

cenderung lambat biasanya merupakan dataran rendah sehingga

termasuk dalam klasifikasi daerah yang potensial atau rawan banjir.

4. Penyempitan dan Pendangkalan Alur Sungai

Penyempitan alur sungai dapat menyebabkan aliran air terganggu,

berakibat pada naiknya muka air di hulu, sehingga daerah di sekitarnya

termasuk dalam klasifikasi daerah rawan banjir. Pendangkalan dasar

sungai akibat sedimentasi menyebabkan berkurangnya kapasitas

sungai, berakibat naiknya muka air di sekitar daerah tersebut.

2.9.2 Faktor Peristiwa Alam

Beberapa aspek yang termasuk dalam faktor peristiwa alam penyebab banjir

antara lain:

a. Curah hujan yang tinggi dan lamanya hujan.

b. Air laut pasang yang mengakibatkan pembendungan di muara sungai.

c. Air/arus balik (back water) dari sungai utama.

d. Penurunan muka tanah (land subsidence).

e. Pembendungan aliran sungai akibat longsor, sedimentasi dan aliran lahar

dingin.

II-13

2.9.3 Aktivitas Manusia

Beberapa aspek yang termasuk dalam faktor aktivitas manusia penyebab banjir

antara lain:

a. Per-untuk-an tata ruang di dataran banjir yang tidak sesuai.

b. Belum adanya pola pengelolaan dan pengembangan dataran banjir.

c. Permukiman di bantaran sungai.

d. Sistem drainase yang tidak memadai.

e. Terbatasnya tindakan mitigasi banjir.

f. Kurangnya kesadaran masyarakat di sepanjang alur sungai.

g. Penggundulan hutan di daerah hulu.

h. Terbatasnya upaya pemeliharaan bangunan pengendali banjir.

III-1

BAB III

METODOLOGI

3.1 Data

Dalam penelitian ini data yang digunakan antara lain adalah data curah hujan, data

temperatur permukaan, peta tutupan lahan, dan peta topografi. Wilayah penelitian

ini adalah pada DAS Aek Pahu (subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu

Hutamosu), Kecamatan Batang Toru, Tapanuli Selatan. Secara geografis

Kecamatan Batang Toru terletak pada 1,48 o – 1,52

o LU dan 99,01

o – 99,08

oBT.

Gambar III-1 Peta Geografis Kecamatan Batang Toru

3.1.1 Data Curah Hujan

Data curah hujan harian subDAS Aek Pahu Tombak dan subDAS Aek Pahu

Hutamosu tahun 2005 – 2010 diperoleh dari PT.TAR. Selain itu terdapat data

III-2

curah hujan rata-rata bulanan Kabupaten Batang Toru dari tahun 1948-2009 yang

didapatkan dari ncep data reanalysis. Digunakan untuk menghitung intensitas

hujan maksimum dan periode ulang curah hujan.

3.1.2 Data Citra Satelit Awan

Data citra satelit daerah Provinsi Sumatera Utara pada tanggal 12 Januari 2010

diperoleh dari http://weather.is.kochi-u.ac.jp. Data ini digunakan untuk melihat

secara spasial pertumbuhan awan di daerah provinsi Sumatera Utara sesaat

sebelum terjadinya banjir bandang di DAS Aek Pahu Tapanuli Selatan.

Grafik-grafik berikut merupakan gambaran dari citra satelit MTSAT pada tanggal

12 Januari 2010:

Gambar III-2 Citra Satelit Indonesia 12 Januari 2010 Pukul 09.00 WIB

Pada Gambar III-2 di atas, daerah yang ditandai dengan garis lingkaran merah

merupakan wilayah Batang Toru, kabupaten Tapanuli Selatan, Propinsi Sumatera

Utara. Dari gambar tersebut, dapat dilihat bahwa pada pukul 09.00 WIB

pembentukan awan terjadi pada lautan Hindia atau sebelah barat pulau Sumatera.

http://weather.is.kochi-u.ac.jp/

III-3

Pembentukan awan di lautan akan membawa uap air dengan jumlah yang

tentunya tidak sedikit akibat dari proses pemanasan oleh radiasi sinar matahari.

Dari data pengukuran temperatur di DAS Aek Pahu, tercatat temperatur

permukaan adalah 30O C, yang akan mengakibatkan terjadinya proses konveksi

yang tinggi di daerah tersebut.


III-4


Dari Gambar III-3 dan Gambar III-4 di atas, dapat dilihat bahwa pada pukul 15.00

WIB pada daerah yang ditandai dengan garis lingkaran berwarna merah, awan

hujan yang sebelumnya terbentuk di lautan Hindia mulai memasuki daratan pulau

Sumatera dan membawa uap air yang cukup banyak. Dari data pengukuran curah

hujan yang didapatkan dari dua stasiun di DAS Aek Pahu (Aek Pahu

Tombak/WS1 dan Aek Pahu Hutamosu/RF1) diketahui bahwa di DAS tersebut

pada sekitar pukul 15.00 WIB mulai turun hujan lebat dengan durasi yang cukup

singkat (1 jam).

III-5

3.1.3 Data Elemen Daerah Pengaliran

Data elemen daerah pengaliran berupa peta topografi, peta jenis tanah, dan peta

tutupan lahan diperoleh dari PT.AR. Digunakan untuk menghitung koefisien

aliran. Peta topografi, peta jenis lahan, dan peta tutupan lahan digambarkan

sebagai berikut:

Gambar III-5 Peta Topografi DAS Aek Pahu

III-6

Gambar III-6 Peta Jenis Tanah DAS Aek Pahu

Gambar III-7 Peta Tata Guna Lahan DAS Aek Pahu

III-7

3.1.4 Data Temperatur Permukaan

Data temperatur permukaan Kecamatan Batang Toru (1948 – 2008) diperoleh dari

NCEP re-analysist digunakan untuk menghitung perubahan anomali temperatur.

3.2 Metodologi

Penelitian adalah proses menemukan solusi masalah setelah melakukan studi yang

mendalam dan menganalisis faktor situasi (Sekaran, 2003). Untuk mencapai

tujuan penelitian, dibutuhkan sebuah bagan alir mengenai tahapan umum yang

akan dilakukan dalam penelitian. Bagan alir ini berisi tahapan-tahapan secara jelas

dan sistematis dari awal hingga tujuan penelitian tercapai. Tahapan-tahapan dalam

melakukan penelitian tersebut dapat dilihat pada Gambar III-8.

III-8

Gambar III-8 Metode Penelitian

III-9

3.3 Pengolahan Data Curah Hujan

3.3.1 Frekuensi dan Periode Ulang Curah Hujan

Untuk mengetahui dan memahami frekuensi dan periode ulang curah hujan di

daerah Batang Toru kabupaten Tapanuli Selatan dilakukan analisis distribusi

menggunakan perhitungan parameter statistik dan metode Log Pearson III.

3.3.2 Perhitungan Intensitas Curah Hujan (I)

Intensitas curah hujan (I) dihitung dari data hujan dan durasi hujan dengan

menggunakan metode Mononobe (persamaan 2.2).

3.4 Perhitungan Koefisien Aliran (C)

Nilai koefisien aliran/runoff (C) diperoleh dari overlay 3 jenis peta, yaitu peta

jenis tanah, tutupan lahan dan topografi (kemiringan lahan). Dari pengolahan ini

akan diperoleh beberapa nilai koefisien runoff berdasarkan karakteristik

kemiringan lahan, jenis tanah dan tutupan lahan.

3.5 Perkiraan Debit Sungai (Q)

Debit puncak sungai (Q) diperkirakan dengan menggunakan metode Rasional

(persamaan 2.3). Beberapa asumsi dasar untuk menggunakan formula Rasional

adalah sebagai berikut (Wanielista 1990):

a. Curah hujan terjadi dengan intensitas yang tetap dalam satu jangka waktu

tertentu, setidaknya sama dengan waktu konsentrasi.

b. Limpasan langsung mencapai maksimum ketika durasi hujan dengan

intensitas yang tetap, sama dengan waktu konsentrasi.

c. Koefisien runoff dianggap tetap selama durasi hujan.

d. Luas DAS tidak berubah selama durasi hujan.

IV-1

BAB IV

HASIL DAN ANALISIS

4.1 Hasil dan Analisis Temperatur Permukaan

Temperatur permukaan memiliki peranan penting dalam sirkulasi antara uap air di

permukaan dan atmosfer diatasnya. Berikut ini adalah grafik data temperatur

permukaan rata-rata tahunan wilayah Kecamatan Batang Toru tahun 1948 sampai

dengan 2009.

Gambar IV-1 Grafik Temperatur Permukaan Rata-Rata Tahunan Kecamatan Batang Toru

(1948-2009)

Gambar IV-1 di atas merupakan gambaran variabilitas temperatur permukaan

rata-rata tahunan di kecamatan Batang Toru selama 62 tahun (1948-2009). Dari

gambar tersebut dapat dianalisis bahwa secara umum dari tahun 1948 sampai

dengan 2009 terjadi peningkatan temperatur rata-rata tahunan di kecamatan

Batang Toru. Peningkatan jumlah penduduk, pembangunan dan perkembangan

kota, pertumbuhan industri, kepadatan lalu lintas, deforestasi, dan lain sebagainya

dapat menyebabkan terjadinya perubahan cuaca dan iklim (Bayong, 2004). Salah

satu bentuk perubahan iklim ini adalah dengan terjadinya peningkatan temperatur

permukaan.

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

28,0

1948 1958 1968 1978 1988 1998 2008

Te

mp

era

tur

(oC

)

Tahun

Temperatur Rata-Rata Tahunan Batang Toru (1948-2009)

temp rata-rata tahunan

temp max rata-rata tahunan

IV-2

Gambar IV-2 Grafik Anomali Temperatur Permukaan Kecamatan Batang Toru (1948-

2009)

Gambar IV-2 di atas merupakan gambaran anomali yang terjadi dari temperatur

rata-rata tiap tahun terhadap temperatur rata-rata selama 62 tahun di kecamatan

Batang Toru. Dari gambar tersebut dapat dianalisis bahwa untuk selang tahun

1948-1976 didapatkan nilai anomali temperatur permukaan yang negatif, dan

untuk selang tahun 1977-2009 didapatkan nilai anomali temperatur permukaan

yang positif. Nilai anomali yang negatif menunjukkan bahwa nilai temperatur

rata-rata tahunan kurang dari temperatur rata-rata selama 62 tahun, sedangkan

nilai anomali yang positif menunjukkan bahwa nilai temperatur rata-rata tahunan

lebih dari temperatur rata-rata selama 62 tahun. Anomali yang bernilai positif ini

dapat mengindikasikan adanya peningkatan suhu yang terjadi di kecamatan

Batang Toru dalam 62 tahun terakhir.

4.2 Hasil dan Analisis Curah Hujan

Data curah hujan yang digunakan meliputi curah hujan harian di DAS Aek Pahu

(subDAS Aek Pahu Tombak/WR1 dan subDAS Aek Pahu Hutamosu/RF1) dari

tahun 2005-2010 yang diperoleh dari PT. AR. Selain itu, terdapat data curah hujan

rata-rata bulanan Kabupaten Batang Toru dari tahun 1948-2009 yang diperoleh

dari NCEP data reanalysis.

Berikut ini merupakan plotting jumlah curah hujan bulanan pada subDAS Aek

Pahu Tombak dari Januari 2005-2010:

y = 0,017x - 0,535R² = 0,602

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1948 1958 1968 1978 1988 1998 2008

An

om

ali

Tahun

Anomali Temperatur Permukaan Batang Toru (1948-2009)

Trend

Linear (Trend)

IV-3

Gambar IV-3 Jumlah Curah Hujan Bulanan subDAS Aek Pahu Tombak (Januari 2005-

2010)

Gambar IV-3 diatas memperlihatkan jumlah curah hujan bulanan yang terjadi

pada lima tahun terakhir di subDAS Aek Pahu Tombak yang nilainya sebagian

besar lebih dari 100 mm per bulan. Ini dapat diartikan bahwa di daerah ini hampir

selalu mengalami bulan basah di sepanjang tahun.

Berikut ini merupakan plotting jumlah curah hujan bulanan pada daerah subDAS

Aek Pahu Hutamosu dari Januari 2005-Januari 2010:

Gambar IV-4 Jumlah Curah Hujan Bulanan subDAS Aek Pahu Hutamosu (Januari 2005-

2010)

Gambar IV-4 diatas memperlihatkan jumlah curah hujan bulanan yang terjadi

pada lima tahun terakhir di subDAS Aek Pahu Hutamosu yang nilainya sebagian

besar lebih dari 100 mm per bulan. Ini dapat diartikan bahwa di daerah ini hampir

0100200300400500600700800

Jan2005

Jan2006

Jan2007

Jan2008

Jan2009

Jan2010

cura

h h

uja

n (

mm

)

Jumlah Curah Hujan Bulanan Aek Pahu Tombak

0

200

400

600

800

Jan2005

Jan2006

Jan2007

Jan2008

Jan2009

Jan2010

cura

h h

uja

n (

mm

)

Jumlah Curah Hujan Bulanan Aek Pahu Hutamosu

IV-4

selalu mengalami bulan basah di sepanjang tahun, sama seperti subDAS Aek

Pahu Tombak.

Dari data jumlah curah hujan bulanan pada Gambar IV-3 dan Gambar IV-4 di

atas, dapat dihitung rata-rata curah hujan harian dari tahun 2005 sampai dengan

tahun 2010. Hasil perhitungan rata-rata curah hujan harian tersebut dapat dilihat

pada grafik berikut:

Gambar IV-5 Histogram Rata-rata Curah Hujan Harian Selama 6 Tahun DAS Aek Pahu

Gambar IV-5 diatas menjelaskan rata–rata harian curah hujan wilayah selama 5

tahun terakhir di DAS Aek Pahu. Puncak maksimum rata–rata harian curah hujan

wilayah terjadi pada bulan pada bulan April dan Oktober, masing-masingnya 14

mm dan 16 mm, sedangkan curah hujan wilayah minimumnya terjadi pada bulan

Juni sebesar 6 mm. Artinya pada saat puncak maksimum rata–rata setiap hari

turun hujan dengan jumlah 14-16 mm sehingga dalam satu bulan rata-rata curah

hujan mencapai 420–480 mm. Sedangkan pada saat puncak balik rata–rata setiap

hari turun hujan dengan jumlah 6 mm sehingga dalam satu bulan rata–rata curah

hujan mencapai 180 mm. Gambar IV-5 menjelaskan pembuktian pola curah hujan

pada wilayah subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu secara umum

adalah ekuatorial dengan puncak maksimumnya pada bulan April dan Oktober,

serta minimumnya pada bulan Juni.

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

Ch

(mm

/bln

)

Bulan

Rata-rata Curah Hujan Harian Tahun 2005-2010

DAS Aek Pining

DAS Hutamosu

Aek Pahu Tombak

Aek Pahu Hutamosu

IV-5

Selain itu, terdapat pula data curah rata-rata bulanan kecamatan Batang Toru dari

tahun 1948 sampai dengan tahun 2009 yang diperoleh dari NCEP reanalysis data.

Dari data ini, dilakukan perhitungan curah hujan rata-rata tahunan untuk melihat

peningkatan curah hujan yang terjadi dari tahun ke tahun.

Gambar IV-6 Curah Hujan Rata-Rata Tahunan Kecamatan Batang Toru (1948-2009)

Pada Gambar IV-6 dapat dilihat adanya kecenderungan dalam peningkatan curah

hujan rata-rata tahunan di wilayah Batang Toru, dimana peningkatan yang cukup

tajam terjadi dari tahun 2004.

4.2.1 Jumlah Kejadian Bulan Basah

Dari data curah hujan harian di subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu

Hutamosu, dilakukan karakterisasi curah hujannya dengan menggunakan metode

Mohr. Berdasarkan metode Mohr, yang dimaksud dengan bulan basah adalah

bulan dengan jumlah curah hujan lebih dari 100 mm.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

1948 1958 1968 1978 1988 1998 2008

Cu

rah

Hu

jan

Ra

ta-r

ata

(m

m/h

ari

)

Tahun

CH Rata-Rata Tahunan Batang Toru(1948-2009)

CH rata-rata tahunan

CH maks rata-rata tahunan

IV-6

Gambar IV-7 Grafik Jumlah Kejadian Basah Aek Pahu Tombak (2005-2009)

Gambar IV-8 Grafik Jumlah Kejadian Basah Aek Pahu Hutamosu (2005-2009)

Dari Gambar IV-7 dan Gambar IV-8 dapat dilihat bahwa setiap bulannya dari

tahun 2005 sampai dengan 2009 wilayah DAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu

Hutamosu hampir selalu berada dalam kondisi basah. Pada saat musim penghujan,

wilayah DAS Aek Pahu mendapatkan kelebihan air yang banyak dan pada musim

kemarau wilayah DAS Aek Pahu tidak mengalami kekurangan, disebabkan curah

hujan yang tinggi, diatas 100 mm.

4 45 5 5 5 5 5 5 5

4 4

Jumlah Kejadian Bulan Basah(2005-2009)

Aek Pahu Tombak

5 5 5 5 5 5 5 5 54 4

5

Jumlah Kejadian Bulan Basah (2005-2009)

Aek Pahu Hutamosu

IV-7

4.2.2 Curah Hujan Bulanan Rata-Rata

Curah hujan bulanan rata-rata pada bulan-bulan yang sering mengalami +kejadian

bulan basah pada wilayah DAS Aek Pahu tergolong cukup tinggi, hal ini dapat

dilihat pada Gambar IV-9 dan Gambar IV-10, dimana curah hujan rata-rata

bulanannya selama 5 tahun (2005-2009) dapat mencapai angka 200-600

mm/bulan.

Gambar IV-9 Grafik Curah Hujan Bulanan Rata-rata Aek Pahu Tombak (2005-2009)

Gambar IV-10 Grafik Curah Hujan Bulanan Rata-rata Aek Pahu Hutamosu (2005-2009)

252,25223,75

387,8 411,6

193,6 194,8

292,8360,6

307,6

409,2363,25

407,75

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des

Pola Curah Hujan Bulanan Rata-Rata Aek Pahu Hutamosu (2005-2009)

Aek Pahu Tombak

278,4239

410,4 377,4

202,2 205265,8

369,4330,2

600,75

399,5450

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des

Pola Curah Hujan Bulanan Rata-Rata Aek Pahu Hutamosu (2005-2009)

Aek Pahu Hutamosu

IV-8

4.2.3 Curah Hujan Maksimum Rata-Rata dan Curah Hujan Rata-Rata

Selain curah hujan bulanan rata-rata, dapat dihitung pula curah hujan maksimum

rata-rata pada bulan basah di subDAS Aek Pahu Tombak dan subDAS Aek Pahu

Hutamosu dari tahun 2005 sampai dengan 2009. Grafik curah hujan maksimum

rata-rata ini dapat dlihat pada Gambar IV-11 dan Gambar IV-12 sebagai berikut:

Gambar IV-11 Grafik Curah Hujan Maksimum Rata-rata dan Curah Hujan Rata-rata pada

Bulan Basah di Aek Pahu Tombak (2005-2009)

Dari Gambar IV-11 di atas dapat dilihat bahwa curah hujan maksimum rata-rata

pada bulan basah di subDAS Aek Pahu Tombak memiliki kisaran nilai yang tidak

terlalu ekstrim atau dapat dikatakan bahwa tidak terjadi perubahan yang

signifikan. Hal ini terjadi karena posisi geografis kecamatan Batang Toru yang

dekat dengan ekuatorial, sehingga pola curah hujan bulanannya mengikuti pola

curah hujan ekuatorial.

20052006

20072008

2009

74,02 78,54 82,10

60,78 70,50

10,66 10,8710,44

10,759,47

Curah Hujan Maksimum Rata-Rata dan Curah Hujan Rata-Rata Aek Pahu Tombak

CH Max CH Rata-rata

IV-9

Gambar IV-12 Grafik Curah Hujan Maksimum Rata-rata dan Curah Hujan Rata-rata pada

Bulan Basah di Aek Pahu Hutamosu (2005-2009)

Berdasarkan pengolahan data curah hujan harian maksimum rata-rata dan curah

hujan harian rata-rata pada bulan-bulan basah dari tahun 2005 sampai dengan

2009 (Gambar IV-11 dan Gambar IV-12), di wilayah subDAS Aek Pahu Tombak

dan Aek Pahu Hutamosu didapatkan hasil sebagai berikut:

1) Curah hujan harian maksimum rata-rata sebesar 72,56 mm/hari (Aek Pahu

Tombak) dan 70,88 mm/hari (Aek Pahu Hutamosu).

2) Curah hujan rata-rata sebesar 10,44 mm/hari (Aek Pahu Tombak) dan

11,10 mm/hari (Aek Pahu Hutamosu).

3) Perbedaan rata-rata curah hujan rata-rata dengan curah hujan harian

maksimum rata-rata mencapai sekitar 600% (Aek Pahu Tombak) dan

550% (Aek Pahu Hutamosu).

4.2.4 Analisis Frekuensi Curah Hujan

Dalam melakukan perhitungan analisis frekuensi diperlukan seri data curah hujan

dimana dalam hal ini yaitu data maksimum tahunan. Data maksimum tahunan

yang digunakan adalah data curah hujan harian maksimum rata-rata tiap-tiap

bulan basah pada tiap-tiap tahun data.

20052006

20072008

2009

72,8870,77

79,63

61,54

79,25

11,5810,44 12,49

10,7110,28

Curah Hujan Maksimum Rata-Rata dan Curah Hujan Rata-Rata Aek Pahu Hutamosu

CH Max CH Rata-rata

IV-10

Perhitungan parameter statistik yang berhubungan dengan analisis frekuensi data

curah hujan harian maksimum di wilayah suDAS Aek Pahu Tombak dan Aek

Pahu Hutamosu (2005-2009) ditunjukkan pada tabel-tabel berikut:

Tabel IV-1 Nilai Parameter Statistik Data Curah Hujan Harian Maksimum Aek Pahu

Tombak (2005-2009)

No. Parameter Statistik Nilai

1. Rata-rata ( X ) 71,06 mm/hari

2. Simpangan Baku (S) 28,53

3. Koefisien Skewness (Cs) 1,32

Dari Tabel IV-1, dapat dilihat bahwa rata-rata curah hujan harian maksimum pada

bulan-bulan basah pada tiap-tiap tahun data selama 5 tahun (2005-2009) di

subDAS Aek Pahu Tombak mencapai 71,06 mm/hari, dengan simpangan baku

bernilai 28,53, dalam artian nilai curah hujan harian maksimum rata-rata tiap-tiap

tahun data berkisar antara 42,53 – 99,59 mm/hari, dimana nilai curah hujan

maksimum yang lebih rendah atau nilai yang lebih tinggi dari nilai kisaran,

jumlahnya tidak terlalu banyak dari nilai kisaran tersebut. Nilai koefisien

skewness yang bernilai positif menunjukkan bahwa nilai curah hujan maksimum

rata-rata tiap-tiap tahun data nilainya lebih besar dibandingkan nilai pertengahan

(median) yaitu 69,25 mm/hari.

Tabel IV-2 Nilai Parameter Statistik Data Curah Hujan Harian Maksimum Aek Pahu

Hutamosu (2005-2009)





IV-11

Dari Tabel IV-2, dapat dilihat bahwa rata-rata curah hujan harian maksimum pada

bulan-bulan basah pada tiap-tiap tahun data selama 5 tahun (2005-2009) di

subDAS Aek Pahu Hutamosu mencapai 70,88 mm/hari, dengan simpangan baku

bernilai 25,94, dalam artian nilai curah hujan harian maksimum rata-rata tiap-tiap

tahun data berkisar antara 44,94 – 96,82 mm/hari, dimana nilai curah hujan

maksimum yang lebih rendah atau nilai yang lebih tinggi dari nilai kisaran,

jumlahnya tidak terlalu banyak dari nilai kisaran tersebut. Nilai koefisien

skewness yang bernilai positif menunjukkan bahwa nilai curah hujan maksimum

rata-rata tiap-tiap tahun data nilainya lebih besar dibandingkan nilai pertengahan

(median) yaitu 64,75 mm/hari.

4.2.5 Analisis Periode Ulang Curah Hujan

Perhitungan untuk mengetahui periode ulang curah hujan menggunakan metode

distribusi Log Pearson III. Metode ini digunakan karena data populasi curah

hujan harian maksimum (2005-2009) tidak mengikuti pola distribusi statistik

seperti distribusi normal, uniform, poisson, dan exponential. Dari data curah hujan

maksimum harian subDAS Aek Pahu Tombak yang terdapat pada Tabel 3

LAMPIRAN, dengan melakukan analisis frekuensi didapat nilai-nilai sebagai

berikut:

IV-12

Tabel IV-3 Tabel Analisis Frekuensi Populasi Curah Hujan Harian Maksimum SubDAS

Aek Pahu Tombak

Statistics

MaxAekPahuTombak

N Valid 60

Missing 0

Mean 71.3500

Std. Error of Mean 4.40466

Median 68.5000

Mode 71.00

Std. Deviation 34.11835

Variance 1164.062

Skewness 1.305

Std. Error of Skewness .309

Kurtosis 2.665

Std. Error of Kurtosis .608

Range 191.00

Minimum .00

Maximum 191.00

Sum 4281.00

Dari Tabel IV-3 di atas, untuk dapat mengetahui apakah data berdistribusi normal

atau tidak, maka dihitung rasio skewness dengan standard error of skewness yaitu

1.305/0.309 = 4.22. Jika Rasio skewness berada di antara -2 sampai dengan 2,

maka data berdistribusi normal. Karena rasio skewness yang didapat sebesar 4.22

maka dapat dikatakan bahwa data curah hujan tidak berdistribusi normal.

Hal yang sama dilakukan pada data curah hujan harian maksimum subDAS Aek

Pahu Hutamosu sehingga didapat nilai-nilai sebagai berikut:

IV-13

Tabel IV-4Tabel Analisis Frekuensi Populasi Curah Hujan Harian Maksimum SubDAS Aek

Pahu Hutamosu

Statistics

MaxAekPahuHutamosu

N Valid 60

Missing 0

Mean 70.5667

Std. Error of Mean 3.83983

Median 64.0000

Mode 39.00

Std. Deviation 29.74318

Variance 884.656

Skewness .976

Std. Error of Skewness .309

Kurtosis 1.310

Std. Error of Kurtosis .608

Range 148.00

Minimum 22.00

Maximum 170.00

Sum 4234.00

Dari Tabel IV-4 di atas, untuk dapat mengetahui apakah data berdistribusi normal

atau tidak, maka dihitung rasio skewness dengan standard error of skewness yaitu

0.976/0.309 = 3.16. Jika Rasio skewness berada di antara -2 sampai dengan 2,

maka data berdistribusi normal. Karena rasio skewness yang didapat sebesar 3.12

maka dapat dikatakan bahwa data curah hujan tidak berdistribusi normal.

Selain itu dilakukan pula uji one sample Kolmogorov-Smirnov pada data curah

hujan harian maksimum di subDAS Aek Pahu Tombak dan subDAS Aek Pahu

Hutamosu. Pengujian ini dilakukan terhadap distribusi secara teoritis yaitu

uniform, poisson, dan exponential. Uji-uji tersebut adalah sebagai berikut:

IV-14

1. Uji distribusi uniform

Langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut:

1) Merumuskan hipotesis.

H0 : Distribusi populasi curah hujan uniform.

H1 : Distribusi populasi curah hujan tidak uniform.

2) Menentukan kriteria pengujian.

- Jika signifikansi < 0.05, maka H0 ditolak

- Jika signifikansi > 0.05, maka H0 diterima

Hasil pengujian dengan menggunakan SPSS Statistics 17.0 adalah sebagai

berikut:

Tabel IV-5 Hasil Pengujian Distribusi Uniform Curah Hujan Harian Maksimum SubDAS

Aek Pahu Tombak

Dari output yang terdapat pada Tabel IV-5 bahwa signifikansi adalah

sebesar 0.000. Jadi dapat disimpulkan bahwa distribusi data curah hujan

harian maksimum SubDAS Aek Pahu Tombak tidak uniform.

IV-15

Tabel IV-6 Hasil Pengujian Distribusi Uniform Curah Hujan Harian Maksimum SubDAS

Aek Pahu Hutamosu



harian maksimum SubDAS Aek Pahu Hutamosu tidak uniform.

2. Uji distribusi poisson



H0 : Distribusi populasi curah hujan poisson.

H1 : Distribusi populasi curah hujan tidak poisson.





berikut:

IV-16

Tabel IV-7 Hasil Pengujian Distribusi Poisson Curah Hujan Harian Maksimum SubDAS

Aek Pahu Tombak



harian maksimum SubDAS Aek Pahu Tombak tidak poisson.

Tabel IV-8 Hasil Pengujian Distribusi Poisson Curah Hujan Harian Maksimum SubDAS

Aek Pahu Hutamosu



harian maksimum SubDAS Aek Pahu Hutamosu tidak poisson.

IV-17

3. Uji distribusi exponential



H0 : Distribusi populasi curah hujan exponential.

H1 : Distribusi populasi curah hujan tidak exponential.





berikut:

Tabel IV-9 Hasil Pengujian Distribusi Exponential Curah Hujan Harian Maksimum

SubDAS Aek Pahu Tombak



harian maksimum SubDAS Aek Pahu Tombak tidak exponential.

IV-18

Tabel IV-10 Hasil Pengujian Distribusi Exponential Curah Hujan Harian Maksimum

SubDAS Aek Pahu Hutamosu



harian maksimum SubDAS Aek Pahu Hutamosu tidak exponential.

Dalam melakukan analisis periode ulang curah hujan di wilayah DAS Aek Pahu

Tombak dan Aek Pahu Hutamosu digunakan metode distribusi Log Pearson III

dengan langkah-langkah yang diuraikan pada dasar teori bagian 2.6. Metode Log

Pearson III ini digunakan karena data curah hujan harian maksimum tidak

mengikuti pola distribusi yang telah diujikan. Data curah hujan harian maksimum

(2005-2009) diubah dalam bentuk logaritmik sehingga parameter statistik data

curah hujan berubah sesuai dengan tabel-tabel di bawah ini.

Tabel IV-11 Parameter Statistik Distribusi Log Pearson III Curah Hujan Aek Pahu Tombak

(2005-2009)





IV-19


Hutamosu (2005-2009)




3. Koefisien Skewness (Cs) -0,03

Dari parameter statistik Log Pearson III yang dapat dilihat pada Tabel IV-11 dan

Tabel IV-12 dapat dilakukan perhitungan curah hujan rancangan. Perhitungan

curah hujan rancangan ini dilakukan pada periode ulang tertentu seperti yang

terdapat pada persamaan 2.6, dimana nilai K dapat dilihat pada Tabel 11 dan

Tabel 12 LAMPIRAN. Kala ulang (return period) diartikan sebagai waktu

dimana hujan atau debit dengan satuan besaran tertentu rata-rata akan disamai

atau dilampaui sekali dalam jangka waktu tersebut (Sriharto, 1993).

Hujan rancangan yang diperoleh berdasarkan metode distribusi Log Pearson III

dapat dilihat pada tabel-tabel dan gambar-gambar berikut:

Tabel IV-13 Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang Aek Pahu Tombak

Kala Ulang

(Tahun)

Hujan Rancangan

(mm/hari)

1 29,37

2 67,38

5 92,49

10 109,56

25 131,58

50 148,30

100 165,35

130 174,62

138 176,24

200 182,79

Dari Tabel IV-13 data kemudian diplot ke dalam sebuah grafik yang dapat dilihat

pada Gambar IV-13.

IV-20

Gambar IV-13 Grafik Plot Curah Hujan Rancangan Aek Pahu Tombak

Tabel IV-14 Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang Aek Pahu Hutamosu

Kala Ulang

(Tahun)

Hujan Rancangan

(mm/hari)

1 25,27

2 68,80

5 93,80

10 109,13

25 127,25

50 139,98

60 143,33

65 145,25

100 152,04

200 163,61

Dari Tabel IV-14 data kemudian diplot ke dalam sebuah grafik yang dapat dilihat

pada Gambar IV-14.

y = 27,20ln(x) + 42,23R² = 0,991

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

200,00

0 100 200 300

Cu

rah

Hu

jan

Ra

nca

ng

an

(m

m/h

ari

)

Kala Ulang (Tahun)

Curah Hujan Rancangan Aek Pahu Tombak

Aek Pahu Tombak

Log. (Aek Pahu Tombak)

IV-21

Gambar IV-14 Grafik Plot Curah Hujan Rancangan Aek Pahu Hutamosu

Sedangkan data curah hujan di DAS Aek Pahu pada tanggal 12 Januari 2010

adalah sebagai berikut:

Tabel IV-15 Curah Hujan di DAS Aek Pahu 12 Januari 2010

Curah Hujan

12 Jan 2010 (mm)

Aek Pahu Tombak 176

Aek Pahu Hutamosu 145

Dengan menggunakan perhitungan menggunakan metode distribusi Log Pearson

III, dari perbandingan data curah hujan di subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek

Pahu Hutamosu pada saat terjadinya banjir bandang (12 Januari 2010), dengan

hasil perhitungan hujan rancangan pada Tabel IV-13 dan Tabel IV-14 didapatkan

periode ulang untuk curah hujan harian maksimum di subDAS Aek Pahu Tombak

adalah 138 tahun dan di subDAS Aek Pahu Hutamosu adalah 65 tahun.

4.3 Hasil dan Analisis Debit Puncak

Tingginya curah hujan akan mengakibatkan air masukan ke sungai mengalami

peningkatan. Dari hasil overlay peta tata guna lahan, jenis tanah dan topografi

y = 23,96ln(x) + 45,22R² = 0,965

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 100 200 300

Cu

rah

Hu

jan

Ra

nca

ng

an

(m

m/h

ari

)

Kala Ulang (Tahun)

Curah Hujan Rancangan Aek Pahu Hutamosu

Aek Pahu Hutamosu

Log. (Aek Pahu Hutamosu)

IV-22

subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu didapatkan nilai koefisien

aliran sebesar 0,55, yang selanjutnya akan digunakan untuk perhitungan debit

puncak sungai. Tabel IV-16 merupakan tabel perhitungan intensitas curah hujan

di subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu:

Tabel IV-16 Intensitas Curah Hujan dan Luas DAS

Pukul

(WIB)

Intensitas

DAS Aek

Pahu

Tombak

(mm/menit)

Luas

DAS Aek

Pahu

Tombak

(km2)

Pukul

(WIB)

Intensitas

DAS Aek

Pahu

Hutamosu

(mm/menit)

Luas DAS

Aek Pahu

Hutamosu

(km2)

00.00 0.000 33.762 00.00 0.000 33.762

01.00 0.039 33.762 01.00 0.109 33.762

02.00 0.108 33.762 02.00 0.000 33.762

03.00 0.039 33.762 03.00 0.158 33.762

04.00 0.000 33.762 04.00 0.039 33.762

05.00 0.000 33.762 05.00 0.000 33.762

06.00 0.000 33.762 06.00 0.000 33.762

07.00 0.000 33.762 07.00 0.000 33.762

08.00 0.000 33.762 08.00 0.000 33.762

09.00 0.000 33.762 09.00 0.000 33.762

10.00 0.000 33.762 10.00 0.000 33.762

11.00 0.000 33.762 11.00 0.000 33.762

12.00 0.000 33.762 12.00 0.000 33.762

13.00 0.000 33.762 13.00 0.000 33.762

14.00 0.000 33.762 14.00 0.920 33.762

15.00 1.658 33.762 15.00 1.458 33.762

16.00 0.895 33.762 16.00 0.538 33.762

17.00 0.055 33.762 17.00 0.051 33.762

18.00 0.023 33.762 18.00 0.031 33.762

19.00 0.030 33.762 19.00 0.013 33.762

20.00 0.008 33.762 20.00 0.015 33.762

21.00 0.004 33.762 21.00 0.005 33.762

22.00 0.000 33.762 22.00 0.005 33.762

23.00 0.004 33.762 23.00 0.005 33.762

IV-23

Tabel IV-17 Koefisien Aliran Untuk Metode Rasional

Koefisien Aliran 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 (>20%) 0.26 Lapisan batu (Mg, Au ) 0.25 Tanpa tanaman 0.28

Nilai koefisien aliran DAS Aek Pahu sebesar 0,55 didapat dari penjumlahan

koefisien aliran (topografi, tanah, vegetasi), dimana topografinya adalah

pegunungan (Ct = 0,26), jenis tanahnya adalah lapisan batu (Cs = 0,25) dan

vegetasinya adalah hutan (0,04).

Setelah didapatkan nilai koefisien pengaliran, intensitas curah hujan, dan luas

DAS di daerah subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu, selanjutnya

akan dihitung debit (Q) digunakan metode Rasional. Berikut ini adalah debit

puncak DAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu tanggal 12 Januari 2010

hasil perhitungan menggunakan metode Rasional:

Tabel IV-18 Debit subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu Tanggal 12 Januari

2010

Pukul

(WIB)

Debit

(m3/menit)

Aek Pahu

Tombak

Debit

(m3/menit)

Aek Pahu

Hutamosu

Pukul

(WIB)

Debit

(m3/menit)

Aek Pahu

Tombak

Debit

(m3/menit)

Aek Pahu

Hutamosu

0 0 0 12 0 0

1 0,20 0,56 13 0 0

2 0,56 0 14 0 4,75

3 0,20 0,82 15 8,55 7,52

4 0 0,20 16 4,62 2,77

5 0 0 17 0,28 0,26

6 0 0 18 0,12 0,16

7 0 0 19 0,16 0,07

8 0 0 20 0,04 0,08

9 0 0 21 0,02 0,03

10 0 0 22 0 0,02

Berikut ini adalah grafik debit sungai Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu

tanggal 12 Januari 2010:

IV-24

Gambar IV-15 Debit Sungai Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu Tanggal 12

Januari 2010

Dari Tabel IV-18 dan Gambar IV-15 memperlihatkan bahwa pada pukul 15.00-

16.00 WIB terjadi debit puncak di sungai Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu

Hutamosu dengan jumlah 8.55 m3/menit dan 7.52 m

3/menit. Faktor utama yang

mempengaruhi jumlah debit sungai adalah intensitas hujan, artinya pada pukul

15.00-16.00 WIB telah terjadi puncak intensitas hujan dengan durasi yang singkat

yaitu 1 jam. Debit air yang besar apabila tidak didukung dengan kapasitas sungai

maka akan mengakibatkan banjir.

Gambar IV-16 Tinggi Muka Air Sungai Aek Pahu Hutamosu

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

0:0

0

2:0

0

4:0

0

6:0

0

8:0

0

10

:00

12

:00

14

:00

16

:00

18

:00

20

:00

22

:00

deb

it (

m3/m

en

it)

waktu

Debit Sungai Aek Pahu Tombak dan Aek

Pahu Hutamosu 12 Januari 2010

-2-1,5

-1-0,5

00,5

1

0:0

0

2:0

0

4:0

0

6:0

0

8:0

0

10

:00

12

:00

14

:00

16

:00

18

:00

20

:00

22

:00

Me

ter

Tinggi Muka Air Sungai Aek Pahu Hutamosu 12 Januari 2010

Tinggi muka air

IV-25

Pada Gambar IV-16 diatas puncak ketinggian air maksimum di sungai Aek Pahu

Hutamosu terjadi pada pukul 15.00 WIB sesuai dengan waktu terjadinya debit

maksimum dengan ketinggian mencapai mendekati 1 meter dan terus naik hingga

merusak alat penghitung ketinggian air sehingga setelah pukul 16.00 sampai

dengan pukul 23.00 WIB data muka air tidak dapat tercatat.

4.4 Analisis Banjir Bandang

Banjir bandang yang terjadi di DAS Aek Pahu Kabupaten Tapanuli Selatan

Propinsi Sumatera Utara pada tanggal 12 Januari 2010 merupakan suatu bukti

bencana yang diakibatkan oleh adanya suatu ketidakseimbangan hidrologi di

daerah tersebut. Ketidakseimbangan hidrologi yang terjadi di DAS Aek Pahu

diakibatkan oleh perubahan tata guna lahan, yang semula berupa lahan hutan

sebagian berubah menjadi daerah permukiman dan pertambangan. Hal tersebut

tentu akan menyebabkan berkurangnya daerah tangkapan air dan meningkatkan

aliran air permukaan di DAS Aek Pahu.

Vegetasi (rumput, semak dan pepohonan) sangat efektif dalam menjaga stabilitas

tanah dari terjadinya banjir bandang dan bencana lain yang diakibatkan oleh curah

hujan yang tinggi. Menghilangkan kawasan vegetasi untuk membuat galian

maupun timbunan akan menyebabkan tanah menjadi terbuka dan rentan terhadap

aliran air di permukaan (runoff). Dari pengamatan langsung di DAS Aek Pahu,

tanah di beberapa titik lokasi menunjukkan karakteristik erodibilitas yang besar

sehingga mudah sekali tergerus apabila terjadi curah hujan yang dengan jumlah

cukup ekstrim. Namun perlu juga diketahui bahwa tutupan vegetasi tidak terlalu

efektif untuk menjaga stabilitas tanah pada lereng-lereng yang sangat curam

terhadap kondisi-kondisi khusus semisal curah hujan yang sangat tinggi, seperti

yang terjadi pada tanggal 12 Januari 2010. Gambar IV-17 di bawah menunjukkan

titik-titik lokasi longsor yang terjadi pada lereng-lereng terjal akibat curah hujan

dengan jumlah yang cukup ekstrim.

IV-26

Gambar IV-17 Beberapa Titik Lokasi Longsor Pada Hulu Sungai Aek Pahu Akibat Curah

Hujan Yang Sangat Ekstrim.

Vegetasi dalam hutan mempunyai peranan penting dalam mempengaruhi siklus

air yaitu melalui sistem pelepasan air, yang disebut evapotranspirasi. Air

evapotranspirasi berasal dari tanah yang diserap oleh pohon. Jumlah air per tahun

berkurang akibat mekanisme evapotranspirasi yang dilakukan vegetasi hutan.

Dengan dilakukannya penebangan hutan, intersepsi air hujan berkurang. Laju

evapotranspirasi pun berkurang. Dengan demikian, penebangan hutan tidak

mengurangi jumlah air, melainkan menambah air. Akan tetapi, dengan

penebangan hutan, jika hujan turun, laju penyerapan air ke dalam tanah

berkurang. Pengisian persediaan air tanah berkurang. Air yang mengalir di atas

permukaan tanah akan naik, sehingga dalam musim hujan terjadi kelebihan air

yang menyebabkan terjadinya banjir.

Dalam kaitan ini maka proyek tambang emas Martabe yang telah membuka lahan

seluas kurang lebih 100 ha akan mempengaruhi sistem hidrologi pada daerah

tersebut akibat berkurangnya evapotranspirasi oleh vegetasi yang telah hilang,

sehingga mengakibatkan peningkatan aliran permukaan (runoff). Akibatnya

potensi terjadinya banjir menjadi semakin besar terutama pada saat curah hujan

IV-27

tinggi seperti kejadian banjir bandang pada tanggal 12 Januari 2010 di DAS Aek

Pahu Tapanuli Selatan.

Gambar IV-18 Peta DAS Aek Pahu Yang Dialiri Anak Sungai Batang Toru (Aek Pahu

Tombak dan Aek Pahu Hutamosu)

Sungai Aek Pahu Tombak dan Sungai Aek Pahu Hutamosu merupakan dua sungai

yang mengalir di DAS Aek Pahu. Pada Gambar IV-18 dapat dilihat bagaimana

bentuk kedua sungai tersebut mengaliri DAS Aek Pahu. Sungai Aek Pahu

Tombak mengalir dari arah utara ke arah barat daya di bagian barat deposit

Ramba Joring (Baskara), sedangkan sungai Aek Pahu Hutamosu mengalir dari

arah utara ke arah selatan di bagian timur deposit Ramba Joring (Baskara). Pada

akhirnya, kedua sungai tersebut mengalir secara bersama menjadi sungai Aek

Pahu di titik pertemuan di bagian barat laut Tor Sipalpal.

Daerah hulu sungai Aek Pahu Hutamosu berasal dari daratan gunung berbatu

dengan ketinggian lebih dari 600 m di atas permukaan laut (dpl). Batas aliran

sungai umumnya terletak di bagian timur punggung bukit Tor Sipalpal, dimana

sungai Aek Pahu Hutamosu berbelok ke arah barat untuk kemudian menyatu

dengan sungai Aek Pahu Tombak di dekat Martabe Camp dengan ketinggian 60

m dpl. Pada sungai Aek Pahu Hutamosu terdapat gorong-gorong yang dibangun

IV-28

oleh PT AR di dekat pertemuan dengan sungai Aek Pahu Tombak. Gorong-

gorong ini pada awalnya bertujuan untuk mengalirkan limbah dari pertambangan

Martabe, namun para ahli lingkungan menyatakan bahwa dengan adanya gorong-

gorong tersebut akan menghambat aliran air dari sungai Aek Pahu Hutamosu

sehingga berpotensi meluap jika terjadi curah hujan yang tinggi. Hal ini terbukti

pada kejadian banjir bandang pada tanggal 12 Januari 2010 dimana akibat dari

curah hujan yang tinggi, area kebun kelapa sawit yang terdapat di sebelah selatan

gorong-gorong terendam oleh luapan air dari sungai Aek Pahu Hutmaosu.

Daerah aliran sungai Aek Pahu Hutamosu adalah sekitar 9 km2 dengan debit

puncak pengaliran pada tanggal 12 Januari 2010 diperkirakan sekitar 7,52

m3/menit (Tabel IV-18). Sungai Aek Pahu Tombak merupakan sistem sungai

yang lebih besar dengan daerah pengaliran seluas 15 km2 dan perkiraan debit

puncak pada tanggal 12 Januari 2010 sebesar 8,55 m3/menit (Tabel IV-18).

V-1

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil pengolahan data dan analisis pada tugas akhir ini, dapat diambil

beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Pada tanggal 12 Januari 2010, dari data curah hujan yang didapatkan di

DAS Aek Pahu terjadi puncak curah hujan mendekati nilai rata-rata 170

mm/hari. Di subDAS Aek Pahu Tombak curah hujan pada tanggal 12

Januari 2010 adalah 176 mm, sedangkan di subDAS Aek Pahu Hutamosu

adalah 145 mm. Pada setiap bulannya, DAS Aek Pahu selalu berada dalam

kondisi basah, disebabkan curah hujan yang tinggi, diatas 100 mm.

Kondisi tersebut akan menyebabkan air masukan ke dalam tanah maupun

limpasan akan sangat tinggi dan berpotensi menyebabkan terjadinya

banjir.

2. Dari perhitungan menggunakan metode Rasional, pada pukul 15.00-16.00

WIB terjadi puncak maksimum debit subDAS Aek Pahu dan subDAS Aek

Pahu Hutamosu dengan jumlah 8.55 m3/menit dan 7.52 m

3/menit. Faktor

utama yang mempengaruhi jumlah debit adalah intensitas hujan, artinya

pada pukul 15.00-16.00 WIB telah terjadi puncak intensitas curah hujan

subDAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu Hutamosu, masing-masing

1,658 mm/menit dan 1,458 mm/menit.

3. Periode ulang curah hujan DAS Aek Pahu Tombak dan Aek Pahu

Hutamosu dominan dipengaruhi oleh pola ekuatorial, dimana distribusi

curah hujan dengan dua maksimum yaitu sekitar bulan April dan Oktober,

dan tidak selalu jelas perbedaannya pada distribusi curah hujan

bulanannya.

4. Banjir bandang yang terjadi di DAS Aek Pahu Tapanuli Selatan

merupakan efek dari terjadinya ketidakseimbangan siklus hidrologi di

daerah tersebut. Intensitas curah hujan yang tinggi pada tanggal 12 Januari

2010 di DAS Aek Pahu dengan durasi yang singkat (1 jam) menjadi

pemicu terjadinya banjir bandang tersebut.

DP-1

DAFTAR PUSTAKA

Achmad P, Rosita. 2003, Memperkirakan Limpasan Permukaan Di DAS

Ciliwung Katulampa Menggunakan Citra Landsat-5 TM, ITB, Bandung.

IOWA Storm Water Management. 2007. Manual Rational Methode. USA.

Ilyas, M Arief. Setiadi, Dedih. 2000. Pengaruh Kerusakan Hutan Terhadap

Banjir Pada DAS Kritis Di Pulau Jawa. Pusat Penelitian dan Pengembangan

Sumber Daya Air. Bandung.

Liong, The Houw; Purqon, Acep; Djamal, Mitra. 2002. Instrumentation For

Flood Prediction In Bandung, Kumpulan Makalah Forum Sains dan

Kebijakan Penanganan Banjir. ITB. Bandung.

Liu Y.B and F.De Smedt. 2004. Flood Modeling For Complex Terrain Using

GIS and Remote Sensed Information. Departemen Of Hydrology and

Hidraulyc Engineering. Vrije Universieit Brussel. Belgium.

Muhamed Parak and Geoffrey GS Pegram. 2006. The Rational Formula From

The Runhydrograph. Civil Engineering Programme, University of Kwazulu-

Natal, South Africa.

Sekaran, Uma. 2003. Research Methods For Business, Metodologi Penelitian

Untuk Bisnis edisi 4, buku 1. Salemba Empat, Jakarta.

Sosrodarsono, Suyono. 2003. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta.

Tjasyono HK, Bayong. 2004, Klimatologi. ITB. Bandung.

LAMPIRAN

L-1

LAMPIRAN



Tahun

Bulan

163 239 321 72 286

157 287 251 0 200

335 516 409 214 465

374 494 445 430 315

140 227 277 118 206

180 132 162 251 249

252 241 488 336 147

407 329 236 387 444

264 425 188 290 371

720 297 398 365 266

510 304 13 348 291

389 475 75 552 215Des

Nop

Okt

Sep

Agust

20092008200720062005

Jan

Jul

Jun

Mei

Apr

Mar

Feb



Tahun

Bulan

207 284 298 278 325

209 278 358 166 184

307 359 387 589 410

389 401 338 400 359

224 236 192 177 182

166 127 216 247 269

224 235 583 136 151

581 293 292 325 356

249 429 326 275 372

744 370 746 543 36

568 381 428 221 64

358 416 396 564 516

20092005 2006 2007 2008

Des

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agust

Sep

Okt

Nop

L-2



Tahun

Bulan

58 44 46 68 57

33 141 86 0 43

192 167 102 99 90

80 64 63 65 75

45 50 75 32 67

37 35 35 63 72

40 60 155 47 72

77 133 72 94 82

73 67 71 34 81

73 51 117 39 90

75 47 46 67 49

107 85 86 69 69

2009

Jan

Jul

2005 2006 2007 2008

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Agust

Sep

Okt

Nop

Des



Tahun

Bulan

63 61 59 49 66

65 107 95 50 47

115 66 78 116 61

79 98 69 60 81

54 39 44 66 68

52 31 62 63 69

27 58 142 30 79

126 99 41 57 67

74 84 54 39 87

94 89 131 115 22

61 55 85 39 23

64 63 97 56 170

Feb

2006 2007 2008 2009

Jan

2005

Sep

Okt

Nop

Des

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agust

L-3

Tabel 5 Data Temperatur Bulanan Kecamatan Batang Toru Tahun 1948-1957

Tahun

Bulan

23,8 23,8 24,3 24,1 24,0 23,9 24,7 23,9 24,3 24,4 24,1 24,7 23,8

24,2 24,8 25,0 24,8 24,9 24,2 24,7 24,7 24,1 24,5 24,6 25,0 24,1

24,2 24,7 25,0 25,1 24,6 24,8 24,8 24,6 24,6 24,8 24,7 25,1 24,2

24,5 24,5 24,5 24,3 24,7 24,9 25,0 24,8 25,2 25,2 24,8 25,2 24,3

25,5 25,3 24,9 24,9 25,6 25,1 25,6 25,3 25,4 25,6 25,3 25,6 24,9

25,8 24,9 25,2 25,3 25,2 25,3 25,3 25,4 25,1 25,8 25,3 25,8 24,9

25,4 24,8 25,0 25,0 24,9 25,1 25,1 24,8 24,7 25,5 25,0 25,5 24,7

25,4 24,4 24,7 24,9 24,9 24,6 25,2 24,9 24,7 25,1 24,9 25,4 24,4

24,6 24,8 24,6 25,2 24,3 24,9 24,6 24,8 24,7 24,9 24,7 25,2 24,3

24,3 24,0 24,5 24,4 24,6 24,4 24,2 24,5 24,4 24,8 24,4 24,8 24,0

23,8 23,6 24,0 24,0 23,9 24,5 23,9 24,2 24,2 24,5 24,1 24,5 23,6

24,0 23,9 23,4 24,0 23,9 24,1 24,2 23,8 24,1 25,1 24,1 25,1 23,4

24,6 24,5 24,6 24,7 24,6 24,7 24,8 24,6 24,6 25,0

25,8 25,3 25,2 25,3 25,6 25,3 25,6 25,4 25,4 25,8

23,8 23,6 23,4 24,0 23,9 23,9 23,9 23,8 24,1 24,4

Agust

Sep

Okt

Nop

Des

19571956195519541953

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

1948 1949 1950 1951 1952

Jan

Min

Max

Rata-Rata

Rata-

RataMax Min

Gambar 1 Grafik Temperatur Tahunan Kecamatan Batang Toru Tahun 1948-1957

Gambar 2 Grafik Temperatur Bulanan Kecamatan Batang Toru Tahun 1948-1957

22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

19

48

19

49

19

50

19

51

19

52

19

53

19

54

19

55

19

56

19

57Te

mp

era

tur

(0C

)

Tahun

Temp Tahunan (1948-57)

rata-rata temp

max temp

min temp

22,00

23,00

24,00

25,00

26,00

jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

agu

st

sep

ok

t

no

p

des

Te

mp

era

tur

(0C

)

Bulan

Temp Bulanan (1948-57)

rata-rata temp

max temp

min temp

L-4


Tahun

Bulan

24,6 24,6 24,8 24,5 24,6 24,1 25,1 24,4 24,8 24,8 24,6 25,1 24,1

25,2 25,0 24,9 24,8 24,2 24,1 25,4 25,1 25,4 25,2 24,9 25,4 24,1

25,1 25,2 25,0 24,8 24,5 24,5 25,1 24,9 25,5 25,1 25,0 25,5 24,5

25,4 25,2 25,3 25,1 24,5 24,7 25,7 25,4 26,0 25,6 25,3 26,0 24,5

25,8 25,8 25,8 25,7 25,4 25,4 25,7 26,1 26,0 26,1 25,8 26,1 25,4

26,1 25,6 25,3 24,9 25,0 25,2 25,4 25,4 25,7 25,5 25,4 26,1 24,9

25,5 25,6 25,6 25,0 25,0 25,0 25,2 25,0 25,7 25,6 25,3 25,7 25,0

25,6 25,1 25,2 24,8 24,5 24,8 24,8 25,2 25,5 25,2 25,1 25,6 24,5

25,2 25,1 25,1 24,6 24,8 24,8 25,1 24,9 25,5 25,2 25,0 25,5 24,6

25,3 25,0 24,8 24,7 24,9 24,9 24,9 25,3 25,3 25,2 25,0 25,3 24,7

24,7 25,1 24,7 24,7 24,4 24,6 24,5 25,0 25,4 25,1 24,8 25,4 24,4

24,7 24,9 24,8 24,9 24,2 24,5 24,2 25,3 25,3 24,9 24,8 25,3 24,2

25,3 25,2 25,1 24,9 24,7 24,7 25,1 25,2 25,5 25,3

26,1 25,8 25,8 25,7 25,4 25,4 25,7 26,1 26,0 26,1

24,6 24,6 24,7 24,5 24,2 24,1 24,2 24,4 24,8 24,8

1964 1965 1966 1967

Jan

Feb

1958 1959 1960 1961 1962 1963

Sep

Okt

Nop

Des

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agust

Rata-Rata

Max

Min

Rata-

RataMax Min



23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

Te

mp

era

tur

(0C

)

Tahun


rata-rata temp

max temp

min temp

23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

agu

st

sep

ok

t

no

p

desT

em

pe

ratu

r (0

C)

Bulan


rata-rata temp

max temp

min temp

L-5


Tahun

Bulan

25,0 25,4 25,0 24,7 24,5 25,6 24,5 25,1 24,4 24,9 24,9 25,6 24,4

24,9 25,4 25,1 24,8 25,0 25,8 25,0 24,7 24,5 25,1 25,0 25,8 24,5

25,6 25,8 25,7 25,0 25,0 26,0 24,8 25,1 25,0 25,4 25,3 26,0 24,8

25,8 26,2 26,0 25,5 25,4 26,0 25,5 25,6 25,4 25,9 25,7 26,2 25,4

25,8 26,5 26,3 25,8 25,8 26,1 25,5 25,9 25,6 26,2 26,0 26,5 25,5

25,9 26,0 26,1 25,3 25,9 26,1 25,3 25,7 25,3 26,2 25,8 26,2 25,3

25,5 25,3 25,7 25,1 25,6 25,8 25,5 25,3 25,4 26,1 25,5 26,1 25,1

25,3 25,3 25,7 25,1 25,6 25,4 25,4 25,7 25,3 25,4 25,4 25,7 25,1

25,1 25,4 25,3 25,1 25,3 25,5 25,3 25,4 25,3 25,4 25,3 25,5 25,1

25,2 25,2 25,3 24,8 25,3 25,4 25,3 25,3 25,2 25,3 25,2 25,4 24,8

25,1 25,2 25,3 24,7 25,3 25,1 25,3 25,1 25,3 25,3 25,2 25,3 24,7

25,2 24,9 25,2 24,8 25,0 24,8 25,1 24,6 24,9 25,1 25,0 25,2 24,6

25,4 25,6 25,6 25,1 25,3 25,6 25,2 25,3 25,1 25,5

25,9 26,5 26,3 25,8 25,9 26,1 25,5 25,9 25,6 26,2

24,9 24,9 25,0 24,7 24,5 24,8 24,5 24,6 24,4 24,9

1968 1969

Mei

Jun

Jul

Agust

Sep

Okt

1976 1977

Jan

Feb

Mar

Apr

1970 1971 1972 1973 1974 1975

Nop

Des

Min

Rata-Rata

Max

MinMaxRata-

Rata



23,00

24,00

25,00

26,00

27,00

Te

mp

era

tur

(0C

)

Tahun


rata-rata temp

max temp

min temp

23,0023,5024,0024,5025,0025,5026,0026,5027,00

jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

agu

st

sep

ok

t

no

p

des

Te

mp

era

tur

(0C

)

Bulan


rata-rata temp

max temp

min temp

L-6


Tahun

Bulan

25,4 25,4 25,3 24,8 25,2 25,4 24,9 25,1 25,1 25,3 25,2 25,4 24,8

25,4 25,7 25,5 25,0 25,1 25,7 25,3 25,6 25,1 25,3 25,4 25,7 25,0

25,9 25,7 25,4 25,6 25,7 26,2 25,4 25,7 25,7 26,0 25,7 26,2 25,4

25,9 26,0 26,2 26,0 26,0 26,6 25,8 26,0 26,1 26,2 26,1 26,6 25,8

26,6 26,5 26,6 26,6 26,3 26,5 26,1 26,5 26,1 26,3 26,4 26,6 26,1

26,2 26,2 26,4 26,2 26,1 26,4 25,8 26,0 26,1 26,6 26,2 26,6 25,8

25,8 25,7 25,9 25,7 25,5 26,1 25,4 25,3 25,6 25,9 25,7 26,1 25,3

25,7 25,8 25,4 25,7 25,4 25,9 25,2 25,4 25,5 25,8 25,6 25,9 25,2

25,3 25,5 25,3 25,5 25,3 25,5 25,1 25,3 25,3 25,7 25,4 25,7 25,1

25,5 25,1 25,4 25,4 25,2 25,8 25,2 25,4 25,4 26,1 25,5 26,1 25,1

25,1 25,4 25,2 25,3 25,6 25,3 25,3 25,1 25,1 25,6 25,3 25,6 25,1

25,1 25,0 24,9 25,0 25,4 25,0 25,1 25,1 25,2 25,5 25,1 25,5 24,9

25,7 25,7 25,6 25,6 25,6 25,9 25,4 25,5 25,5 25,9

26,6 26,5 26,6 26,6 26,3 26,6 26,1 26,5 26,1 26,6

25,1 25,0 24,9 24,8 25,1 25,0 24,9 25,1 25,1 25,3

1982 1983 1984 1985 1986 19871978 1979 1980 1981

Okt

Nop

Des

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agust

Sep

Rata-Rata

Max

Min

Rata-

RataMax Min



23,5024,0024,5025,0025,5026,0026,5027,00

Te

mp

era

tur

(0C

)

Tahun


rata-rata temp

max temp

min temp

23,5024,0024,5025,0025,5026,0026,5027,00

jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

agu

st

sep

ok

t

no

p

des

Te

mp

era

tur

(0C

)

Bulan


rata-rata temp

max temp

min temp

L-7


Tahun

Bulan

25,8 25,5 25,3 25,5 24,8 24,3 25,0 25,2 24,7 24,7 25,1 25,8 24,3

25,8 25,4 25,4 25,4 25,1 24,1 25,2 25,2 24,8 25,2 25,2 25,8 24,1

26,3 25,5 25,8 25,7 25,6 25,3 25,5 25,4 25,5 25,5 25,6 26,3 25,3

26,5 25,7 26,5 26,1 26,0 25,6 25,7 25,9 25,8 25,8 26,0 26,5 25,6

26,7 26,2 26,5 26,3 26,3 26,0 25,9 26,0 25,9 26,3 26,2 26,7 25,9

26,1 25,6 26,2 26,4 26,1 26,1 25,8 26,4 26,1 26,0 26,1 26,4 25,6

25,7 25,4 25,4 25,6 25,8 25,7 25,3 25,9 25,7 25,7 25,6 25,9 25,3

25,5 25,5 25,7 25,5 25,4 25,4 24,8 25,6 25,4 25,5 25,4 25,7 24,8

25,6 25,3 25,7 25,3 25,4 25,3 24,6 25,7 25,5 25,3 25,4 25,7 24,6

25,4 25,2 25,7 25,3 25,3 25,3 24,5 25,4 25,1 24,7 25,2 25,7 24,5

25,3 25,3 25,3 24,7 24,2 25,2 24,8 25,4 24,8 24,6 25,0 25,4 24,2

24,9 25,0 25,1 24,8 24,2 25,0 25,0 24,7 24,7 25,0 24,8 25,1 24,2

25,8 25,5 25,7 25,6 25,4 25,3 25,2 25,6 25,3 25,4

26,7 26,2 26,5 26,4 26,3 26,1 25,9 26,4 26,1 26,3

24,9 25,0 25,1 24,7 24,2 24,1 24,5 24,7 24,7 24,6

1994 1995 1996 1997

Jan

Feb

1988 1989 1990 1991 1992 1993

Sep

Okt

Nop

Des

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agust

Rata-

RataMax

Rata-Rata

Max

Min

Min



22,0023,0024,0025,0026,0027,00

Te

mp

era

tur

(0C

)

Tahun


rata-rata temp

max temp

min temp

22,0023,0024,0025,0026,0027,00

jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

agu

st

sep

ok

t

no

p

des

Te

mp

era

tur

(0C

)

Bulan


rata-rata temp

max temp

min temp

L-8


Tahun

Bulan

25,7 25,1 25,0 25,3 25,6 25,4 25,5 25,5 25,1 25,4 25,3 25 25,3 25,7 25,0

26,2 25,0 25,5 25,2 25,8 25,5 25,7 25,8 25,5 25,5 25,2 25,4 25,5 26,2 25,0

26,4 25,5 25,5 25,7 26,1 25,9 25,9 26,0 25,8 25,8 25,3 25,3 25,8 26,4 25,3

26,9 25,8 26,0 25,9 26,2 26,1 26,3 26,4 25,9 26,1 25,6 26,2 26,1 26,9 25,6

27,1 25,7 26,2 26,2 26,5 26,4 26,5 26,4 26,2 26,2 25,6 26,3 26,3 27,1 25,6

26,6 25,7 26,2 25,9 26,2 26,2 26,1 26,4 26,1 26,2 25,5 26 26,1 26,6 25,5

26,3 25,5 25,6 25,7 25,8 25,7 25,6 26,0 26,0 25,8 25,3 25,6 25,7 26,3 25,3

25,7 25,5 25,3 25,7 25,6 25,5 25,6 25,9 25,6 25,5 25,5 25,5 25,6 25,9 25,3

25,8 25,5 25,5 25,4 25,4 25,5 25,5 26,0 25,3 25,5 25,2 25,6 25,5 26,0 25,2

25,6 25,3 25,3 25,6 25,8 25,4 25,4 25,7 25,3 25,1 25,5 25,4 25,5 25,8 25,1

25,3 25,2 25,5 25,5 25,3 25,2 25,4 25,4 24,9 25,1 25,6 25,3 25,3 25,6 24,9

25,1 24,9 25,3 25,3 25,7 25,2 25,4 25,6 25,3 25,3 25,2 25,4 25,3 25,7 24,9

26,1 25,4 25,6 25,6 25,8 25,7 25,7 25,9 25,6 25,6 25,4 25,6

27,1 25,8 26,2 26,2 26,5 26,4 26,5 26,4 26,2 26,2 25,6 26,3

25,1 24,9 25,0 25,2 25,3 25,2 25,4 25,4 24,9 25,1 25,2 25,0

2004 20051998 1999

Rata-Rata

Nop

Des

Mei

Jun

Jul

Agust

Sep

Okt

Jan

Feb

Mar

Apr

Max

Min

200920082006 20072000 2001 2002 2003Rata-

RataMax Min



23,0024,0025,0026,0027,0028,00

Te

mp

era

tur

(0C

)

Tahun


rata-rata temp

max temp

min temp

23,5024,0024,5025,0025,5026,0026,5027,0027,50

Te

mp

era

tur

(0C

)

Bulan


rata-rata temp

max temp

min temp

L-9


Dengan Skewness Positif

1,01 2 5 10 25 50 100 200

3 -0,667 -0,396 0,42 1,18 2,278 3,152 4,051 4,97

2,9 -0,69 -0,39 0,44 1,195 2,277 3,134 4,013 4,904

2,8 -0,714 -0,384 0,46 1,21 2,275 3,114 3,973 4,847

2,7 -0,74 -0,376 0,479 1,224 2,272 3,093 3,932 4,783

2,6 -0,769 -0,368 0,499 1,238 2,267 3,071 3,889 4,718

2,5 -0,799 -0,36 0,518 1,25 2,262 3,048 3,845 4,652

2,4 -0,832 -0,351 0,537 1,262 2,256 3,023 3,8 4,584

2,3 -0,867 -0,341 0,555 1,274 2,248 2,997 3,753 4,515

2,2 -0,905 -0,33 0,574 1,284 2,24 2,97 3,705 4,444

2,1 -0,946 -0,319 0,592 1,294 2,23 2,942 3,656 4,372

2 -0,99 -0,307 0,609 1,302 2,219 2,912 3,605 4,298

1,9 -1,037 -0,294 0,627 1,31 2,207 2,881 3,553 4,223

1,8 -1,087 -0,282 0,643 1,318 2,193 2,848 3,499 4,147

1,7 -1,14 -0,268 0,66 1,324 2,179 2,815 3,444 4,069

1,6 -1,197 -0,254 0,675 1,329 2,163 2,78 3,388 3,99

1,5 -1,256 -0,24 0,69 1,333 2,146 2,743 3,33 3,91

1,4 -1,318 -0,225 0,705 1,337 2,128 2,706 3,271 3,828

1,3 -1,383 -0,21 0,719 1,339 2,108 2,666 3,211 3,745

1,2 -1,449 -0,195 0,732 1,34 2,087 2,626 3,149 3,661

1,1 -1,518 -0,18 0,745 1,341 2,066 2,585 3,087 3,575

1 -1,588 -0,164 0,758 1,34 2,043 2,542 3,022 3,489

0,9 -1,66 -0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,957 3,401

0,8 -1,733 -0,132 0,78 1,336 1,993 2,453 2,891 3,312

0,7 -1,806 -0,116 0,79 1,333 1,967 2,407 2,824 3,223

0,6 -1,88 -0,099 0,8 1,328 1,939 2,359 2,755 3,132

0,5 -1,955 -0,083 0,808 1,323 1,91 2,311 2,686 3,041

0,4 -2,029 -0,066 0,816 1,317 1,88 2,261 2,615 2,949

0,3 -2,104 -0,05 0,824 1,309 1,849 2,211 2,544 2,856

0,2 -2,178 -0,033 0,83 1,301 1,818 2,159 2,472 2,763

0,1 -2,252 -0,017 0,836 1,292 1,785 2,107 2,4 2,67

0 -2,326 0 0,842 1,282 1,751 2,054 2,326 2,576

Kala UlangKoef.

Skewness

L-10


Dengan Skewness Negatif

1,01 2 5 10 25 50 100 200

0 -2,326 0 0,842 1,282 1,751 2,054 2,326 2,576

-0,1 -2,4 0,017 0,846 1,27 1,716 2 2,252 2,482

-0,2 -2,472 0,033 0,85 1,258 1,68 1,945 2,178 2,388

-0,3 -2,544 0,05 0,853 1,245 1,643 1,89 2,104 2,294

-0,4 -2,615 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029 2,201

-0,5 -2,686 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955 2,108

-0,6 -2,755 0,099 0,857 1,2 1,528 1,72 1,88 2,016

-0,7 -2,824 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,806 1,926

-0,8 -2,891 0,132 0,856 1,166 1,448 1,606 1,733 1,837

-0,9 -2,957 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,66 1,749

-1 -3,022 0,164 0,852 1,128 1,366 1,492 1,588 1,664

-1,1 -3,087 0,18 0,848 1,107 1,324 1,435 1,518 1,581

-1,2 -3,149 0,195 0,844 1,086 1,282 1,379 1,449 1,501

-1,3 -3,211 0,21 0,838 1,064 1,24 1,324 1,383 1,424

-1,4 -3,271 0,225 0,832 1,041 1,198 1,27 1,318 1,351

-1,5 -3,33 0,24 0,825 1,018 1,157 1,217 1,256 1,282

-1,6 -3,88 0,254 0,817 0,994 1,116 1,166 1,197 1,216

-1,7 -3,444 0,268 0,808 0,97 1,075 1,116 1,14 1,155

-1,8 -3,499 0,282 0,799 0,945 1,035 1,069 1,087 1,097

-1,9 -3,553 0,294 0,788 0,92 0,996 1,023 1,037 1,044

-2 -3,605 0,307 0,777 0,895 0,959 0,98 0,99 0,995

-2,1 -3,656 0,319 0,765 0,869 0,923 0,939 0,946 0,949

-2,2 -3,705 0,33 0,752 0,844 0,888 0,9 0,905 0,907

-2,3 -3,753 0,341 0,739 0,819 0,855 0,864 0,867 0,869

-2,4 -3,8 0,351 0,725 0,795 0,823 0,83 0,832 0,833

-2,5 -3,845 0,36 0,711 0,711 0,793 0,798 0,799 0,8

-2,6 -3,899 0,368 0,696 0,747 0,764 0,768 0,769 0,769

-2,7 -3,932 0,376 0,681 0,724 0,738 0,74 0,74 0,741

-2,8 -3,973 0,384 0,666 0,702 0,712 0,714 0,714 0,714

-2,9 -4,013 0,39 0,651 0,681 0,683 0,689 0,69 0,69

-3 -4,051 0,396 0,636 0,66 0,666 0,666 0,667 0,667

Koef.

Skewnes

s

Kala Ulang

L-11

Gambar 13 Gambar Kerusakan-Kerusakan Yang Terjadi Akibat Banjir Bandang Pada

Tanggal 12 Januari 2010 Di DAS Aek Pahu Tapanuli Selatan

UCAPAN TERIMAKASIH

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat, waktu dan

kesempatan yang diberikan kepada saya untuk dapat menjalankan proses penulisan

Tugas Akhir ini. Segala bimbingan terbaik yang diberikan oleh-Nya telah dirasakan

sampai pada akhirnya saya dapat menyelesaikan laporan dan sidang Tugas Akhir

Sarjana di Program Studi Meteorologi, Institut Teknologi Bandung.

Saya juga ingin menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada

semua pihak yang telah memberikan dukungan moril dan materil selama pengerjaan

Tugas Akhir Sarjana ini.

1. Ayah dan Ibu tersayang, R. Sirait dan R. Butarbutar, atas semua kasih sayang

yang telah diberikan selama ini. Bapak dan Mama adalah yang terbaik.

2. Lae Niko dan Ka Novri, atas semua kesabaran dan dukungan, selama saya

menjalani kuliah, yang juga menjadi figur ayah dan ibu bagi saya, selama jauh

dari orangtua.

3. Daniel, keponakan yang terbaik, yang menjadi penyegar hati saat melihatnya

bermain dari kecil.

4. Bang Hones, Bang Heston, Ka Nurli, Bang Herry dan Seven, sebagai abang,

kakak, dan adik kandung yang telah banyak memberikan dukungan.

5. Agnes Felicia Tambunan, sebagai pacar tersayang, teman bertukar pikiran, teman

begadang, yang setia menemani sampai proses akhir dari pengerjaan Tugas

Akhir ini. Bortam…

6. Kawan-kawan rugepis (rumah gege pisan), Chandra Simanjuntak, Kalvin

Situmeang, Firman Silalahi, Christopel Siregar, Reinardi Harianja, Arie

Ramdani, Muh. Ramadiansyah, Theofilus Ginting, dan Bani Abdullah, atas

canda tawa selama ini. Best pals on earth!!!

7. Kawan-kawan Immanuel Choir, Bang Rahmat, Bang Hendy, Willy Sibarani,

Ade Agnesia Samosir, Kak Catri, Bang Bonny, Margareth, dan lainnya, atas

semua persahabatan dan pelayanan yang terbaik dari kalian.

8. Teman-teman NoGaMe, angkatan 2003 Geofisika, Meteorologi dan Oseanografi

ITB, atas persahabatan, perjuangan bersama lulus dari ITB.

9. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, yang banyak

memberikan masukan dan saran atas pengerjaan Tugas Akhir ini.

Bandung, 3 Oktober 2010

identifikasi pengaruh curah hujan dan pendugaan debit puncak pada banjir bandang aek pahu

Documents