Pelaksanaan Penelitian Variabel yang diamati Perhitungan Curah Hujan Kawasan DAS Deli

5. Kesimpulan dan Saran Bab ini menjelaskan mengenai hasil dan kesimpulan yang dapat ditarik setelah dilakukan penelitian sehubungan dengan masalah yang telah ditentukan pada bab sebelumnya. Selain itu juga akan diberikan beberapa saran untuk penelitian selanjutnya atau untuk pengembangan lokasi penelitian di masa mendatang.

3.3. Pelaksanaan Penelitian

Metode yang kami lakukan dalam penelitian ini adalah : 1. Penentuan Lokasi Penelitian Lokasi penelitian dilakukan langsung di daerah aliran sungai Deli di kota Medan. Selain ke lokasi penelitian dilakukan juga pencarian informasi tentang daerah irigasi di wilayah tersebut dengan menanyakan kepada pegawai dinas PU bagian pengairan di Kota Medan kemudian mengambil data-data yang diperlukan. Selain itu, data-data pelengkap diambil di Kantor Badan Meteorologi dan Klimatologi BMKG untuk menunjang penulisan tugas akhir ini. 2. Metode Penelitian Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode analisis hidrologi berupa analisis curah hujan, debit andalan, analisis water balance, serta menentukan potensi suplesi berupa trase dan dimensi saluran.

3.4 Variabel yang diamati

Beberapa variabel dalam penelitian ini adalah intensitas curah hujan, daerah aliran sungai, debit andalan, dan topografi.

BAB IV ANALISA PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan Curah Hujan Kawasan DAS Deli

Perhitungan data curah hujan kawasan bertujuan untuk mengetahui curah hujan yang terjadidi Daerah Aliran Sungai Deli yangdimulai dari hulu sampai hilir Gambar 4.1. Gambar 4.1 Polygon Thiessen DAS Deli 22,57 km 2 71,14 km 2 256,29 km 2 Dari perhitungan luas area dengan menggunakan metode Polygon Thiessen yang dibagi menjadi 3 daerah diatas dapat dijelaskan pada berikut Tabel 4.1. Tabel 4.1 Luas Areal Pengaruh Stasiun Hujan Daerah Aliran Sungai Deli No. Nama Stasiun Penakar Curah Hujan Luas Areal 1 Stasiun Polonia 256,29 km 2 2 Stasiun Tuntungan 71,14 km 2 3 Stasiun Patumbak 22,57 km 2 Luas Total 350 km 2 Sumber hasil perhitungan Tabel 4.2 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Polonia Sumber: Data Sekunder, BMKG Sampali Tahun Jan mm Feb mm Mar mm Apr mm May mm Jun mm Jul mm Aug mm Sep mm Oct mm Nov mm Dec mm Harian maksimum mm 2003 73 37 152 106 29 65 117 54 94 96 82 79 152 2004 29 36 55 70 66 20 32 60 38 52 62 40 70 2005 64 39 46 20 78 37 68 42 37 28 59 55 78 2006 58 35 42 47 60 62 21 53 38 23 47 57 62 2007 97 86 54 83 90 74 116 45 99 84 78 68 116 2008 43 58 64 70 44 72 51 81 77 65 59 49 81 2009 49 43 55 53 60 50 43 59 63 61 54 34 63 2010 54 28 55 35 23 79 72 60 64 106 99 79 106 2011 91 177 140 89 118 90 134 163 84 44 109 175 177 2012 52 19 30 50 40 22 50 36 25 44 33 29 52 Tabel 4.3Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Tuntungan Sumber: Data Sekunder, BMKG Sampali Tabel 4.4 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Patumbak Tahun Jan mm Feb mm Mar mm Apr mm May mm Jun mm Jul mm Aug mm Sep mm Oct mm Nov mm Dec mm Harian Maksimum mm 2003 48 95 58 65 53 70 111 81 96 73 68 108 108 2004 82 79 55 73 51 42 39 56 80 64 64 77 82 2005 69 86 63 85 46 96 112 82 53 72 105 88 112 2006 13 20 38 29 38 21 27 20 40 37 30 16 40 2007 109 144 136 161 113 126 91 146 111 106 126 110 161 2008 104 113 101 103 93 105 109 77 86 71 88 107 113 2009 40 39 42 27 50 29 42 45 25 30 34 28 50 2010 57 36 27 46 74 62 77 98 95 65 73 46 98 2011 72 53 55 82 75 29 59 56 43 55 26 21 82 2012 66 80 103 105 69 56 70 82 89 103 46 59 103 Sumber: Data Sekunder, BMKG Sampali Tahun Jan mm Feb mm Mar mm Apr mm May mm Jun mm Jul mm Aug mm Sep mm Oct mm Nov mm Dec mm Harian Maksimum mm 2003 109 99 58 100 89 45 53 69 41 83 66 85 109 2004 86 93 81 62 76 42 39 58 62 46 26 68 93 2005 232 316 93 86 91 37 89 38 504 459 262 329 93 2006 77 100 32 101 93 42 80 44 58 71 86 63 101 2007 437 60 115 100 118 203 204 138 236 280 170 396 118 2008 92 86 57 48 38 95 74 64 41 87 43 67 95 2009 42 70 41 49 83 73 99 35 93 50 35 88 99 2010 108 140 103 67 93 134 69 148 55 90 114 122 148 2011 54 77 67 113 84 51 40 90 124 101 103 120 124 2012 33 56 26 60 41 72 51 47 27 62 49 39 62 Kemudian data-data diatas diinput ke dalam rumus metode Polygon Thiessen. i i n i R A A R A R A R A R      3 3 2 2 1 1 dimana: Ri = Curah Hujan Maksimum tiap stasiun mm Ai= Luas Area Stasiun km 2 A= Total Luas Area Stasiun km 2 Contoh perhitungan : i i n i R A A R A R A R A R      3 3 2 2 1 1 256, 29 177 71,14 82 22,57 124 350 R       99358,82 350 R  154, 273 R  45363,33 5833, 48 2798, 68 350 R    Dengan metode Polygon Thiessenmaka didapat rangking daripada curah hujan regional maksimum Tabel 4.5. Tabel 4.5 Perhitungan Curah Hujan Regional Harian Maksimum DAS Deli No. Tahun Curah Hujan Harian Maksimum RH max mm RHmax mm Polonia mm Tuntungan mm Patumbak mm 1 2011 177 124 82 154,2728 2 2003 152 109 108 140,2838 3 2007 116 118 161 125,2755 4 2010 106 148 98 107,0823 5 2008 81 95 113 88,40703 6 2005 78 93 112 85,87803 7 2004 70 93 82 73,92226 8 2012 52 62 103 63,01097 9 2009 63 99 50 62,67914 10 2006 62 101 40 60,04329 Sumber hasil perhitungan

4.1.1 Perhitungan Koefisien Pengaliran DAS Deli

Lokasi Studi Gambar 4.2 Peta Rencana Tata Ruang Kota Medan BAPPEDA PEMPROVSU,2010 Tabel 4.6 Zona Penggunaan Lahan DAS Deli No Zona Penggunaan Lahan Luas Area ha 1 Air Danau Situ 1,61 2 Air Empang 179,06 3 Air Rawa 3730,23 4 Air Tawar Sungai 950,40 5 Budaya Lainnya 204,41 6 Hutan Rimba 15152,87 7 Pasir Bukit Pasir Darat 9,02 8 Pasir Bukit Pasir Laut 253,08 9 Perkebunan Kebun 15800,61 10 Permukiman Tempat Kegiatan 10475,44 11 Sawah 9149,64 12 Semak Belukar Alang Alang 8422,29 13 Tegalan Ladang 2811,50 Sumber : Analisa data dan peta RBI Medan Koefisien limpasan merupakan variabel yang paling menentukan debit banjir. Pemilihan harga C yang tepat memerlukan pengalaman hidrologi yang luas. Faktor utama yang memepengaruhi C adalah laju infiltrasi tanah atau persentase lahan kedap air, kemiringan lahan, tanaman penutup tanah, dan intensitas hujan. Koefisien limpasan juga tergantung pada sifat dan kondisi tanah. Laju infiltrasi menurun pada hujan yang terus-menerus dan juga dipengaruhi oleh kondisi kejenuhan air sebelumnya. Faktor lain yang mempengaruhi nilai C yaitu air tanah, derajat kepadatan tanah, porositas tanah dan simpanan depresi Suripin,2004. Tabel 4.7 Nilai Koefisien Pengaliran di DAS Deli No Zona Penggunaan Lahan Koefisien Limpasan © Luasan Area ha C x A 1 Air danausitu 0.15 1.61 0.2415 2 Air empang 0.15 179.06 26.859 3 Air rawa 0.15 3730.23 559.5345 4 Air tawar sungai 0.15 950.4 142.56 5 Budidaya lainnya 0.2 204.41 40.882 6 Hutan rimba 0.05 15152.87 757.6435 7 Pasirbukit pasir darat 0.2 9.02 1.804 8 Pasirbukit pasir laut 0.2 253.08 50.616 9 Perkebunankebun 0.4 15800.61 6320.244 10 Permukiman dan tempat kegiatan 0.9 10475.44 9427.896 11 Sawah 0.15 9149.64 1372.446 12 Semak belukaralang-alang 0.2 8422.29 1684.458 13 Tegalanladang 0.2 26811.50 5362.3 Total 91140.16 25747.4845 Sumber hasil perhitungan C rerata = . . = 0.282517357 = 0.28 Dari hasil perhitungan diatas maka nilai koefisien limpasan 0.28 ini dapat diartikan bahwa air hujanyang turun akan melimpas ke permukaan dan mengalir menuju daerah hilir Tabel 4.7.Nilai koefisien ini juga dapat digunakan untuk menentukan kondisi fisik dari DAS Deli yang artinya memiliki kondisi fisik yang baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kodoatie dan Syarief 2005, yang menyatakan bahwa angka koefisien aliran permukaan itu merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu DAS. Nilai C berkisar antara 0 - 1. Nilai C = 0 menunjukkan bahwa semua air hujan terinterepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah dan sebaliknya untuk C = 1 menunjukkan bahwa semua air hujan mengalir sebagai aliran permukaan run off. Perubahan tata guna lahan yang terjadi secara langsung mempengaruhi debit puncak yang terjadi pada suatu DAS.

4.1.2 Penentuan Pola Distribusi Hujan

Penentuan pola distribusi atau sebaran hujan dilakukan dengan menganalisa data curah hujan harian maksimum yang diperoleh dengan menggunakan analisis frekuensi. Untuk menentukan jenis sebaran yang akan digunakan dalam menetapkan periode ulangreturny analisa frekuensi maka dicari parameter statistik dari data curah hujan wilayah baik secara normal maupun secara logaritmatik. Langkah yang ditempuh adalah dengan menggunakan data-data mulai dari terkecil sampai terbesar. Dari hasil analisis diperoleh nilai untuk masing-masing parameter statisik. Untuk menganalisis probabilitas curah hujan biasanya dipakai beberapa macam distribusi yaitu: A Distribusi Normal, B Log Normal, CLog Pearson Type III, DGumbel.

4.1.3 Parameter Statistik Sebaran Normal

Data-data yang digunakan dalam perhitungan parameter statistik sebaran normal dapat dilihat pada tabel 4.8. Tabel 4.8 Analisa Curah Hujan Distribusi Normal No Curah hujan mm Xi 1 154,273 58,187 3385,763 2 140,284 44,198 1953,488 3 125,276 29,190 852,057 4 107,082 10,997 120,930 5 88,407 -7,678 58,959 6 85,878 -10,207 104,193 7 73,922 -22,163 491,210 8 63,011 -33,075 1093,926 9 62,679 -33,406 1115,986 10 60,043 -36,042 1299,043 Jumlah 960,86 10475,555 X 96,086 S 34,117 Sumber: Hasil Perhitungan Dari data-data diatas didapat: 960,86 X 96, 087 mm 10   Standar deviasi: 2 i X X 10475,555 S 34,117 n 1 10 1       i X X  X i - X 2 Selanjutnya pada analisa curah hujan rencana dengan distribusi normal diperlukan nilai KT variabel reduksi yang diperoleh dari tabel 2.1 untuk menentukan analisa curah hujan rencana dengan Distribusi Normal seperti pada tabel 4.9 dibawah ini. Tabel 4.9 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Normal No Periode ulang T tahun K T X S Curah Hujan X T mm 1 2 0,00 96,086 34,117 96,086 2 5 0,84 96,086 34,117 124,744 3 10 1,28 96,086 34,117 139,755 4 25 1,64 96,086 34,117 152,037 5 50 2,05 96,086 34,117 166,025 6 100 2,33 96,086 34,117 175,577 Sumber: Hasil Perhitungan Berikut hasil analisa curah hujan rencana dengan Distribusi Normal:  Untuk periode ulang T 2 tahun X T = X + K T ´ S = 96,086 + 0 x 34,117 = 96,086 mm  Untuk periode ulang T 5 tahun X T = X + K T ´ S = 96,086 + 0,84 x 34,117 = 124,744 mm 4.1.4Analisa Curah Hujan Distribusi Log Normal Data-data yang digunakan dalam perhitungan parameter statistik dengan sebaran logaritmatik dapat dilihat pada tabel 4.10. Tabel 4.10 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Normal No Curah hujan mm Xi Log X i 2 i Log X Log X  1 154,273 2,188 3385,763 0,053 2 140,284 2,147 1953,488 0,035 3 125,276 2,098 852,057 0,019 4 107,082 2,030 120,930 0,005 5 88,407 1,946 58,959 0,000 6 85,878 1,934 104,193 0,001 7 73,922 1,869 491,210 0,008 8 63,011 1,799 1093,926 0,025 9 62,679 1,797 1115,986 0,026 10 60,043 1,778 1299,043 0,032 Jumlah 960,86 19,587 10475,555 0,205 X 96,086 S 34,117 Sumber: Hasil perhitungan Dari data-data diatas didapat : 960,86 X 96, 086 mm 10   Standar deviasi : 2 i X X 10475,555 S = 34,117 n -1 10 -1    X i - X 2 Tabel 4.11 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal No Periode ulang T tahun K T Log X Log S Log X T Curah hujan XT 1 2 1.959 0,151 1,959 90,929 2 5 0.84 1.959 0,151 2,086 121,787 3 10 1.24 1.959 0,151 2,146 140,04 4 25 1.64 1.959 0,151 2,207 160,93 5 50 2.05 1.959 0,151 2.269 185.59 6 100 2.33 1.959 0,151 2,31 204,56 Sumber: Hasil Perhitungan Berikut adalah hasil analisa curah hujan rencana dengan Distribusi Log Normal: Log X T = T = 2 tahun Log X 2 = 1,959+ 0 × 0,151 Log X 2 = 1,959 X 2 = 90,99 mm Log X T = T = 5 tahun Log X 2 = 1,959 + 0.84 × 0,151 Log X 2 = 2,086 X 2 = 121,787 mm Log X T = T = 10 tahun Log X 2 = 1,959 + 1.24 × 0,151 Log X 2 = 2,146 X 2 = 140,04mm T LogX K S   T LogX K S   T LogX K S   Log X T = T = 25 tahun Log X 2 = 1,959 + 1.64 × 0,151 Log X 2 = 2,207 X 2 = 160,93mm Log X T = T = 50 tahun Log X 2 = 1,959 + 2.05× 0,151 Log X 2 = 2,269 X 2 = 185,59 mm Log X T = T = 100 tahun Log X 2 = 1,959 + 2.33× 0,151 Log X 2 = 2,31 X 2 = 204,56 mm T LogX K S   T LogX K S   T LogX K S  

4.1.5 Analisa Curah Hujan Distribusi Log Pearson III

Berikut ini adalah tabel 4.12 yang menunjukkan data analisa curah hujan dengan distribusi Log Pearson III. Tabel 4.12 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Log Pearson III No Curah hujan mm Xi Log X i i LogX X  2 i LogX X  3 i LogX X  1 154,273 2,19 0,230 0,053 0,0121 2 140,284 2,15 0,188 0,035 0,0067 3 125,276 2,10 0,139 0,019 0,0027 4 107,082 2,03 0,071 0,005 0,0004 5 88,407 1,95 -0,012 0,000 0,0000 6 85,878 1,93 -0,025 0,001 0,0000 7 73,922 1,87 -0,090 0,008 -0,0007 8 63,011 1,80 -0,159 0,025 -0,0040 9 62,679 1,80 -0,162 0,026 -0,0042 10 60,043 1,78 -0,180 0,032 -0,0059 Jumlah 19,59 0,205 0,007 X 1,958703 S 0,151069 G 0,282 Sumber: Hasil Perhitungan Dari data-data diatas didapat: 19,59 X 1,959 mm 10   Standar deviasi: 2 i X X 0, 205 S 0,151 n 1 10 1       Koefisien kemencengan:   n 3 i i 1 3 3 X X G n 1n 2S 10 0.007 G 0, 282 9 8 0,151            Selanjutnya pada analisa curah hujan rencana dengan distribusi Log Pearson III diperlukan nilai K yang diperoleh dari tabel 2.6 seperti yang terdapat pada tabel 4.13 dibawah ini. Tabel 4.13 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III No Periode ulang T tahun K Log X Log S Log X T Curah hujan XT 1 2 -0.033 1.959 0.151 1.956 90.46 2 5 0.83 1.959 0.151 2.08 121.43 3 10 1.301 1.959 0.151 2.155 143.04 4 25 2.159 1.959 0.151 2.285 192.76 5 50 2.818 1.959 0.151 2.33 215.07 6 100 2.472 1.959 0.151 2.384 242.39 Tanda merupak an parameter Curah Hujan h pada HSS Snyder Sumber: Hasil Perhitungan Berikut hasil analisa curah hujan rencana dengan Distribusi Log Person III: Log X T = T = 2 tahun Log X 2 = 1.959 + -0,033× 0,151 Log X 2 = 1.954 X 2 = 90.06 mm Log X T = T = 5 tahun Log X 2 = 1,959 + 0,83 × 0,151 Log X 2 = 2.08 X 3 = 121,43 mm T LogX K S   T LogX K S   Log X T = T = 10 tahun Log X 3 = 1,959 + 1.301 × 0,151 Log X 3 = 2.155 X 3 = 143.04 mm Log X T = T = 25 tahun Log X 4 = 1,959 + 2.159 × 0,151 Log X 4 = 2.285 X 4 = 192.76 mm Log X T = T = 50 tahun Log X 5 = 1,959 + 2.474 × 0,151 Log X 5 = 2.33 X 5 = 215.07 mm Log X T = T = 100 tahun Log X 6 = 1,959 + 2.818 × 0,151 Log X 6 = 2.384 X 6 = 242.39 mm T LogX K S   T LogX K S   T LogX K S   T LogX K S   4.1.6Analisa Curah Hujan Distribusi Gumbel Tabel 4.14 Analisa Curah Hujan dengan Distribusi Gumbel No Curah hujan mm Xi m P n 1   Periode Ulang 1 T P  i X X  2 i X X  1 154,273 0,09 11,11 58,187 3385,763 2 140,284 0,18 5,56 44,198 1953,488 3 125,276 0,27 3,70 29,190 852,057 4 107,082 0,36 2,78 10,997 120,930 5 88,407 0,45 2,22 -7,678 58,959 6 85,878 0,54 1,85 -10,207 104,193 7 73,922 0,64 1,56 -22,163 491,210 8 63,011 0,73 1,37 -33,075 1093,926 9 62,679 0,82 1,21 -33,406 1115,986 10 60,043 0,91 1,10 -36,042 1299,043 Jumlah 960,855 10475,555 X 96,086 S 34,117 Sumber: Hasil Perhitungan Dari data-data diatas didapat: 960, 086 X 96, 086 mm 10   Standar deviasi: 2 i X X 10475,555 S 34,117 n 1 10 1       Dari tabel 2.4 dan tabel 2.6 untuk n = 10 n n Y 0.4952 S 0.94   Untuk periode ulang T 2 tahun TR Y 0.3668  TR n n Y Y 0.3668 0.4952 K 0,148 S 0,94       T X X K.S 96,086 0,14 34,117 91,039mm        Di bawah ini merupakan tabel 4.15 yang berisikan data analisa curah hujan rencana dengan Distribusi Gumbel. NilaiY T R diperoleh dari tabel 2.4 Yn dari tabel 2.3, dan Sn diperoleh dari tabel 2.5 seperti yang tertera di bawah ini. Tabel 4.15 Analisa Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Gumbel No Periode ulang T tahun Y T R Y n S n X S K Curah hujan X T 1 2 0,3668 0,5236 1,06 96,086 34,117 -0,148 91,039 2 5 1,5004 0,5236 1,06 96,086 34,117 0,922 127,524 3 10 2,2510 0,5236 1,06 96,086 34,117 1,630 151,683 4 25 2,9709 0,5236 1,06 96,086 34,117 2,309 174,853 5 50 3,9028 0,5236 1,06 96,086 34,117 3,188 204,847 6 100 4,6012 0,5236 1,06 96,086 34,117 3,847 227,325 Sumber: Hasil Perhitungan Hasil resume perhitungan frekuensi curah hujan kala ulang Das Deli dapat di lihat pada Tabel 4.1 Tabel 4.16 Resume Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Deli PERIODE ULANG Tahun CURAH HUJAN NORMAL mm LOG NORMAL mm LOG PEARSON T III mm GUMBEL mm 100 175,77 204,56 242,39 227,32 50 166,02 185,59 215,07 204,84 25 152,03 160,93 192,76 174,85 10 139,75 140,04 143,04 151,68 5 124,74 121,78 121,43 127,52 2 96,08 90,92 90,46 91,03 Sumber hasil perhitungan Grafik resume frekuensi curah hujan kala ulang DAS Deli dapat dilihat pada Gambar 4.3. Sumber hasil perhitungan Gambar 4.3 Grafik Resume Frekuensi Curah Hujan Kala Ulang DAS Deli Dari grafik dan perhitungan di atas maka dapat disimpulkan bahwa untuk menghitung curah hujan kala ulang digunakan Metode Gumbel karena memiliki curah hujan yang maksimum. Agar data tersebut dapat digunakan maka, perlu di uji kecocokannya dengan menggunakan Metode Smirnov-Kolmogorof. 50 100 150 200 250 300 1 2 3 4 5 6 curah hujan Normal curah hujan Log normal curah hujan Log pearson III curah hujan Gumbel 4.2 Analisa Pemilihan Distribusi Curah Hujan 4.2.1Analisa Frekuensi Curah Hujan