Studi Kolam Retensi sebagai Upaya Pengendalian Banjir Sungai Way Simpur Kelurahan Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat
ABSTRAK
STUDI KOLAM RETENSI SEBAGAI UPAYA PENGENDALIAN BANJIR
SUNGAI WAY SIMPUR KELURAHAN PALAPA
KECAMATAN TANJUNG KARANG PUSAT
Oleh
FLORINCE
Banjir merupakan salah satu fenomena alam yang menimbulkan kerugian besar.
Bertambahnya jumlah penduduk menyebabkan kebutuhan akan pemukiman
bertambah dan perubahan tata guna lahan. Resapan air hujan yang berkurang
bukan hanya menyebabkan banjir melainkan juga kekeringan. Oleh karena itu,
perlu dilakukan upaya pengendalian banjir yang berwawasan lingkungan seperti
kolam retensi. Penelitian ini bertujuan untuk merencanakan dan menganalisis
pengaruh pembuatan kolam retensi untuk mengendalikan banjir.
Penelitian ini dilakukan di Jalan Duana, Kelurahan Palapa, Kecamatan Tanjung
Karang Pusat yang dialiri Sungai Way Simpur. Dalam penelitian ini dilakukan
analisis hidrologi dengan data curah hujan Stasiun PH 001 Pahoman dari tahun
1995 sampai 2009. Setelah diperoleh debit hujan rencana, dilakukan analisis
hidrolika untuk menganalisis kapasitas debit eksisting dan merencanakan volume
kolam tampungan. Perhitungan laju infiltrasi dilakukan untuk menghitung debit
yang teresap. Selanjutnya dilakukan perencanaan desain kolam tampung dan
rencana anggaran biaya.
Dalam analisis yang dilakukan, diperoleh nilai debit hujan rencana untuk kala
ulang 5 tahun yaitu 5,0617 m3/detik. Kapasitas total kolam tampungan sebesar
12.074,1058 m3. Waktu yang dibutuhkan kolam dari kosong hingga terisi penuh
sebesar 29,0202 menit. Rencana anggaran biaya yang dibutuhkan dalam
pembuatan kolam retensi ini sebesar Rp 1.838.436.742,69. Berdasarkan analisis
yang dilakukan, disimpulkan bahwa pembuatan kolam retensi cukup efektif untuk
dijadikan salah satu alternatif upaya pengendalian banjir di kawasan perkotaan.
Kata kunci : banjir, kolam retensi, pengendalian banjir
ABSTRACT
STUDY OF RETENTION POND AS FLOOD CONTROL EFFORT
WAY SIMPUR RIVER PALAPA URBAN VILLAGE
TANJUNG KARANG PUSAT DISTRICT
By
FLORINCE
Flood is one of the natural phenomena that cause huge losses. Population growth
led to the need or increased settlements and land use changes. Rain water
infiltration is reduced not only causing floods but also droughts. Therefore, it is
necessary to do environmental insightful flood control, such as retention pond.
This research aims to plan and analyze the effect of making retention pond for
flood control.
This research was conducted in Duana Street, Palapa Urban Village, Tanjung
Karang Pusat District which is flowed by Way Simpur River. In this research, the
hydrological analysis made of rainfall data PH 001 Pahoman Station from 1995 to
2009. After having planned rain discharge, hydraulics analysis was executed to
analyze the discharge capacity of the existing and plan volume of the storage
pond. Calculations of infiltration rate were performed to calculate the absorbed
discharge. Furthermore, storage pond design plan and budget plan were made.
In the analysis made, the value of planned rain discharge for 5 years return period
is 5.0617 m3/sec. Total capacity of the storage pond is 12,074.1058 m3. The time
needed by pool from vacant until full is 29.0202 minutes. Budget plan required in
making this retention pond is Rp 1,838,436,742.69. Based on the analysis
performed, it was concluded that the retention pond is effective enough to be used
as one of the alternative flood control measures in urban areas.
Keywords : flood, retention pond, flood control.
STUDI KOLAM RETENSI SEBAGAI UPAYA PENGENDALIAN BANJIR
SUNGAI WAY SIMPUR KELURAHAN PALAPA
KECAMATAN TANJUNG KARANG PUSAT
Oleh
FLORINCE
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 15 Mei 1994,
sebagai anak pertama dari dua bersaudara dari Bapak
Rudi Fujiyanto (Alm.) dan Ibu Lidya Bandriyo.
Pendidikan Taman Kanak-Kanak (TK) Fransiskus
Pringsewu diselesaikan pada tahun 2000, Sekolah Dasar
(SD) diselesaikan di SD Xaverius 3 Way Halim Permai
pada tahun 2006, Sekolah Menengah Pertama (SMP) diselesaikan pada tahun
2009 di SMP Fransiskus Bandar Lampung, dan Sekolah Menengah Atas (SMA)
diselesaikan di SMA Fransiskus Bandar Lampung pada tahun 2012. Penulis
terdaftar sebagai mahasiswi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Lampung pada tahun 2012 melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan
Tinggi Negeri (SNMPTN) Undangan.
Penulis telah melakukan Kerja Praktek (KP) pada Proyek Pembangunan Hotel
Mercure Lampung selama 3 bulan. Penulis juga telah mengikuti Kuliah Kerja
Nyata (KKN) di Desa Gedung Karya Jitu, Kecamatan Rawajitu Selatan,
Kabupaten Tulang Bawang selama 40 hari pada periode Januari-Februari 2015.
Penulis mengambil tugas akhir dengan judul Studi Kolam Retensi Sebagai Upaya
Pengendalian Banjir Sungai Way Simpur Kelurahan Palapa Kecamatan Tanjung
Karang Pusat.
Selama menjalani perkuliahan, penulis pernah menjadi Asisten Matematika Lanjut
pada tahun 2013-2014, Asisten Analisa Struktur I, Mekanika Fluida, Matematika,
Analisa Struktur II, Hidrolika, dan Hidrologi pada tahun 2014-2015. Selama
menjadi mahasiswa penulis aktif dalam Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil
(HIMATEKS) sebagai anggota Bidang Penelitian dan Pengembangan pada
periode tahun 2013-2014 dan sebagai Sekretaris Departemen Penelitian dan
Pengembangan pada periode tahun 2014-2015. Penulis pernah mengikuti Lomba
Inovasi Bahan Bangunan dalam Indonesian Civil and Environmental Festival
(ICEF) Institut Pertanian Bogor pada tahun 2014 dan menjadi finalis 6 besar.
Persembahan
Untuk Papa di Surga dan Mama tercinta yang selalu mendoakan dan
mendukungku dalam segala hal. Kalian harus bahagia.
Untuk Rovinando, adikku tersayang yang sedang sama-sama berjuang
demi masa depan. Semoga kita sama-sama jadi orang sukses.
Untuk saudara-saudaraku yang telah memberikan dukungan dan doa.
Untuk semua teman-temanku di sekolah, di kampus, di Gereja, di
manapun kalian berada. Terima kasih sudah hadir dalam hidupku dan
terima kasih telah mengizinkanku hadir dalam hidup kalian.
Untuk semua guru-guru dan dosen-dosen yang telah mengajarkan
banyak hal kepadaku. Terima kasih untuk ilmu, pengetahuan, dan
pelajaran hidup yang sudah diberikan.
Untuk teman-teman spesialku, keluarga baruku, rekan
seperjuanganku, Teknik Sipil Universitas Lampung Angkatan 2012.
Kalian luar biasa. Harus cepat menyusul semuanya biar bisa sukses
bareng-bareng biarpun di tempat yang berbeda-beda.
MOTTO
Takut akan Tuhan adalah permulaan pengetahuan, tetapi orang bodoh menghina
hikmat dan didikan.
(Amsal 1:7)
Orang-orang yang menabur dengan mencucurkan air mata, akan menuai dengan
bersorak-sorai. Orang yang berjalan maju dengan menangis sambil menabur
benih, pasti pulang dengan sorak-sorai sambil membawa berkas-berkasnya.
(Mazmur 126:5-6)
Karena masa depan sungguh ada, dan harapanmu tidak akan hilang.
(Amsal 23:18)
Miracles do not happen to those who do not believe in them. It happens to those
who believe in them.
(Anonim)
God always leads us to where we need to be, not where we want to be.
(Anonim)
Don’t rush and never settle. If it is meant to be, it will be.
(Anonim)
Raise your words not your voice. It is rain that grows flowers, not thunder.
(Anonim)
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Studi Kolam
Retensi sebagai Upaya Pengendalian Banjir Sungai Way Simpur Kelurahan
Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat. Skripsi ini disusun dalam rangka
memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) pada
Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Atas terselesainya skripsi ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Lampung dan Dosen Pembimbing 2 skripsi saya.
3. Bapak Ir. Nur Arifaini, M.S., selaku Dosen Pembimbing 1 skripsi saya yang
telah membimbing dalam proses penyusunan skripsi.
4. Bapak Amril Ma’ruf Siregar, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji skripsi saya
atas bimbingannya dalam seminar skripsi.
5. Bapak Andi Kusnadi, S.T., M.T., M.M., selaku Dosen Pembimbing Akademik
yang telah banyak membantu penulis selama masa perkuliahan.
6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung atas
ilmu dan pembelajaran yang telah diberikan selama masa perkuliahan.
7. Keluargaku tercinta terutama orang tuaku, Rudi Fujiyanto (Alm.) dan Lidya
Bandriyo, adikku Rovinando, serta seluruh keluarga yang telah memberikan
dukungan dan doa.
8. Teman-teman spesialku, keluarga baruku, rekan seperjuanganku, Teknik Sipil
Universitas Lampung Angkatan 2012, Eddy, Susi, Mutiara, Ratna, Sherli,
Vidya, Laras, Danu, Restu, Bagus, Pras, Andriyana, Andriansyah, Risqon,
Vera, Merida, Tasia, Philipus, George, Lexono, Kevin, Febrian, Fita, Icha,
Ikko, Della, Rizca, Milen, Lidya, Windy, Meutia, Dea, Martha, Tiffany, Selvia,
Respa, Amor, Feby, Tyka, Zaina, Ana, Cindy, Rahmi, Aini, Hasna, Mutya,
Arra, Ratih, Dita, Citra, Anca, Arya, Faizin, Firdaus, Giwa, Hedi, Hermawan,
Kevin, Ariansyah, Lutfi, Naufal, Made, Adit, Susanto, Wahyuddin, Oktario,
Rahmat, Taha, Arga, Robby, Soleh, Yota, Yudi, Ical, Yance, Abi, Aziz, Aden,
Afif, Aryodi, Datra, Edwin, Fadli, Fajar, Fazri, Fikri, Yuda, Rinaldi, Indrawan,
Anugrah, Ginanjar, Reno, Rio, Tristia, Victor, Wiwid, Yogi, seluruh kakakkakak, dan adik-adik yang telah mendukung dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan
keterbatasan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat
diharapkan. Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan
semoga Tuhan memberkati kita semua.
Bandar Lampung,
Penulis
Florince
Agustus 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .................................................................................................. iv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi
I.
PENDAHULUAN ............................................................................................1
A. Latar Belakang ............................................................................................1
B. Rumusan Masalah .......................................................................................2
C. Batasan Masalah .........................................................................................2
D. Tujuan Penelitian ........................................................................................3
E. Manfaat Penelitian ......................................................................................3
II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................4
A. Siklus Hidrologi ..........................................................................................4
B. Banjir...........................................................................................................5
C. Bandar Lampung .........................................................................................8
D. Kecamatan Tanjung Karang Pusat ..............................................................9
E. Kolam Retensi ...........................................................................................11
F. Teori yang Digunakan ...............................................................................15
1. Analisis Hidrologi ...............................................................................15
2. Perencanaan Hidrolika ........................................................................36
3. Analisis Geoteknik ..............................................................................44
G. Hipotesis ...................................................................................................49
III. METODOLOGI PENELITIAN ......................................................................50
A. Wilayah Studi ............................................................................................50
B. Data yang Digunakan ................................................................................51
C. Analisis Data .............................................................................................51
D. Bagan Alir Penelitian ................................................................................52
IV. PEMBAHASAN .............................................................................................53
A. Analisis Hidrologi .....................................................................................53
B. Analisis Hidrolika .....................................................................................64
C. Layout Rencana Kolam Retensi................................................................67
D. Analisis Geoteknik ....................................................................................73
E. Kapasitas Kolam Retensi ..........................................................................75
F. Rencana Anggaran Biaya ..........................................................................77
V. PENUTUP.......................................................................................................86
A. Kesimpulan ...............................................................................................86
B. Saran .........................................................................................................87
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................88
LAMPIRAN ...........................................................................................................89
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Luas, jumlah LK, dan RT di Kecamatan Tanjung Karang Pusat .............10
Tabel 2. Tata guna lahan di Kecamatan Tanjung Karang Pusat ............................10
Tabel 3. Faktor-faktor penentu metode perhitungan hujan kawasan .....................21
Tabel 4. Nilai variabel reduksi Gauss ....................................................................23
Tabel 5. Reduced Mean, Yn ...................................................................................26
Tabel 6. Reduced Standard Deviation, Sn .............................................................26
Tabel 7. Reduced Variate, YTr sebagai fungsi periode ulang.................................26
Tabel 8. Koefisien pengaliran (C) untuk metode rasional .....................................34
Tabel 9. Koefisien kekasaran Manning untuk permukaan saluran ........................41
Tabel 10. Nilai tinggi jagaan menurut klasifikasi daerah ......................................42
Tabel 11. Harga-harga koefisien permeabilitas tanah pada umumnya ..................46
Tabel 12. Data curah hujan harian maksimum Stasiun PH 001 Pahoman .............53
Tabel 13. Parameter statistik curah hujan ..............................................................54
Tabel 14. Ketentuan dalam pemilihan distribusi....................................................56
Tabel 15. Perhitungan uji Chi-Kuadrat ..................................................................57
Tabel 16. Perhitungan uji Smirnov-Kolmogorov ..................................................58
Tabel 17. Perhitungan metode Log Pearson III .....................................................59
Tabel 18. Perhitungan curah hujan rencana ...........................................................60
Tabel 19. Perhitungan intensitas hujan ..................................................................61
Tabel 20. Perhitungan koefisien pengaliran ...........................................................62
Tabel 21. Perhitungan debit hujan dengan metode rasional ..................................63
Tabel 22. Pembagian lahan pada lokasi pembuatan kolam retensi ........................68
Tabel 23. Perhitungan laju infiltrasi .......................................................................74
Tabel 24. Perhitungan volume air teresap ..............................................................76
Tabel 25. Rencana Anggaran Biaya .......................................................................81
Tabel 26. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya ..................................................85
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data curah hujan Stasiun PH 001 Pahoman ......................................90
Lampiran 2. Tabel distribusi X2 ...........................................................................105
Lampiran 3. Tabel nilai kritis uji Smirnov-Kolmogorov .....................................106
Lampiran 4. Tabel nilai G untuk bebagai Cs positif dan T ..................................107
Lampiran 5. Tabel nilai G untuk bebagai Cs negatif dan T .................................108
Lampiran 6. Harga satuan upah, bahan, dan sewa peralatan ...............................109
Lampiran 7. Analisa harga satuan ........................................................................111
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Siklus hidrologi ......................................................................................5
Gambar 2. Kolam retensi tipe di samping badan sungai ........................................12
Gambar 3. Kolam retensi di dalam badan sungai ..................................................13
Gambar 4. Kolam retensi tipe storage memanjang ................................................14
Gambar 5. Metode rerata aritmatik ........................................................................17
Gambar 6. Metode Thiessen ..................................................................................19
Gambar 7. Metode Isohyet .....................................................................................21
Gambar 8. Penampang melintang dan profil memanjang saluran .........................39
Gambar 9. Kurva infiltrasi menurut Horton ...........................................................48
Gambar 10. Bagan Alir Penelitian .........................................................................52
Gambar 11. Kondisi Daerah Aliran Sungai ...........................................................61
Gambar 12. Tata Guna Lahan Daerah Aliran Sungai ............................................62
Gambar 13. Kondisi saluran drainase eksisting .....................................................64
Gambar 14. Kondisi Eksisting Lokasi Rencana Pembuatan Kolam Retensi .........68
Gambar 15. Layout kolam retensi ..........................................................................69
Gambar 16. Potongan A-A.....................................................................................70
Gambar 17. Potongan B-B .....................................................................................71
Gambar 18. Potongan C-C .....................................................................................72
Gambar 19. Grafik laju kapasitas infiltrasi terhadap waktu ...................................74
Gambar 20. Grafik debit hujan rencana terhadap waktu........................................75
Gambar 21. Grafik kapasitas kolam tampung terhadap waktu ..............................75
Gambar 22. Grafik hubungan laju infiltrasi, debit hujan, dan volume tampungan ..76
Gambar 23. Perhitungan volume galian kolam 1 ...................................................77
Gambar 24. Perhitungan volume galian kolam 2 ...................................................78
Gambar 25. Potongan timbunan untuk perapihan tanggul .....................................79
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Banjir merupakan salah satu fenomena alam yang dapat menimbulkan kerugian
yang besar bagi manusia. Banjir dapat terjadi karena luapan air sungai, waduk,
danau, laut, atau badan air lainnya yang menggenangi dataran rendah dan
cekungan yang awalnya tidak tergenang. Selain itu banjir juga dapat terjadi
apabila air hujan terperangkap dalam suatu cekungan dan menjadi genangan.
Banjir dapat terjadi pada setiap kejadian hujan, musim hujan, atau beberapa
kali musim hujan. Bencana banjir tidak sepenuhnya disebabkan oleh faktor
alam melainkan disebabkan oleh perilaku manusia.
Seiring dengan pertumbuhan penduduk, pembangunan di daerah perkotaan
meningkat pesat.
Kebutuhan akan pemukiman penduduk juga semakin
meningkat. Hal ini menimbulkan perubahan tata guna lahan yang berdampak
pada berkurangnya daerah resapan air hujan. Air hujan yang tidak teresap akan
melimpas di permukaan. Hal ini akan menyebabkan bertambahnya limpasan
permukaan yang akan menyebabkan banjir baik frekuensi maupun besarannya.
Upaya untuk mengatasi masalah banjir telah dilakukan. Namun seiring dengan
pesatnya pertumbuhan penduduk dan perkembangan wilayah, ketersediaan
fasilitas pengendalian banjir yang ada menjadi tidak mencukupi. Selain itu
2
upaya
pengendalian
banjir
yang dilakukan
umumnya
masih
secara
konvensional, yaitu memperbesar dan memperbaiki saluran drainase yang ada
sehingga air hujan dapat segera tersalurkan.
Padahal konsep drainase
konvensional memiliki kekurangan yaitu tidak memberikan kesempatan untuk
air meresap ke dalam tanah.
Selama ini konsep drainase konvensional menimbulkan masalah lain yaitu
berkurangnya pasokan air tanah karena ir tidak diresapkan ke tanah. Di daerah
perkotaan seperti di Bandar Lampung, keadaan ini menyebabkan sumur-sumur
penduduk mengalami kekeringan saat musim kemarau. Selain itu bila hal ini
dibiarkan terus menerus, dapat terjadi intrusi air laut yaitu masuknya air laut ke
pori-pori tanah yang dapat mencemari air tanah.
Oleh karena itu diperlukan sistem pengendalian banjir yang berwawasan
lingkungan untuk mengoptimalkan resapan.
Salah satu upaya yang dapat
dilakukan adalah dengan pembuatan kolam retensi.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, rumusan masalah dalam penelitian
ini adalah bagaimana studi kolam retensi sebagai upaya pengendalian banjir
Sungai Way Simpur Kelurahan Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
C. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Wilayah studi yang digunakan adalah Sungai Way Simpur Kelurahan
Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
3
2. Lokasi rencana peletakan kolam retensi terletak di Jalan Duana Kelurahan
Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
3. Data curah hujan yang digunakan dalam perhitungan debit tidak termasuk
limbah cair rumah tangga yang masuk ke Sungai Way Simpur.
4. Kala ulang yang digunakan dalam perencanaan adalah kala ulang 5 tahun.
5. Analisis yang dilakukan yaitu analisis hidrologi, analisis hidrolika, dan
analisis geoteknik.
6. Analisis ini hanya sampai merencanakan saja namun tidak sampai
pelaksanaan.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan studi kolam retensi sebagai
upaya pengendalian banjir Sungai Way Simpur Kelurahan Palapa Kecamatan
Tanjung Karang Pusat.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Memberikan informasi mengenai studi kolam retensi sebagai upaya
pengendalian banjir kawasan perkotaan.
2. Memberikan masukan kepada pihak-pihak terkait pengelolaan sistem
drainase perkotaan di Kota Bandar Lampung.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi adalah proses kontinyu di mana air bergerak dari bumi ke
atmosfer dan kemudian kembali ke bumi lagi (Triatmodjo, 2008).
Air di
permukaan tanah dan laut menguap ke udara akibat energi panas matahari.
Laju dan jumlah penguapan bervariasi, terbesar terjadi di dekat garis ekuator,
di mana radiasi matahari lebih kuat. Uap air tersebut bergerak dan naik ke
atmosfer.
Dalam keadaan yang memungkinkan uap tersebut mengalami
kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air yang membentuk awan.
Selanjutnya titik-titik air tersebut jatuh ke bumi sebagai presipitasi berupa
hujan atau salju. Presipitasi tersebut ada yang jatuh di samudera, di darat, dan
sebagian langsung menguap kembali sebelum mencapai ke permukaan bumi.
Presipitasi yang jatuh di permukaan bumi menyebar ke berbagai arah dengan
beberapa cara. Hujan yang jatuh sebagian tertahan oleh tumbuh-tumbuhan
(intersepsi) dan sisanya sampai ke permukaan tanah. Sebagian air yang sampai
ke permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi) dan sebagian
lainnya akan mengalir di atas permukaan tanah sebagai aliran permukaan atau
surface runoff. Aliran ini mengisi cekungan tanah, danau, masuk ke sungai
dan akhirnya mengalir ke laut. Air yang meresap ke dalam tanah sebagian
5
mengalir di dalam tanah (perkolasi) mengisi air tanah yang kemudian keluar
sebagai mata air atau mengalir ke sungai dan akhirnya kembali lagi menuju
laut.
Proses ini berlangsung terus menerus dan disebut siklus hidrologi.
Gambar 1. menunjukkan siklus hidrologi.
Gambar 1. Siklus hidrologi
B. Banjir
Banjir adalah suatu kondisi di mana tidak tertampungnya air dalam
saluran pembuang (palung sungai) atau terhambatnya aliran air di dalam
saluran pembuang, sehingga meluap menggenangi daerah (dataran banjir)
sekitarnya (Suripin, 2004).
Banjir dapat terjadi karena faktor alam dan
tindakan manusia. Faktor alam yang dapat menyebabkan banjir di antaranya
sebagai berikut.
1. Curah hujan
Curah hujan yang tinggi dapat mengakibatkan banjir di sungai dan bila
melebihi tebing sungai akan menimbulkan banjir atau genangan.
6
2. Pengaruh fisiografi
Fisiografi seperti bentuk, fungsi dan kemiringan Daerah Aliran Sungai
(DAS), kemiringan sungai, geometrik hidrolik (bentuk penampang seperti
lebar, kedalaman, potongan memanjang, material dasar sungai), lokasi
sungai, dan sebagainya merupakan hal‐hal yang mempengaruhi terjadinya
banjir.
3. Erosi dan sedimentasi
Erosi dan sedimentasi di Daerah Aliran Sungai (DAS) berpengaruh terhadap
kapasitas penampang sungai. Erosi yang biasa terjadi di hulu sungai dan
membawa material sedimentasi yang sering terjadi di hilir sungai sudah
menjadi permasalahan klasik sungai-sungai di Indonesia.
Besarnya
sedimentasi akan menyebabkan berkurangnya kapasitas saluran sehingga
menimbulkan banjir.
4. Menurunnya kapasitas sungai
Penurunan kapasitas sungai dapat disebabkan oleh pengendapan yang
berasal dari erosi DAS dan erosi tanggul sungai yang berlebihan.
Sedimentasi di sungai terjadi karena tidak adanya vegetasi penutup dan
penggunaan lahan yang tidak tepat.
5. Pengaruh air pasang
Air pasang di laut menyebabkan lambatnya aliran air dari sungai ke laut.
Banjir terjadi bersamaan dengan pasang air laut maka tinggi genangan atau
banjir menjadi besar karena terjadi aliran balik (backwater). Banjir akibat
pasang air laut umumnya terjadi di hilir.
7
6. Kapasitas drainase yang tidak memadai
Kebanyakan kota-kota di Indonesia memiliki drainase yang tidak memadai
untuk menghadapi curah hujan di musim hujan sehingga kota-kota tersebut
menjadi langganan banjir di musim hujan.
Sedangkan penyebab banjir yang disebabkan oleh tindakan manusia antara lain
sebagai berikut.
1. Menurunnya fungsi DAS di hulu
Kemampuan DAS, khususnya di bagian hulu untuk meresapkan air atau
menahan air berkurang dikarenakan berbagai hal seperti penggundulan
hutan, pembukaan lahan, perluasan kota dan perubahan tata guna lahan
lainnya.
Hal tersebut memperburuk masalah banjir karena dapat
meningkatkan intensitas dan volume banjir.
2. Kawasan kumuh
Kawasan pemukiman kumuh yang terdapat di sepanjang bantaran sungai
merupakan penghambat aliran. Penampang aliran sungai akan berkurang
akibat pemanfaatan bantaran untuk pemukiman kumuh warga.
3. Sampah
Ketidaksiplinan masyarakat yang membuang sampah sembarangan,
khususnya di sungai dapat menghambat aliran air dan meningkatkan muka
air. Kawasan pemukiman kumuh di bantaran sungai juga merupakan salah
satu penyumbang sampah di aliran sungai.
4. Bendung dan bangunan lain
Bendung dan bangunan lain seperti pilar jembatan dapat meningkatkan
elevasi muka air banjir karena adanya efek aliran balik (backwater).
8
5. Kerusakan bangunan pengendali banjir
Pemeliharaan terhadap bangunan pengendali banjir yang kurang memadai
mengakibatkan kerusakan pada bangunan tersebut.
Apabila bangunan
tersebut tidak berfungsi, kuantitas banjir akan meningkat.
6. Perencanaan sistem pengendalian banjir yang tidak tepat
Beberapa sistem pengendalian banjir memang dapat mengurangi kerusakan
akibat banjir kecil dan sedang, namun mungkin dapat menambah kerusakan
untuk banjir besar. Sebagai contoh, bangunan tanggul sungai yang tinggi.
Limpasan pada tanggul saat banjir melebihi banjir rancangan dapat
menyebabkan keruntuhan tanggul. Hal ini menimbulkan kecepatan aliran
air menjadi sangat besar dan menyebabkan bobolnya tanggul sehingga
menimbulkan banjir yang lebih besar (Kodoatie dan Sugiyanto, “Banjir”).
C. Bandar Lampung
Bandar Lampung merupakan ibukota Provinsi Lampung dan secara geografis
terletak pada 520’-530’ LS dan 10528’-10537’ BT. Letak tersebut berada
di Teluk Lampung dan di ujung Pulau Sumatera yang memiliki luas 192,96
km2 (BPS Provinsi Lampung).
Secara hidrologis, Kota Bandar Lampung dilalui oleh sungai-sungai yang
masuk ke dalam Wilayah Sungai Way Seputih dan Way Sekampung. Sistem
jaringan sungai di Kota Bandar Lampung dapat dibagi ke dalam 4 sistem yaitu
sebagai berikut.
1. Sistem Kuala, yang terdiri dari sungai Way Halim, Way Sulan, Way
Simpur, Way Balau, Way Garuntang, Way Awi, Kalibalok, dan Way Kuala.
9
2. Sistem Kuripan, yang terdiri dari sungai Way Sukamaju, Way Keteguhan 1,
Way Keteguhan 2, Way Keteguhan 3, Way Kupang, Way Kunyit, Way
Bakung, dan Way Kuripan.
3. Sistem Panjang, yang terdiri dari sungai Way Lunik Kiri, Way Lunik
Kanan, Way Pancur 1, Way Pancur 2, Way Pancur 3, Way Ambon, Way
Galih, dan Way Srengsem.
4. Sistem Kandis, yang terdiri dari sungai Way Sukamenanti, Way Labuhan
Ratu, Way Batangwangi, dan Way Korpri.
D. Kecamatan Tanjung Karang Pusat
Kecamatan Tanjung Karang Pusat sebelumnya merupakan bagian dari wilayah
Kecamatan
Tanjung
Karang
Barat
dengan
pusat
pemerintahannya
berkedudukan di Bambu Kuning (Kampung Kaliawi). Berdasarkan PP No. 3
Tahun 1982 tentang Perubahan Batas Wilayah Kotamadya DATI II Tanjung
Karang-Teluk Betung, Kecamatan Tanjung Karang Pusat berdiri sendiri
dengan pusat pemerintahannya di Tanjung Karang yang terdiri dari 10
kelurahan, yaitu Tanjung Karang, Kaliawi, Pasir Gintung, Gunung Sari,
Penengahan, Pelita, Gotong Royong, Enggal, Kelapa Tiga, dan Durian Payung.
Selanjutnya berdasarkan Surat Keputusan Gubernur KDH TK I Lampung No.
6/185.BIII/NK/1998 tentang Pemekaran Kelurahan di Wilayah Kota Bandar
Lampung maka Kecamatan Tanjung Karang Pusat bertambah 1 kelurahan,
yaitu Kelurahan Palapa yang merupakan pemekaran dari Kelurahan Durian
Payung dan sampai saat ini Kelurahan Palapa dijadikan sebagai pusat
Pemerintahan Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
10
Secara geografis Kecamatan Tanjung Karang Pusat terletak pada 5°24’25”5°24’27” LS dan 105°15’75” BT, dengan batas wilayah sebagai berikut.
1. Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Kedaton.
2. Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Teluk Betung Utara.
3. Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Karang Timur.
4. Sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Karang Barat.
Tabel 1. menunjukkan luas, jumlah LK, dan RT di kecamatan Tanjung Karang
Pusat.
Tabel 2. menunjukkan penggunaan lahan di Kecamatan Tanjung
Karang Pusat.
Tabel 1. Luas, jumlah LK, dan RT di Kecamatan Tanjung Karang Pusat
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Kelurahan
Tanjung Karang
Kaliawi
Palapa
Durian Payung
Penengahan
Gunung Sari
Enggal
Pelita
Gotong Royong
Pasir Gintung
Kelapa Tiga
Jumlah
Luas (Ha)
28
72
33
109
52
21
74
30
42
30
167
658
Jumlah LK
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
26
Jumlah RT
17
41
19
24
21
16
23
18
17
20
37
256
Sumber: Monografi Kecamatan Tanjung Karang Pusat Tahun 2012
Tabel 2. Tata guna lahan di Kecamatan Tanjung Karang Pusat
No.
1.
2.
3.
4.
Jenis Penggunaan Lahan
Perkampungan
Jasa-jasa
Lainnya
Tanah kosong (tidak diperuntukkan)
Jumlah
Luas (Ha)
436
103
78
41
658
Sumber: Monografi Kecamatan Tanjung Karang Pusat Tahun 2012
11
Berdasarkan tabel tersebut, diketahui bahwa sebagian besar lahan/tanah di
Kecamatan Tanjung Karang Pusat dipergunakan sebagai tempat pemukiman
penduduk (sebesar 66,3% dari total wilayah), selain itu terdapat pula wilayah
untuk jasa-jasa, lainnya, dan tanah kosong yang memang sengaja tidak
diperuntukkan/digunakan.
Kecamatan Tanjung Karang Pusat terletak pada kemiringan lereng 0-20% dan
ketinggian 100 sampai 500 meter di atas permukaan laut dengan topografi yang
terdiri dari dataran dan daerah perbukitan, yaitu Kelurahan Durian Payung dan
Kelurahan Gunung Sari.
Dataran Kecamatan Tanjung Karang Pusat juga
dialiri oleh sungai Way Awi, Way Simpur, dan Way Penengahan yang
mengalir di Kelurahan Kepala Tiga, Kaliawi, Pasir Gintung, dan Kelurahan
Penengahan.
E. Kolam Retensi
Kolam retensi adalah kolam yang berfungsi untuk menampung air hujan
sementara waktu dengan memberikan kesempatan untuk dapat meresap ke
dalam tanah yang operasionalnya dapat dikombinasikan dengan pompa atau
pintu air (Perpustakaan Kementerian PU).
Fungsi dari kolam retensi adalah untuk menggantikan peran lahan resapan yang
dijadikan lahan tertutup/perumahan/perkantoran maka fungsi resapan dapat
digantikan dengan kolam retensi. Fungsi kolam ini adalah menampung air
hujan langsung dan aliran dari sistem untuk diresapkan ke dalam tanah.
Sehingga kolam retensi ini perlu ditempatkan pada bagian yang terendah dari
12
lahan. Jumlah, volume, luas dan kedalaman kolam ini sangat tergantung dari
berapa lahan yang dialihfungsikan menjadi kawasan permukiman.
Fungsi lain dari kolam retensi adalah sebagai berikut.
1. Sebagai pengendali banjir dan penyalur air.
2. Pengolahan limbah, mentreatment limbah sebelum dibuang.
3. Pendukung
waduk/bendungan,
kolam
retensi
dibangun
untuk
mempermudah pemeliharaan dan penjernihan air waduk karena jauh lebih
mudah dan murah menjernihkan air di kolam retensi yang kecil sebelum
dialirkan ke waduk dibanding dengan menguras/menjernihkan air waduk itu
sendiri.
Kolam retensi memiliki berbagai tipe, seperti:
1. Kolam retensi tipe di samping badan sungai
Sumber : Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder, PU, 2010
Gambar 2. Kolam retensi tipe di samping badan sungai
13
Tipe ini memiliki bagian-bagian berupa kolam retensi, pintu inlet, bangunan
pelimpah samping, pintu outlet, jalan akses menuju kolam retensi, ambang
rendah di depan pintu outlet, saringan sampah dan kolam penangkap
sedimen. Kolam retensi jenis ini cocok diterapkan apabila tersedia lahan
yang luas untuk kolam retensi sehingga kapasitasnya bisa optimal.
Keunggulan dari tipe ini adalah tidak mengganggu sistem aliran yang ada,
mudah dalam pelaksanaan dan pemeliharaan.
2. Kolam retensi di dalam badan sungai
Kolam retensi jenis ini memiliki bagian-bagian berupa tanggul keliling,
pintu outlet, bendung, saringan sampah dan kolam sedimen.
Tipe ini
diterapkan bila lahan untuk kolam retensi sulit didapat. Kelemahan dari tipe
ini adalah kapasitas kolam yang terbatas, harus menunggu aliran air dari
hulu, pelaksanaan sulit dan pemeliharaan yang mahal.
Sumber : Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder, PU, 2010
Gambar 3. Kolam retensi di dalam badan sungai
14
3. Kolam retensi tipe storage memanjang
Sumber : Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder, PU, 2010
Gambar 4. Kolam retensi tipe storage memanjang
Kelengkapan sistem dari kolam retensi tipe ini adalah saluran yang lebar
dan dalam serta cek dam atau bendung setempat.
Tipe ini digunakan
apabila lahan tidak tersedia sehingga harus mengoptimalkan saluran
drainase yang ada. Kelemahan dari tipe ini adalah kapasitasnya terbatas,
menunggu aliran air yang ada dan pelaksanaannya lebih sulit.
Ukuran ideal suatu kolam retensi adalah dengan perbandingan panjang/lebar
lebih besar dari 2:1. Sedang dua kutub aliran masuk (inlet) dan keluar
(outlet) terletak kira-kira di ujung kolam berbentuk bulat telor itulah
terdapat kedua ”mulut” masuk dan keluarnya (aliran) air. Keuntungan yang
diperoleh adalah bahwa dengan bentuk kolam yang memanjang semacam
itu, ternyata sedimen relatif lebih cepat mengendap dan interaksi antar
kehidupan (proses aktivitas biologis) di dalamnya juga menjadi lebih aktif
15
karena terbentuknya air yang terus bergerak, namun tetap dalam kondisi
tenang, pada saatnya tanaman dapat pula menstabilkan dinding kolam dan
mendapat makanan (nutrient) yang larut dalam air.
F. Teori yang Digunakan
1. Analisis Hidrologi
a. Presipitasi
Presipitasi adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan uap air yang
mengkondensasi dan jatuh dari atmosfer ke bumi dengan segala
bentuknya. Jika presipitasi yang jatuh dalam bentuk cair disebut hujan
sedangkan jika yang jatuh dalam bentuk padat disebut salju (Suripin,
2004). Presipitasi yang terjadi di Indonesia pada umumnya adalah hujan.
Hujan
merupakan
faktor
terpenting
dalam
analisis
hidrologi.
Karakteristik hujan yang perlu ditinjau dalam analisis dan perencanaan
hidrologi meliputi sebagai berikut.
1) Intensitas (i) adalah laju hujan, tinggi air per satuan waktu (mm/menit,
mm/jam, mm/hari).
2) Lama waktu (t) adalah panjang waktu di mana hujan turun dalam jam
atau menit.
3) Tinggi hujan (d) adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi
selama durasi hujan dan dinyatakan dengan ketebalan air di atas
permukaan datar dalam mm.
16
4) Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasanya dinyatakan dengan
kala ulang (return period) misalnya sekali dalam 2 tahun.
5) Luas adalah luas goegrafis daerah sebaran hujan.
b. Pengukuran Hujan
Pengukuran hujan dilakukan secara langsung dengan menampung air
hujan yang jatuh. Namun tidak mungkin untuk menampung seluruh air
hujan yang jatuh di suatu daerah tangkapan hujan. Hujan di suatu daerah
hanya dapat diukur di beberapa titik saja dengan menggunakan alat
pengukur hujan. Hujan yang terukur pada alat tersebut mewakili suatu
luasan daerah di sekitarnya.
Pengukuran hujan di Indonesia dilakukan oleh beberapa instansi di
antaranya Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG),
Dirjen Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan
Rakyat, Kementerian Pertanian, dan beberapa instansi pemerintah dan
swasta lainnya yang berkepentingan dengan hujan.
c. Penentuan Hujan Kawasan
Alat pengukur hujan hanya memberikan nilai tinggi hujan di suatu titik.
Untuk mengetahui tinggi hujan di suatu luasan dapat diperkirakan dari
titik pengukuran tersebut. Dalam suatu luasan dapat tersedia beberapa
alat pengukur hujan yang pembacaan tinggi hujannya berbeda-beda.
Untuk menentukan hujan rerata pada suatu luasan dapat dilakukan
dengan tiga metode yaitu sebagai berikut.
17
1) Metode rerata aritmatik (aljabar)
Metode rerata aritmatik adalah metode paling sederhana untuk
menghitung hujan rerata di suatu daerah. Tinggi hujan terukur di
beberapa stasiun dalam waktu bersamaan dijumlahkan kemudian
dibagi dengan jumlah stasiun. Metode ini didasarkan pada asumsi
bahwa semua penakar hujan mempunyai pengaruh yang setara. Cara
ini cocok untuk kawasan dengan topografi rata, alat penakar tersebar
merata dan harga curah hujan masing-masing tidak berbeda jauh
dengan harga curah hujan rata-rata. Metode ini kurang akurat bila
digunakan untuk menghitung hujan di suatu daerah dengan variasi
hujan di tiap stasiun cukup besar.
=
1 + 2 + 3 +⋯+
Keterangan :
p
: hujan rerata kawasan
p1, p2,…, pn
: hujan di stasiun 1, 2,…, n
n
: jumlah stasiun
Gambar 5. Metode rerata aritmatik
…(1)
18
2) Metode Thiessen
Metode ini memperhitungkan bobot dari masing-masing alat pengukur
hujan yang mewakili luasan di sekitarnya.
proporsi luasan
daerah pengaruh
pos
Cara ini memberikan
penakar hujan untuk
mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Dalam suatu luasan di suatu
DAS (Daerah Aliran Sungai) dianggap bahwa hujan di tempat tersebut
sama dengan yang terjadi pada stasiun terdekat, sehingga hujan yang
tercatat di suatu titik mewakili luasan tersebut. Metode ini digunakan
bila penyebaran stasiun hujan di suatu daerah yang ditinjau tidak
merata.
Langkah-langkah yang dilakukan untuk membentuk poligon Thiessen
adalah sebagai berikut.
a) Stasiun hujan digambarkan pada peta DAS yang akan ditinjau,
termasuk stasiun hujan di luar DAS yang letaknya berdekatan.
b) Stasiun-stasiun tersebut dihubungkan dengan garis lurus sehingga
membentuk segitiga-segitiga, yang sebaiknya mempunyai sisi
dengan panjang yang tidak terlalu berbeda.
c) Garis berat dibuat pada sisi-sisi segitiga dengan membuat garis
tegak lurus tepat di tengah-tengah sisi-sisi segitiga tersebut.
d) Garis-garis berat tersebut membentuk poligon yang mengelilingi
tiap stasiun.
Tiap stasiun mewakili luasan yang dibentuk oleh
poligon. Untuk stasiun yang berada di dekat batas DAS, garis
batas DAS menjadi batas poligon.
19
e) Luas tiap poligon diukur dan dikalikan dengan tinggi hujan di
stasiun yang berada di dalam poligon.
f) Jumlah dari perkalian antara luas poligon dan tinggi hujan dibagi
dengan total luas daerah yang ditinjau.
=
Keterangan :
�1 1 +�2 2 +�3 3 +⋯+�
�1 +�2 +�3 +⋯+�
p
: hujan rerata kawasan
p1, p2,…, pn
: hujan di stasiun 1, 2,…, n
A1, A2,…,An
: luas daerah yang mewakili stasiun 1,2,…, n
…(2)
Gambar 6. Metode Thiessen
3) Metode Isohyet
Isohyet adalah garis-garis yang menghubungkan titik-titik dengan
tinggi hujan yang sama. Metode isohyet memperhitungkan secara
aktual pengaruh tiap-tiap pos penakar hujan. Pada metode isohyet,
dianggap bahwa data hujan pada suatu luasan di antara dua garis
20
isohyet adalah merata dan sama dengan rerata dari nilai kedua garis
isohyet tersebut.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan garis isohyet
adalah sebagai berikut.
a) Lokasi stasiun hujan dan tinggi hujan digambarkan pada peta DAS
yang akan ditinjau.
b) Dari nilai tinggi hujan di stasiun yang berdampingan dibuat
interpolasi sesuai pertambahan nilai yang ditetapkan.
c) Kurva dibuat menghubungkan titik-titik interpolasi yang memiliki
tinggi hujan yang sama.
d) Luas daerah antara dua garis isohyet yang berurutan diukur dan
dikalikan dengan nilai tinggi hujan rerata dari nilai kedua garis
isohyet.
e) Jumlah perhitungan dari langkah 4 untuk seluruh garis isohyet
dibagi dengan luas daerah yang ditinjau untuk mendapatkan tinggi
hujan rerata di daerah tersebut.
=
Keterangan :
+
+
+
�1 1 2 +�2 2 3 +� 3 3 4 +⋯+�
2
2
2
�1 +�2 +�3 +⋯+�
p
: hujan rerata kawasan
I1, I2,…, In
: garis isohyet ke 1, 2,…, n, n+1
+
+1
2
A1, A2,…,An : luas daerah yang dibatasi oleh stasiun 1,2,…, n
…(3)
21
Gambar 7. Metode Isohyet
Terlepas dari kelemahan dan kekurangan ketiga metode di atas,
pemilihan metode yang cocok didasarkan pada tiga faktor yaitu jaringjaring pos penakar hujan, luas DAS, topografi DAS.
Tabel 3. Faktor-faktor penentu metode perhitungan hujan kawasan
Jaring pos penakar
Luas DAS
Topografi DAS
hujan
Metode aljabar
Jumlah pos terbatas
DAS kecil
Pegunungan
2
(< 500 km )
Metode Thiessen
Jumlah pos cukup
DAS sedang
Dataran
2
(500-5000 km )
Metode isohyet
Jumlah pos cukup
DAS besar
Berbukit dan
(> 5000
tidak beraturan
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
d. Analisis Frekuensi dan Probabilitas
Sistem hidrologi kadang-kadang dipengaruhi oleh peristiwa-peristiwa
yang ekstrim, seperti hujan lebat, banjir, dan kekeringan.
Besaran
peristiwa ekstrim berbanding terbalik dengan frekuensi kejadiannya.
Peristiwa yang ekstrim kejadiannya sangat langka.
Tujuan analisis
frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa-
22
peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui
penerapan distribusi kemungkinan.
Data hidrologi yang dianalisis
diasumsikan tidak bergantung, terdistribusi secara acak, dan bersifat
stokastik (Suripin, 2004).
Dalam analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari
pos penakar hujan. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik
data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran
hujan di masa yang akan datang. Dalam statistik dikenal beberapa
parameter yang berkaitan dengan analisis data yang meliputi rata-rata,
simpangan baku, koefisien variasi dan koefisien skewness.
1) Rata-rata
2) Simpangan baku
�=
=
1
�=1 ��
…(4)
2
�=1 (� � −� )
…(5)
−1
3) Koefisien variasi
�=
4) Koefisien skewness
=
�
3
�=1 (� � −� )
−1
−2 3
…(6)
…(7)
Analisis frekuensi yang sering digunakan dalam bidang hidrologi adalah
sebagai berikut.
1) Distribusi Normal
Distribusi normal disebut juga distribusi Gauss. Perhitungan curah
hujan rencana menurut metode distribusi normal, mempunyai
persamaan sebagai berikut.
23
=
+
…(8)
Keterangan :
XT
: perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T
X
: nilai rata-rata hitung variat
S
: deviasi standar nilai variat
KT
: faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode
ulang dan tipe model matematik disrtibusi peluang yang
digunakan untuk analisis peluang
Untuk mempermudah perhitungan distribusi normal, sudah tersedia
nilai variabel reduksi Gauss seperti yang terdapat pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai variabel reduksi Gauss
No. Periode
ulang
1
1,001
2
1,005
3
1,010
4
1,050
5
1,110
6
1,250
7
1,330
8
1,430
9
1,670
10
2,000
Peluang
KT
No.
Peluang
KT
Periode
ulang
0,999
-3,05
11
2,500
0,400
0,25
0,995
-2,58
12
3,330
0,300
0,52
0,990
-2,33
13
4,000
0,250
0,67
0,950
-1,64
14
5,000
0,200
0,84
0,900
-1,28
15
10,000
0,100
1,28
0,800
-0,84
16
20,000
0,050
1,64
0,750
-0,67
17
50,000
0,020
2,05
0,700
-0,52
18
100,000
0,010
2,33
0,600
-0,25
19
200,000
0,005
2,58
0,500
0
20
500,000
0,002
2,88
21
1000,000
0,001
3,09
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
2) Distribusi Log Normal
Dalam distribusi l og normal data X diubah ke dalam bentuk
logaritmik Y = log X. Jika variabel acak Y = log X terdistribusi
secara normal, maka X dikatakan mengikuti distribusi log normal.
Perhitungan curah hujan rencana menggunakan persamaan berikut ini.
=
+
…(9)
24
Keterangan :
YT : Perkiraan nilai yang terjadi dengan periode ulang T-tahunan
Y
: Nilai rata-rata hitung variat
S
: Deviasi standar nilai variat
KT : Faktor Frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode
ulang dan tipe model matematik disrtibusi peluang yang
digunakan untuk analisis peluang
3) Distribusi Log Pearson III
Perhitungan
curah
hujan
rencana
menurut
metode
Log
Person III, mempunyai langkah-langkah perumusan sebagai berikut.
a) Mengubah data dalam bentuk logaritmis
…(10)
= log
b) Menghitung harga rata-rata
log
�=1 log
=
…(11)
�
c) Menghitung harga simpangan baku
=
�=1 (log
� � −log � )2
−1
0.5
…(12)
d) Menghitung koefisien skewness
=
�=1 (log
−1
� � −log � )3
−2 3
…(13)
e) Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T
log
= log
+ .
…(14)
Nilai K adalah variabel standar untuk X yang besarnya tergantung
koefisien kemencengan G.
25
4) Distribusi Gumbel
Perhitungan
curah
hujan
rencana
menurut
Metode
Gumbel
digunakan untuk analisis data maksimum, misal untuk analisis
frekuensi banjir. Perhitungan curah hujan rencana menurut Metode
Gumbel, mempunyai perumusan sebagai berikut.
=
…(15)
+ .
Keterangan :
X : Harga rata-rata sampel
S : Standar deviasi (simpangan baku) sampel
Nilai K (faktor probabilitas) untuk harga-harga ekstrim Gumbel
dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.
=
−
…(16)
Keterangan :
Yn : Reduced mean yang tergantung jumlah sample/data n (Tabel 5.)
Sn : Reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah
sample/data n (Tabel 6.)
YTr : Reduced variate, yang dapat dihitung dengan persamaan :
= − ln − ln
−1
…(17)
Hubungan antara reduced variate dan periode ulang dapat dilihat di
Tabel 7.
26
Tabel 5. Reduced Mean, Yn
N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5220
20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0,5353
30 0,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,8396 0,5403 0,5410 0,5418 0,5424 0,5436
40 0,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5463 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481
50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518
60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545
70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567
80 0,5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585
90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599
100 0,5600 0,5602 0,5603 0,5604 0,5606 0,5607 0,5608 0,5609 0,5610 0,5611
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
Tabel 6. Reduced Standard Deviation, Sn
N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565
20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1080
30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388
40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590
50 1,1607 1,1623 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1,1734
60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1,1844
70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1,1930
80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,2001
90 1,2007 1,2013 1,2020 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2049 1,2055 1,2060
100 1,2065 1,2069 1,2073 1,2077 1,2081 1,2084 1,2087 1,2090 1,2093 1,2096
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
Tabel 7. Reduced Variate, YTr sebagai fungsi periode ulang
Periode ulang, Reduced variate
YTr
Tr (tahun)
2
0,3668
5
1,5004
10
2,2510
20
2,9709
25
3,1993
50
3,9028
75
4,3117
Periode
ulang,
100
200
250
500
1000
5000
10000
Reduced variate
YTr
4,6012
5,2969
5,5206
6,2149
6,9087
8,5188
STUDI KOLAM RETENSI SEBAGAI UPAYA PENGENDALIAN BANJIR
SUNGAI WAY SIMPUR KELURAHAN PALAPA
KECAMATAN TANJUNG KARANG PUSAT
Oleh
FLORINCE
Banjir merupakan salah satu fenomena alam yang menimbulkan kerugian besar.
Bertambahnya jumlah penduduk menyebabkan kebutuhan akan pemukiman
bertambah dan perubahan tata guna lahan. Resapan air hujan yang berkurang
bukan hanya menyebabkan banjir melainkan juga kekeringan. Oleh karena itu,
perlu dilakukan upaya pengendalian banjir yang berwawasan lingkungan seperti
kolam retensi. Penelitian ini bertujuan untuk merencanakan dan menganalisis
pengaruh pembuatan kolam retensi untuk mengendalikan banjir.
Penelitian ini dilakukan di Jalan Duana, Kelurahan Palapa, Kecamatan Tanjung
Karang Pusat yang dialiri Sungai Way Simpur. Dalam penelitian ini dilakukan
analisis hidrologi dengan data curah hujan Stasiun PH 001 Pahoman dari tahun
1995 sampai 2009. Setelah diperoleh debit hujan rencana, dilakukan analisis
hidrolika untuk menganalisis kapasitas debit eksisting dan merencanakan volume
kolam tampungan. Perhitungan laju infiltrasi dilakukan untuk menghitung debit
yang teresap. Selanjutnya dilakukan perencanaan desain kolam tampung dan
rencana anggaran biaya.
Dalam analisis yang dilakukan, diperoleh nilai debit hujan rencana untuk kala
ulang 5 tahun yaitu 5,0617 m3/detik. Kapasitas total kolam tampungan sebesar
12.074,1058 m3. Waktu yang dibutuhkan kolam dari kosong hingga terisi penuh
sebesar 29,0202 menit. Rencana anggaran biaya yang dibutuhkan dalam
pembuatan kolam retensi ini sebesar Rp 1.838.436.742,69. Berdasarkan analisis
yang dilakukan, disimpulkan bahwa pembuatan kolam retensi cukup efektif untuk
dijadikan salah satu alternatif upaya pengendalian banjir di kawasan perkotaan.
Kata kunci : banjir, kolam retensi, pengendalian banjir
ABSTRACT
STUDY OF RETENTION POND AS FLOOD CONTROL EFFORT
WAY SIMPUR RIVER PALAPA URBAN VILLAGE
TANJUNG KARANG PUSAT DISTRICT
By
FLORINCE
Flood is one of the natural phenomena that cause huge losses. Population growth
led to the need or increased settlements and land use changes. Rain water
infiltration is reduced not only causing floods but also droughts. Therefore, it is
necessary to do environmental insightful flood control, such as retention pond.
This research aims to plan and analyze the effect of making retention pond for
flood control.
This research was conducted in Duana Street, Palapa Urban Village, Tanjung
Karang Pusat District which is flowed by Way Simpur River. In this research, the
hydrological analysis made of rainfall data PH 001 Pahoman Station from 1995 to
2009. After having planned rain discharge, hydraulics analysis was executed to
analyze the discharge capacity of the existing and plan volume of the storage
pond. Calculations of infiltration rate were performed to calculate the absorbed
discharge. Furthermore, storage pond design plan and budget plan were made.
In the analysis made, the value of planned rain discharge for 5 years return period
is 5.0617 m3/sec. Total capacity of the storage pond is 12,074.1058 m3. The time
needed by pool from vacant until full is 29.0202 minutes. Budget plan required in
making this retention pond is Rp 1,838,436,742.69. Based on the analysis
performed, it was concluded that the retention pond is effective enough to be used
as one of the alternative flood control measures in urban areas.
Keywords : flood, retention pond, flood control.
STUDI KOLAM RETENSI SEBAGAI UPAYA PENGENDALIAN BANJIR
SUNGAI WAY SIMPUR KELURAHAN PALAPA
KECAMATAN TANJUNG KARANG PUSAT
Oleh
FLORINCE
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 15 Mei 1994,
sebagai anak pertama dari dua bersaudara dari Bapak
Rudi Fujiyanto (Alm.) dan Ibu Lidya Bandriyo.
Pendidikan Taman Kanak-Kanak (TK) Fransiskus
Pringsewu diselesaikan pada tahun 2000, Sekolah Dasar
(SD) diselesaikan di SD Xaverius 3 Way Halim Permai
pada tahun 2006, Sekolah Menengah Pertama (SMP) diselesaikan pada tahun
2009 di SMP Fransiskus Bandar Lampung, dan Sekolah Menengah Atas (SMA)
diselesaikan di SMA Fransiskus Bandar Lampung pada tahun 2012. Penulis
terdaftar sebagai mahasiswi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Lampung pada tahun 2012 melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan
Tinggi Negeri (SNMPTN) Undangan.
Penulis telah melakukan Kerja Praktek (KP) pada Proyek Pembangunan Hotel
Mercure Lampung selama 3 bulan. Penulis juga telah mengikuti Kuliah Kerja
Nyata (KKN) di Desa Gedung Karya Jitu, Kecamatan Rawajitu Selatan,
Kabupaten Tulang Bawang selama 40 hari pada periode Januari-Februari 2015.
Penulis mengambil tugas akhir dengan judul Studi Kolam Retensi Sebagai Upaya
Pengendalian Banjir Sungai Way Simpur Kelurahan Palapa Kecamatan Tanjung
Karang Pusat.
Selama menjalani perkuliahan, penulis pernah menjadi Asisten Matematika Lanjut
pada tahun 2013-2014, Asisten Analisa Struktur I, Mekanika Fluida, Matematika,
Analisa Struktur II, Hidrolika, dan Hidrologi pada tahun 2014-2015. Selama
menjadi mahasiswa penulis aktif dalam Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil
(HIMATEKS) sebagai anggota Bidang Penelitian dan Pengembangan pada
periode tahun 2013-2014 dan sebagai Sekretaris Departemen Penelitian dan
Pengembangan pada periode tahun 2014-2015. Penulis pernah mengikuti Lomba
Inovasi Bahan Bangunan dalam Indonesian Civil and Environmental Festival
(ICEF) Institut Pertanian Bogor pada tahun 2014 dan menjadi finalis 6 besar.
Persembahan
Untuk Papa di Surga dan Mama tercinta yang selalu mendoakan dan
mendukungku dalam segala hal. Kalian harus bahagia.
Untuk Rovinando, adikku tersayang yang sedang sama-sama berjuang
demi masa depan. Semoga kita sama-sama jadi orang sukses.
Untuk saudara-saudaraku yang telah memberikan dukungan dan doa.
Untuk semua teman-temanku di sekolah, di kampus, di Gereja, di
manapun kalian berada. Terima kasih sudah hadir dalam hidupku dan
terima kasih telah mengizinkanku hadir dalam hidup kalian.
Untuk semua guru-guru dan dosen-dosen yang telah mengajarkan
banyak hal kepadaku. Terima kasih untuk ilmu, pengetahuan, dan
pelajaran hidup yang sudah diberikan.
Untuk teman-teman spesialku, keluarga baruku, rekan
seperjuanganku, Teknik Sipil Universitas Lampung Angkatan 2012.
Kalian luar biasa. Harus cepat menyusul semuanya biar bisa sukses
bareng-bareng biarpun di tempat yang berbeda-beda.
MOTTO
Takut akan Tuhan adalah permulaan pengetahuan, tetapi orang bodoh menghina
hikmat dan didikan.
(Amsal 1:7)
Orang-orang yang menabur dengan mencucurkan air mata, akan menuai dengan
bersorak-sorai. Orang yang berjalan maju dengan menangis sambil menabur
benih, pasti pulang dengan sorak-sorai sambil membawa berkas-berkasnya.
(Mazmur 126:5-6)
Karena masa depan sungguh ada, dan harapanmu tidak akan hilang.
(Amsal 23:18)
Miracles do not happen to those who do not believe in them. It happens to those
who believe in them.
(Anonim)
God always leads us to where we need to be, not where we want to be.
(Anonim)
Don’t rush and never settle. If it is meant to be, it will be.
(Anonim)
Raise your words not your voice. It is rain that grows flowers, not thunder.
(Anonim)
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Studi Kolam
Retensi sebagai Upaya Pengendalian Banjir Sungai Way Simpur Kelurahan
Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat. Skripsi ini disusun dalam rangka
memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) pada
Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Atas terselesainya skripsi ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Lampung dan Dosen Pembimbing 2 skripsi saya.
3. Bapak Ir. Nur Arifaini, M.S., selaku Dosen Pembimbing 1 skripsi saya yang
telah membimbing dalam proses penyusunan skripsi.
4. Bapak Amril Ma’ruf Siregar, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji skripsi saya
atas bimbingannya dalam seminar skripsi.
5. Bapak Andi Kusnadi, S.T., M.T., M.M., selaku Dosen Pembimbing Akademik
yang telah banyak membantu penulis selama masa perkuliahan.
6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung atas
ilmu dan pembelajaran yang telah diberikan selama masa perkuliahan.
7. Keluargaku tercinta terutama orang tuaku, Rudi Fujiyanto (Alm.) dan Lidya
Bandriyo, adikku Rovinando, serta seluruh keluarga yang telah memberikan
dukungan dan doa.
8. Teman-teman spesialku, keluarga baruku, rekan seperjuanganku, Teknik Sipil
Universitas Lampung Angkatan 2012, Eddy, Susi, Mutiara, Ratna, Sherli,
Vidya, Laras, Danu, Restu, Bagus, Pras, Andriyana, Andriansyah, Risqon,
Vera, Merida, Tasia, Philipus, George, Lexono, Kevin, Febrian, Fita, Icha,
Ikko, Della, Rizca, Milen, Lidya, Windy, Meutia, Dea, Martha, Tiffany, Selvia,
Respa, Amor, Feby, Tyka, Zaina, Ana, Cindy, Rahmi, Aini, Hasna, Mutya,
Arra, Ratih, Dita, Citra, Anca, Arya, Faizin, Firdaus, Giwa, Hedi, Hermawan,
Kevin, Ariansyah, Lutfi, Naufal, Made, Adit, Susanto, Wahyuddin, Oktario,
Rahmat, Taha, Arga, Robby, Soleh, Yota, Yudi, Ical, Yance, Abi, Aziz, Aden,
Afif, Aryodi, Datra, Edwin, Fadli, Fajar, Fazri, Fikri, Yuda, Rinaldi, Indrawan,
Anugrah, Ginanjar, Reno, Rio, Tristia, Victor, Wiwid, Yogi, seluruh kakakkakak, dan adik-adik yang telah mendukung dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan
keterbatasan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat
diharapkan. Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan
semoga Tuhan memberkati kita semua.
Bandar Lampung,
Penulis
Florince
Agustus 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL .................................................................................................. iv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi
I.
PENDAHULUAN ............................................................................................1
A. Latar Belakang ............................................................................................1
B. Rumusan Masalah .......................................................................................2
C. Batasan Masalah .........................................................................................2
D. Tujuan Penelitian ........................................................................................3
E. Manfaat Penelitian ......................................................................................3
II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................4
A. Siklus Hidrologi ..........................................................................................4
B. Banjir...........................................................................................................5
C. Bandar Lampung .........................................................................................8
D. Kecamatan Tanjung Karang Pusat ..............................................................9
E. Kolam Retensi ...........................................................................................11
F. Teori yang Digunakan ...............................................................................15
1. Analisis Hidrologi ...............................................................................15
2. Perencanaan Hidrolika ........................................................................36
3. Analisis Geoteknik ..............................................................................44
G. Hipotesis ...................................................................................................49
III. METODOLOGI PENELITIAN ......................................................................50
A. Wilayah Studi ............................................................................................50
B. Data yang Digunakan ................................................................................51
C. Analisis Data .............................................................................................51
D. Bagan Alir Penelitian ................................................................................52
IV. PEMBAHASAN .............................................................................................53
A. Analisis Hidrologi .....................................................................................53
B. Analisis Hidrolika .....................................................................................64
C. Layout Rencana Kolam Retensi................................................................67
D. Analisis Geoteknik ....................................................................................73
E. Kapasitas Kolam Retensi ..........................................................................75
F. Rencana Anggaran Biaya ..........................................................................77
V. PENUTUP.......................................................................................................86
A. Kesimpulan ...............................................................................................86
B. Saran .........................................................................................................87
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................88
LAMPIRAN ...........................................................................................................89
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Luas, jumlah LK, dan RT di Kecamatan Tanjung Karang Pusat .............10
Tabel 2. Tata guna lahan di Kecamatan Tanjung Karang Pusat ............................10
Tabel 3. Faktor-faktor penentu metode perhitungan hujan kawasan .....................21
Tabel 4. Nilai variabel reduksi Gauss ....................................................................23
Tabel 5. Reduced Mean, Yn ...................................................................................26
Tabel 6. Reduced Standard Deviation, Sn .............................................................26
Tabel 7. Reduced Variate, YTr sebagai fungsi periode ulang.................................26
Tabel 8. Koefisien pengaliran (C) untuk metode rasional .....................................34
Tabel 9. Koefisien kekasaran Manning untuk permukaan saluran ........................41
Tabel 10. Nilai tinggi jagaan menurut klasifikasi daerah ......................................42
Tabel 11. Harga-harga koefisien permeabilitas tanah pada umumnya ..................46
Tabel 12. Data curah hujan harian maksimum Stasiun PH 001 Pahoman .............53
Tabel 13. Parameter statistik curah hujan ..............................................................54
Tabel 14. Ketentuan dalam pemilihan distribusi....................................................56
Tabel 15. Perhitungan uji Chi-Kuadrat ..................................................................57
Tabel 16. Perhitungan uji Smirnov-Kolmogorov ..................................................58
Tabel 17. Perhitungan metode Log Pearson III .....................................................59
Tabel 18. Perhitungan curah hujan rencana ...........................................................60
Tabel 19. Perhitungan intensitas hujan ..................................................................61
Tabel 20. Perhitungan koefisien pengaliran ...........................................................62
Tabel 21. Perhitungan debit hujan dengan metode rasional ..................................63
Tabel 22. Pembagian lahan pada lokasi pembuatan kolam retensi ........................68
Tabel 23. Perhitungan laju infiltrasi .......................................................................74
Tabel 24. Perhitungan volume air teresap ..............................................................76
Tabel 25. Rencana Anggaran Biaya .......................................................................81
Tabel 26. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya ..................................................85
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data curah hujan Stasiun PH 001 Pahoman ......................................90
Lampiran 2. Tabel distribusi X2 ...........................................................................105
Lampiran 3. Tabel nilai kritis uji Smirnov-Kolmogorov .....................................106
Lampiran 4. Tabel nilai G untuk bebagai Cs positif dan T ..................................107
Lampiran 5. Tabel nilai G untuk bebagai Cs negatif dan T .................................108
Lampiran 6. Harga satuan upah, bahan, dan sewa peralatan ...............................109
Lampiran 7. Analisa harga satuan ........................................................................111
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Siklus hidrologi ......................................................................................5
Gambar 2. Kolam retensi tipe di samping badan sungai ........................................12
Gambar 3. Kolam retensi di dalam badan sungai ..................................................13
Gambar 4. Kolam retensi tipe storage memanjang ................................................14
Gambar 5. Metode rerata aritmatik ........................................................................17
Gambar 6. Metode Thiessen ..................................................................................19
Gambar 7. Metode Isohyet .....................................................................................21
Gambar 8. Penampang melintang dan profil memanjang saluran .........................39
Gambar 9. Kurva infiltrasi menurut Horton ...........................................................48
Gambar 10. Bagan Alir Penelitian .........................................................................52
Gambar 11. Kondisi Daerah Aliran Sungai ...........................................................61
Gambar 12. Tata Guna Lahan Daerah Aliran Sungai ............................................62
Gambar 13. Kondisi saluran drainase eksisting .....................................................64
Gambar 14. Kondisi Eksisting Lokasi Rencana Pembuatan Kolam Retensi .........68
Gambar 15. Layout kolam retensi ..........................................................................69
Gambar 16. Potongan A-A.....................................................................................70
Gambar 17. Potongan B-B .....................................................................................71
Gambar 18. Potongan C-C .....................................................................................72
Gambar 19. Grafik laju kapasitas infiltrasi terhadap waktu ...................................74
Gambar 20. Grafik debit hujan rencana terhadap waktu........................................75
Gambar 21. Grafik kapasitas kolam tampung terhadap waktu ..............................75
Gambar 22. Grafik hubungan laju infiltrasi, debit hujan, dan volume tampungan ..76
Gambar 23. Perhitungan volume galian kolam 1 ...................................................77
Gambar 24. Perhitungan volume galian kolam 2 ...................................................78
Gambar 25. Potongan timbunan untuk perapihan tanggul .....................................79
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Banjir merupakan salah satu fenomena alam yang dapat menimbulkan kerugian
yang besar bagi manusia. Banjir dapat terjadi karena luapan air sungai, waduk,
danau, laut, atau badan air lainnya yang menggenangi dataran rendah dan
cekungan yang awalnya tidak tergenang. Selain itu banjir juga dapat terjadi
apabila air hujan terperangkap dalam suatu cekungan dan menjadi genangan.
Banjir dapat terjadi pada setiap kejadian hujan, musim hujan, atau beberapa
kali musim hujan. Bencana banjir tidak sepenuhnya disebabkan oleh faktor
alam melainkan disebabkan oleh perilaku manusia.
Seiring dengan pertumbuhan penduduk, pembangunan di daerah perkotaan
meningkat pesat.
Kebutuhan akan pemukiman penduduk juga semakin
meningkat. Hal ini menimbulkan perubahan tata guna lahan yang berdampak
pada berkurangnya daerah resapan air hujan. Air hujan yang tidak teresap akan
melimpas di permukaan. Hal ini akan menyebabkan bertambahnya limpasan
permukaan yang akan menyebabkan banjir baik frekuensi maupun besarannya.
Upaya untuk mengatasi masalah banjir telah dilakukan. Namun seiring dengan
pesatnya pertumbuhan penduduk dan perkembangan wilayah, ketersediaan
fasilitas pengendalian banjir yang ada menjadi tidak mencukupi. Selain itu
2
upaya
pengendalian
banjir
yang dilakukan
umumnya
masih
secara
konvensional, yaitu memperbesar dan memperbaiki saluran drainase yang ada
sehingga air hujan dapat segera tersalurkan.
Padahal konsep drainase
konvensional memiliki kekurangan yaitu tidak memberikan kesempatan untuk
air meresap ke dalam tanah.
Selama ini konsep drainase konvensional menimbulkan masalah lain yaitu
berkurangnya pasokan air tanah karena ir tidak diresapkan ke tanah. Di daerah
perkotaan seperti di Bandar Lampung, keadaan ini menyebabkan sumur-sumur
penduduk mengalami kekeringan saat musim kemarau. Selain itu bila hal ini
dibiarkan terus menerus, dapat terjadi intrusi air laut yaitu masuknya air laut ke
pori-pori tanah yang dapat mencemari air tanah.
Oleh karena itu diperlukan sistem pengendalian banjir yang berwawasan
lingkungan untuk mengoptimalkan resapan.
Salah satu upaya yang dapat
dilakukan adalah dengan pembuatan kolam retensi.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, rumusan masalah dalam penelitian
ini adalah bagaimana studi kolam retensi sebagai upaya pengendalian banjir
Sungai Way Simpur Kelurahan Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
C. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Wilayah studi yang digunakan adalah Sungai Way Simpur Kelurahan
Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
3
2. Lokasi rencana peletakan kolam retensi terletak di Jalan Duana Kelurahan
Palapa Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
3. Data curah hujan yang digunakan dalam perhitungan debit tidak termasuk
limbah cair rumah tangga yang masuk ke Sungai Way Simpur.
4. Kala ulang yang digunakan dalam perencanaan adalah kala ulang 5 tahun.
5. Analisis yang dilakukan yaitu analisis hidrologi, analisis hidrolika, dan
analisis geoteknik.
6. Analisis ini hanya sampai merencanakan saja namun tidak sampai
pelaksanaan.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan studi kolam retensi sebagai
upaya pengendalian banjir Sungai Way Simpur Kelurahan Palapa Kecamatan
Tanjung Karang Pusat.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Memberikan informasi mengenai studi kolam retensi sebagai upaya
pengendalian banjir kawasan perkotaan.
2. Memberikan masukan kepada pihak-pihak terkait pengelolaan sistem
drainase perkotaan di Kota Bandar Lampung.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi adalah proses kontinyu di mana air bergerak dari bumi ke
atmosfer dan kemudian kembali ke bumi lagi (Triatmodjo, 2008).
Air di
permukaan tanah dan laut menguap ke udara akibat energi panas matahari.
Laju dan jumlah penguapan bervariasi, terbesar terjadi di dekat garis ekuator,
di mana radiasi matahari lebih kuat. Uap air tersebut bergerak dan naik ke
atmosfer.
Dalam keadaan yang memungkinkan uap tersebut mengalami
kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air yang membentuk awan.
Selanjutnya titik-titik air tersebut jatuh ke bumi sebagai presipitasi berupa
hujan atau salju. Presipitasi tersebut ada yang jatuh di samudera, di darat, dan
sebagian langsung menguap kembali sebelum mencapai ke permukaan bumi.
Presipitasi yang jatuh di permukaan bumi menyebar ke berbagai arah dengan
beberapa cara. Hujan yang jatuh sebagian tertahan oleh tumbuh-tumbuhan
(intersepsi) dan sisanya sampai ke permukaan tanah. Sebagian air yang sampai
ke permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi) dan sebagian
lainnya akan mengalir di atas permukaan tanah sebagai aliran permukaan atau
surface runoff. Aliran ini mengisi cekungan tanah, danau, masuk ke sungai
dan akhirnya mengalir ke laut. Air yang meresap ke dalam tanah sebagian
5
mengalir di dalam tanah (perkolasi) mengisi air tanah yang kemudian keluar
sebagai mata air atau mengalir ke sungai dan akhirnya kembali lagi menuju
laut.
Proses ini berlangsung terus menerus dan disebut siklus hidrologi.
Gambar 1. menunjukkan siklus hidrologi.
Gambar 1. Siklus hidrologi
B. Banjir
Banjir adalah suatu kondisi di mana tidak tertampungnya air dalam
saluran pembuang (palung sungai) atau terhambatnya aliran air di dalam
saluran pembuang, sehingga meluap menggenangi daerah (dataran banjir)
sekitarnya (Suripin, 2004).
Banjir dapat terjadi karena faktor alam dan
tindakan manusia. Faktor alam yang dapat menyebabkan banjir di antaranya
sebagai berikut.
1. Curah hujan
Curah hujan yang tinggi dapat mengakibatkan banjir di sungai dan bila
melebihi tebing sungai akan menimbulkan banjir atau genangan.
6
2. Pengaruh fisiografi
Fisiografi seperti bentuk, fungsi dan kemiringan Daerah Aliran Sungai
(DAS), kemiringan sungai, geometrik hidrolik (bentuk penampang seperti
lebar, kedalaman, potongan memanjang, material dasar sungai), lokasi
sungai, dan sebagainya merupakan hal‐hal yang mempengaruhi terjadinya
banjir.
3. Erosi dan sedimentasi
Erosi dan sedimentasi di Daerah Aliran Sungai (DAS) berpengaruh terhadap
kapasitas penampang sungai. Erosi yang biasa terjadi di hulu sungai dan
membawa material sedimentasi yang sering terjadi di hilir sungai sudah
menjadi permasalahan klasik sungai-sungai di Indonesia.
Besarnya
sedimentasi akan menyebabkan berkurangnya kapasitas saluran sehingga
menimbulkan banjir.
4. Menurunnya kapasitas sungai
Penurunan kapasitas sungai dapat disebabkan oleh pengendapan yang
berasal dari erosi DAS dan erosi tanggul sungai yang berlebihan.
Sedimentasi di sungai terjadi karena tidak adanya vegetasi penutup dan
penggunaan lahan yang tidak tepat.
5. Pengaruh air pasang
Air pasang di laut menyebabkan lambatnya aliran air dari sungai ke laut.
Banjir terjadi bersamaan dengan pasang air laut maka tinggi genangan atau
banjir menjadi besar karena terjadi aliran balik (backwater). Banjir akibat
pasang air laut umumnya terjadi di hilir.
7
6. Kapasitas drainase yang tidak memadai
Kebanyakan kota-kota di Indonesia memiliki drainase yang tidak memadai
untuk menghadapi curah hujan di musim hujan sehingga kota-kota tersebut
menjadi langganan banjir di musim hujan.
Sedangkan penyebab banjir yang disebabkan oleh tindakan manusia antara lain
sebagai berikut.
1. Menurunnya fungsi DAS di hulu
Kemampuan DAS, khususnya di bagian hulu untuk meresapkan air atau
menahan air berkurang dikarenakan berbagai hal seperti penggundulan
hutan, pembukaan lahan, perluasan kota dan perubahan tata guna lahan
lainnya.
Hal tersebut memperburuk masalah banjir karena dapat
meningkatkan intensitas dan volume banjir.
2. Kawasan kumuh
Kawasan pemukiman kumuh yang terdapat di sepanjang bantaran sungai
merupakan penghambat aliran. Penampang aliran sungai akan berkurang
akibat pemanfaatan bantaran untuk pemukiman kumuh warga.
3. Sampah
Ketidaksiplinan masyarakat yang membuang sampah sembarangan,
khususnya di sungai dapat menghambat aliran air dan meningkatkan muka
air. Kawasan pemukiman kumuh di bantaran sungai juga merupakan salah
satu penyumbang sampah di aliran sungai.
4. Bendung dan bangunan lain
Bendung dan bangunan lain seperti pilar jembatan dapat meningkatkan
elevasi muka air banjir karena adanya efek aliran balik (backwater).
8
5. Kerusakan bangunan pengendali banjir
Pemeliharaan terhadap bangunan pengendali banjir yang kurang memadai
mengakibatkan kerusakan pada bangunan tersebut.
Apabila bangunan
tersebut tidak berfungsi, kuantitas banjir akan meningkat.
6. Perencanaan sistem pengendalian banjir yang tidak tepat
Beberapa sistem pengendalian banjir memang dapat mengurangi kerusakan
akibat banjir kecil dan sedang, namun mungkin dapat menambah kerusakan
untuk banjir besar. Sebagai contoh, bangunan tanggul sungai yang tinggi.
Limpasan pada tanggul saat banjir melebihi banjir rancangan dapat
menyebabkan keruntuhan tanggul. Hal ini menimbulkan kecepatan aliran
air menjadi sangat besar dan menyebabkan bobolnya tanggul sehingga
menimbulkan banjir yang lebih besar (Kodoatie dan Sugiyanto, “Banjir”).
C. Bandar Lampung
Bandar Lampung merupakan ibukota Provinsi Lampung dan secara geografis
terletak pada 520’-530’ LS dan 10528’-10537’ BT. Letak tersebut berada
di Teluk Lampung dan di ujung Pulau Sumatera yang memiliki luas 192,96
km2 (BPS Provinsi Lampung).
Secara hidrologis, Kota Bandar Lampung dilalui oleh sungai-sungai yang
masuk ke dalam Wilayah Sungai Way Seputih dan Way Sekampung. Sistem
jaringan sungai di Kota Bandar Lampung dapat dibagi ke dalam 4 sistem yaitu
sebagai berikut.
1. Sistem Kuala, yang terdiri dari sungai Way Halim, Way Sulan, Way
Simpur, Way Balau, Way Garuntang, Way Awi, Kalibalok, dan Way Kuala.
9
2. Sistem Kuripan, yang terdiri dari sungai Way Sukamaju, Way Keteguhan 1,
Way Keteguhan 2, Way Keteguhan 3, Way Kupang, Way Kunyit, Way
Bakung, dan Way Kuripan.
3. Sistem Panjang, yang terdiri dari sungai Way Lunik Kiri, Way Lunik
Kanan, Way Pancur 1, Way Pancur 2, Way Pancur 3, Way Ambon, Way
Galih, dan Way Srengsem.
4. Sistem Kandis, yang terdiri dari sungai Way Sukamenanti, Way Labuhan
Ratu, Way Batangwangi, dan Way Korpri.
D. Kecamatan Tanjung Karang Pusat
Kecamatan Tanjung Karang Pusat sebelumnya merupakan bagian dari wilayah
Kecamatan
Tanjung
Karang
Barat
dengan
pusat
pemerintahannya
berkedudukan di Bambu Kuning (Kampung Kaliawi). Berdasarkan PP No. 3
Tahun 1982 tentang Perubahan Batas Wilayah Kotamadya DATI II Tanjung
Karang-Teluk Betung, Kecamatan Tanjung Karang Pusat berdiri sendiri
dengan pusat pemerintahannya di Tanjung Karang yang terdiri dari 10
kelurahan, yaitu Tanjung Karang, Kaliawi, Pasir Gintung, Gunung Sari,
Penengahan, Pelita, Gotong Royong, Enggal, Kelapa Tiga, dan Durian Payung.
Selanjutnya berdasarkan Surat Keputusan Gubernur KDH TK I Lampung No.
6/185.BIII/NK/1998 tentang Pemekaran Kelurahan di Wilayah Kota Bandar
Lampung maka Kecamatan Tanjung Karang Pusat bertambah 1 kelurahan,
yaitu Kelurahan Palapa yang merupakan pemekaran dari Kelurahan Durian
Payung dan sampai saat ini Kelurahan Palapa dijadikan sebagai pusat
Pemerintahan Kecamatan Tanjung Karang Pusat.
10
Secara geografis Kecamatan Tanjung Karang Pusat terletak pada 5°24’25”5°24’27” LS dan 105°15’75” BT, dengan batas wilayah sebagai berikut.
1. Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Kedaton.
2. Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Teluk Betung Utara.
3. Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Karang Timur.
4. Sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Karang Barat.
Tabel 1. menunjukkan luas, jumlah LK, dan RT di kecamatan Tanjung Karang
Pusat.
Tabel 2. menunjukkan penggunaan lahan di Kecamatan Tanjung
Karang Pusat.
Tabel 1. Luas, jumlah LK, dan RT di Kecamatan Tanjung Karang Pusat
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Kelurahan
Tanjung Karang
Kaliawi
Palapa
Durian Payung
Penengahan
Gunung Sari
Enggal
Pelita
Gotong Royong
Pasir Gintung
Kelapa Tiga
Jumlah
Luas (Ha)
28
72
33
109
52
21
74
30
42
30
167
658
Jumlah LK
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
26
Jumlah RT
17
41
19
24
21
16
23
18
17
20
37
256
Sumber: Monografi Kecamatan Tanjung Karang Pusat Tahun 2012
Tabel 2. Tata guna lahan di Kecamatan Tanjung Karang Pusat
No.
1.
2.
3.
4.
Jenis Penggunaan Lahan
Perkampungan
Jasa-jasa
Lainnya
Tanah kosong (tidak diperuntukkan)
Jumlah
Luas (Ha)
436
103
78
41
658
Sumber: Monografi Kecamatan Tanjung Karang Pusat Tahun 2012
11
Berdasarkan tabel tersebut, diketahui bahwa sebagian besar lahan/tanah di
Kecamatan Tanjung Karang Pusat dipergunakan sebagai tempat pemukiman
penduduk (sebesar 66,3% dari total wilayah), selain itu terdapat pula wilayah
untuk jasa-jasa, lainnya, dan tanah kosong yang memang sengaja tidak
diperuntukkan/digunakan.
Kecamatan Tanjung Karang Pusat terletak pada kemiringan lereng 0-20% dan
ketinggian 100 sampai 500 meter di atas permukaan laut dengan topografi yang
terdiri dari dataran dan daerah perbukitan, yaitu Kelurahan Durian Payung dan
Kelurahan Gunung Sari.
Dataran Kecamatan Tanjung Karang Pusat juga
dialiri oleh sungai Way Awi, Way Simpur, dan Way Penengahan yang
mengalir di Kelurahan Kepala Tiga, Kaliawi, Pasir Gintung, dan Kelurahan
Penengahan.
E. Kolam Retensi
Kolam retensi adalah kolam yang berfungsi untuk menampung air hujan
sementara waktu dengan memberikan kesempatan untuk dapat meresap ke
dalam tanah yang operasionalnya dapat dikombinasikan dengan pompa atau
pintu air (Perpustakaan Kementerian PU).
Fungsi dari kolam retensi adalah untuk menggantikan peran lahan resapan yang
dijadikan lahan tertutup/perumahan/perkantoran maka fungsi resapan dapat
digantikan dengan kolam retensi. Fungsi kolam ini adalah menampung air
hujan langsung dan aliran dari sistem untuk diresapkan ke dalam tanah.
Sehingga kolam retensi ini perlu ditempatkan pada bagian yang terendah dari
12
lahan. Jumlah, volume, luas dan kedalaman kolam ini sangat tergantung dari
berapa lahan yang dialihfungsikan menjadi kawasan permukiman.
Fungsi lain dari kolam retensi adalah sebagai berikut.
1. Sebagai pengendali banjir dan penyalur air.
2. Pengolahan limbah, mentreatment limbah sebelum dibuang.
3. Pendukung
waduk/bendungan,
kolam
retensi
dibangun
untuk
mempermudah pemeliharaan dan penjernihan air waduk karena jauh lebih
mudah dan murah menjernihkan air di kolam retensi yang kecil sebelum
dialirkan ke waduk dibanding dengan menguras/menjernihkan air waduk itu
sendiri.
Kolam retensi memiliki berbagai tipe, seperti:
1. Kolam retensi tipe di samping badan sungai
Sumber : Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder, PU, 2010
Gambar 2. Kolam retensi tipe di samping badan sungai
13
Tipe ini memiliki bagian-bagian berupa kolam retensi, pintu inlet, bangunan
pelimpah samping, pintu outlet, jalan akses menuju kolam retensi, ambang
rendah di depan pintu outlet, saringan sampah dan kolam penangkap
sedimen. Kolam retensi jenis ini cocok diterapkan apabila tersedia lahan
yang luas untuk kolam retensi sehingga kapasitasnya bisa optimal.
Keunggulan dari tipe ini adalah tidak mengganggu sistem aliran yang ada,
mudah dalam pelaksanaan dan pemeliharaan.
2. Kolam retensi di dalam badan sungai
Kolam retensi jenis ini memiliki bagian-bagian berupa tanggul keliling,
pintu outlet, bendung, saringan sampah dan kolam sedimen.
Tipe ini
diterapkan bila lahan untuk kolam retensi sulit didapat. Kelemahan dari tipe
ini adalah kapasitas kolam yang terbatas, harus menunggu aliran air dari
hulu, pelaksanaan sulit dan pemeliharaan yang mahal.
Sumber : Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder, PU, 2010
Gambar 3. Kolam retensi di dalam badan sungai
14
3. Kolam retensi tipe storage memanjang
Sumber : Tata Cara Pembuatan Kolam Retensi dan Polder, PU, 2010
Gambar 4. Kolam retensi tipe storage memanjang
Kelengkapan sistem dari kolam retensi tipe ini adalah saluran yang lebar
dan dalam serta cek dam atau bendung setempat.
Tipe ini digunakan
apabila lahan tidak tersedia sehingga harus mengoptimalkan saluran
drainase yang ada. Kelemahan dari tipe ini adalah kapasitasnya terbatas,
menunggu aliran air yang ada dan pelaksanaannya lebih sulit.
Ukuran ideal suatu kolam retensi adalah dengan perbandingan panjang/lebar
lebih besar dari 2:1. Sedang dua kutub aliran masuk (inlet) dan keluar
(outlet) terletak kira-kira di ujung kolam berbentuk bulat telor itulah
terdapat kedua ”mulut” masuk dan keluarnya (aliran) air. Keuntungan yang
diperoleh adalah bahwa dengan bentuk kolam yang memanjang semacam
itu, ternyata sedimen relatif lebih cepat mengendap dan interaksi antar
kehidupan (proses aktivitas biologis) di dalamnya juga menjadi lebih aktif
15
karena terbentuknya air yang terus bergerak, namun tetap dalam kondisi
tenang, pada saatnya tanaman dapat pula menstabilkan dinding kolam dan
mendapat makanan (nutrient) yang larut dalam air.
F. Teori yang Digunakan
1. Analisis Hidrologi
a. Presipitasi
Presipitasi adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan uap air yang
mengkondensasi dan jatuh dari atmosfer ke bumi dengan segala
bentuknya. Jika presipitasi yang jatuh dalam bentuk cair disebut hujan
sedangkan jika yang jatuh dalam bentuk padat disebut salju (Suripin,
2004). Presipitasi yang terjadi di Indonesia pada umumnya adalah hujan.
Hujan
merupakan
faktor
terpenting
dalam
analisis
hidrologi.
Karakteristik hujan yang perlu ditinjau dalam analisis dan perencanaan
hidrologi meliputi sebagai berikut.
1) Intensitas (i) adalah laju hujan, tinggi air per satuan waktu (mm/menit,
mm/jam, mm/hari).
2) Lama waktu (t) adalah panjang waktu di mana hujan turun dalam jam
atau menit.
3) Tinggi hujan (d) adalah jumlah atau kedalaman hujan yang terjadi
selama durasi hujan dan dinyatakan dengan ketebalan air di atas
permukaan datar dalam mm.
16
4) Frekuensi adalah frekuensi kejadian dan biasanya dinyatakan dengan
kala ulang (return period) misalnya sekali dalam 2 tahun.
5) Luas adalah luas goegrafis daerah sebaran hujan.
b. Pengukuran Hujan
Pengukuran hujan dilakukan secara langsung dengan menampung air
hujan yang jatuh. Namun tidak mungkin untuk menampung seluruh air
hujan yang jatuh di suatu daerah tangkapan hujan. Hujan di suatu daerah
hanya dapat diukur di beberapa titik saja dengan menggunakan alat
pengukur hujan. Hujan yang terukur pada alat tersebut mewakili suatu
luasan daerah di sekitarnya.
Pengukuran hujan di Indonesia dilakukan oleh beberapa instansi di
antaranya Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG),
Dirjen Sumber Daya Air Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan
Rakyat, Kementerian Pertanian, dan beberapa instansi pemerintah dan
swasta lainnya yang berkepentingan dengan hujan.
c. Penentuan Hujan Kawasan
Alat pengukur hujan hanya memberikan nilai tinggi hujan di suatu titik.
Untuk mengetahui tinggi hujan di suatu luasan dapat diperkirakan dari
titik pengukuran tersebut. Dalam suatu luasan dapat tersedia beberapa
alat pengukur hujan yang pembacaan tinggi hujannya berbeda-beda.
Untuk menentukan hujan rerata pada suatu luasan dapat dilakukan
dengan tiga metode yaitu sebagai berikut.
17
1) Metode rerata aritmatik (aljabar)
Metode rerata aritmatik adalah metode paling sederhana untuk
menghitung hujan rerata di suatu daerah. Tinggi hujan terukur di
beberapa stasiun dalam waktu bersamaan dijumlahkan kemudian
dibagi dengan jumlah stasiun. Metode ini didasarkan pada asumsi
bahwa semua penakar hujan mempunyai pengaruh yang setara. Cara
ini cocok untuk kawasan dengan topografi rata, alat penakar tersebar
merata dan harga curah hujan masing-masing tidak berbeda jauh
dengan harga curah hujan rata-rata. Metode ini kurang akurat bila
digunakan untuk menghitung hujan di suatu daerah dengan variasi
hujan di tiap stasiun cukup besar.
=
1 + 2 + 3 +⋯+
Keterangan :
p
: hujan rerata kawasan
p1, p2,…, pn
: hujan di stasiun 1, 2,…, n
n
: jumlah stasiun
Gambar 5. Metode rerata aritmatik
…(1)
18
2) Metode Thiessen
Metode ini memperhitungkan bobot dari masing-masing alat pengukur
hujan yang mewakili luasan di sekitarnya.
proporsi luasan
daerah pengaruh
pos
Cara ini memberikan
penakar hujan untuk
mengakomodasi ketidakseragaman jarak. Dalam suatu luasan di suatu
DAS (Daerah Aliran Sungai) dianggap bahwa hujan di tempat tersebut
sama dengan yang terjadi pada stasiun terdekat, sehingga hujan yang
tercatat di suatu titik mewakili luasan tersebut. Metode ini digunakan
bila penyebaran stasiun hujan di suatu daerah yang ditinjau tidak
merata.
Langkah-langkah yang dilakukan untuk membentuk poligon Thiessen
adalah sebagai berikut.
a) Stasiun hujan digambarkan pada peta DAS yang akan ditinjau,
termasuk stasiun hujan di luar DAS yang letaknya berdekatan.
b) Stasiun-stasiun tersebut dihubungkan dengan garis lurus sehingga
membentuk segitiga-segitiga, yang sebaiknya mempunyai sisi
dengan panjang yang tidak terlalu berbeda.
c) Garis berat dibuat pada sisi-sisi segitiga dengan membuat garis
tegak lurus tepat di tengah-tengah sisi-sisi segitiga tersebut.
d) Garis-garis berat tersebut membentuk poligon yang mengelilingi
tiap stasiun.
Tiap stasiun mewakili luasan yang dibentuk oleh
poligon. Untuk stasiun yang berada di dekat batas DAS, garis
batas DAS menjadi batas poligon.
19
e) Luas tiap poligon diukur dan dikalikan dengan tinggi hujan di
stasiun yang berada di dalam poligon.
f) Jumlah dari perkalian antara luas poligon dan tinggi hujan dibagi
dengan total luas daerah yang ditinjau.
=
Keterangan :
�1 1 +�2 2 +�3 3 +⋯+�
�1 +�2 +�3 +⋯+�
p
: hujan rerata kawasan
p1, p2,…, pn
: hujan di stasiun 1, 2,…, n
A1, A2,…,An
: luas daerah yang mewakili stasiun 1,2,…, n
…(2)
Gambar 6. Metode Thiessen
3) Metode Isohyet
Isohyet adalah garis-garis yang menghubungkan titik-titik dengan
tinggi hujan yang sama. Metode isohyet memperhitungkan secara
aktual pengaruh tiap-tiap pos penakar hujan. Pada metode isohyet,
dianggap bahwa data hujan pada suatu luasan di antara dua garis
20
isohyet adalah merata dan sama dengan rerata dari nilai kedua garis
isohyet tersebut.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan garis isohyet
adalah sebagai berikut.
a) Lokasi stasiun hujan dan tinggi hujan digambarkan pada peta DAS
yang akan ditinjau.
b) Dari nilai tinggi hujan di stasiun yang berdampingan dibuat
interpolasi sesuai pertambahan nilai yang ditetapkan.
c) Kurva dibuat menghubungkan titik-titik interpolasi yang memiliki
tinggi hujan yang sama.
d) Luas daerah antara dua garis isohyet yang berurutan diukur dan
dikalikan dengan nilai tinggi hujan rerata dari nilai kedua garis
isohyet.
e) Jumlah perhitungan dari langkah 4 untuk seluruh garis isohyet
dibagi dengan luas daerah yang ditinjau untuk mendapatkan tinggi
hujan rerata di daerah tersebut.
=
Keterangan :
+
+
+
�1 1 2 +�2 2 3 +� 3 3 4 +⋯+�
2
2
2
�1 +�2 +�3 +⋯+�
p
: hujan rerata kawasan
I1, I2,…, In
: garis isohyet ke 1, 2,…, n, n+1
+
+1
2
A1, A2,…,An : luas daerah yang dibatasi oleh stasiun 1,2,…, n
…(3)
21
Gambar 7. Metode Isohyet
Terlepas dari kelemahan dan kekurangan ketiga metode di atas,
pemilihan metode yang cocok didasarkan pada tiga faktor yaitu jaringjaring pos penakar hujan, luas DAS, topografi DAS.
Tabel 3. Faktor-faktor penentu metode perhitungan hujan kawasan
Jaring pos penakar
Luas DAS
Topografi DAS
hujan
Metode aljabar
Jumlah pos terbatas
DAS kecil
Pegunungan
2
(< 500 km )
Metode Thiessen
Jumlah pos cukup
DAS sedang
Dataran
2
(500-5000 km )
Metode isohyet
Jumlah pos cukup
DAS besar
Berbukit dan
(> 5000
tidak beraturan
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
d. Analisis Frekuensi dan Probabilitas
Sistem hidrologi kadang-kadang dipengaruhi oleh peristiwa-peristiwa
yang ekstrim, seperti hujan lebat, banjir, dan kekeringan.
Besaran
peristiwa ekstrim berbanding terbalik dengan frekuensi kejadiannya.
Peristiwa yang ekstrim kejadiannya sangat langka.
Tujuan analisis
frekuensi data hidrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa-
22
peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan frekuensi kejadiannya melalui
penerapan distribusi kemungkinan.
Data hidrologi yang dianalisis
diasumsikan tidak bergantung, terdistribusi secara acak, dan bersifat
stokastik (Suripin, 2004).
Dalam analisis frekuensi diperlukan seri data hujan yang diperoleh dari
pos penakar hujan. Analisis frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik
data kejadian yang telah lalu untuk memperoleh probabilitas besaran
hujan di masa yang akan datang. Dalam statistik dikenal beberapa
parameter yang berkaitan dengan analisis data yang meliputi rata-rata,
simpangan baku, koefisien variasi dan koefisien skewness.
1) Rata-rata
2) Simpangan baku
�=
=
1
�=1 ��
…(4)
2
�=1 (� � −� )
…(5)
−1
3) Koefisien variasi
�=
4) Koefisien skewness
=
�
3
�=1 (� � −� )
−1
−2 3
…(6)
…(7)
Analisis frekuensi yang sering digunakan dalam bidang hidrologi adalah
sebagai berikut.
1) Distribusi Normal
Distribusi normal disebut juga distribusi Gauss. Perhitungan curah
hujan rencana menurut metode distribusi normal, mempunyai
persamaan sebagai berikut.
23
=
+
…(8)
Keterangan :
XT
: perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T
X
: nilai rata-rata hitung variat
S
: deviasi standar nilai variat
KT
: faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode
ulang dan tipe model matematik disrtibusi peluang yang
digunakan untuk analisis peluang
Untuk mempermudah perhitungan distribusi normal, sudah tersedia
nilai variabel reduksi Gauss seperti yang terdapat pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai variabel reduksi Gauss
No. Periode
ulang
1
1,001
2
1,005
3
1,010
4
1,050
5
1,110
6
1,250
7
1,330
8
1,430
9
1,670
10
2,000
Peluang
KT
No.
Peluang
KT
Periode
ulang
0,999
-3,05
11
2,500
0,400
0,25
0,995
-2,58
12
3,330
0,300
0,52
0,990
-2,33
13
4,000
0,250
0,67
0,950
-1,64
14
5,000
0,200
0,84
0,900
-1,28
15
10,000
0,100
1,28
0,800
-0,84
16
20,000
0,050
1,64
0,750
-0,67
17
50,000
0,020
2,05
0,700
-0,52
18
100,000
0,010
2,33
0,600
-0,25
19
200,000
0,005
2,58
0,500
0
20
500,000
0,002
2,88
21
1000,000
0,001
3,09
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
2) Distribusi Log Normal
Dalam distribusi l og normal data X diubah ke dalam bentuk
logaritmik Y = log X. Jika variabel acak Y = log X terdistribusi
secara normal, maka X dikatakan mengikuti distribusi log normal.
Perhitungan curah hujan rencana menggunakan persamaan berikut ini.
=
+
…(9)
24
Keterangan :
YT : Perkiraan nilai yang terjadi dengan periode ulang T-tahunan
Y
: Nilai rata-rata hitung variat
S
: Deviasi standar nilai variat
KT : Faktor Frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode
ulang dan tipe model matematik disrtibusi peluang yang
digunakan untuk analisis peluang
3) Distribusi Log Pearson III
Perhitungan
curah
hujan
rencana
menurut
metode
Log
Person III, mempunyai langkah-langkah perumusan sebagai berikut.
a) Mengubah data dalam bentuk logaritmis
…(10)
= log
b) Menghitung harga rata-rata
log
�=1 log
=
…(11)
�
c) Menghitung harga simpangan baku
=
�=1 (log
� � −log � )2
−1
0.5
…(12)
d) Menghitung koefisien skewness
=
�=1 (log
−1
� � −log � )3
−2 3
…(13)
e) Menghitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T
log
= log
+ .
…(14)
Nilai K adalah variabel standar untuk X yang besarnya tergantung
koefisien kemencengan G.
25
4) Distribusi Gumbel
Perhitungan
curah
hujan
rencana
menurut
Metode
Gumbel
digunakan untuk analisis data maksimum, misal untuk analisis
frekuensi banjir. Perhitungan curah hujan rencana menurut Metode
Gumbel, mempunyai perumusan sebagai berikut.
=
…(15)
+ .
Keterangan :
X : Harga rata-rata sampel
S : Standar deviasi (simpangan baku) sampel
Nilai K (faktor probabilitas) untuk harga-harga ekstrim Gumbel
dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.
=
−
…(16)
Keterangan :
Yn : Reduced mean yang tergantung jumlah sample/data n (Tabel 5.)
Sn : Reduced standard deviation yang juga tergantung pada jumlah
sample/data n (Tabel 6.)
YTr : Reduced variate, yang dapat dihitung dengan persamaan :
= − ln − ln
−1
…(17)
Hubungan antara reduced variate dan periode ulang dapat dilihat di
Tabel 7.
26
Tabel 5. Reduced Mean, Yn
N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 0,4952 0,4996 0,5035 0,5070 0,5100 0,5128 0,5157 0,5181 0,5202 0,5220
20 0,5236 0,5252 0,5268 0,5283 0,5296 0,5309 0,5320 0,5332 0,5343 0,5353
30 0,5362 0,5371 0,5380 0,5388 0,8396 0,5403 0,5410 0,5418 0,5424 0,5436
40 0,5436 0,5442 0,5448 0,5453 0,5458 0,5463 0,5468 0,5473 0,5477 0,5481
50 0,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,5501 0,5504 0,5508 0,5511 0,5515 0,5518
60 0,5521 0,5524 0,5527 0,5530 0,5533 0,5535 0,5538 0,5540 0,5543 0,5545
70 0,5548 0,5550 0,5552 0,5555 0,5557 0,5559 0,5561 0,5563 0,5565 0,5567
80 0,5569 0,5570 0,5572 0,5574 0,5576 0,5578 0,5580 0,5581 0,5583 0,5585
90 0,5586 0,5587 0,5589 0,5591 0,5592 0,5593 0,5595 0,5596 0,5598 0,5599
100 0,5600 0,5602 0,5603 0,5604 0,5606 0,5607 0,5608 0,5609 0,5610 0,5611
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
Tabel 6. Reduced Standard Deviation, Sn
N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 0,9496 0,9676 0,9833 0,9971 1,0095 1,0206 1,0316 1,0411 1,0493 1,0565
20 1,0628 1,0696 1,0754 1,0811 1,0864 1,0915 1,0961 1,1004 1,1047 1,1080
30 1,1124 1,1159 1,1193 1,1226 1,1255 1,1285 1,1313 1,1339 1,1363 1,1388
40 1,1413 1,1436 1,1458 1,1480 1,1499 1,1519 1,1538 1,1557 1,1574 1,1590
50 1,1607 1,1623 1,1638 1,1658 1,1667 1,1681 1,1696 1,1708 1,1721 1,1734
60 1,1747 1,1759 1,1770 1,1782 1,1793 1,1803 1,1814 1,1824 1,1834 1,1844
70 1,1854 1,1863 1,1873 1,1881 1,1890 1,1898 1,1906 1,1915 1,1923 1,1930
80 1,1938 1,1945 1,1953 1,1959 1,1967 1,1973 1,1980 1,1987 1,1994 1,2001
90 1,2007 1,2013 1,2020 1,2026 1,2032 1,2038 1,2044 1,2049 1,2055 1,2060
100 1,2065 1,2069 1,2073 1,2077 1,2081 1,2084 1,2087 1,2090 1,2093 1,2096
Sumber : Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan, Suripin, 2004
Tabel 7. Reduced Variate, YTr sebagai fungsi periode ulang
Periode ulang, Reduced variate
YTr
Tr (tahun)
2
0,3668
5
1,5004
10
2,2510
20
2,9709
25
3,1993
50
3,9028
75
4,3117
Periode
ulang,
100
200
250
500
1000
5000
10000
Reduced variate
YTr
4,6012
5,2969
5,5206
6,2149
6,9087
8,5188