Pelaksanaan Penelitian Variabel yang Diamati Kesimpulan

3.4 Pelaksanaan Penelitian

Setelah data-data social dan teknis diperoleh, kemudian dilakukan analisis data. Analisis data meliputi: 1. Analisis teknis Setelah didapat debit minimum dan maksimum air sungai, profil memanjang dan melintang sungai, maka akan dapat dianalisa debit banjir rencana dengan perbandingan metode HSS, HEC-HMS, dan HEC-RAS, sehingga dapat disimpulkan kapasitas pengendalian banjir pada sungai seikambing. 2. Analisis non teknis Hasil yang diperoleh dari analisis data dan pengamatan lokasi dilapangan maka dapat bermanfaat untuk perencanaan bangunan air sebagai upaya alternatif pengendalian banjir secara structural pada daerah aliran sungai Sei Seikambing,

3.5 Variabel yang Diamati

Variabel yang diamati pada studi penelitian tugas akhir ini adalah, sebagai berikut:  Kecepatan aliran aiar sungai seikambing.  Kedalaman permukaan sungai pada aliran sungai seikambing.  Potensi banjir dari sungai sebagai analisa upaya pengendalian banjir secara structural pada daerah aliran sungai Seikambing. Universitas Sumatera Utara BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hidrologi Sungai

Masih sering terjadinya banjir di Sungai Deli, kemungkinan besar sungai tersebut telah mengalami penurunan fungsi dan telah terjadi kerusakan pada daerah catchment area atau DAS Deli yang meliputi kerusakan hutan atau adanya perubahan tata guna lahan. Untuk itu pada analisa hidrologi dalam studi ini diperlukan adanya inventarisasi kondisi sungai dan perhitungan banjir rencana dibeberapa titik pengamatan dengan beberapa metode yang telah banyak digunakan di Indonesia. Untuk mendapatkan distribusi curah hujan di seluruh daerah aliran Sungai, maka di berbagai tempat pada suatu daerah aliran sungai tersebut dipasang alat pengukur curah hujan daerah.

4.1.1 Data Stasiun Curah Hujan

Dalam kaitannya dengan sumberdaya air, hidrologi mempunyai peranan yang sangat penting. Salah satu factor yang berperan adalah data hidrologi, kita dapat mengetahui besarnya debit rencana sebagai dasar perencanaan bangunan air. Adapun aspek hidrologi yang perlu dikaji pertama-tama adalah curah hujan daerah rata-rata harian maksimum. Universitas Sumatera Utara Tabel 4.1 Data Curah Hujan Stasiun Pancur Batu PELAYANAN JASA INFORMASI KLIMATOLOGI DATA CURAH HUJAN BULANAN LOKASI PENGAMATAN STASIUN : PANCUR BATU CURAH HUJAN TAHUN JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGU SEP OKT NOV DES 2004 66 148 262 169 141 207 230 271 835 647 137 167 2005 265 91 88 50 387 98 305 202 179 140 244 153 2006 35 59 56 50 104 76 33 176 182 351 99 128 2007 123 24 25 82 136 67 56 54 128 300 152 115 2008 98 41 119 91 148 66 225 101 256 226 520 366 2009 95 188 387 252 450 232 148 316 358 479 313 190 2010 395 13 288 115 169 164 207 158 73 205 481 193 2011 114 15 153 93 190 159 282 195 486 285 291 2012 139 79 136 297 474 83 272 217 257 323 328 195 2013 177 366 171 123 373 136 190 308 298 419 169 432 2014 36 28 62 114 186 93 134 341 279 440 211 366 Sumber: Stasiun Klimatologi Sampali Medan 4.1.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun curah hujan yang ada didalam daerah aliran Sungai Deli DAS Deli dan sekitarnya adalah stasiun hujan dibawah pengelolahan Badan Meteorologi dan Geofisika BMG. Curah hujan harian maksimum dari Badan Meteorologi dan Geofisika BMG tersedia data curah hujan harian maksimum sejak beberapa tahun terakhir hingga tahun 2014. Dari stasiun curah hujan yang ada tercatat stasiun yang tersedia data curah hujan harian maksimum yang runtut dan memadai yaitu stasiun Pancur Batu. Data curah hujan bagian harian maksimum dari stasiun tersebut dapat dikemukakan sebagai berikut Tabel 4.2. Universitas Sumatera Utara Tabel 4.2 Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Pancur Batu mm. TAHUN CH MAKS 24 JAM mm 2004 261 2005 172 2006 103 2007 96 2008 160 2009 269 2010 190 2011 166 2012 218 2013 231 2014 163 Sumber : BMKG

4.1.3 Data Karakteristik DAS Daerah Aliran Sungai

Pelaksanaan inventarisasi kondisi sungai dilakukan melalui penelusuran sungai yang menghasilkan gambaran umum panjang sungai dan jumlah jembatan yang menyilang sungai dan bangunan sungai lainnya. Gambaran panjang sungai : Dari bangunan Medan Flood Way sd pertemuan Sungai Babura = 9.507,7 m Dari pertemuan Sungai Babura sd pertemuan Sungai Sikambing = 5.313,5 m Dari pertemuan Sungai Sikambing sd muara Sungai Deli = 21.127 m ----------------------- Panjang sungai seluruhnya = 35.948,2 m Universitas Sumatera Utara Gambar 4.1 Daerah Aliran Sungai Sungai Sei Sikambing Universitas Sumatera Utara Adapun karakteristik daerah tinjauan penelitian berada pada daerah jembatan yang menyilang di daerah Deli serdang dengan beberapa permasalahan seperti:  kemiringan lereng dikawatirkan terlalu curam dan akan rawan longsor pada tempat-tempat yang tidak diberi pelindung tebing. Kemiringan dasar sungai terlalu curam, Pada ruas ini diperlukan pembebasan tanah yang cukup untuk penambahan lebar penampang sungai.  Diperlukan perkuatan tanggul dengan memasang bronjong ataupun revetment dari beton yang dibagian bawahnya diperkuat dengan tiang pancang sebagai pondasinya.  Khusus untuk ruas sungai daerah sekitar muara sampai 10 km ke hulu diperlukan pengerukan dasar sungai karena telah terjadi pengendapan yang cukup besar, dan juga normalisasi penampang sungai.  Banyak terjadi penggundulan hutan di daerah Cacthment Area sungai Seikambing yang mengakibatkan air tidak banyak yang bisa ditahan di daerah hulu . Universitas Sumatera Utara Foto 1. Alat Pengukur Debit Aliran Curentmeter Foto 2. Pengamatan Lokasi dengan Bantuan GPS 1 Universitas Sumatera Utara s Foto 2. Pengukuran Kedalaman Sungai Foto 4. Pengukuran Debit Sungai dengan Curentmeter Universitas Sumatera Utara Foto 5. Pengukuran Tepi Sungai dengan Bak Ukur F oto 6. Pengukuran Cross section dan Long Section Sungai dengan Theodolite Universitas Sumatera Utara

4.1.4 Data Tata Guna Lahan

Daerah Studi merupakan daerah urban, persawahan, ladang, perkebunan, daerah rawa dan daerah terbuka. Sedangkan daerah urban meliputi daerah perkampungan, daerah perkantoran dan perdagangan serta daerah industri dan berkonsentrasi di dalam kota Intipusat Medan dan sepanjang 2 jalur jalan yaitu jalan Nasional dan jalan Masyarakat, dimana membentang dari sisi Utara ke Selatan dan Timur ke Barat dari Kota Medan pusat. Disamping itu pemukiman baru bertambah di beberapa tempat di luar kota pusat Medan. Sebagian besar sawah dan daerah Rawa menyebar meliputi daerah dataran rendah sungai Deli dan Serdang, dan daerah persawahan juga terdapat dibagian Barat Daya bagian wilayah dari kota Medan, sebagian besar Perkebunan. Jenis tanaman perkebunan terdiri dari karet, kelapa sawit, tembakau, tebu, kelapa dan kopi.

4.1.5 Rating Curve Debit

Dalam perencanaan dan perhitungan bangunan air, hidrologi merupakan bagian dari analisis yang amat penting, dari sini dapat dianalisis besaran-besaran nilai ekstrim yang terjadi baik itu debit terkecil maupun yang terbesar, karena banyak perhitungan teknis bangunan-bangunan yang didasarkan atas frekuensi nilai-nilai tertentu dari peristiwa-peristiwa ekstrim. Pada setiap tinggi air salurannya kita ukur F dan V, maka didapatkan nilai besaran Q pada tinggi air masing-masing. Grafik yang menggambarkan hubungan antara tinggi air dan besarnya pengaliran itu disebut rating curve. Juga grafik yang menggambarkan hubungan antara tinggi air dan volume air di dalam sebuah aliran adalah suatu rating curve. Universitas Sumatera Utara Rumus Pengaliran dalam suatu aliran terbuka ialah: Q = F.V Dimana Q = Besarnya Pengaliran m 3 detik F = Luas basah potongan melintang saluran m 2 V = Kecepatan air rata-rata mdetik Dari pengukuran tinggi air dan debit sebuah Sungai Sei Sikambing didapat daftar sebagai berikut: Tabel 4.3 Data Tinggi Muka Air dan Debit Aliran Sungai Sei Sikambing Tinggi air H dalam meter 0,5 0,8 1,2 1,7 2,1 Debit Q dalam m 3 det 1,1 2,8 3,0 3,4 5,6 6,1 Sumber: Perhitungan Pengukuran tinggi air hanya dilakukan sampai tinggi air 2,1 meter. Di musim hujan tinggi air dapat mencapai 3,00 meter. Karena itu perlu dibuatkan lengkung teoritis untuk keperluan ekstrapolasi tinggi air dan debit, untuk itu terlebih dahulu perlu diketahui apakah ada korelasi antara tinggi air dan debit. a Cara Korelasi Untuk menggunakan cara korelasi dipakai rumus: Q = a.H n + b ambil logaritmanya -log Q-b = log a + n.log H atau: Y = A + n.X X͞ = 0,185 = 0,036 ӯ = 2,125 = 0,424 Angka Korelasi r = , √ , , = 0,928199 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.4 Analisa Perhitungan Angka Korelasi pada Rating Curve X= log H Q-1,2 Y= logQ-1,2 X-X͞ y- ӯ X-X͞ y-ӯ X-X͞ 2 y- ӯ 2 -0.3 1.6 0.2 -0.336 -0.224 0.075264 0.112896 0.050176 -0.09 1.8 0.25 -0.126 -0.174 0.021924 0.015876 0.030276 0.07 2.2 0.34 0.034 -0.084 -0.00286 0.001156 0.007056 0.2 4.4 0.64 0.164 0.216 0.035424 0.026896 0.046656 0.3 4.9 0.69 0.264 0.266 0.070224 0.069696 0.070756 0.18 2.12 0.19998 0.22652 0.20492 Sumber: Hasil Perhitungan Angka korelasi r sangat mendekati 1 satu, maka antara H dan Q terdapat korelasi baik. σ x = √ , = 0,05663 σ y = √ , = 0,05123 σ σ = 0,9046 R yx = 0,928199 x 0,9046 = 0,8396 Y - 0,424 = 0,8396 X – 0,036 Y = 0,8396X + 0,0302256; 0,0302256 adalah log 1,072 Jadi: log Q – 1,2 = 0,8396 log H + log 1,072 Persamaan lengkung teoritis menjadi : Q = 1,072H 0,8396 + 1,2 …………………………………………...1 Persamaan 1 dapat juga kita selesaikan dengan metoda kuadrat terkecil dan kita dapatkan: A = 0,0303 ; maka a = 1,072 n = 0,8396 Persamaan lengkung teoritis menjadi: Q = 1,072 H 0,8396 + 1,2 Universitas Sumatera Utara b Cara kuadrat terkecil Kalau lengkung teoritis kita dekati dengan parabola kuadrat terkecil, maka perhitungan menjadi sebagai berikut: Tabel 4.5 Analisa Perhitungan Angka Kuadrat Terkecil pada Rating Curve H Q HQ H 2 H 2 Q H 3 H 4 1.1 0.5 2.8 1.4 0.25 0.7 0.125 0.0625 0.8 3 2.4 0.64 1.92 0.512 0.4096 1.2 3.4 4.08 1.44 4.896 1.728 2.0736 1.7 5.6 9.52 2.89 16.184 4.913 8.3521 2.1 5.6 11.76 4.41 24.696 9.261 19.4481 6.3 21.5 29.16 9.63 48.396 16.539 30.3459 Sumber:Hasil Perhitungan Persamaan parabola: Q = a + b.H + c.H 2 Untuk mencari a,b, dan c kita dapatkan tiga persamaan: 21 = 6a + 6,3b + 9,63c 29,16 = 6,3a + 9,63b + 16,539c 48,396 = 9,63a + 16,539b + 30,3459c Dari tiga persamaan itu kita dapatkan: a = 0,2776 b = 2,9361 c = 5,02 Persamaan parabola menjadi: Q = 0,2776 + 2,9361H + 5,02H 2 Universitas Sumatera Utara Grafik 4.1 Diagram Korelasi Nilai X dan Y pada Rating Curves Sumber: Hasil Perhitungan

4.2. Analisa dan Pembahasan Hidrologi dan Hidraulik Sungai

Untuk mendapatkan gambaran mengenai penyebaran hujan di seluruh daerah, di beberapa tempat dipasang alat penakar hujan. Pada daerah aliran yang kecil kemungkinan hujan terjadi merata di seluruh daerah, tetapi tidak pada daerah aliran yang besar. Hujan yang terjadi pada daerah aliran yang besar tidak sama, sedangkan pos-pos penakar hujan hanya mencatat hujan di suatu titik tertentu, sehingga akan sulit untuk menentukan berapa hujan yang turun di seluruh areal. Untuk itu diperlukan metode untuk memperhitungkan hujan wilayah tersebut, cara ini berdasarkan rata-rata timbang weighted average. Masing-masing penakar mempunyai daerah pengaruh yang dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung di antara pos penakar. -0,4 -0,2 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1 2 3 4 5 Y= logQ-1,2 X= log H Universitas Sumatera Utara

4.2.1 Analisa Distribusi Frekuensi Curah Hujan

Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran hujan disamai atau dilampaui. Sebaliknya, kala ulang return period adalah waktu perkiraan di mana hujan dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau dilampaui. Dalam hal ini kejadian tersebut tidak akan berulang secara teratur setiap kala ulang tersebut, ada kemungkinan selama kurun waktu 10 tahun terjadi hujan 10-tahunan lebih dari satu kali, atau sebaliknya tidak terjadi sama sekali. Metode yang dipakai ditentukan dengan melihat karakteristik distribusi hujan daerah setempat. Periode ulang yang akan dihitung pada masing – masing metode adalah untuk periode ulang 5, 10, 25 tahun. Dalam tugas akhir ini akan digunakan beberapa distribusi frekuensi yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi, yaitu: 1. Distribusi Normal 2. Distribusi Log Normal 3. Distribusi Log Pearson Type III 4. Distribusi Gumbel Data curah hujan yang tersebut diatas dianalisa dengan menggunakan bantuan perhitungan sofware manual Excel.

4.2.2 Pemilihan Distribusi Frekuensi Curah Hujan

Pemilihan metode perhitungan hujan rancangan ditetapkan berdasarkan parameter dasar statistiknya. Untuk menentukan metode yang sesuai, maka terlebih dahulu harus dihitung besarnya parameter statistik yaitu nilai rata-rata, standart Universitas Sumatera Utara n X = X n 1 = i i  deviasi, koefisien kepencengan skewness atau Cs, dan koefisien kepuncakan kurtosis atau Ck. Berikut merupakan perhitungan frekuensi curah hujan.

a. Distribusi Probabilitas Gumbel

Jika data hujan yang dipergunakan dalam perhitungan adalah berupa sampel populasi terbatas, maka perhitungan hujan rencana berdasarkan Distribusi Probabilitas Gumbel adalah: Sumber: Hasil Perhitungan  Harga rata-rata X X = 203011 X = 184,5 mm Tabel 4.6 Perhitungan Parameter Statistik TAHUN CH MAKS 24 JAM mm X͞ Xi - X͞ Xi - X͞ ² 2004 261 184.50 76.07 5787.23 2005 172 184.50 -12.69 161.04 2006 103 184.50 -81.86 6701.65 2007 96 184.50 -88.12 7765.24 2008 160 184.50 -24.38 594.26 2009 269 184.50 84.98 7222.21 2010 190 184.50 5.84 34.08 2011 166 184.50 -18.15 329.36 2012 218 184.50 33.93 1151.58 2013 231 184.50 46.00 2115.77 2014 163 184.50 -21.63 467.75 Jumlah 2030 32330.18 Universitas Sumatera Utara   1 - n X - X = Sd n l = i 2 i   Standart Deviasi S Sd = √ . − Sd = 56,85963165  Hitung Nilai Faktor Frekuensi K = �� − � � Dengan jumlah data n = 10 maka didapat: = , = , Dengan periode ulang T = 5 Tahun di dapat Tabel 4.7 reduce variate Yt Periode Ulang T tahun Yt 2 0.3065 5 1.4999 10 2.2504 20 2.9702 25 3.1255 50 3.9019 100 4.6001 Sumber: Soemarto 1987 Universitas Sumatera Utara � = − ln {− ln � − � } = , Dengan Y n ,S n , dan Y t yang sudah didapat diatas maka nilai K adalah; = �� − � � = , − , , = , Dicoba untuk nilai hujan rencana periode ulang 5 tahun X 5 adalah; X 5 = X + S x K = 2,9252 + 0,100449 x 1,0569 = 3,0313 mm Maka, nilai hujan rencana untuk periode ulang adalah: Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Hujan Rencana Periode Ulang Hujan Rencana 2 173 5 245 10 290 20 333 25 342 50 388 100 430 Sumber: Hasil Perhitungan

B. Distribusi Probabilitas Normal

Distribusi normal atau kurva normal disebut pula distribusi Gauss. Fungsi densitas peluang normal PDF = Probability Density Function yang paling dikenal adalah bentuk bell dan dikenal sebagai distribusi normal. Distribusi normal dapat dituliskan dalam bentuk rata – rata dan simpangan bakunya, sebagai berikut: Universitas Sumatera Utara n X = X n 1 = i i    1 - n X - X = Sd n l = i 2 i   Harga rata-rata X X = 203011 X = 184,5 mm  Standart Deviasi S Sd = √ . − Sd = 56,85963165  Hitung Nilai Faktor Frekuensi K T Nilai K T dihitung berdasarkan nilai T berdasarkan Table 4.7 : Table 4.9 Nilai K T berdasarkan Periode Ulang periode ulang, T tahun K ᵀ 1.670 -0.25 2.000 2.500 0.25 3.330 0.52 4.000 0.67 5.000 0.84 10.000 1.28 20.000 1.64 50.000 2.05 100.000 2.33 Su mber: Suripin 2004 Universitas Sumatera Utara  Hitung Hujan Rencana dengan Periode Ulang X T Perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T adalah: Tabel 4.10 Perhitungan Nilai Hujan Rencana periode ulang, T tahun K ᵀ Xt 1.670 -0.25 2.9001 2.000 2.9252 2.500 0.25 2.9503 3.330 0.52 2.9774 4.000 0.67 2.9925 5.000 0.84 3.0096 10.000 1.28 3.0538 20.000 1.64 3.0899 50.000 2.05 3.1311 100.000 2.33 3.1592 Sumber: Suripin 2004

C. Distribusi Probabilitas Log Normal

Jika variabel acak Y = Log X terdistribusi secara normal, maka X dikatakan mengikuti distribusi Log normal. PDF Probability Density Function untuk distribusi Log normal dapat dituliskan sebagai berikut : = �√ � � [– − � � � � ] Y = Log X Dimana : PX = Peluang log normal X = Nilai variat pengamatan � = Rata – rata nilai populasi Y � = Standar deviasi dari nilai variat Y Universitas Sumatera Utara Tabel 4.11 Perhitungan Distribusi Log Normal X͞ log X log X - log͞ X log X - log͞ X ² 2.9252 2.4159 0.1709 0.029197 2.9252 2.2351 -0.0100 0.000100 2.9252 2.0113 -0.2338 0.054640 2.9252 1.9840 -0.2611 0.068157 2.9252 2.2045 -0.0406 0.001649 2.9252 2.4305 0.1855 0.034400 2.9252 2.2795 0.0345 0.001188 2.9252 2.2210 -0.0240 0.000577 2.9252 2.3393 0.0943 0.008885 2.9252 2.3627 0.1176 0.013831 2.9252 2.2119 -0.0332 0.001103 24.6957 Sumber: Hasil Perhitungan Sehingga nilai X bagi setiap tingkat probabilitas dapat dihitung dari persamaan :   Sd G X Log Xt Log    Harga-harga G dapat diambil dari tabel hubungan antara koefisien skewness dengan kala ulang. Sedangkan Nilai Xt didapat dari anti log dari log Xt. Tabel 4.12 Perhitungan Hujan Rencana Log Normal periode ulang, T tahun Kᵀ log X rencana X 1.670 -0.25 2.2322 171 2.000 2.2451 176 2.500 0.25 2.2579 181 3.330 0.52 2.2718 187 4.000 0.67 2.2795 190 5.000 0.84 2.2882 194 10.000 1.28 2.3108 205 20.000 1.64 2.3293 213 50.000 2.05 2.3504 224 100.000 2.33 2.3648 232 Sumber: Hasil Perhitungan Universitas Sumatera Utara

D. Distribusi Probabilitas Log Pearson Type lll

Secara sederhana fungsi kerapatan peluang distribusi Pearson Type III ini mempunyai persamaan sbagai berikut : Log = log � ̅̅̅̅̅̅̅ + . � log � ̅̅̅̅̅̅̅ = ∑ log � � = √ log � −log − � = � � � � = ∑ log � −log − − � Dimana : K T = Koefisien frekuensi S i = Standar deviasi nilai variat C s = Koefisien kemencengan Berikut ini langkah – langkah penggunaan distribusi Log-Pearson Tipe III : - Ubah data ke dalam bentuk logaritmis, X = Log X - Hitung harga rata – rata - Hitung harga simpangan baku - Hitung koefisien kemencengan - Hitung logaritma hujan atau banjir dengan periode ulang T Universitas Sumatera Utara log X - log͞ X log X - log͞ X ² log X - log͞ X ³ log X - log͞ X ⁴ 0.1709 0.029197 0.004988862 0.00085244939 -0.0100 0.000100 -0.000001003 0.00000001004 -0.2338 0.054640 -0.012772306 0.00298555975 -0.2611 0.068157 -0.017793656 0.00464536934 -0.0406 0.001649 -0.000066950 0.00000271854 0.1855 0.034400 0.006380196 0.00118334673 0.0345 0.001188 0.000040943 0.00000141115 -0.0240 0.000577 -0.000013877 0.00000033349 0.0943 0.008885 0.000837566 0.00007895121 0.1176 0.013831 0.001626645 0.00019130385 -0.0332 0.001103 -0.000036628 0.00000121641 0.213728 -0.016810209 0.00994266988 S.dev Cs Ck 56.85963165 -17.22569208 1.455487722 Sumber: Hasil Perhitungan Tabel 4.14 Data K T pada Periode Ulang periode ulang, T tahun Kᵀ 1.670 -0.25 2.000 2.500 0.25 3.330 0.52 4.000 0.67 5.000 0.84 10.000 1.28 20.000 1.64 50.000 2.05 100.000 2.33 Sumber: Suripin 2004 Tabel 4.13 Perhitungan Distribusi frekuensi Log Person Type 3 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.15 Data Perhitungan Periode Ulang dengan Probability Sumber: Hasil Perhitungan 4.2.3 Uji Kecocokan Goodness of Fittest Test Pemeriksaan uji kesesuaian distribusi ini dimaksudkan untuk mengetahui suatu kebenaran hipotesa distribusi frekuensi. Dengan pemeriksaan uji ini akan diketahui : 1. Kebenaran antara hasil pengamatan dengan model distribusi yang diharapkan atau yang diperoleh secara teoritis. 2. Kebenaran hipotesa diterimaditolak. Adapun pemeriksaanpengujian dstribusi frekuensi dipakai dengan 2 metode sebagai berikut : 4.2.3a Uji Vertikal dengan Metode Chi Square Uji chi kuadrat digunakan untuk menguji simpangan secara vertikal apakah distribusi pengamatan dapat diterima oleh distribusi teoritis. Perhitungannya dengan menggunakan persamaan Shahin, 1976 : 186 : periode ulang, T tahun Kᵀ log X X probability 1.670 -0.25 2.2322 171 99.01 2.000 2.2451 176 50.00 2.500 0.25 2.2579 181 20.00 3.330 0.52 2.2718 187 10.00 4.000 0.67 2.2795 190 5.00 5.000 0.84 2.2882 194 4.00 10.000 1.28 2.3108 205 2.00 20.000 1.64 2.3293 213 1.00 50.000 2.05 2.3504 224 0.50 100.000 2.33 2.3648 232 0.10 Universitas Sumatera Utara     K i Hit EF OF EF X 1 2 2 k n EF  Jumlah kelas distribusi dihitung dengan rumus Harto, 181 : 80 : K = 1 + 3,22 log n dimana : OF = nilai yang diamati observed frequency EF = nilai yang diharapkan expected frequency k = jumlah kelas distribusi n = banyaknya data Agar distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima, maka harga X 2 X 2 cr . Harga X 2 cr dapat diperoleh dengan menentukan taraf signifikasi  dengan derajat kebebasannya level of significant seperti yang disajikan pada tabel berikut.  Data Curah Hujan Diurutkan dari Besar ke Kecil Tabel 4.16 Pengurutan Data Curah Hujan dari Besar ke Kecil Xi mm Xi diurutkan dari besar ke kecil mm 261 269 172 261 103 231 96 218 160 190 269 172 190 166 166 163 218 160 231 103 163 96 Sumber: Hasil Perhitungan Universitas Sumatera Utara  Menghitung Jumlah Kelas  Jumlah Data n = 10  Kelas Distribusi K = 1 + 3,3 log n = 1 + 3,3 log 10 = 4,3 ≈ 5 kelas  Menghitung Derajat Kebebasan Dk dan X 2 cr .  Parameter p = 2  Derajat Kebebasan Dk = K - p + 1 = 5 – 2 + 1 = 2  Nilai X 2 cr dengan Jumlah Data n = 10, α = 5 dan Dk = 2 Adalah = 5,9910 Tabel 4.17 Nilai Parameter Chi-Kuadrat Kritis, X²cr uji satu sisi dk α derajat kepercayaan 0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,025 0,01 0,005 1 0.000039 0.00015 0.00098 0.00393 3.84 5.024 6.635 7.879 2 0.01 0.0201 0.0506 0.103 5.99 7.378 9.21 10.59 3 0.717 0.115 0.216 0.352 7.81 9.348 11.34 12.83 4 0.207 0.297 0.484 0.711 9.48 11.14 13.27 14.86 5 0.412 0.554 0.831 1.145 11.0 12.83 15.08 16.75 sumber: soewarno  Menghitung Kelas Distribusi  Kelas distribusi = = , Interval Distribusi  Adalah: 20; 40; 60; 80  Presentasi 20 P x = 20 diperoleh T = 1P x =10,20 = 5 tahun  Presentasi 40 P x = 40 diperoleh T = 1P x =10,40 = 2,5 tahun Universitas Sumatera Utara  Presentasi 60 P x = 60 diperoleh T = 1P x =10,60 = 1,67 tahun  Presentasi 80 P x = 80 diperoleh T = 1P x =10,80 = 1,25 tahun  Menghitung Interval Kelas  Distribusi Probabilitas Gumbel. Dengan jumlah data n = 10 maka didapat nilai: Yn = 0,4952 Sn = 0,9497 Y t = -ln – ln − K = � − � � = � − , , Sehingga:  T = 5; Yt = 1,4999 maka K = 1,0579  T = 2,5; Yt = 0,6717 maka K = 0,1859  T = 1,67; Yt = 0,0907 maka K = -0,4259  T = 1,25; Yt = -0,4759 maka K = -1,0225 Nilai X͞ = 518,5 S = 0,1004 Universitas Sumatera Utara Maka Interval Kelas: X T = X͞ + S x K = 518,5 + 0,1004 x K Sehingga :  X 5 = 518,6062  X 2 = 518,5187  X 1,67 = 518,4572  X 1,25 = 518,3973 Tabel 4.18 Hasil Perhitungan Chi-Kuadrat Kritis Kelas Interval E f O f O f - E f �� − �� � �� 1 129,6334 2 2 0,0 2 110,1277 - 129,6334 2 2 0,0 3 96,4425 – 110,1277 2 2 0,0 4 83,0980 – 96,4425 2 1 -1 0,5 5 83,0980 2 3 1 0,5 Σ 10 10 X 2 1,0 Sumber: Hasil Perhitungan Berdasarkan semua Distribusi Probabilitas memiliki nilai X 2 X 2 cr , namun Distribusi yang di pilih dalam menganalisis seri data hujan adalah Distribusi Gumbel. Universitas Sumatera Utara 4.2.3b Metode Smirnov-Kolmogorof secara analitis Pengujian distribusi probabilitas dengan Metode Smirnov-Kolmogorov dilakukan dengan langkah-langkah perhitungan sebagai berikut: 1. Urutkan data X i dari besar ke kecil atau sebaliknya. 2. Tentukan peluang empiris masing-masing data yang sudah diurut tersebut PX i dengan rumus tertentu, rumus Weibull misalnya. PX i = + � Keterangan rumus: n = jumlah data; i = nomor urut data setelah diurut dari besar ke kecil atau sebaliknya 3. Tentukan peluang teoritis masing- masing data yang sudah diurut tersebut P’X i berdasarkan persamaan distribusi probabilitas yang dipilih Gumbel, Normal, dan sebagainya. 4. Hitung selisih ΔP i antara peluang empiris dan teoritis untuk setiap data yang sudah diurutkan: ΔP i = PX i – P’X i 5. Tentukan apakah ΔP i ΔP kriti, jika ”tidak” artinya Distribusi Probabilitas yang dipilih tidak dapat diterima, demikian sebaliknya. 6. ΔP kritis . Universitas Sumatera Utara 4.2.4 Debit Banjir Rencana Debit banjir rencana adalah debit maksimum dari suatu sungai yang besarnya didasarkan kala ulang atau periode tertentu. Probabilitas atau kejadian banjir untuk masa mendatang dapat diramalkan melalui analisis hidrologi dengan menerapkan metode statistik sesuai parameter hidrologi. Pengukuran debit aliran sungai sei sekambingdilakukan dengan current meter alat ukur arus dilakukan dengan cara merawas tegak lurus terhadap penampang melintang sungai. Untuk menentukan debit banjir rencana sudah seharusnya untuk mengukur debit normal aliran sungai, pada pengukuran debit normal pada aliran sungai sei sekambing didapatkan debit sebesar: Tabel 4.19 Analisa Perhitungan Debit Aliran Sungai dengan Current Meter No Percobaan Jumlah bunyi menit Kecepatan v Luas A Debit Q 1 Kanan 960 0,471 6 m 2 2,826 m 3 s 2 Tengah 1860 0,942 6 m 2 5,652 m 3 s 3 Kiri 1160 0,057 6 m 2 3,454 m 3 s Sumber: Perhitungan Analisis debit banjir yang biasa dipakai yaitu Rasional dan Empiris. Perhitungan debit banjir metode Rasional hanya untuk mengetahui besarnya debit maksimum puncak, tanpa menunjukan kronologis penaikan serta penurunan debit yang terjadi. Sementara itu metode Empiris yang disamping dapat menunjukan besarnya debit puncak, cara ini juga dapat menggambarkan kronologis peningkatan dan penurunan debit seperti kondisi kenyataan. Dalam tugas akhir ini akan digunakan Hidrograf satuan sintetis Nakayasu dan Hidrograf satuan sintetis Snyder sebagai metode Empiris. Universitas Sumatera Utara 4.2.4a HSS Nakayasu Nakayasu 1950 telah menyelidiki hidrograf satuan di Jepang dan memberikan seperangkat persamaan untuk membentuk suatu hidrograf satuan sebagai berikut: 1. Waktu kelambatan time lag, t g , rumusnya: t g = 0,4 + 0,058 x L; Untuk L 15 km t g = 0,21 x L 0,7 untuk L 15 km 2. Waktu puncak dan debit puncak hidrograf satuan sintetis dirumuskan sebagai berikut: t p = t g + 0,8 Tr 3. Waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak: T 0,3 = α x t g 4. Waktu puncak t p = t g + 0,8 Tr 5. Debit puncak hidrograf satuan sintetis dirumuskan sebagai berikut:\ Q p = , × � × × , × � + , Keterangan rumus : t g = waktu kelembatan jam. L = panjang sungai Km. t 0,3 = waktu saat debit sama dengan 0,3 kali debit puncak jam. 1,5 t 0,3 = waktu saat debit sama dengan 0,3 2 kali debit puncak jam. α = koefisien, nilainya antara 1,5 – 3,0. t p = waktu puncak jam. Q p = debit puncak jam. A = debit puncak m 3 det. T f = durasi hujan jam R o = satuan kedalaman hujan mm Universitas Sumatera Utara Qm 3 dt dan rmm 0,8Tr T g Q p Tr 0,3Q p 0,3 2 Q p T Gambar 4.2 HSS Nakayasu Sumber: Kamiana, I Made 2011 6. Bagian lengkung naik 0 t t p = , Dengan : Q = debit sebelum mencapai debit puncak m 3 det. t = waktu jam. 7. Bagian lengkung turun  Jika t p t t 0,3 = × , − � ,  Jika t 0,3 t 1,5 t 0,3 = × , − � + , × , , × ,  Jika t 1,5 t 0,3 = × , − � + , × , , × , R o = 1mm Universitas Sumatera Utara Pada analisis sungai seikambing dengan luas sebesar 472 km 2 dengan panjang sungai utama L = 35,94 km. Hidrograf satuan DAS ini dengan model HSS Nakayasu dan total hidrograf limpasan langsung jika pada DAS ini terjadi hujan jam-jaman berturut : 25mm, 50mm, dan 15mm. o Hitung t g, T r , t p dan t 0,3 Untuk t g = 0,4 + 0,058 x L untuk L 15 km Maka perhitungannya: t g = 0,4 + 0,058 x L = 0,4 + 0,058 x 35,94 = 2,48452 jam T r = 0,75 x t g = 0,75 x 2,48452 = 1,86339 jam t p = t g + 0,8 x T r = 2,48452 + 0,8 x 1,86339 = 3,975 jam t 0,3 = α x t g = 2 x 2,48452 = 4,96904 jam Q p = , × � × × , × � + , = , × × × , × , + , = 21,27871 m 3 det. Universitas Sumatera Utara  Hitung debit bagian lengkungan naik: 0 t T p Atau pada bagian 0 t 3,975 jam atau dibulatkan 0 t 4 jam  Hitung debit bagian lengkung turun t p t t 0,3 atau pada bagian 3,975 jam t 3,975 + 4,96 jam atau 3,975 t 8,935 atau dibulatkan 4 t 9 jam atau t: 4 sd 9 jam. Tabel 4.20 Perhitungan Debit HSS Nakayasu Sumber: Hasil Perhitungan  Persamaan debit pada bagian turun: t 0,3 t 1,5 t 0,3 atau 8,935jam t 8,935+7,44 atau 8,935 t 16,375 atau dibulatkan: 9 t 16 atau 9 sd 16 jam.  Persamaan debit pada bagian turun: t 1,5 t 0,3 atau t 16,375 atau dibulatkan t 16, misalnya 18 jam. T t0,3 Q Q25 Q50 Q15 0.500 4.969 2.6766 66.9142 133.8284 40.1485 1.000 4.969 5.3531 133.8284 267.6567 80.2970 2.000 4.969 10.7063 267.6567 535.3135 160.5940 3.000 4.969 16.0594 401.4851 802.9702 240.8911 3.975 4.969 21.2787 531.9678 1063.9355 319.1807 4.000 4.969 21.1502 528.7551 1057.5103 317.2531 5.000 4.969 16.5992 414.9793 829.9586 248.9876 6.000 4.969 13.0274 325.6854 651.3708 195.4112 7.000 4.969 10.2242 255.6054 511.2109 153.3633 8.000 4.969 8.0242 200.6051 401.2102 120.3631 9.000 4.969 6.3262 158.1548 316.3095 94.8929 10.000 4.969 5.3826 134.5646 269.1291 80.7387 11.000 4.969 4.5797 114.4931 228.9861 68.6958 12.000 4.969 3.8966 97.4154 194.8308 58.4492 13.000 4.969 3.3154 82.8850 165.7701 49.7310 14.000 4.969 2.8209 70.5220 141.0440 42.3132 15.000 4.969 2.4001 60.0030 120.0060 36.0018 16.000 4.969 2.0421 51.0530 102.1060 30.6318 17.000 4.969 1.7375 43.4380 86.8760 26.0628 18.000 4.969 1.4784 36.9588 73.9177 22.1753 19.000 4.969 1.2578 31.4461 62.8922 18.8677 20.000 4.969 1.0702 26.7556 53.5113 16.0534 Universitas Sumatera Utara 0,0000 5,0000 10,0000 15,0000 20,0000 25,0000 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 Grafik 4.2 Debit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu pada Q Universitas Sumatera Utara 0,0000 50,0000 100,0000 150,0000 200,0000 250,0000 300,0000 350,0000 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 Grafik 4.3 Debit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu pada Q15 Universitas Sumatera Utara 0,0000 100,0000 200,0000 300,0000 400,0000 500,0000 600,0000 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 Grafik 4.4 Debit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu pada Q25 Universitas Sumatera Utara 0,0000 200,0000 400,0000 600,0000 800,0000 1000,0000 1200,0000 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 Grafik 4.5 Debit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu pada Q50 Universitas Sumatera Utara 0,0000 200,0000 400,0000 600,0000 800,0000 1000,0000 1200,0000 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 Grafik 4.6 Debit Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu pada Q, Q15,Q25, Q50 Universitas Sumatera Utara 4.2.4b HSS Snyder Snyder 1938 mendapatkan dan mengembangkan hidrograf satuan DAS di Amerika Serikat yang berukuran 30 sampai 30.000 km 2 dengan menghubungkan unsure- unsur hidrograf satuan dengan karakteristik DAS akibat hujan 1 cm. Unsur-unsur hidrograf satuan yang dimaksud adalah: o Debit puncak Q p , m 3 dt. o Waktu dasar T b jam. o Durasi hujan t r , jam. Karakteristik DAS yang dimaksud adalah: o Luas DAS A,km 2 o Panjang aliran utama L, km. o Jarak antara titik berat DAS dengan outlet yang diukur di sepanjang aliran utama L c , km. Gambar 4.3 Posisi L dan L c pada suatu DAS Sumber: Kamiana, I Made 2011 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.4 Hidrograf satuan Snyder Standar t p = 5,5 t r Sumber: Kamiana, I Made 2011 Gambar 4.5 Hidrograf satuan Snyder jika t p ≠ 5,5 t r Sumber: Kamiana, I Made 2011 Universitas Sumatera Utara Pada analisis sungai seikambing dengan luas sebesar 24,27 ha dengan panjang sungai utama L = 1 km. Jarak antara outlet ke titik pada sungai yang terdekat dengan titik pusat L c = 1 km. Hidrograf satuan DAS tersebut memiliki satuan jika durasi hujan tR = 12 jam; nilai C t = 2,5 dan C p = 0,4. Hidrograf Satuan Snyder adalah sebagai berikut : 1. Jika t p = 5,5 t r jam atau hidrograf satuan standar:  t p = 0,75 C t L x L c 0,3 = 0,75 x 2,5 x 1x1 0,3 = 1,875 jam  t r = t p 5,5 = 1,8755,5 = 0,34 jam  T P = 0,5 t r + t p = 0,5 0,34 + 1,875 = 2,045 jam  q P = 2,75 x C P t p = 2,75 x 0,41,875 = 0,586 m 3 detikkm 2 cm  Q P = q P x A = 0,586 x 0,2427 = 0,1422 m 3 detikcm  T b = 72 +3 x t P = 72 + 3x 1,875 = 77,625 jam  W 75 = 1,22 x q P R -1,08 = 1,22 x 0,586 -1,08 = 2,172 jam  W 50 = 2,14 x q P R -1,08 = 2,14 x 0,586 -1,08 = 3,811 jam Universitas Sumatera Utara

4.2.5 Pemodelan Kapasitas Pengendalian Banjir Sungai Sei Sekambing

Untuk pemodelan keadaan banjir digunakan data primerdata lapangan yang telah diolah sebelumnya menjadi data geometrik sungai dalam cross section, long section, jarak tiap cross section,dan elevasi sungai,yang dipadu dengan debit grand total periode ulang yang diinput ke dalam software HEC-RAS maupun HEC-HMS . 4.2.5a Analisa Pengendalian Banjir Sungai dengan Metode HEC-RAS HEC-RAS merupakan program aplikasi untuk memodelkan aliran di sungai,River Analysis System RAS, dibuat oleh Hydrologic Engineering Center HEC yang merupakan satuan kerja di bawah US Army Corps of Engineers USACE. HEC-RAS merupakan model satu dimensi aliran permanen maupun tak-permanen steady and unsteady one-dimensional flow model. Penggunaan Aplikasi HEC-RAS Gambar 4.6. Layar utama HEC-RAS langkah-langkah pemodelan dalam HEC-RAS, yaitu: 1 pembuatan sebuah project, 2 memasukkan data geometri sungai, data aliran,dan syarat batas aliran, 3 memasukkan data sedimen atau kualitas air, Universitas Sumatera Utara 4 melakukan hitungan hidraulik, 5 menampilkan hasil hitungan dalam bentuk grafik, 6 menampilkan hasil hitungan dalam bentuk tabel.  Pembuatan File Project  Pilih menu File | New Project ….  Klik tombol Default Project Folder di kanan atas, klik tombol Create Folder  di sisi bawah layar, dan tuliskan nama folder “Sederhana”.  Tuliskan judul Proje ct “Saluran lurus tampang trapesium” dan nama f ile Project “sederhana” di tempat yang telah disediakan. HEC-RAS akan menambahkan ekstensi .prj pada nama file Project tersebut.  Klik tombol OK pada layar konfirmasi. Gambar 4.7. Layar Konfirmasi HEC-RAS  Pengaturan Awal Program Pengaturan yang sebaiknya dilakukan antara lain Program Setup | Default Project Folder,- Default Project Parameters | Expansion and Contraction Coef …, serta Unit System. Unit System. Sistem satuan yang dipakai dalam HEC-RAS dapat mengikuti sistem Amerika US Customary atau sistem internasional SI. Default satuan adalah US Customary. Universitas Sumatera Utara Untuk mengubahnya, klik pada menu Options | Unit System | System International Metric System. Pengubahan sistem satuan yang telah ditetapkan pada suatu project, dari US Customary ke SI atau sebaliknya, selalu dapat dilakukan dengan memakai menu Options | Convert Project Units. Data sungai yang akan dihitung: o Profil muka air aliran majemuk unsteady flow di sungai sepanjang 1000 m, o Kemiringan dasar sungai 0.001, o Kemiringan talud kanan dan kiri masing-masing 1:1. o Koefisien Manning n = 0.03 o Debit Q = 2,08 m 3 s dan 3,01 m 3 s o Muka air berada 2 m di atas dasar sungai. Gambar 4.8 Peta Sungai Sei Sekambing Universitas Sumatera Utara NOMOR PATOK lebar sungai m Station m Permukaan Sungai m KEDALAMAN TINGGI SUNGAI DINDING a b C SK.167 5.5 3.72 4.22 0.5 1.720 0.58 0.000 SK.168 5.5 3.77 4.27 0.5 1.770 0.64 0.000 SK.169 5.3 3.72 4.22 0.5 1.720 0.65 0.000 SK.170 4.5 3.72 4.22 0.5 1.720 0.44 0.000 SK.171 5 3.72 4.22 0.5 1.720 0.45 0.000 SK.172 5 3.72 4.22 0.5 1.720 0.55 0.000 SK.173 5 3.72 4.22 0.5 1.720 0.8 0.000 SK.174 4 3.72 4.22 0.5 1.720 0.67 0.000 SK.175 4.5 3.72 4.22 0.5 1.720 0.58 0.000 SK.176 5.4 3.72 4.22 0.5 1.720 0.78 0.000 SK.177 5 3.72 4.22 0.5 1.720 0.75 0.000 SK.178 6.2 3.72 4.22 0.5 1.720 0.56 0.000 SK.179 7 3.89 4.39 0.5 1.890 0.55 0.000 SK.180 6.3 3.64 4.14 0.5 1.640 0.52 0.000 SK.181 6 3.56 4.06 0.5 1.560 0.33 0.000 SK.182 4 3.52 4.02 0.5 1.520 0.63 0.000 SK.183 4.6 3.44 3.94 0.5 1.440 0.45 0.000 SK.184 5.5 3.4 3.9 0.5 1.400 0.67 0.000 SK.185 5.5 3.35 3.85 0.5 1.350 0.65 0.000 SK.186 5.3 3.27 3.77 0.5 1.270 0.55 0.000 SK.187 6 3.24 3.74 0.5 1.240 0.45 0.000 SK.188 6 3.19 3.69 0.5 1.190 0.56 0.000 22 PATOK Tabel 4.21 Data Pengukuran Sungai Sumber: Hasil Pengukuran Universitas Sumatera Utara Gambar 4.9. Geometric Data Sungai Seikambing Seluruh penggal saluran dari sisi geometri diwakili oleh 22 duapuluh dua data tampang lintang di setiap jarak penggalnya. Selang jarak antar tampang cukup dekat untuk memperoleh ketelitian hasil hitungan yang baik. Data tampang lintang ini dapat diperoleh dengan menginput data pengukuran cross section pada setiap tampang-tampang lintang di sepanjang aliran sungai yang di analisa. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.10. Cross section 22 tampang melintang sungai Universitas Sumatera Utara Gambar 4.11 Perspective Plot Geometric Data Sungai Seikambing pada Debit Puncak Qp Universitas Sumatera Utara Gambar 4.12 Perspective Plot Geometric Data Sungai Seikambing pada Debit 15mm Q15 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.13 Perspective Plot Geometric Data Sungai Seikambing pada Debit 25mm Q25 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.14 Perspective Plot Geometric Data Sungai Seikambing pada Debit 50mm Q50 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.15 Cross Section Geometric Data Sungai Seikambing pada Tampang SK.188 Hulu Universitas Sumatera Utara Gambar 4.16 Cross Section Geometric Data Sungai Seikambing pada Tampang SK.167 Hilir Universitas Sumatera Utara Gambar 4.17 Profile Plot Geometric Data Sungai Seikambing terhadap Qp, Q15, Q25 dan Q50 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.18 General Profile Plot – Velocities pada Aliran Sungai Seisekambing terhadap debit aliran Universitas Sumatera Utara Gambar 4.19 Grafik Analisis Rating Curve pada Daerah Hulu Sungai SK.188 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.20 Grafik Analisis Rating Curve pada Daerah Hilir Sungai SK.167 Universitas Sumatera Utara Tabel 4.22 Output Hasil Hitungan Rinci Sungai Seikambing Universitas Sumatera Utara Tabel 4.23 Analisa Muka Air Hasil Running HEC-RAS Reach River Sta Profile Q Total Min Ch El W.S. Elev E.G. Elev Vel Chnl Flow Area Top Width Froude Chl m3s m m m ms m2 m deliserdang 188 Qp 0.13 1.2 1.19 0.03 5.13 6.91 0.01 deliserdang 188 Q15 1.94 1.9 1.93 0.18 11.1 9.15 0.05 deliserdang 188 Q25 3.24 3 3.03 0.14 23 12.5 0.03 deliserdang 188 Q50 6.47 4 4.03 0.16 39.8 19.5 0.04 deliserdang 187 Qp 0.13 1.2 1.19 0.02 5.59 7.11 0.01 deliserdang 187 Q15 1.94 1.9 1.93 0.17 11.6 9.23 0.05 deliserdang 187 Q25 3.24 3 3.03 0.14 23.6 12.4 0.03 deliserdang 187 Q50 6.47 4 4.03 0.16 40 19.5 0.04 deliserdang 186 Qp 0.13 1.2 1.19 0.03 5.15 6.87 0.01 deliserdang 186 Q15 1.94 1.9 1.92 0.18 11 9.04 0.05 deliserdang 186 Q25 3.24 3 3.03 0.14 22.8 12.3 0.03 deliserdang 186 Q50 6.47 4 4.03 0.17 39 19.5 0.04 deliserdang 185 Qp 0.13 1.2 1.19 0.03 4.22 5.79 0.01 deliserdang 185 Q15 1.94 1.9 1.92 0.21 9.13 7.56 0.06 deliserdang 185 Q25 3.24 3 3.03 0.17 19 10.2 0.04 deliserdang 185 Q50 6.47 4 4.03 0.19 33.5 19.5 0.05 deliserdang 184 Qp 0.13 1.2 1.19 0.03 4.15 5.73 0.01 deliserdang 184 Q15 1.94 1.9 1.92 0.22 8.99 7.47 0.06 deliserdang 184 Q25 3.24 3 3.03 0.17 18.7 10.1 0.04 deliserdang 184 Q50 6.47 4 4.03 0.2 32.8 19.5 0.05 deliserdang 183 Qp 0.13 1.2 1.19 0.04 3.04 4.23 0.02 deliserdang 183 Q15 1.94 1.9 1.92 0.29 6.75 5.95 0.09 deliserdang 183 Q25 3.24 3 3.03 0.22 14.9 9.26 0.05 deliserdang 183 Q50 6.47 4 4.03 0.23 28.7 19.5 0.06 deliserdang 182 Qp 0.13 0.6 1.2 1.19 0.1 1.31 5.55 0.06 deliserdang 182 Q15 1.94 0.6 1.9 1.91 0.32 6.12 7.58 0.11 deliserdang 182 Q25 3.24 0.6 3 3.03 0.19 17.3 11.8 0.05 deliserdang 182 Q50 6.47 0.6 4 4.03 0.19 33.5 19.5 0.05 deliserdang 181 Qp 0.13 0.5 1.2 1.18 0.09 1.37 4.63 0.06 deliserdang 181 Q15 1.94 0.5 1.9 1.91 0.32 6.07 7.57 0.11 deliserdang 181 Q25 3.24 0.5 3 3.03 0.19 16.8 11.5 0.05 deliserdang 181 Q50 6.47 0.5 4 4.02 0.21 31.3 19.2 0.05 deliserdang 180 Qp 0.13 0.5 1.2 1.18 0.17 0.74 2.26 0.1 deliserdang 180 Q15 1.94 0.5 1.9 1.89 0.51 3.83 5.76 0.2 deliserdang 180 Q25 3.24 0.5 3 3.02 0.25 13.1 10.1 0.07 deliserdang 180 Q50 6.47 0.5 4 4.02 0.25 26.3 18.5 0.07 Lanjutan Tabel 4.23 Analisa Muka Air Hasil Running HEC-RAS deliserdang 179 Qp 0.13 0.6 1.2 1.17 0.22 0.58 1.89 0.13 Universitas Sumatera Utara deliserdang 179 Q15 1.94 0.6 1.8 1.86 0.62 3.14 5.02 0.25 deliserdang 179 Q25 3.24 0.6 3 3.02 0.28 11.5 9.07 0.08 deliserdang 179 Q50 6.47 0.6 4 4.02 5.50E-05 0.29 22.7 15.39 deliserdang 178 Qp 0.13 0.6 1.2 1.16 9.60E-05 0.14 0.94 3.07 deliserdang 178 Q15 1.94 0.6 1.8 1.84 0.00032 0.41 4.71 7.1 deliserdang 178 Q25 3.24 0.6 3 3.02 3.10E-05 0.21 15.2 10.17 deliserdang 178 Q50 6.47 0.6 4 4.02 3.10E-05 0.24 26.8 15.19 deliserdang 177 Qp 0.13 0.8 1.2 1.16 0.00026 0.19 0.67 2.94 deliserdang 177 Q15 1.94 0.8 1.8 1.83 0.00041 0.45 4.31 7.07 deliserdang 177 Q25 3.24 0.8 3 3.02 3.30E-05 0.22 14.9 10.17 deliserdang 177 Q50 6.47 0.8 4 4.02 3.50E-05 0.24 27 17.24 deliserdang 176 Qp 0.13 0.8 1.1 1.14 0.00041 0.22 0.58 2.83 deliserdang 176 Q15 1.94 0.8 1.8 1.8 0.00049 0.48 4.08 7.03 deliserdang 176 Q25 3.24 0.8 3 3.02 3.30E-05 0.22 14.8 10.16 deliserdang 176 Q50 6.47 0.8 4 4.02 3.50E-05 0.24 27 17.22 deliserdang 175 Qp 0.13 0.6 1.1 1.13 0.00015 0.16 0.81 2.88 deliserdang 175 Q15 1.94 0.6 1.8 1.78 0.00045 0.46 4.22 7.03 deliserdang 175 Q25 3.24 0.6 3 3.01 3.20E-05 0.21 15.1 10.16 deliserdang 175 Q50 6.47 0.6 4 4.01 3.40E-05 0.24 27.2 17.2 deliserdang 174 Qp 0.13 0.7 1.1 1.11 0.00028 0.2 0.65 2.78 deliserdang 174 Q15 1.94 0.7 1.7 1.74 0.00061 0.51 3.82 6.97 deliserdang 174 Q25 3.24 0.7 3 3.01 3.20E-05 0.22 15 10.16 deliserdang 174 Q50 6.47 0.7 4 4.01 3.50E-05 0.24 27.1 17.17 deliserdang 173 Qp 0.13 0.8 1.1 1.09 0.00105 0.29 0.45 3.12 deliserdang 173 Q15 1.94 0.8 1.7 1.72 0.00049 0.48 4.01 6.9 deliserdang 173 Q25 3.24 0.8 3 3.01 2.80E-05 0.21 15.6 10.24 deliserdang 173 Q50 6.47 0.8 4 4.01 3.20E-05 0.23 27.7 17.16 deliserdang 172 Qp 0.13 0.6 1.1 1.08 0.00022 0.18 0.73 3.15 deliserdang 172 Q15 1.94 0.6 1.7 1.71 0.0004 0.45 4.33 7.11 deliserdang 172 Q25 3.24 0.6 3 3.01 2.40E-05 0.19 16.6 10.99 deliserdang 172 Q50 6.47 0.6 4 4.01 2.60E-05 0.22 29.3 17.15 deliserdang 171 Qp 0.13 0.5 1.1 1.07 0.00013 0.16 0.82 2.63 deliserdang 171 Q15 1.94 0.5 1.7 1.68 0.00086 0.64 3.05 5.01 deliserdang 171 Q25 3.24 0.5 3 3.01 3.70E-05 0.22 14.5 10.85 deliserdang 171 Q50 6.47 0.5 4 4.01 3.30E-05 0.24 27.1 17.13 deliserdang 170 Qp 0.13 0.4 1.1 1.07 0.00016 0.16 0.8 2.95 deliserdang 170 Q15 1.94 0.4 1.6 1.65 0.00068 0.58 3.33 5.11 Lanjutan Tabel 4.23 Analisa Muka Air Hasil Running HEC-RAS Universitas Sumatera Utara deliserdang 170 Q25 3.24 0.4 3 3.01 5.50E-05 0.25 12.9 10.57 deliserdang 170 Q50 6.47 0.4 4 4.01 0.00004 0.25 25.8 17.11 deliserdang 169 Qp 0.13 0.7 1.1 1.05 0.00046 0.23 0.57 3.04 deliserdang 169 Q15 1.94 0.7 1.6 1.61 0.00083 0.6 3.22 6.03 deliserdang 169 Q25 3.24 0.7 3 3 3.10E-05 0.21 15.1 10.79 deliserdang 169 Q50 6.47 0.7 4 4 3.10E-05 0.23 27.6 17.01 deliserdang 168 Qp 0.13 0.6 1 1.03 0.00051 0.24 0.55 2.94 deliserdang 168 Q15 1.94 0.6 1.5 1.56 0.00089 0.57 3.39 7.49 deliserdang 168 Q25 3.24 0.6 3 3 1.90E-05 0.18 18.1 12.18 deliserdang 168 Q50 6.47 0.6 4 4 1.80E-05 0.2 31.7 16.54 deliserdang 167 Qp 0.13 0.6 1 1 0.0007 0.27 0.48 2.64 deliserdang 167 Q15 1.94 0.6 1.5 1.52 0.00118 0.63 3.06 7.17 deliserdang 167 Q25 3.24 0.6 3 3 1.90E-05 0.18 18.1 12.23 deliserdang 167 Q50 6.47 0.6 4 4 1.80E-05 0.2 31.9 17.08 4.2.5b Analisa Hidrologi Sungai dengan Metode HEC-HMS Model hidrologi dengan program HEC-HMS dirancang untuk mensimulasikan proses hujan-limpasan dari sistem aliran. Program ini dirancang agar dapat diaplikasikan dalam luasan tertentu untuk merepresentasikan proses hidrologi Daerah Aliran Sungai. Secara garis besar, prosedur penggunaan software HEC-HMS adalah sebagai berikut ini. 1. Membuat suatu project baru new project 2. Membuat HMS Component Models a. Basin Model b. Meteorologic Model c. Control Specification Universitas Sumatera Utara 3. Membuat Time Series Data, seperti: a. Data Hujan b. Data debit 4. Membuat Paired data jika diperlukan, seperti: 5. Membuat Basin Models 6. Memilih dan mengisi Basin Models 7. Mengisi Meteorologic Models 8. Mengisi Control Specification 9. Mengisi Time-series Data 10. Mengisi Paired Data 11. Memeriksa Data 12. Melakukan Simulation 13. Melakukan Calibration Untuk mengolah data debit Adapun data-data hidrologi yang akan dianalisa pada penampang sungai seikambing adalah:  t p = 1,875 jam  t r = 0,34 jam  T P = 2,045 jam  q P = 0,586 m 3 detikkm 2 cm  Q P = 0,1422 m 3 detikcm  T b = 77,625 jam  W 75 = 2,172 jam  W 50 = 3,811 jam Data-data tersebut diambil dari perhitungan sungai berdasarkan analisa Hidrograf Satuan Sintetik Snyder. Berdasarkan nilai T p dan q p , maka ordinat HSS Snyder DAS dihitung seperti tabel 4.18. Tabel 4.24 Perhitungan nilai t dan q pada HSS Snyder tTp qqp tTp qqp Universitas Sumatera Utara 0.1 0.000 1.4 0.750 0.1 0.015 1.5 0.660 0.2 0.075 1.6 0.560 0.3 0.160 1.8 0.420 0.4 0.280 2.0 0.320 0.5 0.430 2.2 0.240 0.6 0.600 2.4 0.180 0.7 0.770 2.6 0.130 0.8 0.890 2.8 0.098 0.9 0.970 3.0 0.075 1.0 1.000 3.5 0.036 1.1 0.980 4.0 0.018 1.2 0.920 4.5 0.009 1.3 0.840 5.0 0.004 Sumber: Hasil Perhitungan Agar dapat mempermudah perhitungan simulasi proses hujan-limpasan dari sistem aliran, maka nilai q dan t diinput kedalam program HEC-HMS. Membuat Time Series Data untuk pengamatan hujan dari tahun 2004 sampai 2014 dapat dilihat pada grafik 4.6; Universitas Sumatera Utara Grafik 4.7 Grafik Hujan Hasil Analisa HEC-HMS Perhitungan simulasi debit dari sistem aliran, maka nilai q dan t diinput kedalam program HEC-HMS. Membuat Time Series Data untuk pengamatan debit aliran sungai Seikambing dapat dilihat pada grafik 4.7; Grafik 4.7 Grafik Analisa Debit dari HEC-HMS Universitas Sumatera Utara BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perhitungan analisa dan pembahasan HSS Nakayasu dan HSS Snyder serta simulasi Software Hydrologic Engineering Center River Analysis System HEC- RAS Versi 4.0 dan The Hydrologic Modeling System HEC-HMS dapat disimpulkan bahwa: 1. Debit banjir rencana maksimum Sungai Seikambing adalah Qp sebesar 0,1294 m 3 detik Q 15 sebesar 1,9412 m 3 detik Q 25 sebesar 3,2354 m 3 detik Q 50 sebesar 6,4708 m 3 detik 2. Pada debit banjir Q 50 menyebabkan air sungai naik setinggi 4,03 meter dari bantaran sungai, pada keadaan ini luapan air sungai dapat mencapai daerah pemukiman warga walaupun tinggi air yang meluap sekitaran 0,5 meter atau selutut orang dewasa namun juga memiliki resiko kerusakan 3. Hasil Simulasi HEC-RAS menyatakan bahwa Sungai Seikambing memiliki kapasitas pengendalian debit banjir antara: Q p ≤ Q S Q 50 namun sangat rentan terhadap Banjir dan erosi tanah melihat dari kontur sungai dan kondisi limbah masyarakat, terlihat pada debit 50mm Q 50 . Universitas Sumatera Utara

5.2 Saran