Analisis Normalisasi Saluran Drainase Primer Studi Kasus: Sungai Badera Kota Medan
ANALISIS NORMALISASI SALURAN DRAINASE PRIMER
STUDI KASUS: SUNGAI BADERA KOTA MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukanuntukmelengkapisyaratpenyelesaian
PendidikanSarjanaTeknikSipil
M. RIZKY SYAHRANI HASIBUAN
11 0404 060
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Salah satu masalah perkotaan yang dirasakan sangat mendesak untuk
ditangani adalah masalah banjir. Medan sebagai kota yang dilintasi beberapa
sungai sering mengalami banjir ketika musim penghujan tiba, khususnya di DAS
Sei Badera.Untuk itu, normalisasi pada saluran di DAS tersebut perlu untuk
dianalisis.
Metode penelitian yang digunakan adalah metode pengumpulan data dan
analisis data. Data yang digunakan adalah data primer yaitu pengukuran dimensi
penampang saluran eksisting dan data sekunder yaitu data curah hujan kemudian
dianalisis berdasarkan analisis hidrologi dan hidrolika. Hasil analisis lalu
dievaluasi berdasarkan nilai debit saluran eksisting dengan nilai debit rencana.
Nilai curah hujan yang memenuhi persyaratan adalah nilai curah hujan
Distrbusi Log Pearson III dengan periode ulang 10 tahun. Waktu konsentrasi
ditentukan dengan persamaan Kirpich. Untuk intensitas curah hujan digunakan
rumus Mononobe. Evaluasi penampang pada 3 titik saluran drainase dilakukan
dengan menghitung debit eksisting saluran lalu membandingkannya dengan debit
rencana.
Dari hasil analisis terhadap 3 titik penampang saluran yang ditinjau,
terdapat 2 titik yang kapasitasnya tidak memenuhi syarat atau tidak dapat
mengalirkan debit banjir secara maksimal yaitu pada saluran di jalan Seroja dan
jalan Pemasyarakatan. Pada saluran jalan Seroja debit saluran eksisting adalah
3,98m3/det sementara debit banjir Q 10 sebesar 14,389m3/det. Untuk saluran jalan
Pemasyarakatan debit eksisting adalah 13,77m3/det sementara debit banjir Q 10
sebesar 20,804m3/det. Untuk mengatasi banjir dilakukan perbaikan saluran
melalui penambahan dimensi saluran. Pada saluran jalan seroja didesain dengan
dimensi h=1,3m, B=4m; sedangkan pada saluran jalan pemasyarakatan h=1,9m,
B=6m.
Kata Kunci : Drainase, debit rencana, debit eksisting, metode rasional
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Alhamdulillah, puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulisan untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas baginda Rasulullah Muhmmad SAW yang
telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi
panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari hari, karena sungguh
suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketunan dan kesabaran untuk tidak
pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.
Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi dalam Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah: “Analisis
Normalisasi Saluran Drainase Primer Studi Kasus : Sungai Badera Kota Medan”.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1. Ayahanda Syahruddin Hasibuan danIbunda Elly Mariani tercinta yang
telah banyak berkorban moril dan materiil, memberikan motivasi hidup,
semangat dan nasehat.
2. Bapak Ir. Alferido selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
arahan, masukan, dukungan dalam bentuk waktu dan pemikiran untuk
membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc. selaku koordinator bidang
studi Teknik Sumber Daya Air.
6. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT, dan Kak Riza Inanda Siregar, ST. MT.
selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.
7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.
9. Seluruh abang kandungku bang Rudi, Harry, Iqbal, Fadli dan Adek bungsu
Reza yang telah menjadi inspirasi dan semangat, serta membantu finansial
penulis.
10. Abang/kakak dan teman-teman seperjuangan di Sipil USUbang robi, bang
putra, bang sutan, bang ibnu, bang ozik, musdi, topik, win, eky, aldo,
barly, dian, imfim, ilham, kobol, rae, budi, bara, rendra, wahyu, suped,
hilman, yogi, serta kawan-kawan seperjuangan angkatan 2011 yang tidak
dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya
selama ini.
Universitas Sumatera Utara
11. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan,
2017
Penulis
M. Rizky Syahrani Hasibuan
11 0404 060
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .............................................................................................................. i
KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii
DAFTAR ISI ...........................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix
DAFTAR NOTASI ............................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1
Latar Belakang .................................................................................1
1.2
Perumusan Masalah .........................................................................2
1.3
Pembatasan Masalah ........................................................................2
1.4
Tujuan Penelitian .............................................................................3
1.5
Manfaat Penelitian ...........................................................................3
1.6
Sistematika Penulisan ......................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................6
2.1.
Umum ..............................................................................................6
2. 1. 1. Sistem Drainase ....................................................................6
2. 1. 2. Pola Jaringan Drainase .......................................................12
2.2.
Analisis Hidrologi ..........................................................................14
2. 2. 1. Siklus Hidrologi ..................................................................15
2. 2. 2. Pengolahan Data Hujan ......................................................17
2. 2. 3. Memperkirakan Data Hujan yang Hilang ...........................20
2. 2. 4. Distribusi Frekuensi Curah Hujan ......................................22
2. 2. 5. Uji Kesesuaian Pemilihan Distribusi ..................................27
Universitas Sumatera Utara
2. 2. 6. Intensitas Curah Hujan Rencana.........................................29
2. 2. 7. Waktu Konsentrasi..............................................................30
2. 2. 8. Koefisien Limpasan (run off)..............................................32
2. 2. 9. Analisis Debit Banjir Rancangan........................................33
2.3.
Analisis Sistem Drainase ...............................................................33
2. 3. 1. Kapasitas Saluran................................................................34
BAB III METODE PENELITIAN .....................................................................37
3.1
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................37
3.2
Rancangan Penelitian .....................................................................37
3.3
Pelaksanaan Penelitian ...................................................................41
3.4
Variabel yang Diamati ....................................................................41
3.5
Jadwal Penelitian ............................................................................42
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN .......................................................43
4.1.
Hasil Pengamatan Kondisi Eksisting..............................................43
4.1.1.
4.2.
Identifikasi Masalah .........................................................43
Analisis Hidrologi ..........................................................................44
4.2.1.
Penentuan Stasiun Pengamatan Hujan .............................44
4.2.2.
Penentuan Curah Hujan Rencana .....................................46
4.2.3.
Perhitungan Data Curah Hujan yang Hilang ....................47
4.2.4.
Penentuan Pola Distribusi Hujan......................................50
1. Analisis Distribusi Normal ............................................50
2. Analisis Distribusi Log Normal .....................................51
3. Analisis Distribusi Log Pearson III................................52
4. Analisis Distribusi Gumbel ............................................53
Universitas Sumatera Utara
4.2.5.
Analisis Frekuensi Curah Hujan ......................................54
4.2.6.
Pemilihan Jenis Distribusi ................................................55
4.1.6.1 Uji Sebaran Smirnov-Kolmogorov ....................56
4.2.7.
Koefisien Pengaliran (run off) ..........................................58
4.2.8.
Perhitungan Intensitas Hujan Jam-jaman .........................59
4.2.9.
Analisis Debit Banjir Rancangan .....................................60
4.1.9.1. Pembagian Catchment Area ...............................60
4.1.9.2. Debit Air Hujan ..................................................62
4.3.
Analisis Hidrolika...........................................................................63
4.2.1.
4.4.
Perhitungan Kapasitas Saluran Eksisting .........................63
Solusi dan Rencana Perbaikan Saluran ..........................................66
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN ................................................................68
5.1.
Kesimpulan .....................................................................................68
5.2.
Saran ...............................................................................................68
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................70
LAMPIRAN ..........................................................................................................71
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
Gambar 2.1
Hirarki Susunan Saluran .................................................................14
Gambar 2.2
Contoh Poligon Thiessen ................................................................19
Gambar 2.3
Contoh Garis Isohyet Topografi .....................................................20
Gambar 3.1
Peta DAS Sei Badera ......................................................................37
Gambar 3.2
Diagram Alir Metode Penelitian ....................................................38
Gambar 4.1
Sungai Badera dan Posisi Stasiun Curah Hujan .............................44
Gambar 4.2
Peta DAS Sei Badera ......................................................................61
Gambar 4.3
Potongan Melintang Penampang Saluran Eksisting .......................64
Gambar 4.4
Desain Penampang Saluran Primer ................................................67
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
Tabel 2.1
Pemilihan Metode Analisis sesuai dengan kondisi DAS ...............17
Tabel 2.2
Nilai X2 cr untuk uji Chi-Square ......................................................28
Tabel 2.3
Nilai kritis D 0 untuk uji Smirnov-Kolmogorov .............................29
Tabel 2.4
Koefisien Kekasaran Manning .......................................................36
Tabel 4.1
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun BBMKG ...............45
Tabel 4.2
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun PTPN II Helvetia ..45
Tabel 4.3
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Tuntungan .............45
Tabel 4.4
Jarak antar Stasiun Curah Hujan ....................................................47
Tabel 4.5
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun BBMKG ...............48
Tabel 4.6
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun PTPN Helvetia ......48
Tabel 4.7
Curah Hujan Rata-rata Maksimum Bulanan (mm) ........................49
Tabel 4.8
Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm)............................49
Tabel 4.9
Analisis Curah Hujan Distribusi Normal .......................................50
Tabel 4.10
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Normal ............50
Tabel 4.11
Analisis Curah Hujan Distribusi Log Normal ................................51
Tabel 4.12
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal .....51
Tabel 4.13
Analisis Curah Hujan Distribusi Log Pearson III...........................52
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.14
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi LogPearson III 52
Tabel 4.15
Analisis Curah Hujan Distribusi Gumbel .......................................53
Tabel 4.16
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Gumbel ...........53
Tabel 4.17
Analisis Frekuensi Curah Hujan.....................................................54
Tabel 4.18
Uji Parameter Statistik untuk menentukan jenis sebaran ...............55
Tabel 4.19
Perhitungan uji sebaran metode Smirnov-Kolmogorov ..................57
Tabel 4.20
Nilai Koefisien run off ....................................................................58
Tabel 4.21
Nilai Koefisien Pengaliran Total ....................................................59
Tabel 4.22
Intensitas Hujan Jam-jaman ...........................................................60
Tabel 4.23
Perhitungan Debit dengan kala ulang 10 tahun (Q 10 ) ....................62
Tabel 4.24
Perhitungan Kapasitas Drainase dan Perbandingan antara Q
rencana dengan Q rasional selama 10 tahun...................................65
Tabel 4.25
Perhitungan Normalisasi Dimensi Saluran.....................................67
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
A
= luas
a
= koefisien
B
= lebar
b
= koefisien
C
= koefisien run off
c
= koefisien
d
= tinggi hujan; diameter
e
= angka dasar logaritma
G
= koefisien kemencengan
h
= tinggi; hulu
I
= indeks hujan
i
= intensitas curah hujan; nomor indeks
K
= faktor frekuensi; variabel reduksi
L
= panjang
Lc
= jarak dari titik pengeluaran sampai pusat daerah aliran
m
= koefisien atau eksponen
N
= hujan normal; jumlah
n
= koefisien kekasaran Manning; koefisien atau eksponen; bilangan
P
= hujan; probabilitas kejadian pada tahun sembarang; keliling
basah
p
= tekanan; porositas; probabilitas terhitung
Q
= volume atau laju debit atau limpasan
Universitas Sumatera Utara
QS
= volume aliran permukaan
q
= debit
qp
= debit puncak
R
= radius hidrolik; tingkat curah hujan
S
= kesalahan standar
Sx
= standar deviasi
s
= kemiringan
Tr
= periode ulang atau interval ulang
t
= waktu
tc
= waktu konsentrasi
V
= volume tambatan permukaan
v
= kecepatan
X
= variabel
X
= nilai rata-rata X
x
= jarak; konstanta atau eksponen; faktor bobot
Y
= variabel
y
= jarak vertical; variasi tereduksi pada analisis frekuensi
μ
= nilai rata-rata
Ʃ
= penjumlahan
σ
= deviasi standar
Universitas Sumatera Utara
STUDI KASUS: SUNGAI BADERA KOTA MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukanuntukmelengkapisyaratpenyelesaian
PendidikanSarjanaTeknikSipil
M. RIZKY SYAHRANI HASIBUAN
11 0404 060
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Salah satu masalah perkotaan yang dirasakan sangat mendesak untuk
ditangani adalah masalah banjir. Medan sebagai kota yang dilintasi beberapa
sungai sering mengalami banjir ketika musim penghujan tiba, khususnya di DAS
Sei Badera.Untuk itu, normalisasi pada saluran di DAS tersebut perlu untuk
dianalisis.
Metode penelitian yang digunakan adalah metode pengumpulan data dan
analisis data. Data yang digunakan adalah data primer yaitu pengukuran dimensi
penampang saluran eksisting dan data sekunder yaitu data curah hujan kemudian
dianalisis berdasarkan analisis hidrologi dan hidrolika. Hasil analisis lalu
dievaluasi berdasarkan nilai debit saluran eksisting dengan nilai debit rencana.
Nilai curah hujan yang memenuhi persyaratan adalah nilai curah hujan
Distrbusi Log Pearson III dengan periode ulang 10 tahun. Waktu konsentrasi
ditentukan dengan persamaan Kirpich. Untuk intensitas curah hujan digunakan
rumus Mononobe. Evaluasi penampang pada 3 titik saluran drainase dilakukan
dengan menghitung debit eksisting saluran lalu membandingkannya dengan debit
rencana.
Dari hasil analisis terhadap 3 titik penampang saluran yang ditinjau,
terdapat 2 titik yang kapasitasnya tidak memenuhi syarat atau tidak dapat
mengalirkan debit banjir secara maksimal yaitu pada saluran di jalan Seroja dan
jalan Pemasyarakatan. Pada saluran jalan Seroja debit saluran eksisting adalah
3,98m3/det sementara debit banjir Q 10 sebesar 14,389m3/det. Untuk saluran jalan
Pemasyarakatan debit eksisting adalah 13,77m3/det sementara debit banjir Q 10
sebesar 20,804m3/det. Untuk mengatasi banjir dilakukan perbaikan saluran
melalui penambahan dimensi saluran. Pada saluran jalan seroja didesain dengan
dimensi h=1,3m, B=4m; sedangkan pada saluran jalan pemasyarakatan h=1,9m,
B=6m.
Kata Kunci : Drainase, debit rencana, debit eksisting, metode rasional
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Alhamdulillah, puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulisan untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas baginda Rasulullah Muhmmad SAW yang
telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi
panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari hari, karena sungguh
suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketunan dan kesabaran untuk tidak
pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.
Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi dalam Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah: “Analisis
Normalisasi Saluran Drainase Primer Studi Kasus : Sungai Badera Kota Medan”.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1. Ayahanda Syahruddin Hasibuan danIbunda Elly Mariani tercinta yang
telah banyak berkorban moril dan materiil, memberikan motivasi hidup,
semangat dan nasehat.
2. Bapak Ir. Alferido selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
arahan, masukan, dukungan dalam bentuk waktu dan pemikiran untuk
membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc. selaku koordinator bidang
studi Teknik Sumber Daya Air.
6. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT, dan Kak Riza Inanda Siregar, ST. MT.
selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.
7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.
9. Seluruh abang kandungku bang Rudi, Harry, Iqbal, Fadli dan Adek bungsu
Reza yang telah menjadi inspirasi dan semangat, serta membantu finansial
penulis.
10. Abang/kakak dan teman-teman seperjuangan di Sipil USUbang robi, bang
putra, bang sutan, bang ibnu, bang ozik, musdi, topik, win, eky, aldo,
barly, dian, imfim, ilham, kobol, rae, budi, bara, rendra, wahyu, suped,
hilman, yogi, serta kawan-kawan seperjuangan angkatan 2011 yang tidak
dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya
selama ini.
Universitas Sumatera Utara
11. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan,
2017
Penulis
M. Rizky Syahrani Hasibuan
11 0404 060
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .............................................................................................................. i
KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii
DAFTAR ISI ...........................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix
DAFTAR NOTASI ............................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1
Latar Belakang .................................................................................1
1.2
Perumusan Masalah .........................................................................2
1.3
Pembatasan Masalah ........................................................................2
1.4
Tujuan Penelitian .............................................................................3
1.5
Manfaat Penelitian ...........................................................................3
1.6
Sistematika Penulisan ......................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................6
2.1.
Umum ..............................................................................................6
2. 1. 1. Sistem Drainase ....................................................................6
2. 1. 2. Pola Jaringan Drainase .......................................................12
2.2.
Analisis Hidrologi ..........................................................................14
2. 2. 1. Siklus Hidrologi ..................................................................15
2. 2. 2. Pengolahan Data Hujan ......................................................17
2. 2. 3. Memperkirakan Data Hujan yang Hilang ...........................20
2. 2. 4. Distribusi Frekuensi Curah Hujan ......................................22
2. 2. 5. Uji Kesesuaian Pemilihan Distribusi ..................................27
Universitas Sumatera Utara
2. 2. 6. Intensitas Curah Hujan Rencana.........................................29
2. 2. 7. Waktu Konsentrasi..............................................................30
2. 2. 8. Koefisien Limpasan (run off)..............................................32
2. 2. 9. Analisis Debit Banjir Rancangan........................................33
2.3.
Analisis Sistem Drainase ...............................................................33
2. 3. 1. Kapasitas Saluran................................................................34
BAB III METODE PENELITIAN .....................................................................37
3.1
Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................37
3.2
Rancangan Penelitian .....................................................................37
3.3
Pelaksanaan Penelitian ...................................................................41
3.4
Variabel yang Diamati ....................................................................41
3.5
Jadwal Penelitian ............................................................................42
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN .......................................................43
4.1.
Hasil Pengamatan Kondisi Eksisting..............................................43
4.1.1.
4.2.
Identifikasi Masalah .........................................................43
Analisis Hidrologi ..........................................................................44
4.2.1.
Penentuan Stasiun Pengamatan Hujan .............................44
4.2.2.
Penentuan Curah Hujan Rencana .....................................46
4.2.3.
Perhitungan Data Curah Hujan yang Hilang ....................47
4.2.4.
Penentuan Pola Distribusi Hujan......................................50
1. Analisis Distribusi Normal ............................................50
2. Analisis Distribusi Log Normal .....................................51
3. Analisis Distribusi Log Pearson III................................52
4. Analisis Distribusi Gumbel ............................................53
Universitas Sumatera Utara
4.2.5.
Analisis Frekuensi Curah Hujan ......................................54
4.2.6.
Pemilihan Jenis Distribusi ................................................55
4.1.6.1 Uji Sebaran Smirnov-Kolmogorov ....................56
4.2.7.
Koefisien Pengaliran (run off) ..........................................58
4.2.8.
Perhitungan Intensitas Hujan Jam-jaman .........................59
4.2.9.
Analisis Debit Banjir Rancangan .....................................60
4.1.9.1. Pembagian Catchment Area ...............................60
4.1.9.2. Debit Air Hujan ..................................................62
4.3.
Analisis Hidrolika...........................................................................63
4.2.1.
4.4.
Perhitungan Kapasitas Saluran Eksisting .........................63
Solusi dan Rencana Perbaikan Saluran ..........................................66
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN ................................................................68
5.1.
Kesimpulan .....................................................................................68
5.2.
Saran ...............................................................................................68
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................70
LAMPIRAN ..........................................................................................................71
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
Gambar 2.1
Hirarki Susunan Saluran .................................................................14
Gambar 2.2
Contoh Poligon Thiessen ................................................................19
Gambar 2.3
Contoh Garis Isohyet Topografi .....................................................20
Gambar 3.1
Peta DAS Sei Badera ......................................................................37
Gambar 3.2
Diagram Alir Metode Penelitian ....................................................38
Gambar 4.1
Sungai Badera dan Posisi Stasiun Curah Hujan .............................44
Gambar 4.2
Peta DAS Sei Badera ......................................................................61
Gambar 4.3
Potongan Melintang Penampang Saluran Eksisting .......................64
Gambar 4.4
Desain Penampang Saluran Primer ................................................67
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
Tabel 2.1
Pemilihan Metode Analisis sesuai dengan kondisi DAS ...............17
Tabel 2.2
Nilai X2 cr untuk uji Chi-Square ......................................................28
Tabel 2.3
Nilai kritis D 0 untuk uji Smirnov-Kolmogorov .............................29
Tabel 2.4
Koefisien Kekasaran Manning .......................................................36
Tabel 4.1
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun BBMKG ...............45
Tabel 4.2
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun PTPN II Helvetia ..45
Tabel 4.3
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun Tuntungan .............45
Tabel 4.4
Jarak antar Stasiun Curah Hujan ....................................................47
Tabel 4.5
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun BBMKG ...............48
Tabel 4.6
Data Curah Hujan Harian Maksimum Stasiun PTPN Helvetia ......48
Tabel 4.7
Curah Hujan Rata-rata Maksimum Bulanan (mm) ........................49
Tabel 4.8
Curah Hujan Harian Maksimum Tahunan (mm)............................49
Tabel 4.9
Analisis Curah Hujan Distribusi Normal .......................................50
Tabel 4.10
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Normal ............50
Tabel 4.11
Analisis Curah Hujan Distribusi Log Normal ................................51
Tabel 4.12
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Log Normal .....51
Tabel 4.13
Analisis Curah Hujan Distribusi Log Pearson III...........................52
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.14
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi LogPearson III 52
Tabel 4.15
Analisis Curah Hujan Distribusi Gumbel .......................................53
Tabel 4.16
Analisis Curah Hujan Rencana dengan Distribusi Gumbel ...........53
Tabel 4.17
Analisis Frekuensi Curah Hujan.....................................................54
Tabel 4.18
Uji Parameter Statistik untuk menentukan jenis sebaran ...............55
Tabel 4.19
Perhitungan uji sebaran metode Smirnov-Kolmogorov ..................57
Tabel 4.20
Nilai Koefisien run off ....................................................................58
Tabel 4.21
Nilai Koefisien Pengaliran Total ....................................................59
Tabel 4.22
Intensitas Hujan Jam-jaman ...........................................................60
Tabel 4.23
Perhitungan Debit dengan kala ulang 10 tahun (Q 10 ) ....................62
Tabel 4.24
Perhitungan Kapasitas Drainase dan Perbandingan antara Q
rencana dengan Q rasional selama 10 tahun...................................65
Tabel 4.25
Perhitungan Normalisasi Dimensi Saluran.....................................67
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
A
= luas
a
= koefisien
B
= lebar
b
= koefisien
C
= koefisien run off
c
= koefisien
d
= tinggi hujan; diameter
e
= angka dasar logaritma
G
= koefisien kemencengan
h
= tinggi; hulu
I
= indeks hujan
i
= intensitas curah hujan; nomor indeks
K
= faktor frekuensi; variabel reduksi
L
= panjang
Lc
= jarak dari titik pengeluaran sampai pusat daerah aliran
m
= koefisien atau eksponen
N
= hujan normal; jumlah
n
= koefisien kekasaran Manning; koefisien atau eksponen; bilangan
P
= hujan; probabilitas kejadian pada tahun sembarang; keliling
basah
p
= tekanan; porositas; probabilitas terhitung
Q
= volume atau laju debit atau limpasan
Universitas Sumatera Utara
QS
= volume aliran permukaan
q
= debit
qp
= debit puncak
R
= radius hidrolik; tingkat curah hujan
S
= kesalahan standar
Sx
= standar deviasi
s
= kemiringan
Tr
= periode ulang atau interval ulang
t
= waktu
tc
= waktu konsentrasi
V
= volume tambatan permukaan
v
= kecepatan
X
= variabel
X
= nilai rata-rata X
x
= jarak; konstanta atau eksponen; faktor bobot
Y
= variabel
y
= jarak vertical; variasi tereduksi pada analisis frekuensi
μ
= nilai rata-rata
Ʃ
= penjumlahan
σ
= deviasi standar
Universitas Sumatera Utara