Analisis intensitas hujan dan evaluasi kapasitas sistem drainase sub sistem Semanggi-Bengawan Solo Surakarta AWAL

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS INTENSITAS HUJAN DAN EVALUASI
KAPASITAS SISTEM DRAINASE SUB SISTEM
SEMANGGI-BENGAWAN SOLO
SURAKARTA

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md)
Pada Program Studi D-III Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta

Disusun Oleh:

ANGGUN VITASARI D.C
NIM. I 8712004


PROGRAM STUDI D-III TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2015

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user


iii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

MOTTO
“Dan barang siapa berjihad, maka sesungguhnya jihadnya itu untuk dirinya
sendiri. Sungguh, Allah Maha Kaya(tidak memerlukan sesuatu) dari seluruh
alam” (QS. Al-Ankabut :6)
“Wahai orang-orang beriman! Apabila dikatakan kepadamu, “Berilah
kelapangan di dalam majelis-majelis,” maka lapangkanlah, niscaya Allah
akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabla dikatakan, “Berdirilah
kamu,” maka berdirilah,niscaya Allah akan mengangkat (derajat) orangorang yang beriman diantaramu dan orang-orang yang diberi ilmu beberapa
derajat. Dan Allah Maha Teliti terhadap apa yang kamu kerjakan” (QS. AlMujadalah:11)
“Maka barangsiapa mengerjakan kebaikan seberat zarrah, niscaya dia akan
melihat (balasan)nya” (QS. Al-Zalzalah : 7)
“Orang yang malas telah membuang kesempatan yang diberikan Tuhan,
padahal Tuhan tidak pernah menciptakan sesuatu dengan sia-sia.” (Mario

Teguh)

commit to user

iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk :
 ALLAH SWT, karena Rahmat dan Ridha-Nya Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan dengan lancar dan dipermudah disetiap tahap penyusunannya.
 Ibuku tercinta yang selalu memberi dukungan, semangat, dan tidak pernah
lelah mencari nafkah untuk mejadikan aku seorang wanita yang berpendidikan
tinggi, menggapai cita-cita sebagai orang yang berguna bagi Nusa, Bangsa, dan
Agama. Terimakasih untuk semua do’a dan perjuanganmu.
 Kakakku yang telah mendukung pendidikanku.
 Ir. Siti Qomariyah, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah sabar dalam

membimbing dan mengarahkan, serta memberikan banyak ilmu kepadaku.
 Brilliana P.H yang telah menjadi partner yang baik dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
 Rekan-rekan D3 Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan 2012.

commit to user

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Anggun Vitasari Desika Chandra, 2015, Analisis Intensitas Hujan dan
Evaluasi Kapasitas Sistem Drainase Sub DAS Bengawan Solo Surakarta , Tugas
Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret,
Surakarta.
Surakarta merupakan kota yang sering dilanda banjir saat musim penghujan.

Banjir disebabkan oleh tingginya curah hujan yang menyebabkan Sungai
Bengawan Solo, Anak Sungai Bengawan Solo, dan Saluran Drainase dalam kota
pun ikut meluap. Ketidak sempurnaan saluran drainase ikut andil dalam terjadinya
banjir di kota ini, salah satunya adalah Saluran Drainase DAS SemanggiBengawan Solo. Untuk itu analisis intensitas hujan dengan kala ulang 2, 5, 10, 25,
50, dan 100 tahunan serta evaluasi kapasitas sistem drainase perlu dilakukan.
Penelitian ini berfungsi untuk mengetahui intensitas hujan yang terjadi dengan
kala ulang tersebut sehingga dapat diketahui debit rencana sebagai dasar evaluasi
kapasitas sistem drainase sub DAS Bengawan Solo. Metode yang digunakan
dalam penelitian ini adalah Deskriptif Kuantitatif dan evaluatif dari data hujan
pada stasiun-stasiun hujan yang ada di Surakarta dan data saluran di DAS
Semanggi-Bengawan Solo. Pengolahan data mengunakan bantuan aplikasi
Microsoft Excel, AutoCAD, dan GIS. Peneltian dilakukan pada 5 stasiun hujan
terdekat yaitu Adi Sumarmo, Tasikmadu, Grogol, Mojolaban, dan Pabelan.
Dari hasil analisis kapasitas drainase dapat diketahui bahwa Saluran Smg 1 masih
mampu dan masih layak untuk menampung debit rencana 10 tahun. Sedangkan
saluran Smg 2 tidak mampu menampung debit rencana dari kala ulang 2 tahun
sampai 10 tahun. Kemudian pada saluran Smg 3 dapat menampung debit rencana
sampai 10 tahun. Selanjutnya pada saluran Smg 4 mampu menampung debit
rencana 10 tahun.
Kata Kunci : Daerah Aliran Sungai (DAS), Intensitas Hujan, Debit Rencana,

Drainase.

commit to user

vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.....................................................................................

i

HALAMAN PERSETUJUAN......................................................................

ii


HALAMAN PENGESAHAN........................................................................

iii

HALAMAN MOTTO....................................................................................

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN....................................................................

v

ABSTRAK.......................................................................................................

vi

PRAKATA......................................................................................................

vii


DAFTAR ISI...................................................................................................

viii

DAFTAR TABEL..........................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR......................................................................................

xiv

BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah............................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah.....................................................................................

2


1.3 Batasan Masalah........................................................................................

2

1.4 Tujuan Penelitian.......................................................................................

3

1.5 Manfaat Penelitian.....................................................................................

3

BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka........................................................................................

4

2.2 Dasar Teori.................................................................................................


5

2.2.1Siklus Hidrologi...................................................................................

5

2.2.2 Presipitasi.................................................................................

7

2.2.3 Daerah Aliran Sungai (DAS)..................................................

7

2.2.4 Hujan........................................................................................

7

2.2.5 Pengukuran Hujan....................................................................


8

2.2.6 Seri Data Hidrologi...................................................................

8

2.2.7 Analisis Hujan..........................................................................
commit to user

9

viii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

2.2.7.1 Rata-Rata Aljabar.......................................................

9

2.2.7.2 Metode Poligon Thiessen...........................................

9

Analisis Frekuensi...................................................................

10

2.2.8.1 Distribusi Normal.......................................................

12

2.2.8.2 Distribusi Log Normal................................................

12

2.2.8.3 Distribusi Gumbel.......................................................

13

2.2.8.4 Distribusi Log Person III............................................

13

2.2.9 Uji Kecocokan..........................................................................

15

2.2.10 Hujan Rencana..........................................................................

16

2.2.11 Periode Ulang...........................................................................

17

2.2.12 Durasi Hujan.............................................................................

17

2.2.13 Waktu Konsentrasi...................................................................

17

2.2.14 Analisis Intensitas Hujan..........................................................

18

2.2.14.1 Rumus Mononobe......................................................

18

2.2.8

2.2.14.2 Rumus SDR-IDF (Short Duration Rainfall Intensity
Duration Frequency)..................................................

18

2.2.15 Metode Rasional......................................................................

19

2.2.16 Dimensi Saluran.......................................................................

21

BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian.....................................................................................

25

3.2 Lokasi Penelitian.......................................................................................

25

3.3 Data yang Dibutuhkan..............................................................................

26

3.4 Alat yang Digunakan................................................................................

26

3.5 Tahapan Penelitian ...................................................................................

27

3.6 Diagram Alir Tahapan Penelitian.............................................................

28

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Hidrologi Wilayah Surakarta......................................................

29

4.1.1 Uji Konsistensi/ kepanggahan..........................................................

29

4.1.1.1 Metode RAPS......................................................................

30

4.1.1.2 Kurva Masa Ganda..............................................................
commit to user

32

ix

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

4.1.2 Hujan Wilayah..................................................................................

33

4.1.2.1 Metode Rata-Rata Aljabar....................................................

34

4.1.2.2 Metode Poligon Thiessen....................................................

37

4.1.3 Analisis Frekuensi.............................................................................

42

4.1.4 Test Jenis Distribusi..........................................................................

46

4.1.5 Analisis Curah Hujan Rencana.........................................................

47

4.1.6 Perhitungan Waktu Konsentrasi.......................................................

51

4.1.7 Perhitungan Intensitas Hujan............................................................

51

4.1.8 Debit Rencana dengan Metode Rasional..........................................

52

4.1.8.1 Koefisien Aliran Permukaan................................................

52

4.1.8.2 Debit Metode Rasional.........................................................

54

4.2 Analisis Hidraulika.....................................................................................

54

4.2.1 Analisis Kapasitas Drainase..............................................................

54

4.2.2 Analisis Perbandingan......................................................................

66

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan.................................................................................................

68

5.2 Saran............................................................................................................

68

commit to user

x

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai KT untuk Distribusi Log Pearson III ......................................

14

Tabel 2.2 Karakteristik Distribusi Frekuensi .................................................

15

Tabel 2.3 Nilai Do untuk uji Smirnov Kolmogrov .........................................

16

Tabel 2.4 Konstanta x dan y Rumus SDR-IDF .............................................

19

Tabel 2.5 Nilai Koefisien C untuk Metode Rasional ......................................

20

Tabel 2.6 Nilai koefisien Manning ................................................................

22

Tabel 4.1 Nama-Nama Stasiun Hujan Kota Surakarta ...................................

30

Tabel 4.2 Perhitungan Uji Kepanggahan dengan Metode RAPS
Daerah Grogol ..............................................................................

31

Tabel 4.3 Data Hujan Tahunan Kota Surakarta..............................................

32

Tabel 4.4 Hujan wilayah Kota Surakarta dengan 5 (Lima) Stasiun
Pembagi ........................................................................................

35

Tabel 4.5 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun Pembagi
Tanpa “Nol”..................................................................................

36

Tabel 4.6 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun yang Memiliki
Data Lengkap .............................................................................

37

Tabel 4.7 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan 5 Stasiun Hujan
Lengkap .......................................................................................

39

Tabel 4.8 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Data yang terdapat
Angka “Nol” Tidak Dihitung ........................................................

40

Tabel 4.9 Hujan Wilayah Kota Surakarta dengan Stasiun yang Hanya
Memiliki Data Lengkap ................................................................
commit to user

xi

41

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Tabel 4.10 Rekapitulasi Rata-Rata Hujan Wilayah (mm) dengan Metode
Rata-Rata Aljabar dan Poligon Thiessen ..................................

41

Tabel 4.11 Perhitungan Parameter Statistik Hujan Wilayah Metode
Rata-Rata Aljabar .......................................................................

42

Tabel 4.12 Perhitungan Parameter Statistik Hujan Wilayah Metode
Poligon Thiessen ........................................................................

43

Tabel 4.13 Pemilihan Jenis Distribusi Metode Rata-Rata Aljabar ..................

46

Tabel 4.14 Pemilihan Jenis Distribusi Metode Poligon Thiessen ...................

47

Tabel 4.15 Hasil Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode
Rata-Rata Aljabar .......................................................................

47

Tabel 4.16 Hasil Distribusi Log Pearson III Hujan Wilayah Metode
Poligon Thiessen ........................................................................

49

Tabel 4.17 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Hujan
Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar............................................

50

Tabel 4.18 Hujan Rencana dengan Distribusi Log Pearson III Hujan
Wilayah Metode Poligon Thiessen ..............................................

50

Tabel 4.19 Intensitas Hujan dari Metode Rata-Rata Aljabar ..........................

52

Tabel 4.20 Intensitas Hujan dari Metode Poligon Thiessen............................

52

Tabel 4.21 Tata Guna Lahan Kelurahan Semanggi-Bengawan Solo ..............

53

Tabel 4.22 Perhitungan Debit Aliran .............................................................

54

Tabel 4.23 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2
tahunan (T2) ................................................................................

57

Tabel 4.24 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5
tahunan (T5) ................................................................................
commit to user

xii

57

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Tabel 4.25 Per hitungan trial and error untuk periode ulang 10
tahunan (T10)..............................................................................

58

Tabel 4.26 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2
tahunan (T2) ................................................................................

59

Tabel 4.27 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5
tahunan (T5) ................................................................................

59

Tabel 4.28 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10
tahunan (T10)..............................................................................

60

Tabel 4.29 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2
tahunan (T2) ...............................................................................

62

Tabel 4.30 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5
tahunan (T5) ................................................................................

62

Tabel 4.31 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10
tahunan (T10)..............................................................................

63

Tabel 4.32 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 2
tahunan (T2) ................................................................................

64

Tabel 4.33 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 5
tahunan (T5) ................................................................................

64

Tabel 4.34 Perhitungan trial and error untuk periode ulang 10
tahunan (T10) ..............................................................................

65

Tabel 4.35 Perbandingan Debit Saluran Smg 1..............................................

66

Tabel 4.36 Perbandingan Debit Saluran Smg 2..............................................

66

Tabel 4.37 Perbandingan Debit Saluran Smg 3..............................................

66

Tabel 4.38 Perbandingan Debit Saluran Smg 4..............................................

67

commit to user

xiii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi..........................................................................
Gambar 2.2 Poligon Thiessen...................................................................

5
10

Gambar 2.3 kurva IDF persamaan Mononobe Kabupaten Sleman
(Widyasari, 2009 dalam Syifa,2013).......................................................

19

Gambar 2.4 Tampang Saluran Terbuka Trapesium...................................

23

Gambar 2.5 Tampang Saluran Terbuka Segiempat....................................

23

Gambar 3.1 Pembagian DAS di Kota Surakarta........................................

25

Gambar 3.2 Peta Stasiun Hujan Semanggi-Bengawan Solo.......................

26

Gambar 3.3 Diagram Alir Tahapan Penelitian...........................................

28

Gambar 4.1 Peta Stasiun Hujan Kota Surakarta........................................

29

Gambar 4.2 Kurva Masa Ganda Stasiun Adi Sumarmo dan Tasikmadu...

33

Gambar 4.3 Poligon Thiessen Kota Surakarta dengan 5 (Lima) Stasiun
Hujan .........................................................................................................

38

Gambar 4.4 Tata Guna Lahan Kelurahan Semanggi-Bengawan Solo.........

53

Gambar 4.5 Skema Saluran Pembawa DAS Semanggi-Bengawan Solo.....

55

Gambar 4.6 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun............

57

Gambar 4.7 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun............

58

Gambar 4.8 Penampang Saluram Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun..........

58

Gambar 4.9 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun...........

59

Gambar 4.10 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun...........

60

Gambar 4.11 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun.........

60

Gambar 4.12 Penampang Saluran commit
Pada Debit
Kala Ulang 2 Tahun...........
to user

62

xiv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Gambar 4.13 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun............

63

Gambar 4.14 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun..........

63

Gambar 4.15 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 2 Tahun.............

64

Gambar 4. 16 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 5 Tahun............

65

Gambar 4.17 Penampang Saluran Pada Debit Kala Ulang 10 Tahun...........

65

commit to user

xv