Analysis of flow coefficient and the coefficient of river regime as parameter scoring the criticality in Babak catchment Tugas Akhir Untuk memenuhi persyaratan Mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil

  

ANALISIS KOEFISIEN ALIRAN DAN KOEFISIEN REGIM

SUNGAI SEBAGAI PARAMETER PENILAIAN KEKRITISAN

DAS

( STUDI KASUS . DAS BABAK )

  

Analysis of flow coefficient and the coefficient of river regime as parameter

scoring the criticality in Babak catchment

Tugas Akhir

Untuk memenuhi persyaratan

  

Mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil

Oleh .

  

SUNARDI

F1A 109 058

  Tugas Akhir ANALISIS KOEFISIEN ALIRAN DAN KOEFISIEN REGIM SUNGAI SEBAGAI PARAMETER PENILAIAN KEKRITISAN DAS ( STUDI KASUS . DAS BABAK ) Analysis of flow coefficient and the coefficient of river regime as parameter scoring the criticalityin Babak catchment Oleh . SUNARDI F1A 109 058 Telah diperiksa dan disetujui oleh tim pembimbing .

  1. Pembimbing Utama Humairo Saidah, ST,. MT. Tanggal . Oktober 2016 NIP. 19720609 199703 2 001

  2. Pembimbing Pendamping Ir. Lilik Hanifah, MT.

  Tanggal . Oktober 2016 NIP. 19590610 1988032 001

  Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram

  

ANALISIS KOEFISIEN ALIRAN DAN KOEFISIEN REGIM SUNGAI

SEBAGAI PARAMETER PENILAIAN KEKRITISAN DAS

( STUDI KASUS . DAS BABAK )

Oleh .

  

SUNARDI

F1A 109 058

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Pada tanggal Oktober 2016

  

Dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

1. Penguji I

  Ir. Heri Sulistiyono, M.Eng., PhD NIP. 19651113 199403 1 001 2.

  Penguji II Ir. Anid Supriyadi, MT NIP. 19660813 199403 1 001 3.

  Penguji III Dr. Sasmito S, MS., M.Phill NIP. 19570508 198602 1 001

  

Mataram, Oktober 2016

Dekan Fakultas Teknik

Universitas Mataram

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala berkat

limpahan rahmat dan karunia-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan

penyusunantugas akhir yang berjudul “ANALISISKOEFISIEN REGIM SUNGAI

DAN KOEFISIEN ALIRAN SUNGAI SEBAGAI PARAMETER PENILAIAN

KEKRITISAN DAS( STUDI KASUS . DAS BABAK )

  ”.

  Tugas akhir merupakan salah satu prasyarat wajib akademis yang harus

dipenuhi oleh setiap mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Mataram sebagai

syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S-1).

  Penulis menyadari bahwamakalah tugas akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai

pihak sangat diharapkan, guna perbaikan dan penyempurnaan penyusunan

selanjutnya.

  Mataram, Oktober 2016 Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH

  Tugas akhir ini dalam penyusunannya tidak terlepas dari bantuan,

bimbingan dan dukungan dari semua pihak. Sehingga pada kesempatan ini penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada .

  1. Allah SWTatas segala berkat, rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  2. Kepada kedua orang tuaku, yang selalu memberikan doa, semangat, nasihat, motivasi,

  3. Bapak Yusron Saadi, ST., M.Sc, (Eng), Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Mataram.

  4. Bapak Jauhar Fajrin, ST., MSc, (Eng)., Ph. D. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Mataram.

  5. Bapak M. Bagus Budianto, ST., MT. selaku Sekretaris Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Mataram

  6. Agustono Setiawan, ST., Msc, selaku Dosen Pembimbing Akademik/ Dosen Wali.

  7. Ibu Humairo Saidah, ST., MT, selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah memberikan bimbingan dan arahan serta motivasi kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini, sehingga dapat terselesaikan dengan baik.

  8. Ibu Ir. Lilik Hanifah, MT.selaku Dosen Pembimbing Pendamping yang telah memberikan bimbingan, saran serta memberikan semangat agar Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

  9. Bapak Ir. Heri Sulistiyono, M.Eng., PhD, selaku Dosen Penguji Iyang telah memberikan banyak saran dan masukan pada seminar proposal, seminar akhir dan sidang ujian skripsi.

  10. Bapak Ir. Anid Supriyadi, MT, selaku Dosen Penguji IIyang telah memberikan banyak saran dan masukan pada seminar proposal, seminar akhir

  12. Teman – teman dan sahabat angkatan 2008/2009 regular sore yang selalu memberikan motivasi dan semangat. Terutama saudara

• – saudaraku Dyan Sugianto, M.Suryadi Putra, Wahdiyat ST, Gilang Antar Nusa ST, Abdul Azis, L.Sofyan Sauri ST, Muhammad Taufiqurrahman ST, dan Ragil Faturrahman ST.

13. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah membantu, memberikan saran , kritik dan motivasinya.

  DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN

  ........................................................................... ii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... iv

UCAPAN TERIMAKASIH .............................................................................. v

DAFTAR ISI

  ................................................................................................... vii DAFTAR TABEL

  ............................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xi

DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN

  ................................................. xii

  INTISARI …………………………………………………………………....xiii

  

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

  1.1 LatarBelakang ................................................................................... 1

  1.2 RumusanMasalah .............................................................................. 2

  1.3 Batasan Masalah................................................................................ 2

  1.4Tujuan Penelitian ............................................................................... 3

  1.5Manfaat Penelitian ............................................................................. 3

  

BAB II DASAR TEORI .................................................................................... 4

  2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................................... 4

  2.2 Landasan Teori .................................................................................. 5

  2.2.1 DAS (Daerah Aliran Sungai) .................................................. 5

  2.2.2 Siklus Hidrologi ...................................................................... 6

  2.2.3 Air Limpasan ........................................................................... 7

  2.2.4Faktor-faktor Penentu Air Limpasan........................................ 9

  2.2.5Curah Hujan ........................................................................... 10

  2.2.5.1 Uji Konsistensi Data Hujan ...................................... 12

  2.2.6 Debit Aliran Sungai .............................................................. 14

  2.2.8 Kriteria Untuk Menetapkan Klasifikasi DAS ....................... 21

  4.2Pengumpulan Data ........................................................................... 29

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 60

  4.3.2.6Klasifikasi Koefisien Aliran Sungai (C) .......................... 57

  4.3.2.5 Nilai Koefisien Aliran Sungai (C) ................................. 56

  4.3.2.4 Curah Hujan Tahunan (P) .............................................. 56

  4.3.2.3LimpasanTahunan (Q) ..................................................... 54

  4.3.2.2Polygon Thiessen ............................................................. 51

  4.3.2.1Uji Konsistensi Data Hujan ............................................. 47

  4.3.2 Koefisien Aliran Sungai (C) ................................................. 46

  4.3.1Koefisien Regim Sungai (KRS) ............................................. 29

  4.3Analisa Data ..................................................................................... 29

  4.1Gambaran Umum Lokasi Studi ........................................................ 28

  2.2.9 Klasifikasi Penilaian Kekritisan DAS ................................... 22

  

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN .................................................. 28

  3.3Bagan Alir Penelitian ....................................................................... 27

  3.2.4Klasifikasi Koefisien Regim Sungai dan Koefisien Aliran Sungai ....................................................... 26

  3.2.3Analisis Data .......................................................................... 25

  3.2.2 Pengumpulan Data ................................................................ 25

  3.2.1 Tahapan Persiapan................................................................. 25

  3.2 Pelaksanaan Penelitian .................................................................... 25

  3.1 Lokasi Studi ..................................................................................... 24

  

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 24

  2.2.9.2 Koefisien Aliran Sungai (C) ..................................... 22

  2.2.9.1 Koefisien Regim Sungai (KRS) ................................ 22

  5.1 Kesimpulan..................................................................................... 60

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Kritis Yang Diijinkan Untuk Metode RAPS ........................... 14Tabel 2.2 Kriteia/Sub kriteria dan pembobotan dalam penetapan klasifikasi DAS ................................................................................................ 21

  

Tabel 2.3Klasifikasi Nilai KRS......................................................................... 22

Tabel 2.4 Klasifikasi Koefisien Aliran (C) Tahunan ........................................ 22Tabel 4.1 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2001 ................................................................................................... 30Tabel 4.2 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2002 ................................................................................................... 31Tabel 4.3 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2003 ................................................................................................... 32Tabel 4.4 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2004 ................................................................................................... 33Tabel 4.5 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2005 ................................................................................................... 34Tabel 4.6 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2006 ................................................................................................... 35Tabel 4.7 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2007 ................................................................................................... 36Tabel 4.8 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2008 37Tabel 4.9 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2009 ................................................................................................... 38Tabel 4.10 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2010 ................................................................................................... 39Tabel 4.13 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2013 ................................................................................................... 42Tabel 4.14 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru 2014

  43 Tabel 4.15 Data Debit Rerata Harian Sungai Babak Stasiun AWLR Keru

2015 ................................................................................................... 44

Tabel 4.16 Nilai Koefisien Regim Sungai (KRS) ............................................. 45Tabel 4.17 Data Hujan Setengah Bulanan Stasiun Perian ................................ 48 Tabel 4.18Uji RAPS Stasiun Hujan Perian ....................................................... 50

  

Tabel 4.19Hasil Uji RAPS Stasiun Hujan ........................................................ 51

Tabel 4.20Data Luasan Curah Hujan Rata-rata Dengan Metode Polygon Thiessen ........................................................................... 52 Tabel 4.21Hasil Analisis Curah Hujan Rata-rata Bulanan Tahun 2001 Dengan Polygon Thiessen .............................................................. 53

Tabel 4.22Data Debit Rata-rata Bulanan Stasiun AWLR Keru ........................ 54

Tabel 4.23 Data total debit AWLR Keru tahun 2001 ....................................... 55 Tabel 4.24Nilai Koefisien Aliran (C) DAS Babak Selama 15 tahun ................ 57

  

Tabel 4.25Klasifikasi Koefisien Aliran Sungai (C) DAS Babak ...................... 58

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) .......................................................... 5Gambar 2.2 Siklus Hidrologi .............................................................................. 6Gambar 2.3 Macam-macam aliran air dalam suatu DAS dan bentuk hidrograf yang dihasilkan ................................................................................. 9

  

Gambar 2.4Automatic Water Level Recorder (AWLR) .................................... 15

Gambar 3.1Peta DAS Babak ............................................................................. 24

Gambar 3.2 Aliran Sungai Babak ..................................................................... 24 Gambar 3.3Bagan Alir Penelitian ..................................................................... 27Gambar 4.1 Peta Stasiun Hujan Yang Terpengaruh Pada DAS Babak ........... 29Gambar 4.2 Grafik Besarnya Koefisien Regim Sungai Selama

  15 Tahun (KRS) ........................................................................... 46

Gambar 4.3 Peta Perhitungan Dengan Metode Polygon Thiessen .................. 52Gambar 4.4 Grafik Besarnya Koefisien Aliran Sungai Yang Terjadi Selama 15 Tahun ......................................................................... 59

  DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I Data Stasiun Hujan Lampiran II Hasil Uji Rescaled Adjusted Partial Sums (RAPS) Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Bulanan Perhitungan Debit Total Bulanan dan tahunan

DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN

  A : Luas Daerah (m²)

  3 BF : Aliran Dasar ( m /detik) C : Koefisien Aliran Sungai

  3 DRO : Nilai Total run off (m /detik) KRS : Koefisien Aliran Sungai n : Banyaknya Stasiun Pengamatan Hujan R : Curah Hujan Rerata tahunan (mm)

: Tinggi Hujan Rata-rata Daerah Aliran (mm)

Ṝ P tahunan : Tebal Hujan Tahunan (mm) Q : Tebal Limpasan Tahunan (mm) tahunan

  3 Q : Debit aliran (m /detik)

  3 Q maks : Debit Aliran Maksimal (m /detik)

  3 Q : Debit Aliran Minimal (m /detik) min

V : Kecepatan Aliran (m/detik)

  

INTISARI

Perubahan fungsi DAS merupakan masalah penting yang dialami oleh

wilayah sungai, hal ini ditunjukan dengan memburuknya kondisi tata air,

meluasnya lahan kritis, tingginya laju erosi dan sedimentasi serta besarnya

fluktuasi debit air musim hujan dan kemarau. Untuk itu segala bentuk perlakuan

pada suatu wilayah DAS harus memperhatikan aspek kelestarian alam dan

lingkungan. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitiandi kawasan Daerah Aliran

Sungai (DAS) Babak Kabupaten Lombok Barat dengan judul “Analisis Koefisien

Aliran Dan Koefisien Regim SungaiSebagaiParameter Penilaian Kekritisan DAS

(Studi Kasus .

  DAS Babak)”. Koefisien Regim Sungai(KRS) adalah perbandingan antara debit maksimum (Q ) dengan debit minimum (Q ) dalam suatu DAS. Data Q maks min maks

dan Q min diperoleh dari nilai rata-rata debit harian (Q) dari hasil pengamatan

SPAS (Stasiun Pengamat Aliran Sungai) di DAS/SubDAS yang dipantau.

  

Sedangkan Koefisien aliran(C)adalah bilangan yang menunjukan perbandingan

antara besarnya air limpasan terhadap besarnya curah hujan.Tebal limpasan (Q)

  3

diperoleh dari volume debit (Q, dalam satuan m ) dari hasil pengamatan SPAS di

  2 DAS/Sub DAS selama satu tahun dibagi dengan luas DAS/Sub DAS (ha atau m ) yang kemudian dikonversi ke satuan mm.

  Nilai Koefisien Regim Sungai (KRS) selama 15 tahun mulai dari tahun

2001 sampai dengan tahun 2015 bervariasi, yaitu berkisar antara 2.09 sampai

dengan 23.36 dan keadaan ektrim terjadi pada tahun 2007 dan 2011 dengan nilai

KRS melebihi 20.Sedangkan Nilai Koefisien Aliran Sungai (C) selama 15 tahun

mulai dari tahun 2001 sampai dengan tahun 2015 bervariasi, yaitu berkisar antara

0.02 sampai dengan 0.70 dimana keadaan ekstrim terjadi pada tahun 2007 dan

2013 dengan nilai C melebihi 0.5.

  Kata Kunci .Koefisien Aliran Sungai, Koefisien Regim Sungai, Kekritisan DAS,

  

ABSTRACT

Changes watershed functions is an important issue faced by the basin, this

is indicated by the deteriorating condition of the water system, widespread critical

lands, the high rate of erosion and sedimentation as well as fluctuations in water

flow dry and rainy season. For that all forms of treatment in a river basin should

pay attention to the conservation of nature and environmental aspects. Therefore it

is necessary to do research in the area of the Watershed (DAS) Round West

Lombok district with the title "Analysis of Flow Coefficient and Regime of River

Coefficientwatershed As Criticality Assessment Parameters (Case Study :Babak

Watershed)".

  The Regime of River Coefficient (KRS) is the comparison between the maximum discharge (Q ) with a minimum flow (Q ) in a watershed. Q maks min maks

and Q min Data obtained from the average value of daily discharge (Q) from

observations of SPAS (Watershed Monitoring Station) in DAS / SubDAS

monitored. While the flow coefficient(C) is a number that shows the ratio between

the amount of water runoff to the amount of rainfall. Thick runoff (Q) obtained

  3

from the discharge volume (Q, in units of m ) of observation SPAS watershed /

sub-watershed during the year divided by the area of watershed / sub-watershed

  2 (ha or m ) which is then converted to units of mm.

  Value Regime of River Coefficient (KRS) for 15 years from 2001 to 2015

varied, there is between 2.99 until 23.36 and the state of extreme occurred in 2007

and 2011 with a value exceeding 20. While Flow Coefficient value (C) for 15

years from 2001 to 2015 varied, there is between 0.02 until 0.70 and there is

extreme circumstances in 2007 and 2013 with a value of C exceeds 0.5.

  

Keywords. Flow coefficient, Regime of River Coefficient, Criticality DAS, River

of Babak.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Daerah aliran sungai yang disingkat DAS adalahsuatuwilayahdaratan yang merupakansatukesatuandengansungaidananak-anaksungainya, yang berfungsi menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curahhujankedanauataukelautsecaraalami, yang batas di daratmerupakanpemisahtopografisdanbatas di lautsampaidengandaerahperairan yang masihterpengaruhaktivitas daratan(BWS NTB1, 2015).

  Salah satu DAS penyusun Wilayah Sungai (WS) Lombok adalah DAS Babak yang merupakan DAS ultilitastinggi.Luas Daerah Sungai Babak

  2 259,17km denganpanjang sungai 54,89 km. Elevasitertinggi DAS beradapada ketinggian +2.732 m.d.p.l. di GunungTimarukdanelevasiterendahpadaketinggian

• 4 m.d.p.l. Sungai Babak di bagianhuluberadapada elevasi +2.575 m.d.p.l. denganpanjangsungaibagian hulu 27,62 km dankemiringan 0,0867. Dibagiantengahsungaiberadapadaelevasi +175 m.d.p.l. dengan panjang 17,99 km dan kemiringan 0,0091. Sedangkan di bagianhilirberadapadaelevasi +12,5 m.d.p.ldengan panjang 9,29 km dankemiringanhilir 0,0013(BWS NTB1, tahun 2015).

  Pendayagunaan sumber daya alam di DAS inisangat komplek, meliputi sumber air PDAM, Jaringan Interkoneksi (HLD) dengan beberapa bendung irigasidanembung. Selainitu tepat di muara sungai BabakterdapatPembangkitListrikTenagaUap (PLTU) Lombok(BWS NTB1, 2015).

  Selainpemanfatansungai yang sudahmultigunatersebut, di sisi lain keberadaan sungai Babakmembawadampak negatif berupabanjir di merata di seluruh WS Lombok, sehingga mengakibatkan banjir besar di beberapa desa yang dilewati oleh aliran sungai Babak, selain itu banjir juga merusak beberapa prasarana sungai, diantaranya adalah bangunan perkuatan tebing dan tanggul banjir. Kejadian banjir ini dapat menunjukkan indikasi adanya kerusakan fisik pada DAS karena air hujan yang jatuh tidak sepenuhnya terinfiltrasi dengan baik menjadi air tanah. Selain itu, dengan kejadian ini juga diperkirakan menunjukkan nilai Koefisien Aliran Sungai (C) yang tinggi karena besar kecilnya debit yang dipakai dalam perhitungannya tergantung pada kondisi fisik DAS (Sasaqgagah14.wordpress.com, 2016).

  Kemudian saat musim kemarau juga terjadi pengurangan debit sungai yang signifikan, sehingga banyak lahan-lahan pertanian dan juga prasarana lainnya tidak bisa memanfaatkan aliran sungai Babak dengan baik dan sebagaimana mestinya. Nilai Koefisien Regim Sungai (KRS) bergantung pada besar kecilnya debit terendah suatu DAS pada tiap tahunnya karena nilai debit terendah tersebut merupakan faktor yang mengindikasikan kemampuan suatu DAS dalam menginfiltrasi air hujan yang jatuh kedalam tanah yang nantinya akan menjadi base flow pada sungai saat musim kemarau (Sasaqgagah14.wordpress.com, 2016).

  Berdasarkanpermasalahantersebut, makadiperlukaninformasimengenai kriteria kekritisan DAS Babakdengantujuanuntuk keperluan monitoring demi sungai yang berkelanjutansesuaiamanatPeraturanPemerintahRepublik Indonesia Nomor

  8 tahun 2011.Peraturaninimengaturtentangsungai, antara lain mengenairuangsungai, pengelolaansungai, perizinan, sistem informasi, danpemberdayaanmasyarakat.

1.2 RumusanMasalah 1.

  Berapakahnilai Koefisien Regim Sungai (KRS) pada DAS Babak?

1.3 BatasanMasalah

  Untukmenghindaritidak fokusnya penelitianinipada topik utamapenelitian, makaperludibuatkanbatasanmasalah, yaitu:

  1. Penelitianinidilakukan pada DAS Babak dengan daerah tangkapan AWLR Keru, Lombok Barat.

  2. Menggunakan debit observasi AWLR Keru,Lombok Barat.

  3. Menggunakan data Stasiun Curah Hujan ARR Perian, ARR Jurang Sate, dan ARR Sesaot.

  4. Penilaian kekritisan DAS mengacu pada Peraturan Direktur Jenderal RLPS (Rehabilitasi lahan dan perhutanan sosial) tentang “Pedoman Monitoring dan Evaluasi Daerah AliranSungai

  ”dan Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia tahun 2014 tentang “Kriteria Penetapan Klasifikasi Daerah Aliran Sungai”.

1.4 Tujuan Studi Penelitian

  Adapuntujuandaripenelitianiniadalah : 1.

  Untuk mengetahui nilai dan kriteria berdasarkan Koefisien Regim Sungai (KRS) pada DAS Babak.

  2. Untuk mengetahui nilai dan kriteria berdasarkan Koefisien Aliran Sungai (C) pada DAS Babak.

  3. Untuk mengetahui kriteria kekritisan DAS Babak dalam 15 tahun terakhir menurut nilai Koefisien Regim Sungai (KRS) dan Koefisien Aliran Sungai (C).

1.5 Manfaat Studi Penelitian

  Adapunmanfaatdaripenelitianiniadalah: 1.

  Memberikaninformasitentang kriteria kekritisanpada DAS Babak.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

  Lalu Sigar Canggih Ranesa bersama dua dosen dari Universitas Brawijaya Malang (2010), melakukan analisis rasionalisasi jaringan pos hujan untuk kalibrasi hidrograf pada DAS Babak. Dalam penelitiannya, Lalu Sigar dkk. menggunakan beberapa metode diantaranya mengevaluasi jaringan stasiun dengan tujuan untuk meninjau stasiun hujan dengan data yang sama atau homogen. Selain itu peneliti juga menganilis jaringan stasiun hujan rekomendasi. Pada tahap ini peneliti menggunakan Metode Kagan-Rodda dan Metode Krigingyang tujuannya sendiri untuk mendapatkan jumlah dan penempatan stasiun yang efektif pada DAS Babak.

  Hasil yang didapatkan pada penelitian tersebut menunjukkan bahwa pada tahap pengevaluasian terdapat stasiun hujan yang homogen dan tidak memenuhi syarat dari WMO (Word Meteorogical Organization), sedangkan pada tahap analisis jaringan hujan rekomendasi menunjukkan bahwa pada Metode Kagan-

Rodda mendapatkan 2 stasiun dan Metode Kriging mendapatkan 3 stasiun.

  Ismail (2010) Mahasiswa Fakultas Pertanian Universitas Mataram dalam tugas akhirnya yang berjudul “Penilaian Tingkat Kerusakan Daerah Aliran Sungai pada Sub- sub DAS Karang Mungut” menggunakan parameter Koefisien Regim Sungai (KRS) dan Koefisien Aliran Sungai (C). Hasil penelitiannya dengan parameter tersebut menunjukkan bahwa DAS Karang Mungut masuk dalam kriteria “Sedang” yang artinya tingkat pemeliharaan dan pengelolaannya tidak berat serta ekonomis.

  Organisasi Sasaq Gagah (2016) yang berfokus pada kegiatan pelestarian sumber daya alam menyatakan daerah tangkapan air DAS Babak selama kurun

2.2 Landasan Teori

2.2.1 DAS (Daerah Aliran Sungai)

  Daerah aliran sungai (DAS) adalah daerah yang dibatasi oleh punggung- punggung gunung/pegunungan dimana air hujan yang jatuh di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai utama pada suatu titik/stasiun yang ditinjau. Wilayah daratan tersebut dinamakan daerah tangkapan air (DTA atau catchment area

  ) yang merupakan suatu ekosistem dengan unsur utamanya yang terdiri atas sumber daya alam (tanah, air dan vegetasi) dan sumber daya manusia sebagai pemanfaat sumber daya alam (Triatmodjo, 2008).

  Aliran DAS adalah satu kesatuan yang dimulai dari hulu, tengah ke hilir. Hulu sungai/DAS adalah bagian alur sungai yang terdekat dengan titik tertinggi dari alur sungai. Secara biogeofisik, bagian hulu dicirikan dengan merupakan daerah konservasi, mempunyai kerapatan drainase lebih tinggi, merupakan daerah dengan kemiringan lereng besar (lebih besar dari 15%), bukan merupakan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh pola drainase dan jenis vegetasi umumnya berupa tegakan hutanserta memiliki nilai debit relatif kecil, alur sungai relatif sempit dan ukuran material/sedimen relatif besar (Asdak, 2010).

  Menurut Asdak (2010), bagian tengah DAS memiliki karakteristik diantara hulu dan hilir, dengan kata lain bagian tengah merupakan daerah transisi dari hulu dan hilir dengan nilai kelerengan umumnya antara 8-15 %. Sedangkan bagian hilir memiliki ciri merupakan daerah pemanfaatan, kerapatan drainase lebih kecil, merupakan daerah dengan kemiringan lereng kecil (kurang dari 8%), pada beberapa tempat merupakan daerah banjir (genangan), pengaturan pemakaian air ditentukan oleh bangunan irigasi, dan jenis vegetasi didominasi tanaman pertanian kecuali daerah estuaria yang didominasi hutan bakau/gambut, serta memiliki nilai debit relatif besar, sungai relatif lebar dan ukuran material halus.

2.2.2 Siklus Hidrologi

  Daerah aliran sungai sebagai ekosistem alami terjadi proses-proses biofisik hidrologis di dalamnya, dimana proses-proses tersebut merupakan bagian dari suatu siklus hidrologi (lihat Gambar 2.2).

Gambar 2.2 Siklus Hidrologi (Sumber : Bebasbanjir.wordpress.com) biasa disebut sebagai intersepsi, air hujan yang jatuh ke permukaan bumi menjadi

aliran permukaan dan air tanah lalu mengalir ke laut dan menguap kembali.

  Pemanasan sinar matahari akan menyebabkan penguapan air yang berada di lautan ataupun di daratan. Air yang menguap dari daratan dan lautan akan berubah menjadi awan dan kemudian mengembun dan jatuh sebagai hujan ataupun salju ke permukaan tanah dan lautan. Sebagian air sebelum jatuh ke permukaan tanah atau lautan segera menguap kembali, sebagian air jatuh akan tertahan oleh tumbuhan, sebagian menguap dan sebagian mengalir terus hingga tiba di permukaan tanah.

  Air hujan yang jatuh ke daratan, sebagian mengalir sebagai air permukaan (sungai, danau dan genangan air), sebagian meresap ke dalam tanah sebagai air tanah yang mengisi rongga dan pori lapisan tanah/batuan mengalir menuju ke laut/danau atau muncul di permukaan sebagai mata air, dan sebagian lagi menguap langsung ataupun melalui tumbuhan (intersepsi dan transpirasi). Pada kondisi tertentu air tanah dapat tertahan dan tersimpan membentuk waduk air tanah.

  Sirkulasi air terjadi secara terus-menerus mulai dari penguapan, presipitasi dan jatuh sebagai hujan, mengalir di daratan melalui sungai, air tanah, terus ke laut, dan begitu seterusnya. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.

2.2.3 Air Limpasan

  Air larian (surface runoff)adalah bagian dari curah hujan yang mengalir di atas permukaan tanah menuju ke sungai, danau, dan lautan. Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah ada yang langsung masuk ke dalam tanah atau disebut

  

yang lebih rendah. Kedua fenomena aliran air permukaan di atas disebut air

limpasan. Sebelum air dapat mengalir di atas permukaan tanah, curah hujan

terlebih dahulu harus terlebih dahulu harus memenuhi keperluan air untuk

evaporasi, intersepsi, infiltrasi, dan berbagai bentuk cekungan tanah (surface

detentions) dan bentuk penampung lainnya.

  Air larian ini berlangsung ketika jumlah curah hujan melampaui laju

infiltrasi air ke dalam tanah. Ada bagian air larian yang berlangsung agak cepat

untuk selanjutnya membentuk aliran debit (Gambar 2.3).

  Debit tahunan yaitu aliran air sungai sepanjang tahun tampaknya mendapat

sumber air dari air tanah (aliran air D pada gambar 2.3). Aliran air yang

memberikan sumbangan paling cepat terhadap pembentukan debit adalah air

hujan yang jatuh langsung di atas permukaan saluran air atau dikenal sebagai

intersepsi saluran (channel interception). Intersepsi ini yang pertama kali

menaikkan hidrograf aliran dan berhenti segera setelah hujan berakhir. Air larian

merupakan aliran air di atas permukaan tanah yang terjadi karena laju curah hujan

melampaui laju infiltrasi (aliran air B) dan aliran mejadi pembentuk aliran air

tercepat kedua setelah intersepsi aliran A.

  Aliran air bawah tanah permukaan (subsurface flow) adalah bagian dari

curah hujan yang terinfiltrasi ke dalam tanah, kemudian mengalir dan bergabung

dengan aliran debit. Aliran air bawah permukaan C merupakan penyumbang debit

yang cukup besar di daerah perhutanan.

  Gabungan dari aliran air A, B, dan C dikenal sebagai debit aliran (storm

flow). Storm flow ini menjadi komponen hidrograf yang paling diperhatikan dalam

analisis banjir, terutama dalam kaitannya dengan karakteristik DAS.

  Pada kebanyakan studi hidrograf, tidak lazim memisahkan masing-masing

komponen pembentuk stormflow seperti di atas. Melainkan, analisis dilaksanakan

dengan cara memisahkan aliran air cepat (quick flow) dari aliran air lambat

  Gambar 2.3Macam-macaam aliran air dalam suatu DAS dan bentuk hidrograf yang dihasilkan (Sumber : Bebasbanjir.wordpress.com)

2.2.4 Faktor-faktor Penentu Air Limpasan

  Faktor-faktor yang mempengaruhi air larian dapat dikelompokkan menjadi faktor-faktor yang berhubungan dengan iklim, terutama curah hujan dan yang berhubungan dengan karakteristik DAS. Lama waktu hujan, intensitas, dan penyebaran hujan mempengaruhi laju dan volume air larian. Hujan dengan waktu yang singkat tidak banyak menghasilkan air limpasan. Pada hujan dengan intensitas yang sama dan dengan waktu yang lebih lama, akan menghasilkan air larian yang lebih besar.

  Intensitas hujan akan mempengaruhi laju dan volume air limpasan. Pada hujan dengan intensitas tinggi, kapasitas infiltrasi akan terlampaui dengan beda kerusakan struktur permukaan tanah (pemadatan) yang ditimbulkan oleh tenaga kinetis hujan dan air larian yang dihasilkannya.

  Laju air dan volume terbesar akan terjadi ketika seluruh DAS tersebut ikut berperan. Dengan kata lain, hujan turun merata di seluruh wilayah DAS yang bersangkutan. Semakin besar ukuran DAS, maka semakin besar air limpasan dan volume air limpasan.

  Luas, kemiringan lereng, bentuk dan kerapatan drainase DAS diyakini juga berperan penting terhadap laju dan volume air limpasan yang dalam hal ini berkaitan dengan hidrograf aliran yang dihasilkannya (Asdak, 2010).

2.2.5 Curah Hujan

  Hujan berasal dari uap air di atmosfer, sehingga bentuk dan jumlahnya di pengaruhi oleh faktor klimatologi seperti angin, temperatur dan tekanan atmosfer. Uap air tersebut akan naik ke atmosfer sehingga mendingin dan terjadi kondensasi menjadi butir-butir air dan kristal-kristal es yang akhirnya jatuh sebagai hujan (Triatmodjo, 2008).

  Jumlah air yang jatuh di permukaan bumi dapat di ukur dengan menggunakan alat penakar hujan. Distribusi hujan dalam ruang dapat diketahui dengan mengukur hujan di beberapa lokasi pada daerah yang ditinjau, sedangkan distribusi waktu dapat diketahui dengan mengukur hujan sepanjang waktu (Triatmodjo, 2008).

  Jumlah hujan yang jatuh di permukaan bumi dinyatakan dalam kedalaman air (biasanya mm), yang dianggap terdistribusi secara merata pada seluruh daerah tangkapan air. Intensitas hujan adalah jumlah curah hujan dalam suatu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam mm/jam, mm/hari, mm/minggu mm/bulan, mm/tahun, dan sebagainya, yang berturut turut sering disebut hujan jam-jaman, harian, mingguan, bulanan, tahunan, dan sebagainya (Triatmodjo,

  

suatu daerah terdapat lebih dari satu stasiun pengukuran yang ditempatkan secara

terpencar, hujan yang tercatat di masing-masing stasiun dapat tidak sama. Dalam

analisis hidrologi sering diperlukan untuk menentukan hujan rerata pada daerah

tersebut, yang dapat dilakukan dengan tiga metode yaitu metode rerata Aritmatik

(Aljabar), Polygon Thiessen, Isohyet.

  1. Metode Rerata Aritmatik (Aljabar) Metode ini paling sederhana untuk menghitung hujan rerata pada suatu

daerah. Pengukuran yang dilakukan di beberapa stasiun dalam waktu yang

bersamaan dijumlahkan dan kemudian dibagi dengan jumlah stasiun. Stasiun

hujan yang digunakan dalam hitungan biasanya adalah yang berada dalam DAS

yang masih berdekatan juga bisa diperhitungkan (Triatmodjo, 2008). Metode Aljabar memberikan hasil yang baik apabila:

• Stasiun hujan tersebar secara merata di DAS • Distribusi hujan relatif merata pada seluruh DAS.

  1+ 2+ 3+⋯+ (2-1)

  = Dengan:

R = Hujan rerata kawasan (mm)

  

P + P + P +...+P n = Hujan pada stasiun 1,2,....n

  1

  2

  3 n = Jumlah stasiun yang digunakan 2.

  Metode Polygon Thiessen Metode ini memperhitungkan bobot dari masing-masing stasiun yang

mewakili luasan di sekitarnya. Pada suatu luasan di dalam DAS dianggap bahwa

hujan adalah sama dengan yang terjadi pada stasiun yang terdekat, sehingga hujan stasiun hujan. Hitungan curah hujan rata-rata dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari tiap stasiun (Triatmodjo, 2008).

  A p +A p +A p +A + p

  1

  1

  2 3 n p=

  2 3 n …..……

  (2-2) A +A +A +A +

  1

  2 3 n …..…… Dengan : p = Besar curah hujan rerata daerah mm

  P 1 , P 2 , . . . . P n = Hujan pada stasiun 1,2,3, . . . ., n A , A , . . . A 1 2 n = Luas daerah yang mewakili stasiun 1,2,3, . . . , n 3.

  Metode Isohyet Isohyet adalah garis yang menghubungkan titik-titik dengan kedalaman hujan yang sama. Pada metode Isohyet, dianggap bahwa hujan pada suatu daerah di antara dua garis Isohyet adalah merata dan sama dengan nilai rata-rata dari kedua garis Isohyet tersebut (Triatmodjo, 2008).

  I1+I2 I2+I3 In+In+1 A +A +A + _{1 2 n 2 2} …..…… ₂ p=

  (2-3) _{1 2 …..…… n} + A +A +A Dengan : p

  =Besar curah hujan rerata daerah mm

  2 A ,A , …,A =Luas bagian-bagian antara garis-garis isohyet (km )

  1 2 n

  I I =Besar curah hujan rata ,A ,..A

  1 … n – rata pada bagianA

  1 2 n

2.2.5.1 Uji konsistensi data hujan

  Data yang diperoleh dari stasiun hujan perlu diuji karena ada kemungkinan data tidak panggah akibat alat pernah rusak, alat pernah berpindah tempat, lokasi alat terganggu atau data tidak sah. Uji kepanggahan dalam penelitian ini dilakukan

  

stasiun itu sendiri dengan mendeteksi pergeseran nilai rata-rata (mean).

BilaQ/ yang didapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidance

level yang sesuai, maka data dapat dinyatakan panggah. Uji kepanggahan dapat

dilakukan dengan menggunakan persamaan-persamaan berikut (Sri Harto, 1993):

  ∗ = , D (2-4) engan k = 1, 2, 3, …,n

  −

• ∗

  = 0 (2-5)

  ∗ ∗∗

  = , D (2-6) engan k = 1, 2, 3, …, n ₂

  2 =

  ( − )

  (2-7) =1

  Dengan : = Data hujan ke-i = Data hujan, rerata-i

  ∗ ∗∗ , , = Nilai statistik n = Jumlah data hujan Untuk uji kepanggahan digunakan cara statistik:

  ∗∗ Nilai statistik Q :

  (2-8) = max ≤ ≤

  Nilai statistik R (Range) : ∗∗ ∗∗

  (2-9) = max − min ≤ ≤ ≤ ≤

  Dengan : Q = Nilai statistik,

  /

Dengan melihat nilai statistik di atas maka dapat dicari nilai

dan /

  / / . Hasil yang didapat dibandingkan dengan nilai syarat dan syarat.

  Tabel 2.1 Nilai kritis yang diijinkan untuk metode RAPS

  (Sumber : Sri Harto, 1993)

2.2.6 Debit Aliran Sungai

  Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per waktu. Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai 3 (DAS). Satuan debit yang digunakan adalah meter kubir per detik (m /detik).

  Debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai persatuan waktu (Asdak, 2010).

  Menurut Triatmodjo (2008) debit aliran sungaiadalah jumlah air yang mengalir melalui tampang lintang sungai tiap satu satuan waktu, yang biasanya

  3 dinyatakan dalam meter kubik per detik (m /detik). Debit sungai dengan distribusinya dalam ruang dan waktu, merupakan informasi penting yang diperlukan dalam perencanaan bangunan air dan pemanfaatan sumber daya air.

  Mengingat bahwa debit aliran sungai bervariasi dari waktu ke waktu, maka diperlukan data pengamatan debit dalam waktu panjang.Debit di suatu lokasi di sungai dapat diperkirakan dengan cara berikut:

  Pengukuran debit di lapangan dapat dilakukan dengan membuat stasiun pengamatan atau dengan mengukur debit di bangunan air seperti bendung dan peluap.Pengukuran debit dilakukan dengan menggunakan alat Automatic Water Level Recorder (AWLR).

2.2.6.1 AWLR (Automatic Water Level Recorder)

  Automatic Water Level Recorder (AWLR) adalah alat untuk mengukur tingggi muka air pada sungai, danau, ataupun aliranirigasi. AWLR merupakan alat pengganti sistem pengukuran tinggi air konvensional dimana perekaman data masih dilakukan secara manual hingga sistem penyimpananya tidak akurat.Hasil pengukurannya berupa grafik hubungan antara tinggi muka air dengan waktu atau disebut hidrograf.Perekam tinggi muka air atau AWLR terdiri dari sistem puli, pelampung, pemberat, sensor, dan media penyimpanan data.

Gambar 2.4 Automatic Water Level Recorder (AWLR) (Sumber : Wikimapia.org)

  Penempatan AWLR harus lebih memperhatikan keamanan dan kedudukan

  

pencatatan secara manual dengan papan duga sehingga usaha dan biaya yang

dikeluarkan terbuang percuma.