PERENCANAAN TUBUH EMBUNG GADDING KECAMATAN MANDING, KABUPATEN SUMENEP.

PERENCANAAN TUBUH EMBUNG GADDING
KECAMATAN MANDING, KABUPATEN SUMENEP

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana (S-1)
Jurusan Teknik Sipil

Diajukan Oleh :
GATOT SUHARTANTO
0553010027

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
JAWA TIMUR
2010

PERENCANAAN TUBUH EMBUNG GADDING
KECAMATAN MANDING, KABUPATEN SUMENEP

TUGAS AKHIR

Diajukan Oleh :
GATOT SUHARTANTO
0553010027

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
JAWA TIMUR
2010

LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN TUBUH EMBUNG GADDING
KECAMATAN MANDING, KABUPATEN SUMENEP
Disusun Oleh :

GATOT SUHARTANTO
0553010027

Telah diuji, dipertahankan, dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
Pada Hari Selasa, 08 Juni 2010
Pembimbing :
1. Pembimbing I,

Tim Penguji :
1. Penguji I,

Novie Handajani, ST, MT
NPT. 3 6711 95 0037 1

Ir. Minarni Nur Trilita, MT
NIP . 030 227 927

2. Pembimbing II,

2. Penguji II,

Iwan Wahjudijanto, ST
NPT. 3 7102 99 0168 1

Ir. Sumadiman , MT
NIP . 110 033 285
3. Penguji III,

Donny Hary Agustiawan, ST
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur

Dr. Ir. Edi Mulyadi, SU
NIP. 19551231 198503 1 00 2

KATA PENGANTAR
Dengan segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
Karunia-Nya sehingga tugas akhir dengan judul ”Perencanaan Tubuh Embung
Gadding Kecamatan Manding Kabupaten Sumenep” ini dapat terselesaikan dengan
baik. Tugas akhir ini disusun guna memenuhi salah satu syarat akademis bagi mahasiswa

strata 1 diprogram studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN
”Veteran” Jawa Timur.
Dengan segala keterbatasan yang dimiliki oleh penyusun, maka hasil dari laporan
tugas akhir ini tentunya masih jauh dari kesempurnaan. Walaupun demikian penyusun
telah berusaha semaksimal mungkin untuk mencapai hasil yang terbaik. Untuk itu
penyusun mengharapkan adanya saran dan kritik demi menyempurnakan tugas akhir ini.
Pada kesempatan ini pula penyusun menguapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada yang terhormat :
1. Bapak Dr. Ir. Edi Mulyadi, SU selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
UPN ”Veteran” Jawa Timur.
2. Ibu Ir. Wahyu Kartini, MT selaku ketua Program Studi Teknik Sipil UPN ”Veteran”
Jawa Timur, dan Dosen Wali yang telah membimbing penyusun selama proses
perkuliahan.
3. Ibu Novie Handajani, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Utama yang senantiasa
memberikan arahan dan dukungan serta motivasi dan waktuyang telah diberikan
kepada penyusun selama pembuatan tugas akhir ini.

i

4. Bapak Iwan Wahjudijanto, ST selaku Dosen Pembimbing kedua terimakasih atas
waktu dan bimbingan yang telah diberikan demi terselesaikannya tugas akhir ini.

5. Alm. Ibuku yang menjadi inspirator untuk penyelesaian tugas akhir ini.
6. Kedua Orang Tuaku Bapak dan mbak Ratik, kakakku, bpk Roupek dan Yuliniar
Pratiwi telah banyak memberikan dukungan lahir dan batin, material, spiritual, dan
moral selama pegerjaan Tugas Akhir ini.
7. Sobat Anggrek, Boxy (Team Gadding), Semua teman-temanku Artis-05, Trio Hidro
(Aq, mas Dedik dan mas Ngahadi) dan pak Febru yang telah memberikan dukungan
kepada penyusun, serta seluruh teman-teman dan Alumni - Alumni Program Studi
Teknik Sipil yang tidak dapat penyusun sebutkan satu-persatu yang telah memberikan
semangat dan doa sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan
baik.
8. Seluruh Dosen dan staf Pengajar, yang telah banyak memberikan pengetahuan dan
membantu selama proses perkuliahan.
9. Bapak Wahyu (Balai Besar Wilayah Sungai Brantas) yang telah memberikan data –
data untuk penyusunan tugas akhir ini.
10. KJPP WAHYUDI UTOMO dan samua staf yang telah menberikan kepercayaannya
sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini
11. Seluruh rekan-rekan dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan
tugas akhir ini.

ii

Semoga segala bantuan dan budi baik yang telah diberikan kepada penyusun
mendapat balasan dari Tuhan Yang Maha Kuasa. Penyusun berharap tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi semua pembaca.
Surabaya, Juni 2010

Penyusun

iii

DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................

i

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

ii

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

vi

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

ix

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

1

1.1 Latar Belakang .........................................................................

1

1.2

Perumusan Masalah...................................................................

2

1.3

Maksud dan Tujuan ..................................................................

2

1.4

Batasan Masalah .......................................................................

3

1.5

Lokasi Studi...............................................................................

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................

5

2.1

Analisa Hidrologi ......................................................................

5

2.1.1 Analisa Curah Hujan Rata-Rata Daerah Aliran.................

5

2.1.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan ........................................

7

2.1.3 Uji Konsistensi Data .........................................................

15

2.1.4 Pemeriksaan Kesesuaian Distribusi Frekuensi ...............

16

2.1.5 Distribusi Curah Hujan Efektif Jam – Jaman ................ .

19

2.1.6 Koefisien Pengaliran .......................................................... 20
2.1.7 Hujan Netto ........................................................................ 22
2.1.8 Hidrograf Satuan................................................................
v

23

2.2

Analisa Kapasitas Tampungan .... .............................................

26

2.3

Kapasitas Pengaliran Melalui Pelimpah ...................................

27

2.4

Analisa Perencanaan Bangunan Embung .................................

32

2.4.1 Tipe Embung.................................................................. .

32

Penentuan Dimensi Tubuh Embung .........................................

34

2.5.1 Tinggi Jagaan.................................................... ..............

34

2.5.2 Lebar Puncak Embung....................................................

38

2.5.3 Penurunan Tubuh Embung.............................................. .

38

2.5.4 Penentuan Lebar Main Dam............................................ .

39

2.5.5 Analisa Kegempaan......................................................... .

39

2.5.6 Kemiringan Lereng Tubuh Embung..................................

40

Perencanaan Pelindung Tubuh Embung ( Protection Zone ) ....

41

2.6.1 Kriteria Pelindung Tubuh Embung (Geotekstil) .............

42

Stabilitas Embung Terhadap Aliran Filtrasi..............................

42

2.7.1 Analisa Formasi Garis Depresi Pada Embung ................

43

2.7.2 Kapasitas Aliran Filtrasi..................................................

46

2.7.3 Gejala Sufosi dan Sembulan............................................

47

Stabilitas Tubuh Embung ..........................................................

48

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN .............................................

52

2.5

2.6

2.7

2.8

3.1

Data Topografi .........................................................................

52

3.2

Data Hidrologi ..........................................................................

52

3.3

Data Geologi dan Mekanika Tanah ..........................................

54

vi

3.3.1 Pemetaan Geologi............................................................

54

3.32. Data Tanah.......................................................................

55

Flow Chart................................................................................

56

BAB IV PERENCANAAN EMBUNG ........................................................

57

3.4

4.1

Analisa Hidrologi .....................................................................

57

4.1.1 Analisa Curah Hujan Harian Maksimum ........................

57

4.2 Perhitungan Curah Hujan Rata –Rata Daerah ..........................

59

4.2.1 Metode Distribusi Normal................................................

59

4.2.2 Metode Distribusi Gumbel ...............................................

61

4.2.3 Metode Log Pearson Type III ..........................................

63

Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi ........................................

67

4.3.1 Metode Smirnov Kolmogorov..........................................

67

4.3.2 Metode Chi Kuadrat .........................................................

68

Hujan Efektif ............................................................................

71

4.5 Perhitungan Debit Banjir Nakayasu .........................................

74

4.6

Analisa Kapasitas Tampungan .................................................

88

4.7

Kapasitas Pengaliran Melalui Pelimpah ...................................

91

4.8

Penentuan Perhitungan Flood Routing .....................................

95

4.9

Perencanaan Teknis Embung ...................................................

104

4.9.1 Pemiliha Tipe Embung Utama .........................................

104

4.9.2 Penentuan Elevasi – Elevasi Rencana ..............................

104

4.9.3 Perhitungan Dimensi Tubuh Embung ..............................

105

4.3

4.4

vii

4.9.4 Analisa Gempa .................................................................

111

4.9.5 Bahan Timbunan Tubuh Embung ....................................

112

4.10 Perhitungan Stabilitas Tubuh Embung......................................

112

4.10.1 Stabilitas Tubuh Embung Terhadap Alian Filtrasi.........

112

4.10.2 Penentuan Garis Depresi ................................................

112

4.10.3 Perhitungan Kapasitas Aliran Filtrasi.............................

117

4.10.4 Stabilitas Terhadap Gejala Sofusi (Piping) ....................

120

4.11 Analisa Stabilitas Lereng Tubuh Embung.................................

122

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

132

5.1

Kesimpulan ...............................................................................

132

5.2

Saran .........................................................................................

133

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Variable Reduksi Gauss......................................................

9

Tabel 2.2 Hubungan Reduced Standart Deviasion Sn dan Yn Dengan
Besarnya Sample n......................................................................

10

Tabel 2.3 Harga “Reduced Variate” ( It ) pada cara gumbel .......................

11

Tabel 2.4 Harga G Pada Distribusi Log Pearson III (Untuk Cs Positif)......

13

Tabel 2.5 Harga G Pada Distribusi Log Pearson III (Untuk Cs Negatif ) ...

14

Tabel 2.6 Nilai Delta Kritis (d cr ) Untuk Uji Smirnov-Kolmogorov............

17

Tabel 2.7 Harga Untuk Uji Kai Kuadrat......................................................

19

Tabel 2.8 Angka Koefisien Pengaliran DAS ...............................................

21

Tabel 2.9 Rumus-Rumus Koefisien Limpasan ............................................

22

Tabel 2.10 Tempat Kedudukan Koordinat Lingkaran Kritis .........................

51

Tabel 3.1 Jenis dan Volume Pengerjaan ......................................................

55

Tabel 4.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-Rata Stasiun Manding ...............

57

Tabel 4.2 Perhitungan Curah Hujan Rata-Rata Satasiun Batuputih ...........

58

Tabel 4.3 Curah Hujan Harian Maksimum Embung Gadding ....................

58

Tabel 4.4 Perhitungan Frekuensi Curah Hujan Rata – Rata ........................

59

Tabel 4.5 Perhitungan Frekuensi Curah Hujan............................................

63

Tabel 4.6 Nilai K Sebaran Person III Untuk Cs < 0 ....................................

65

Tabel 4.7 Perhitungan Hujan Rencana Dengan Metode Log Person Type III 66
Tabel 4.8 Perhitungan Uji Kesesuaian Distribusi Secara Horizontal Dengan
Metode Smirnov Kolmogorov .....................................................

ix

67

Tabel 4.9 Uji Distribusi Chi Kuadrat ..........................................................

68

Tabel 4.10 Perhitungan Curah Hujan Efektif ................................................

71

Tabel 4.11 Distribusi Hujan Efektif Setiap Jam ...........................................

73

Tabel 4.12 Perdamaan Lengkung Hidrograf Nakayasu...............................

76

Tabel 4.13 Ordinat HSS Nakayasu Embung Kepuh Rejo ............................

77

Tabel 4.14 Debit Banjir Rencana Metode Nakayasu Untuk Kala Ulang
2 Tahun .......................................................................................

80

Tabel 4.15 Debit Banjir Rencana Metode Nakayasu Untuk Kala Ulang
5 Tahun .......................................................................................

81

Tabel 4.16 Debit Banjir Rencana Metode Nakayasu Untuk Kala Ulang
10 Tahun .....................................................................................

82

Tabel 4.17 Debit Banjir Rencana Metode Nakayasu Untuk Kala Ulang
25 Tahun .....................................................................................

83

Tabel 4.18 Debit Banjir Rencana Metode Nakayasu Untuk Kala Ulang
50 Tahun .....................................................................................

84

Tabel 4.19 Debit Banjir Rencana Metode Nakayasu Untuk Kala Ulang
100 Tahun ...................................................................................

85

Tabel 4.20 Rekapitulasi Debit Banjir Rancangan DAS Gadding ...............

86

Tabel 4.21 Hubungan Antara Elevasi, Luas da Volume Genangan ...........

88

Tabel 4.22 Perhitungan Debit Yang Melimpah di Atas Spillway ................

93

Tabel 4.23 Hubungan Antara Storage, Outflow dan ( S + O/2 . t )...........

97

Tabel 4.24 Perhitungan Flood Routing Untuk Q 100 Tahun...........................

100

Tabel 4.25 Titik – Titik Koordinat Garis Depresi.........................................

114

x

Tabel 4.26 Stabilitas Lereng Hulu Saat Selesai Dibangun ...........................

124

Tabel 4.27 Stabilitas Lereng Hulu Saat HWL ..............................................

127

Tabel 4.28 Stabilitas Lereng Hilir Saat Selesai Dibangun............................

130

xi

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1

Peta Lokasi Rencana Embung Gadding...................................

4

Gambar 2.1

Kurva Massa Ganda ................................................................

16

Gambar 2.2

Bentuk Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu ...........................

25

Gambar 2.3

Grafik Lengkung Kapasitas .....................................................

26

Gambar 2.4

Klasifikasi Umum Embung Urugan.........................................

33

Gambar 2.5

Grafik Ketinggian Ombak Yang Naik ke Atas Permukaan

Gambar 2.6

Lereng Udik. ............................................................................

36

Garis Depresi Pada Embung Homogen ...................................

42

Gambar 2.7 Garis Depresi Pada Embung Homogen (Sesuai dengan garis
parabola)...................................................................................

43

Gambar 2.8 Beberapa Cara Untuk Memperoleh Harga ”α” Sesuai Dengan
Sudut Bidang Singgungnya (α)...............................................

45

Garis Hubungan Antara Sudut Bidang Singgung  Dengan C

45

Gambar 2.10 Cara Menentukan Besarnya Harga N dan T ............................

50

Gambar 2.11 Skema Perhitungan Dengan Metode Irisan Bidang Luncur......

50

Gambar 4.1 Grafik Uji Kesesuaian Distribusi ..............................................

70

Gambar 4.2

Kurva Unit Hidrograf Banjir Embung Gadding .......................

79

Gambar 4.3

Kurva Unit Hidrograf Banjir Embung Gadding .......................

87

Gambar 4.4

Grafik Lengkung Kapasitas Embung Gadding .........................

90

Gambar 4.5

Grafik Hubungan Antara storage, Outflow dan ( S+O/2.Δt) ....

99

Gambar 4.6

Grafik Penelusuran Banjir Q100th ...............................................

103

Gambar 4.7

Potongan Melintang Tubuh Embung ........................................

110

Gambar 2.9

xii

Gambar 4.8 Formasi Garis Depresi Embung Urugan Homogen ..................

116

Gambar 4.9

119

Jaringan Trayektori Embung Gadding......................................

Gambar 4.10 Stabilitas Bagian Hulu Embung Pada Kondisi Kosong Setelah
Selesai Di Bangun....................................................................

125

Gambar 4.11 Stabilitas Bagian Hulu Embung Pada Kondisi Muka Air Penuh 128
Gambar 4.12 Stabilitas Bagian HilirEmbung Pada Kondisi Kosong Setelah
Selesai Di Bangun....................................................................

xiii

131

ABSTRAK

PERENCANAAN TUBUH EMBUNG GADDING,
KECAMATAN MANDING, KABUPATEN SUMENEP
Oleh :
GATOT SUHARTANTO
0553010027
Embung adalah bangunan air dengan kelengkapan yang dibangun melintang
sungai yang sengaja dibuat untuk meningkatkan taraf muka air atau untuk mendapatkan
tinggi terjun, sehingga air dapat disadap dan dialirkan secara gravitasi ke tempat yang
membutuhkannya.
Dengan dibangunnya Embung Gadding diharapkan dapat memberikan tampungan
yang dapat mengatasi masalah – masalah yang terjadi pada saat musim penghujan
maupun kemarau terutama untuk kebutuhan air irigasi bagi pertanian daerah Gadding.
Untuk proses perencanaan suatu bangunan embung perlu dilakukan beberapa
analisa antara lain : analisa hidrologi dan analisa hidrolika. Sehingga dari analisa tersebut
dapat diketahui besarnya debit yang terdapat pada lokasi, serta dapat diperhitungkan
beberapa dampak yang dapat mengganggu stabilitas pada embung.
Dari hasil analisa diatas Embung Gadding ini didesain dengan tubuh embung tipe
urugan tanah homogen dengan elevasi dasar sungai + 63,05 dan menggunakan Q100 =
10,840 m3/dt. Dari perencanaan didapatkan hasil sebagai berikut : elevasi MOL + 65,85
elevasi NWL + 69,00 elevasi HWL + 69,88. Dimensi tubuh embung dengan panjang
54,23 m, lebar Main Dam 5 m, dan tinggi embung 8,95 m.
Setelah dilakukan analisa stabilitas tubuh embung, ternyata dimensi embung
yang direncanakan aman terhadap gaya – gaya yang timbul oleh adanya aliran filtrasi dan
bahaya longsor.

Kata Kunci : embung, debit banjir rencana ,stabilitas embung

iv

1

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
Embung adalah bangunan air dengan kelengkapan yang dibangun

melintang sungai yang sengaja dibuat untuk meningkatkan taraf muka air atau
untuk mendapatkan tinggi terjun, sehingga sehingga air dapat disadap dan
dialirkan secara gravitasi ke tempat yang membutuhkannya.
Embung Gadding terletak di Kecamatan Manding Kabupaten Sumenep
yang merupakan desa-desa terisolir di sekitar daerah aliran sungai (DAS) yang
belum terjangkau dan belum menikmati akan adanya air baku layak minum,
sehingga masih terjadi kantong-kantong desa tertinggal. Sedangkan kondisi air
permukaan

dan

topografi

dari

daerah

tersebut

pada

umumnya

tidak

memungkinkan untuk dibangun konstruksi bangunan-bangunan pengairan yang
besar.
Mengingat kondisi tersebut, maka perlu direncanakan sebuah embung
tetap yang dilengkapi dengan bangunan pelengkap lainnya sehingga memenuhi
syarat teknis. Sehingga dengan dibangunnya embung tetap ini dapat mengatasi
masalah – masalah yang terjadi.
Tujuan pembangunan Embung Gadding ini adalah untuk memenuhi suplay
air baku sebesar 0,06 m3/dt dan untuk area irigasi seluas 13.000 ha sebesar 8,515
m3/det. Jadi jumlah kebutuhan air untuk wilayah gadding sebesar 8,575 m3/det.

1

2

Lokasi rencana Embung terletak di desa Gadding wilayah Kecamatan
Manding Kabupaten Sumenep. Embung Gadding mempunyai luas DAS 1,67 km2
dengan panjang sungai 1,849 km.
Untuk tipe embung ditentukan dengan menggunakan embung tipe urugan
homogen. Karena didasarkan pada bahan material disekitar lokasi perencanaan
embung adalah tanah urugan. Beberapa faktor yang mempengaruhi analisa
hidrologi dalam perencanaan embung ini adalah dengan menganalisis data curah
hujan. Jumlah stasiun penakar hujan yang digunakan dalam analisis hidrologi
pada perencanaan embung Gadding di Kabupaten Sumenep ini adalah 2 (dua),
yaitu stasiun Mandding dan stasiun Batuputih.

1.2.

Perumusan Masalah
Perumusan masalah yang dapat diambil berdasarkan latar belakang yang

dijelaskan diatas, adalah :
1. Bagaimana merencanakan dimensi suatu tubuh embung berdasarkan
hasil analisa peningkatan debit air dengan tujuan tidak merusak
konstruksi embung akibat peningkatan debit air.
2. Bagaimana merencanakan stabilitas embung terhadap gaya – gaya yang
bekerja pada embung.

1.3.

Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dibangunnya Embung Gadding adalah :

3

1. Embung yang direncanakan dapat menampung air dengan tetap memiliki
konstruksi embung yang kuat meskipun debit melebihi kapasitas sungai.
2. Perencanaan

embung

diharapkan

mampu

menampung

serta

mengendalikan debit banjir yang ditimbulkan pada saat musim hujan dan
pada saat musim kemarau. Dengan tampungan air yang ada bangunan
bendung mampu mengendalikan debit air yang berfungsi untuk
penyediaan air baku dan jaringan irigasi didaerah sekitar.

1.4.

Batasan Masalah
Dalam penyusunan tugas akhir yang berjudul “ Perencanaan Tubuh

Embung Gadding, Kecamatan Manding, Kabupaten Sumenep, Propinsi Jawa
Timur “ dan mengingat luasnya masalah yang berkaitan dengan bendung, Maka
batasan masalah pembahasan ini meliputi :
1. Perencanaan dimensi embung.
2. Data curah hujan yang digunakan dari mulai tahun 1996 sampai tahun
2005 (10 tahun).
3. Peninjauan stabilitas embung terhadap gaya – gaya yang bekerja.

1.5.

Lokasi Studi
Lokasi rencana Embung Gadding terletak di desa Gadding, Kecamatan

Manding, Kaupaten Sumenep, Pulau Madura, Propinsi Jawa Timur.

4

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Analisa Hidrologi
Tujuan utama dari analisa hidrologi antara lain adalah untuk mendapatkan

nilai curah hujan daerah dan frekuensinya yang selanjutnya dipergunakan sebagai
dasar dalam perhitungan debit banjir rencana sehingga dengan adanya nilai debit
rencana yang ada embung dapat direncanakan dimensinya sesuai besarnya debit
banjir yang ada.
2.1.1

Analisis Curah Hujan Rata – Rata Daerah Aliran
Dalam perencanaan debit banjir data yang diperlukan adalah hasil dari

rata – rata curah hujan diseluruh daerah aliran sungai. Beberapa metode yang
dapat digunakan untuk mencari curah hujan rata – rata daerah aliran sungai antara
lain :
1)

Metode Arimatik Mean
Tinggi rata – rata curah hujan didapatkan dari nilai rata – rata curah hujan

dari setiap stasiun pengamat hujan yang ada. Metode ini dipakai apabila daerah
aliran sungai merupakan daerah yang datar dan jumlah satasiun pengamat hujan
cukup banyak dan tersebar disekitar daerah aliran. Rumus yang digunakan
menurut hidrologi untuk pengairan, Oleh Ir. Suyono Sosro darsono, hal 27 adalah

R 

1
( R1  R2  R3  .........  Rn ) ......................................... (2.1)
n

52

6

Dimana :
 Curah hujan daerah rata - rata (mm)

R

R1, R2, R3, .......... Rn  Tinggi curah hujan tiap stasiun pencatat hujan ( mm )
n
 Jumlah stasiun pengamat

2)

Metode Polygon Thiessen
Dengan melakukan penakaran ataupun pencatatan pada alat penakar hujan,

hanyalah didapatkan curah hujan di suatu titik tertentu. Bila dalam suatu areal
terdapat beberapa alat penakar atau pencatat curah hujan, maka untuk
mendapatkan harga curah hujan areal pada studi ini dapat dilakukan dengan
menggunakan Metode Rerata Artimatik ataupun Metode Polygon Thiessen, cara
ini didasarkan atas cara rata-rata timbang (weighted average). Masing-masing
penakar mempunyai daerah pengaruh yang dibentuk dengan menggambarkan
garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis penghubung antara dua pos penakar
hujan.
. Metode ini digunakan bila jumlah stasiun pencatat hujan yang ada
hanya sedikit dan letaknya tidak merata didaerah aliran sungai. Oleh Ir. Suyono
Sosrodarsono, hal 27 adalah :
R 

R 1 . A 1  R 2 . A 2  .......R n . A n
.............................................. (2.2)
A

Dimana :
R
A
R1, R2, .......... Rn
A1, A2,...........An

 Curah hujan daerah rata - rata (mm)

 Luas daerah aliran sungai ( Km 2 )
 Tinggi curah hujan tiap stasiun pencatat hujan ( mm )
 Jumlah stasiun pengamat

7

3)

Metode Isohiet
Metode isohiet adalah metode dimana pengambilan garis – garis tegak

lurus sebagai penghubung antara tempat – tempat pos penakar hujan.
Pengambilan garis isohiet akan lebih mudah jika dari beberapa pos penakar hujan
mempunyai pengamatan tinggi curah hujan yang hampir sama, akan tetapi jika
banyaknya pos penakar hujan mempunyai banyak perbedaan ataupun bervariasi
maka akan menjadi lebih sulit untuk pada pengambilan garis isohiet.
Rumus yang digunakan menurut Hidrologi untuk pengairan, Oleh Ir.
Suyono Sosrodarsono, hal. 29 adalah :
R

Dimana

R 1 . A 1  R 2 . A 2  .........R n . A n
............................................ (2.3)
A 1  A 2  ................A n

:

R
R1, R2, .......... Rn
A1, A2,...........An

 Curah hujan daerah rata - rata (mm)
 Curah hujan rata - rata pada bagian A 1 , A 2 , ...A n ( mm )
 Luas bagian antara garis - garis Isohiet ( Km 2 )

2.1.2 Analisa Frekuensi Curah Hujan
Untuk mencari distribusi yang cocok dengan data yang tersedia dari pospos penakar hujan yang ada di sekitar lokasi pekerjaan perlu dilakukan Analisis
Frekuensi. Analisis frekuensi dapat dilakukan dengan seri data hujan maupun
data debit.
Dalam Perencanaan ini metode analisa frekuensi yang digunakan adalah :
1. Metode Distribusi Normal
2. Metode Distribusi Gumbel.

8

3. Metode Log Pearson type III.
Dari hasil ketiga metode tersebut dipilih harga yang paling mungkin
terjadi yaitu melihat kriteria dari metode non parameter.
1. Metode Distribusi Normal
Metode Distribusi Normal berfungsi menentukan tinggi curah hujan
dengan periode ulang tertentu menurut Analisa Hidrologi, Oleh Sri Harto Br, hal
244 sebagai berikut :
X T  x  Sx . k .................................................................................... (2.4)

Dimana :
XT = Perkiraan tinggi curah hujan yang diharapkan terjadi dengan
periode ulang tertentu.
x

= Nilai rata – rata variat

Sx

= Deviasi standart nilai variat

K

= Faktor frekuensi merupakan fungsi dari pada periode ulang dan
tipe model matematik dari distribusi peluang yang digunakan
untuk analisis peluang ( tabel 2.1 )

Urutan perhitungan adalah sebagai berikut :
a. Mencari harga

X

X
n

i

.................................................................... (2.5)

b. Mencari harga deviasi standart Sx  

 X

i

-X



2

n -1

........................... (2.6)

c. Mencari harga K dapat dilihat dari tabel 2.1
d. Mencari harga curah hujan dengan kala T tahun ( XT )
X T  X  Sx . k ....................................................................................... (2.7)

9

Tabel 2.1. Nilai variable reduksi gauss
Periode ulang
T ( tahun )

Peluang

k

........
1,670
2,000
2,500
3,330
4,000
5,000
10,000
25,000
50,000
100,000
200,000
........

........
0,600
0,500
0,400
0,300
0,250
0,200
0,100
0,500
0,200
0,010
0,005
........

........
-0,25
0,00
0,25
0,52
0,67
0,84
1,28
1,64
2,05
2,33
2,58
........

Sumber : Hidrolika jilid I, oleh Soewarno hal.119

2. Metode Distribusi Gumbel
Chow dalam Soemarto (1986) menyarankan agar variate X yang
menggambarkan deret hidrologi acak dapat dinyatakan dengan rumus berikut ini :
X T = X + K . SX ......................................................................... (2.8)
dimana :
XT = Besarnya curah hujan rancangan untuk periode ulang pada T tahun
(mm)
X

= Curah hujan rata - rata (mm)

Sx = Standar deviasi
K

= Faktor frekuensi yang merupakan fungsi dari periode ulang ( return
periode ) dan tipe distribusi frekuensi.

10

Faktor frekuensi K untuk harga-harga ekstrim Gumbel ditulis dengan rumus
berikut :

K

Yt  Yn
………………………………………………............. ( 2.9)
Sn

dengan :
YT = Reduced Variete sebagai fungsi periode ulang T (Tabel 2.3)
Yn = Reduced Mean sebagai fungsi dari banyaknya data n (Tabel 2.2)
Sn = Reduced Standart Deviation sebagai fungsi dari banyaknya data n
Dengan mensubstitusi kedua persamaan di atas diperoleh :
XT  X 

Yt  Yn
. Sx …………………………………………............... (2.10)
Sn

Tabel 2.2. Hubungan ”Reduced Standart Deviasion” Sn dan Yn

Dengan

Besarnya Sample n
N

Yn

Sn

N

Yn

Sn

8

0.4843

0.9043

20

0.5236

1.0628

9

0.4902

0.9288

21

0.5252

1.0696

10

0.4952

0.9496

22

0.5268

1.0754

11

0.4996

0.9676

23

0.5283

1.0811

12

0.5035

0.9833

24

0.5296

1.0864

13

0.5070

0.9971

25

0.5309

1.0915

14

0.5100

1.0095

26

0.5320

1.0961

15

0.5128

1.0206

27

0.5332

1.1004

16

0.5157

1.0316

28

0.5343

1.1047

17

0.5181

1.0411

29

0.5353

1.1086

18

0.5202

1.0493

30

0.5362

1.1124

19

0.5220

1.0565

31

0.5371

1.1159

Sumber : Hidrologi Teknik CD, Soemarto

11

Tabel 2.3. Harga ”Reduce variate” ( It ) pada cara gumbel
T ( tahun )

( Yt )

1.001
1.01
1.5
2
5
10
15
25
50
100
200
300
500
1000

-0.2
-0.1572
-0.016
0.4125
1.4999
2.2502
2.6102
3.2758
3.9012
4.6001
5.2958
5.8602
6.2018
6.9073

Sumber : Hidrologi Terapan, Oleh Sri Harto BR. Dipl. H.Ir.hal. 177

3. Metode Log Pearson Type III
Untuk perhitungan frekuensi curah hujan rencana dengan Metode Log
Pearson III untuk perencanaan bangunan air, (Ir. CD. Soemarto) dapat dijelaskan
sebagai berikut :
Log X T  Log x  K . SLogx ..................................................... (2.11)

Dimana :
XT

= Curah hujan dengan kala ulang T tahun (mm)

Log x = Harga rata – rata

SLogx = Standart deviasi
K

= Koefisien, yang harganya tergantung pada nilai asimetri ( Cs )
dan return periode ( T ).

12

Urutan perhitungan adalah sebagai berikut :
a. Mencari harga Log x

 Log x
n

Log x 

i 1

n

....................................................................... (2.12)

b. Mencari harga : ( Log x - Log x ), (Log x - Log x )2,( Log x - Log x )3
c. Mencari harga standart deviasi ( Slogx )

 Log x - Log x 
n

SLog x 

2

i -1

n -1

...................................................... (2.13)

d. Mencari harga asimetri ( Cs )
n

Cs 



n  Log x - Log x



n - 1n - 2Slog x 3
i 1

3

.......................................................... (2.14)

13

Tabel 2.4 Harga G pada Distribusi Log Pearson III (Untuk Cs Positif)
Kala Ulang
1.010

1.052

1.111

1.25

Cs

2

5

10

25

50

100

200

1000

Kemungkinan Terjadinya Banjir (%)
99.00

95.00

90.00

80.00

50.00

20.00

10.00

4.00

2.00

1.00

0.50

0.10

0.0

-2.326

-1.645

-1.282

-0.842

0.000

0.842

1.282

1.751

2.054

2.326

2.576

3.090

0.1

-2.252

-1.616

-1.270

-0.846

-0.017

0.836

1.292

1.785

2.107

2.400

2.670

3.235

0.2

-2.175

-1.586

-1.258

-0.850

-0.033

0.830

1.301

1.818

2.159

2.472

2.763

3.380

0.3

-2.104

-1.555

-1.245

-0.853

-0.050

0.824

1.309

1.849

2.211

2.544

2.856

3.525

0.4

-2.029

-1.524

-1.231

-0.855

-0.066

0.816

1.317

1.880

2.261

2.615

2.949

3.670

0.5

-1.955

-1.491

-1.216

-0.856

-0.083

0.808

1.323

1.910

2.311

2.686

3.041

3.815

0.6

-1.880

-1.458

-1.200

-0.857

-0.099

0.800

1.328

1.939

2.359

2.755

3.132

3.960

0.7

-1.806

-1.423

-1.183

-0.857

-0.116

0.790

1.333

1.967

2.407

2.824

3.223

4.105

0.8

-1.733

-1.388

-1.166

-0.856

-0.132

0.780

1.336

1.993

2.453

2.891

3.312

4.250

0.9

-1.660

-1.353

-1.147

-0.854

-0.148

0.769

1.339

2.018

2.498

2.957

3.401

4.395

1.0

-1.588

-1.317

-1.128

-0.852

-0.164

0.758

1.340

2.043

2.542

3.022

3.489

4.540

1.1

-1.518

-1.280

-1.107

-0.848

-0.180

0.745

1.341

2.006

2.585

3.087

3.575

4.680

1.2

-1.449

-1.243

-1.086

-0.844

-0.195

0.732

1.340

2.087

2.626

3.149

3.661

4.820

1.3

-1.388

-1.206

-1.064

-0.838

-0.210

0.719

1.339

2.108

2.666

3.211

3.745

4.965

1.4

-1.318

-1.163

-1.041

-0.832

-0.225

0.705

1.337

2.128

2.706

3.271

3.828

5.110

1.5

-1.256

-1.131

-1.018

-0.825

-0.240

0.690

1.333

2.146

2.743

3.330

3.910

5.250

1.6

-1.197

-1.093

-0.994

-0.817

-0.254

0.675

1.329

2.163

2.780

3.388

3.990

5.390

1.7

-1.140

-1.056

-0.970

-0.808

-0.268

0.660

1.324

2.179

2.815

3.444

4.069

5.525

1.8

-1.087

-1.020

-0.945

-0.799

-0.282

0.643

1.318

2.193

2.848

3.499

4.147

5.660

1.9

-1.037

-0.984

-0.920

-0.788

-0.294

0.627

1.310

2.207

2.881

3.553

4.223

5.785

2.0

-0.990

-0.949

-0.895

-0.777

-0.307

0.609

1.302

2.219

2.912

3.605

4.298

5.910

2.1

-0.946

-0.914

-0.869

-0.765

-0.319

0.592

1.294

2.230

2.942

3.656

4.372

6.055

2.2

-0.905

-0.882

-0.844

-0.752

-0.330

0.574

1.284

2.240

2.970

3.705

4.454

6.200

2.3

-0.867

-0.850

-0.819

-0.739

-0.341

0.555

1.274

2.248

2.997

3.753

4.515

6.333

2.4

-0.832

-0.819

-0.795

-0.725

-0.351

0.537

1.262

2.256

3.023

3.800

4.584

6.467

2.5

-0.799

-0.790

-0.771

-0.711

-0.360

0.518

1.250

2.262

3.048

3.845

3.652

6.600

2.6

-0.769

-0.762

-0.747

-0.696

-0.368

0.499

1.238

2.267

3.071

3.889

4.718

6.730

2.7

-0.740

-0.736

-0.724

-0.681

-0.376

0.479

1.224

2.272

3.097

3.932

4.783

6.860

2.8

-0.714

-0.711

-0.702

-0.666

-0.384

0.460

1.210

2.275

3.114

3.973

4.847

6.990

2.9

-0.690

-0.688

-0.681

-0.651

-0.390

0.440

1.195

2.277

3.134

4.013

4.909

7.120

3.0 -0.667 -0.665 -0.660 -0.636
Sumber : Hidrologi Teknik CD. Soemarto

-0.396

0.420

1.180

2.278

3.152

4.051

4.970

7.250

14

Tabel 2.5. Harga G pada Distribusi Log Pearson III (Untuk Cs Negatif )
Kala Ulang
Cs

1.010

1.052

1.111

1.25

2

5

10

25

50

100

200

1000

Kemungkinan Terjadinya Banjir (%)
99.00

95.00

90.00

80.00

50.00

20.00

10.00

4.00

2.00

1.00

0.50

0.10

-0.0

-2.326

-1.645

-1.282

-0.842

0.000

0.842

1.282

1.751

2.054

2.326

2.576

3.090

-0.1

-2.400

-1.673

-1.292

-0.836

0.017

0.846

1.270

1.716

2.000

2.252

2.482

2.950

-0.2

-2.472

-1.700

-1.301

-0.830

0.033

0.850

1.258

1.680

1.945

2.178

2.388

2.810

-0.3

-2.544

-1.726

-1.309

-0.824

0.050

0.853

1.245

1.643

1.890

2.104

2.294

2.675

-0.4

-2.615

-1.750

-1.317

-0.816

0.066

0.855

1.231

1.606

1.834

2.029

2.201

2.540

-0.5

-2.686

-1.774

-1.323

-0.808

0.083

0.856

1.216

1.567

1.777

1.955

2.108

2.400

-0.6

-2.755

-1.797

-1.328

-0.800

0.099

0.857

1.200

1.528

1.720

1.880

2.016

2.275

-0.7

-2.824

-1.819

-1.333

-0.790

0.116

0.857

1.183

1.488

1.663

1.806

1.926

2.150

-0.8

-2.891

-1.839

-1.336

-0.780

0.132

0.856

1.166

1.448

1.606

1.733

1.837

2.035

-0.9

-2.957

-1.858

-1.339

-0.769

0.148

0.854

1.147

1.407

1.549

1.660

1.749

1.910

-1.0

-3.022

-1.877

-1.340

-0.758

0.164

0.852

1.128

1.366

1.492

1.588

1.664

1.800

-1.1

-3.087

-1.894

-1.341

-0.745

0.180

0.848

1.107

1.324

1.435

1.518

1.581

1.713

-1.2

-3.149

-1.190

-1.340

-0.732

0.195

0.844

1.086

1.282

1.379

1.449

1.501

1.625

-1.3

-3.211

-1.925

-1.339

-0.719

0.210

0.838

1.064

1.240

1.324

1.383

1.424

1.545

-1.4

-3.271

-1.938

-1.337

-0.705

0.225

0.832

1.041

1.198

1.270

1.318

1.351

1.465

-1.5

-3.330

-1.951

-1.333

-0.690

0.240

0.825

1.018

1.157

1.217

1.318

1.351

1.373

-1.6

-3.388

-1.962

-1.329

-0.875

0.254

0.817

0.994

1.116

1.166

1.197

1.216

1.280

-1.7

-3.444

-1.972

-1.324

-0.660

0.268

0.808

0.970

1.075

1.116

1.140

1.155

1.205

-1.8

-3.499

-1.981

-1.318

-0.643

0.282

0.799

0.945

1.035

1.069

1.087

1.097

1.130

-1.9

-3.553

-1.989

-1.310

-0.627

0.294

0.788

0.920

0.996

1.023

1.037

1.044

1.065

-2.0

-3.605

-1.996

-1.302

-0.609

0.307

0.777

0.895

0.959

0.980

0.990

0.995

1.000

-2.1

-3.656

-2.001

-1.294

-0.592

0.319

0.765

0.869

0.923

0.939

0.946

0.949

0.955

-2.2

-3.705

-2.006

-1.284

-0.574

0.330

0.752

0.844

0.888

0.900

0.905

0.907

0.910

-2.3

-3.753

-2.009

-1.274

-0.555

0.341

0.739

0.819

0.855

0.864

0.867

0.869

0.874

-2.4

-3.800

-2.011

-1.262

-0.537

0.351

0.725

0.795

0.823

0.830

0.832

0.833

0.838

-2.5

-3.845

-2.012

-1.290

-0.518

0.360

0.711

0.771

0.793

0.798

0.799

0.800

0.802

-2.6

-3.889

-2.013

-1.238

-0.499

0.368

0.696

0.747

0.764

0.768

0.769

0.769

0.775

-2.7

-3.932

-2.012

-1.224

-0.479

0.376

0.681

0.724

0.738

0.740

0.740

0.741

0.748

-2.8

-3.973

-2.010

-1.210

-0.460

0.384

0.666

0.702

0.712

0.714

0.714

0.714

0.722

-2.9

-4.013

-2.007

-1.195

-0.440

0.330

0.651

0.681

0.683

0.689

0.690

0.690

0.695

-3.0 -4.051 -2.003 -1.180 -0.420
Sumber : Hidrologi Teknik CD, Soemarto

0.390

0.636

0.660

0.666

0.666

0.667

0.667

0.668

15

2.1.3

Uji Konsistensi Data
Uji konsistensi data adalah cara untuk mekonsistensikan data terhadap

berbedaan data hujan. Pada metode ini, hubungan antara seri waktu dengan data
curah hujan dianggap linier. Data curah hujan tahunan jangka waktu yang panjang
dari suatu stasiun penakar hujan, dibandingkan dengan data curah hujan rata-rata
sekelompok stasiun penakar hujan dalam periode yang sama. Untuk itu harus
dipilih stasiun penakar hujan disekitarnya yang mempunyai kondisi topografi
yang hampir sama.

-

Analisis Kurva Massa
Jika terdapat data curah hujan tahunan dengan jangka waktu pengamatan

yang panjang, maka kurva massa ganda dapat digunakan untuk memeriksa dan
memperbaiki kesalahan pengamatan yang tidak homogen yang disebabkan oleh
perubahan posisi atau cara pemasangan alat ukur hujan yang tidak baik.
Adapun cara perbaikannya adalah dengan mengoreksinya sebagai berikut :
Tg = y / x = Yz / Xo Tg = Yo / Xo ........................................
(2.15)
Hz = ( Tg / Tg ) Ho ..............................................................
(2.16)
dimana :
Hz

= Data curah hujan yang telah dikoreksi.

Ho

= Data curah hujan tahunan hasil pengamatan.

Tg

= Kemiringan setelah dikoreksi.

16

= Kemiringan awal.

Kumulatif Stasiun ( mm )

Tg

Yz
ao

ao

Kumulatif Rerata Stasiun
Gambar 2.1 Kurva Massa Ganda
2.1.4 Pemeriksaan Kesesuaian Distribusi Frekuensi
Uji kesesuaian distribusi frekuensi adalah pemeriksaan dari hasil
pengamatan dengan model distribusi frekkuensi yang diharapkan atau yang
diperoleh secara teoritis.
Dalam perencanaan ini menggunakan beberapa metode yaitu : Metode
Smirnov-Kolmogorof dan Metode Kai-Kuadrat ( Chi-Square )

1.

Metode Smirnov-Kolmogorof
Pengujian distribusi metode Smirnov Kolmogorov didasarkan pada

perhitungan probabilitas dan plotting data untuk mengetahui data yang
mempunyai simpangan terbesar.
a. Probabilitas dihitung dengan rumus Weibull (Subarkah,1980) sebagai
berikut :
P

n
x 100% …………..……………………………………… (2.17)
m 1

dengan :
P = probabilitas

17

m = nomor urut data seri yang telah disusun
n = besarnya data
b. Menghitung nilai G untuk mengetahui probabilitas dari data yang
mempunyai simpangan terjauh berdasarkan persamaan berikut :
Log X

= Log X + G x S....................................................... (2.18)

Dari tabel Log Pearson III didapatkan harga Pr
c. Pengujian kesesuaian Metode Smirnov Kolmogorov dilakukan dengan
persamaan sebagai berikut :
Px

= 1 - (Pr)

Δmax = Sn – Px
dengan :
Δmax = selisih maksimum antara peluang empiris antara peluang dan
peluang teoritis
Sn

= peluang teoritis

Px

= peluang empiris

Nilai Δkritis untuk uji Smirnov Kolmogorov dapat dilihat pada Tabel 2.6
Tabel 2.6. Nilai Delta Kritis (dcr) Untuk Uji Smirnov-Kolmogorov


5
10
15
20
25
30
35
40
45
50

0.2

0.1

0.05

0.01

0.45
0.32
0.27
0.23
0.21
0.19
0.18
0.17
0.16
0.15

0.51
0.37
0.3
0.26
0.24
0.22
0.2
0.19
0.18
0.17

0.56
0.41
0.34
0.29
0.27
0.24
0.23
0.21
0.2
0.19

0.67
0.67
0.4
0.36
0.32
0.29
0.27
0.25
0.24
0.23

18

1.07

n>50

1.22

n

1.36

n

n

1.63
n

Syarat distribusi dapat diterima jika Δmax < Δkritis.

2.

Metode Kai-Kuadrat ( Chi – Square )
Uji kesesuaian Metode Kai-Kuadrat dilakukan dengan terlebih dahulu

mencari harga dari parameter-parameter sebagai berikut :
a.

Mencari nilai X dengan probabilitas 80%, 60%, 40% dan 20%, dengan
mencari nilai G pada tiap probabilitas dari tabel Log Pearson III hubungan
antara nilai Skewness dengan probabilitas yang dimaksud.

b.

Menghitung nilai X untuk menentukan batas kelas dengan rumus sebagai
berikut :
Log X = Log x + G. Sd ........................................................... (2.19)

c.

Menentukan jumlah kelas pengamatan dengan rumus sebagai berikut :
Jumlah kelas = 1 + 3,3 Log . n

d.

Menentukan frekuensi pengamatan dari data curah hujan harian maksimum
dengan batasan sebagaimana hasil perhitungan di atas

e.

Uji kesesuaian Metode Chi Square menggunakan rumus sebagai berikut:

X 
2

 OJ  Ej 2 .............................................................
Ej

(2.20)

dengan :
X2 = harga Kai kuadrat.
Ej = frekuensi (banyaknya pengamatan) yang diharapkan, sesuai
dengan pembagian kelasnya (= 20% x n).

19

Oj = frekuensi terbaca pada kelas yang sama.
Nilai Syarat distribusi dapat diterima jika X2hitung < X2kritis

Tabel 2.7. Harga untuk Uji Kai Kuadrat
Degrees
Probability of Deviation Greater Than X2
Of
Freedom
0.2
0.1
0.05
0.01
0.001
1
1.642
2.706
3.841
6.635
10.827
2
3.219
4.605
5.991
9.21
13.815
3
4.642
6.251
7.815
11.345
16.268
4
5.989
7.779
9.488
13.277
18.465
5
7.289
9.236
11.07
15.086
20.517
6
6.558
10.645
12.592
16.812
22.457
7
9.803
12.017
14.067
18.475
24.322
8
11.03
13.362
15.507
20.09
26.125
9
12.242
14.684
16.919
21.666
27.877
10
13.442
15.987
18.307
23.209
29.588
11
14.631
17.275
19.675
24.725
31.264
12
15.812
18.549
21.026
26.217
32.909
13
16.985
19.812
22.362
27.688
34.528
14
18.151
21.064
23.685
29.141
36.123
15
19.311
22.307
24.996
30.578
37.697
16
20.465
23.524
26.296
32
39.252
17
21.615
24.769
27.587
33.409
40.79
18
22.76
25.989
28.869
34.805
42.312
19
23.9
27.204
30.144
36.191
43.82
20
25.038
28.412
31.41
37.566
45.315
Sumber : Hidrologi Teknik CD, Soemarto

2.1.5 Distribusi Curah Hujan Efektif Jam - Jaman
Hasil pengamatan di Indonesia hujan terpusat tidak lebih dari 7 jam, maka
dalam perhitungan ini diasumsikan hujan terpusat maksimum adalah 6 jam sehari.
Sebaran hujan jam-jaman dihitung dengan menggunakan rumus Mononobe :

20
R  24  3
R t  24   ………………………………………………….. (2.21)
24  t 
2

Dengan :
Rt

= Intensitas hujan rerata dalam t jam (mm/jam)

R24

= Curah hujan efektif dalam 1 hari (mm)

t

= Waktu mulai hujan (jam)

2.1.6 Koefisien Pengaliran
Koefisien pengaliran adalah suatu variabel yang didasarkan pada kondisi
daerah aliran sungai dan karakteristik hujan yang jatuh di daerah tersebut. Kondisi
dan karakteristik dimaksud adalah :
-

Keadaan hujan

-

Luas dan bentuk daerah aliran

-

Kemiringan daerah aliran dan kemiringan dasar sungai

-

Daya infiltrasi dan perkolasi tanah

-

Kebasahan tanah

-

Suhu udara dan angin serta evaporasi

-

Tata guna tanah

Koefisien pengaliran seperti yang disajikan pada Tabel 2.8 didasarkan
pada suatu pertimbangan bahwa koefisien tersebut sangat tergantung pada
faktor-faktor fisik (Hidrologi Pengairan, Suyono Sosrodarsono). Koefisien

21

pengaliran yang dipakai untuk perhitungan pada lokasi studi adalah sebagaimana
disajikan pada Tabel 2.8 Koefisien Pengaliran (C )

Tabel 2.8 Angka Koefisien Pengaliran DAS
Kondisi DAS

Angka Pengaliran (C)

Daerah pegunungan dengan kemiringan tinggi

0,75 – 0,90

Daerah pegunungan tersier

0,70 – 0,80

Daerah hutan dan bergelombang

0,50 – 0,75

Dataran dataran dengan ditanami

0,45 – 0,60

Daerah persawahan

0,70 – 0,80

Sungai di daerah pegunungan

0,75 – 0,85

Sungai kecil didaerah dataran

0,45 – 0,75

Sungai dengan daerah aliran sungani yang besar

0,50 – 0,75

Sumber : Hidrologi Pengairan, Suyono Sosrodarsono

Dari hasil pengamatan kondisi di lapangan pada DAS Embung Gadding,
maka dapat disimpulkan bahwa DAS Embung Gadding berada pada daerah hutan
dan bergelombang sehingga mempunyai nilai koefisien limpasan (C) adalah
sebesar C = 0,75.
Kemudian Dr Kawakami menyusun sebuah rumus yang mengemukakan
bahwa untuk sungai-sungai tertentu, koefisien itu tidak tetap tetapi berbeda-beda
tergantung dari curah hujan.
F = 1 – R’/Rt = 1 – F’................................................................. (2.22)
dengan :
F

= koefisien pengaliran

22

F’

= laju kehilangan =  / Rst

Rt

= jumlah curah hujan (mm)

R’

= kehilangan curah hujan

, s

= tetapan

Berdasarkan rumus tersebut di atas, maka jabaran tetapan nilai koefisien
pengaliran adalah sebagaimana disajikan pada Tabel 2.9 (Hidrologi Pengairan,
Suyono Sosrodarsono).
Tabel 2.9 Rumus-Rumus Koefisien Limpasan
No

Daerah

1
2
3
4
5

Hulu
Tengah
Tengah
Tengah
Hilir

Kondisi sungai

Sungai biasa
Sungai di zone lava

Curah hujan

Rt > 200 mm
Rt < 200 mm

F=
F=
F =
F =
F =

Rumus
Koefisien
1 – 15.7 / Rt ¾
1 - 5.65 / Rt ¾
1 - 7.20 / Rt3/4
1 - 3.14 / Rt ¾
1 – 6.60 / Rt 3/4

Sumber : Hidrologi Pengairan, Suyono Sosrodarsono

2.1.7 Hujan Netto
Hujan netto adalah bagian hujan total yang menghasilkan limpasan
langsung (direct run-off). Limpasan langsung ini terdiri atas limpasan permukaan
(surface run-off) dan interflow (air yang masuk ke dalam lapisan tipis dibawah
permukaan tanah dengan permeabitas rendah, yang keluar lagi ditempat yang
lebih rendah dan berubah menjadi limpasan permukaan). Dengan menganggap
bahwa proses transformasi hujan menjadi limpasan langsung mengikuti proses
linier dan tidak berubah oleh waktu, maka hujan netto (Rn) dapat dinyatakan
sebagai
Rn = C x R................................................................................ (2.23)

23

Dengan :
Rn = Hujan netto
C = koefisien limpasan
R = Intesitas curah hujan
2.1.8 Hidrograf Satuan
-

Banjir Rencana Metode Nakayasu
Nakayasu menurunkan rumus hidrograf satuan sintetik berdasarkan hasil

pengamatan dan penelitian pada beberapa sungai di Jepang. Besarnya nilai debit
puncak hidrograf satuan dihitung dengan rumus :

Qp 

C.A.R 0
……………………………………….. (2.24)
3,60 x (0,3 Tp  T0,3 )

dengan :
Qp

= Debit (m3/det)

C

= Koefisien pengaliran

A

= Luas daerah aliran sungai (km2)

R0

= Hujan satuan (mm)

TP

= Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak
hidrograf satuan (jam)

T 0.3

= Waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit
puncak sampai debit menjadi 30% dari debit puncak hidrograf
satuan (jam)

dengan : T0,3  α.tg



= koefisien yang bergantung pada karakteristik DAS

24
Nilai  ditentukan berdasarkan :









:

untuk daerah pengaliran biasa

 :

bagian naik hidrograf lambat dan bagian menurun cepat.

:

bagian naik hidrograf cepat dan bagian menurun lambat.



Pada bagian lengkung naik, besarnya nilai hidrograf satuan dihitung
dengan persamaan :

 t 
Qa  Qp.  ……………………………………………........ (2.25)
 Tp 
2,4

dan dinyatakan dalam m3 /detik.
Pada bagian lengkung turun yang, hitungan limpasan permukaannya adalah:
1. untuk Qd > 0,30.Qp,
Qd  Qp.0,30

t  Tp
T0,3

…………………………………………... (2.26)

2. untuk 0,30.Qp > Qd > 0,302 Qp,
Qd  Qp.0,3

(t  Tp  0,5.T0,3 )
1,5.T0,3

……………………………….…….. (2.27)

3. untuk 0,302 Qp > Qd,
Qd  Qp.0,3

(t  Tp 1,5T0,3 )
2.T0,3

……………….……………….…….. (2.28)

dengan:
Qd

:

Debit (m3/det)

Qp

:

Debit puncak (m3/det)

25

t

:

Satuan waktu (jam)

Menurut Nakayasu, waktu naik hidrograf bergantung dari waktu
konsentrasi, dan dihitung dengan persamaan :
Tp  tg  0,8.tr ………………………………………………......... (2.29)

dengan :
tg

:

Waktu konsentrasi (jam)

Waktu konsentrasi dipengaruhi oleh panjang sungai utama (L) :
Jika L < 15 km : tg  0,21.L0,70
Jika L > 15 km : tg  0,4  0,058.L
tr
i
t

0,8 tr

ts

Naik

Turun

Q
Qp
0,3 Qp
0,32 Qp
t
Tp

T 0,3

1,5 T 0,3

26

Gambar 2.2 Bentuk Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

2.2 Analisis Kapasitas Tampungan

Analisa kapasitas tampungan dilakukan untuk mendapatkan gambaran
kapasitas tampungan atau genangan dan juga luas daerah genangan yang
diusulkan. Kapasitas tampungan/genangan dapat dicari dengan memakai bantuan
data kontur topografi yang didapat dari hasil survey topografi. Perhitungan yang
digunakan

dalam

menghitung



menggunakan rumus :

kapasitas

V   0,5Fn  Fn 1 
. hn 1  hn 

genangan/tampungan

 ....................................................

dimana :
V

= Volume antara 2 kontur yang berurutan

Fn

= Luas genangan pada elevasi ke n

Fn+1

= Luas genangan pada elevasi ke n+1

hn

= Elevasi ke n

hn+1

= Elevasi ke n+1

adalah

(2.30)

27

Gambar 2.3 Grafik Lengkung Kapasitas

2.3

Kapasitas Pengaliran Melalui Pelimpah

Debit yang melalui ambang pelimpah dihitung dengan rumus (Suyono
Sosrodarsono, Bendungan Type Urugan hal 181 ) :
Q = C . L .Hd3/2……............……………………………….........… ( 2.31)

Dimana :
Q = Debit ( debi