HUBUNGAN NILAI KOEFISIEN REGIM SUNGAI DENGAN NILAI KOEFISIEN RUNOFF DAERAH ALIRAN SUNGAI STUDI KASUS DAS JANGKOK

  

HUBUNGAN NILAI KOEFISIEN REGIM SUNGAI DENGAN

NILAI KOEFISIEN RUNOFF DAERAH ALIRAN SUNGAI

STUDI KASUS DAS JANGKOK

CORRELATION BETWEEN COEFFICIENT OF RIVER REGIME AND

RUNOFF COEFFICIENT

CASE STUDY IN JANGKOK’S CATCHMENT AREA

  Tugas Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik sipil

  

Oleh :

YOSUA DWI PUTRA K

F1A012150

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MATARAM

  

2016

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang atas segala berkat, bimbingan, dan karuni-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.

  T ugas akhir ini mengambil judul “Hubungan Nilai Koefesien Regim Sungai dengan Koefisien Runoff Daerah Aliran Sungai ”. Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah untuk mengetahui hubungan antara nilai KRS dengan nilai C, mengetahui kondisi DAS Jangkok ditinjau dari nilai C dan KRS serta mengetahui pengaruh kondisi DAS Jangkok terhadap fluktuasi debit sungai.

  Mengingat keterbatasan penulis, penulis membuka pintu selebar-lebarnya atas segala kritik dan saran demi kesempurnaan penelitian ini. Akhir kata semoga tidaklah terlampau berlebihan, bila penulis berharap agar karya ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

  Mataram, Nopember 2016 Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH

  Tugas Akhir ini dapat diselesaikan berkat bantuan dan dorongan baik moral maupun material dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimaksih yang setulus-tulusnya terutama kepada: 1.

  Bapak Prof. Ir. H. Sunarpi.,Ph.D. selaku Rektor Universitas Mataram.

  2. Bapak Yusron Saadi, ST., MSc., Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik.

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

  4. Bapak Atas Pracoyo, ST., MT., Ph.D. selaku dosen pembimbing utama yang telah memberikan arahan serta masukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

  5. Ibu Ir. Lilik Hanifah, MT. selaku dosen pembimbing pendamping yang telah memberikan arahan serta masukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

  6. Bapak Ir. Heri Sulistiyono, M.Eng., Ph.D. Selaku dosen penguji I, terimakasih atas saran dan masukannya.

  7. Bapak I. B Giri Putra, ST., MT. Selaku dosen penguji II, terimakasih atas saran dan masukannya.

  8. Bapak Salehudin,ST., MT. Selaku dosen penguji III, terimakasih atas saran dan masukannya.

  9. Ibu Tri Sulistyowati, ST., MT. Selaku dosen pembimbing akademik.

  10. Ayah dan ibu tercinta, dan saudara-saudara, Candra Kusuma dan A.A Istri Sayang Nitrawati, Fredy Pradana K dan Sarah Tri Karuniawati K yang tiada hentinya memberikan doa dan dukungan baik secara moril maupun material.

  11. Teman-teman yang sudah membantu mengumpulkan data, Yunita, Rare, Kukuh, Didit, Rio, Safira, Arif, Wulan, 12. Teman-teman KKN PETA, ramli, sana’, safira, sabrina, wulan, roro, ifan, fitra, soleha, rare, reni, rahman, surya, tanu.

  13. Terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ni Made Wirandhini A.Y, Silvia Citra A, Rista Lovey P.P, Safira A. Smith, Lalu Riyandi Yusra, Sabrina Yahya, Rizky Prawira M, Wulan Sarmila, Zaenadir Rahmadi,

  Shinta Prameswari P, Rein Hard David K, Rian Amba, Alfred, Yuyun Yunita, M. Arif Budiman, Kukuh A, Nadella, Sartika, Dinda Fardila, Achmad Kharis P, L. Fauzan Maranu, dan teman-teman 2012 serta kakak tingkat Sandra Dewi H, Handriyani Herna B, Randi Hamdani S, Jimmy M, A. Rizal H. K, Dewanti Mega R, A. Ariehlewy, Heru, dan lainnya yang sudah terlibat.

  14. Rekan-rekan kontur, bicypresent, teman-teman komit dan teman-teman 2012 lainnya yang selalu mendukung.

  15. Teman-teman PKM, yayak, tanu, sana’, ramli.

  16. Teman-teman KMTS, Sabrina, Safira, Ihsan, Ilham, Mahli, Ros, Lina, Ilyas, dan satunya lagi.

  17. Pihak–pihak lain yang juga ikut terlibat baik secara langsung maupun tidak langsung turut berperan dalam penyusunan Tugas Akhir.

  Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan imbalan yang setimpal atas bantuan yang diberikan selama ini kepada penulis.

  Mataram, November 2016 Penyusun

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii KATA PENGANTAR ................................................................................ iii UCAPAN TERIMA KASIH ..................................................................... iv DAFTAR ISI ............................................................................................... vi DAFTAR TABEL ..................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR .................................................................................. ix DAFTAR NOTASI ..................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xii

  INTISARI ................................................................................................. xiii ABSTRACT .............................................................................................. xiv

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1

  1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 2

  1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................... 3

  1.4 Manfaat Penelitian ....................................................................... 3

  1.5 Batasan Masalah .......................................................................... 3

  BAB II LANDASAN TEORI

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

  2.2 Landasan Teori

  2.2.1 Daerah Aliran Sungai ........................................................ 5

  2.2.2 Hujan ................................................................................. 6

  2.2.3 Curah Hujan Rerata Daerah ............................................... 7

  2.2.4 Uji Konsistensi Data .......................................................... 9

  2.2.5 Hujan Efektif .................................................................... 11

  2.2.6 Hidrograf .......................................................................... 12

  A. Hidrograf. ...................................................................... 12

  B. Hidrogaf aliran langsung................................................ 13

  C. Limpasan (runoff) .......................................................... 13

  D. Koefisien limpasan ........................................................ 14

  2.2.8 Koefisien Regim Sungai ................................................... 17

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Lokasi Penelitian ........................................................................ 19

  3.2 Pengumpulan Data ..................................................................... 20

  3.3 Analisis Data .............................................................................. 21

  3.4 Bagan Alir Penelitian ................................................................. 22

  BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

  4.1 Lokasi Penelitian ........................................................................ 23

  4.1.1 Data hujan ......................................................................... 23

  4.1.2 Uji konsistensi data ........................................................... 24

  4.2 Analisis Koefisien Regim Sungai (KRS) ................................... 31

  4.3 Analisis Koefisien Runoff ........................................................... 35

  4.4 Analisis Hubungan Nilai KRS dengan Nilai C .......................... 46

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan ................................................................................. 51

  5.2 Saran ........................................................................................... 51

  DAFTAR PUSTAKA

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Q/√N dan R/√N ................................................................. 11Tabel 2.2 Perhitungan jumlah air yang mengalir melalui outlet ................ 16Tabel 2.3 Sub kriteria, bobot, nilai dan klasifikasi Koefisien Regim

  Sungai ......................................................................................... 18

Tabel 4.1 Pengujian RAPS Stasiun Sesaot ................................................ 26Tabel 4.2 Pengujian RAPS Stasiun Santong .............................................. 27Tabel 4.3 Pengujian RAPS Stasiun Lingkok Lime .................................... 29Tabel 4.4 Rekap nilai SK** dan |SK**| ..................................................... 30Tabel 4.5 Nilai

  Q/√N dan R/√N ................................................................. 30

Tabel 4.6 Perbandingan nilai tabel dan hasil hitungan .............................. 30Tabel 4.7 Data debit jam-jaman ................................................................. 31Tabel 4.8 Jumlah hari hujan dan curah hujan tahun 2008.......................... 32Tabel 4.9 Prakiraan awal musim kemarau 2016 Pulau Lombok ............... 33Tabel 4.10 Hasil perhitungan debit rerata harian ......................................... 34Tabel 4.11 Rekap data debit rerata harian dan hasil perhitungan KRS

  Tiap tahun ................................................................................... 35

Tabel 4.12 Luas pengaruh stasiun ................................................................ 36Tabel 4.13 Data hujan jam-jaman ................................................................ 38Tabel 4.14 Hasil perhitungan hujan rerata kawasan dan volume hujan ....... 38Tabel 4.15 Hasil perhitungan volume banjir ................................................ 40Tabel 4.16 Rekap nilai koefisien runoff ....................................................... 41Tabel 4.17 Nilai rerata C tiap tahun ............................................................. 45Tabel 4.18 Rekap nilai KRS dan C rerata tiap tahun ................................... 46Tabel 4.19 Rerata nilai C tiap interval jam .................................................. 48

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Metode Poligon Thiessen ........................................................ 9Gambar 2.2 Grafik hidrograf...................................................................... 13Gambar 3.1 Peta lokasi DAS Jangkok ....................................................... 19Gambar 3.2 Peta catchment area DAS Jangkok......................................... 20Gambar 3.3 Bagan Alir Penelitian ............................................................. 22Gambar 4.1 Lokasi stasiun penakar hujan ................................................. 23Gambar 4.2 Poligon Thiessen .................................................................... 24Gambar 4.3 Awal prakiraan musim kemarau 2016 ................................... 32Gambar 4.4 Perbandingan awal musim kemarau terhadap rata-rata ZOM 33Gambar 4.5 Grafik nilai KRS tiap tahun .................................................... 35Gambar 4.6 Grafik hidrograf debit tahun 2008-2009 ................................ 36Gambar 4.7 Grafik hujan jam-jaman 2008-2009 ....................................... 37Gambar 4.8 Grafik hidrograf 17 November 2008 ...................................... 40Gambar 4.9 Grafik nilai koefisien runoff tiap tahun .................................. 45Gambar 4.10 Perubahan lahan dari tahun 2013-2015 .................................. 46Gambar 4.11 Grafik hubungan nilai KRS dan nilai C tiap tahun ................ 47Gambar 4.12 Grafik hubungan nilai KRS dengan nilai C rerata ................. 48Gambar 4.13 Grafik hubungan nilai KRS dengan nilai C 6 jam ................. 49Gambar 4.14 Grafik hubungan nilai KRS dengan nilai C 12 jam ............... 49Gambar 4.15 Grafik hubungan nilai KRS dengan nilai C 18 jam ............... 49Gambar 4.16 Grafik hubungan nilai KRS dengan nilai C 24 jam ............... 50

DAFTAR NOTASI

  3

  /dt)

  3

  /dt) Q min = debit harian rata-rata tahunan terendah (m

  3

  /dt) Q maks = debit harian rata-rata tahunan tertinggi (m

  3

  /s), Qn = debit rerata bulanan (m

  A = luas areal (km

  2

  P̅ = curah hujan rerata setahun di DAS yang bersangkutan (mm/th) p n = tinggi curah hujan pada pos pengamat 1,2,…n (mm),

  P = curah hujan (mm/tahun), p̅ = tinggi curah hujan rata-rata kawasan (mm),

  n = jumlah jenis penutup lahan,

  = standar deviasi seri data Y, n = jumlah data Y,

  y

  = tinggi curah hujan rata-rata areal (mm), dn = jumlah hari D

  ), Ai = luas penutup lahan dengan jenis penutup lahan i, C = koefisien runoff, Ci = koefisien runoff dengan jenis penutup lahan i,

  P eff = hujan efektif (m) Q = nilai statistik, Q = debit aliran (m

  Q a = debit andalan (Qa = 0,25 x Q rerata bulanan) R = nilai statistik, Sk* = nilai komulatif penyimpangan terhadap nilai rata-rata, Sk** = Rescaled Adjusted Partial Sum (RAPS),

  3 VLL = volume limpasan langsung (m ),

  Yi = nilai data Y ke- i (mm),

  Y = nilai Y rata-rata.

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1: Data Hujan Jam-jaman Lampiran 2: Data Debit Jam-jaman Lampiran 3: Hasil Perhitungan Nilai Koefisien Runoff

INTI SARI

  2 Bagian hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) Jangkok memiliki luas 74,55 km ,

  dimana wilayah ini merupakan hutan yang dilindungi. Dengan memiliki daerah tangkapan hujan yang cukup besar, DAS ini diharapkan mampu memenuhi kebutuhan air untuk daerah sekitarnya. Air bersih merupakan suatu hal yang selalu mendapat perhatian, hal ini diakibatkan oleh pertumbuhan penduduk yang kian pesat setiap tahunnya, sehingga pada bagian hulu DAS Jangkok ini terdapat beberapa lahan yang dibuka untuk tempat wisata maupun perkebunan, hal tersebut dapat memengaruhi kapasitas infiltrasi lahan tersebut yang dapat membuat Koefisien Regim Sungai (KRS) maupun Koefisien Runoff (C) tiap tahunnya juga akan mengalami perubahan. Nilai KRS tiap tahun mudah untuk didapat, yaitu dengan melihat perbandingan dari debit rerata maksimum dengan minimum hariannya dalam satu tahun. Sedangkan untuk mendapatkan nilai C tiap tahunnya dibutuhkan hidrograf tunggal dan hujan jam-jaman dalam satu tahun, sehingga dalam menganalisis membutuhkan waktu yang lebih lama. Dengan mencari hubungan dari KRS dan nilai C tiap tahun akan mempermudah untuk mendapatkan nilai C pada tahun berikutnya hanya dengan menggunakan nilai KRS dan mensubtitusikannya kedalam persamaan yang didapat dari hubungan kedua parameter tersebut.

  KRS dan C merupakan parameter yang dapat digunakan untuk memonitor kondisi DAS. Dimana nilai KRS didapat dengan cara mengolah data debit jam- jamnan untuk mendapatkan nilai rerata hariannya, kemudian membagi nilai debit rerata harian maksimum dengan debit rerata harian minimumnya, sehingga nilai KRS ini dapat menggambarkan fluktuasi debit pada suatu DAS, hal ini dipengaruhi juga oleh nilai C. Nilai C ini sendiri dapat memperlihatkan perbandingan antara jumlah air yang terinfiltrasi maupun yang menjadi aliran langsung yang menjadi penyebab utama banjir. Karena penyebab utama dari banjir merupakan aliran langsung maka dalam menghitung nilai C digunakan data hujan jam-jaman dan debit jam-jaman agar dapat dilihat banjir yang diakibatkan oleh hujan yang terjadi diwaktu yang bersamaan, dengan mengalikan jumlah curah hujan terhadap luas daerah tangkapannya maka didapat volume hujan, dan volume banjir didapat setelah memisahkan banjir dengan aliran dasarnya. Setelah didapat volume banjir dan volume hujan yang terjadi diwaktu yang sama, maka nilai C akan didapat dengan membagi volume banjir terhadap volume hujan.

  Dari hasil perhitungan didapat hubungan nilai KRS dengan nilai C pada DAS Jangkok dengan persamaan y = 0,0019x + 0,0195 dengan koefisien

  2

  determinasi R = 0,6707. Nilai KRS berturut-turut sebesar 28,9; 14,5; 37,7; 32; 12,1; 21; 12,2 dan nilai C berturut-turut sebesar 0,093; 0,062; 0,091; 0,071; 0,050; 0,045; 0,028. Dari data tersebut dapat dilihat bahwa setiap tahunnya kondisi DAS menjadi lebih baik berdasarkan nilai KRS dan C.

  Kata kunci: Daerah Aliran Sungai, Koefisien Regim Sungai, Koefisien Runoff.

  ABSTRACT

  2 Upstream of the Jangkok’s catchment area has an area of 74,55 km and it’s

  a protection forest. With a large of catchment area, this catchment area is expected to fill the water needs for surrounding area. Clean water always gets attention, it’s caused by the growth of population growing rapidly, so that there are some land in the upstream of this catchment area opened for tourist attraction and plantations, it will affect the capacity of infiltration that can influence the value of coefficient of river regime and runoff coefficient. By looking at the ratio of average of daily discharge maximum to the minimum in one year will be found coefficient of river regime. Meanwhile, to get the runoff coefficient annually required single hydrograph and hourly rain in a year, so that in the analysis takes longer. From the relationship between the coefficient of river regime and runoff coefficient will produce the correlation in a linear equation. So, to get the value of runoff coefficient in the next year simply by substitute the value of coefficient of river regime to the linear equation.

  Coefficient of river regime and runoff coefficient is a parameter can be used to monitor the catchment area. Coefficient of river regime will be found by analysis data of hourly discharge to get average of daily discharge, then dividing the average of daily discharge maximum to minimum, so that the coefficient of river regime can show the fluctuation of discharge in a catchment area. Coefficient of river regime affected by runoff coefficient. The value of runoff coefficient can show the comparison of the rainfall that infiltrated and which became a runoff that cause the flooding. Runoff is the main cause of flooding, in analysis runoff coefficient used data hourly of rainfall and discharge to be seen the flooding that caused by rains that occurred in the same time. By multiplying the amount of rainfall to the catchment area, then volume rainfall obtained. Volume of flood obtained after separating flooded with a base flow. Having obtained the volume of flood and rain, the value of runoff coefficient can be analysis by dividing the volume of flood to volume of rain.

  From the calculation results obtained relationship Coefficient of River Regime value with the value of Runoff Coefficient in the Jangkok

  ’s Catchment area is proportional with the equation y = 0,0019x + 0.0195 with a determination

  2

  coefficient R = 0.6707. Coefficient of River Regime value respectively 28.9; 14.5; 37.7; 32; 12.1; 21; 12.2 and Runoff Coefficient grades respectively for 0.093; 0,062; 0.091; 0,071; 0,050; 0.045; 0.028. From these data we can see that every year getting better catchment area conditions based on the value of Coefficient of River Regime and Runoff Coefficient.

  Keywords: Catchment area, Coefficient of River Regime, Runoff Coefficient.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Pulau Lombok memiliki beberapa Sub Satuan Wilayah Sungai (SWS) Salah satunya Sub SWS Dodokan, dalam Sub SWS Dodokan ini terdapat Daerah Aliran Sungai (DAS) Jangkok. Sungai Jangkok merupakan salah satu sungai besar yang merupakan bagian dari DAS Jangkok dan melewati beberapa wilayah administratif, yaitu Kabupaten Lombok Tengah, Kabupaten Lombok Barat dan Kota Mataram. Dengan memiliki daerah tangkapan hujan yang cukup luas dan bagian hulu DAS ini merupakan kawasan hutan yang dilindungi, sehingga sudah seharusnya kelestarian hutan ini masih terjaga. Hal ini membuat Sungai Jangkok menjadi salah satu sungai yang penting dan diharapkan mampu mencukupi kebutuhan air untuk wilayah sekitarnya. Dewasa ini ketersediaan air menjadi hal yang sangat diperhatikan, karena semakin bertambahnya penduduk maka makin meningkat pula kebutuhan air, serta mengakibatkan perubahan tataguna lahan di wilayah tersebut. Pertumbuhan penduduk, kebutuhan air bersih, sungai dan kondisi DAS menjadi sesuatu yang saling berkaitan. Sehingga selain membuat bangunan-bangunan air untuk memenuhi kebutuhan air bersih, perlu juga dilakukan konservasi terhadap kondisi DAS tersebut untuk menjaga kelestarian DAS dan juga ketersediaan airnya.

  Penelitian sebelumnya (Itratip, 2012) melakukan analisa terhadap sub DAS Jangkok sampai tahun 2010, menyimpulkan bahwa perubahan tata guna lahan tidak berimplikasi signifikan terhadap fluktuasi debit sungai. Hal tersebut diukur dengan parameter Koefisien Regim Sungai (KRS) dan Deviasi Rata-Rata (MD) debit sungai tahunan. Kondisi iklim yang tiap tahunnya semakin terasa perubahannya secara langsung menjadikan pentingnya juga untuk mengetahui hubungan dari kondisi DAS dengan KRS tiap tahunnya.

  Koefisien Runoff (C) adalah suatu parameter yang digunakan untuk melihat nilai infiltrasi maupun limpasan dari air hujan yang jatuh di suatu lahan, sehingga dapat digunakan juga untuk mengetahui kondisi DAS. Dalam memperhitungkan nilai C, banyak yang lebih memilih untuk menggunakan nilai-nilai C yang tersedia pada tabel yang merupakan hasil dari penelitian terdahulu karena dapat memudahkan dalam perhitungan dimana kondisi tataguna lahannya cukup teratur. Namun untuk melihat nilai C dalam lingkup DAS yang cukup luas hal ini akan menjadi lebih rumit, karena yang berpengaruh dalam perhitungan nilai C adalah jenis lahan dan luasan jenis lahan tersebut, sehingga tiap perubahan lahan dapat mempengaruhi nilai C. Untuk membantu dalam melihat nilai C juga dapat menggunakan prinsip water balance, sehingga hal ini akan membantu untuk melihat nilai C pada lingkup yang cukup luas, dengan kondisi lahan yang beragam. DAS Jangkok memiliki stasiun pencatatan tinggi muka air (AWLR) dan pencatatan data hujan (ARR) sehingga dengan kedua data itu akan didapatkan nilai C yang sebenarnya untuk DAS yang ditinjau.

  Selain Nilai C, kondisi DAS dapat diketahui juga dengan menggunakan nilai Koefisien Regim Sungai (KRS), dimana nilai KRS ini merupakan perbandingan dari debit rerata maksimum harian dengan debit rerata harian minimum dalam satu tahun hidrologi (musim hujan-musim kemarau), dengan diketahuinya fluktusi debit sungai maka akan terlihat juga kondisi DAS pada wilayah tersebut. Dari pembahasan mengenai parameter C dan KRS, dapat dilakukan penelitian mengenai

  

“Hubungan Nilai Koefisien Regim Sungai dengan Nilai Koefisien Runoff

DAS ”.

1.2 Rumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana hubungan antara nilai Koefisien Regim Sungai (KRS) dengan nilai

  Koefisien Runoff (C) pada DAS Jangkok? 2. Bagaimana kondisi DAS Jangkok tiap tahunnya bila dilihat dengan parameter

  C dan KRS? 3. Apakah ada pengaruh kondisi DAS Jangkok terhadap fluktuasi debit sungai?

1.3 Tujuan Penelitian

  Adapun tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui hubungan antara nilai KRS dengan nilai C.

  2. Mengetahui kondisi DAS Jangkok ditinjau dari nilai C dan KRS.

  3. Mengetahui pengaruh kondisi DAS Jangkok terhadap fluktuasi debit sungai.

  1.4 Manfaat Penelitian

  Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah hubungan antara nilai KRS dengan nilai C pada DAS Jangkok dalam bentuk grafik, sehingga dengan memiliki nilai KRS kita akan mendapatkan nilai C DAS tersebut, dapat dilihat juga kondisi DAS serta hubungannya dengan fluktuasi debitnya.

  1.5 Batasan Masalah

  Agar penelitian berjalan dengan sistematis dan tidak menyimpang dari rumusan maslah, maka diperlukan batasan masalah . Adapun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah : 1.

  Lokasi penelitian dilakukan pada bagian hulu dari DAS Jangkok.

  2. Analisis hanya difokuskan untuk melihat nilai Koefisien Runoff dan Koefisien Regim Sungai dan hubungannya.

  3. Menganalisa situasi lahan dengan menggunakan data yang tersedia pada BAPPEDA dan googleearth.

  4. Menggunaan data AWLR Aiknyet, ARR Sesaot, ARR Santong dan ARR Lingkok Lime.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

  Itratip, (2012) melakukan penelitian mengenai Studi Penilaian Kondisi DAS dan Implikasinya Terhadap Fluktuasi Debit Sungai (Studi Kasus Pada Sub DAS Jangkok Pulau Lombok). Berdasarkan hasil analisis tersebut dapat diketahui pada periode tahun 1997-2003 menunjukkan nilai KRS (2.47) dan MD (0.35

  3

  m /det), sedangkan pada tahun 2004-2010 menunjukkan nilai KRS (2.0) dan MD

  3

  (0.25 m /det). Namun dari data yang ada menunjukkan bahwa tiap tahunnya terjadi

  3

  penurunan debit sungai sebesar 0.03 m /det, curah hujan sebesar 14.64 mm/thn, dan dalam kurun waktu 10 tahun terakhir terjadi penurunan jumlah hari hujan sebanyak 10 hari.

  Ratuaini, (2011) melakukan penelitian mengenai Analisa Dampak Perubahan Tataguna Lahan Terhadap Debit Banjir Rancangan Sungai Padolo. Penelitian dilakukan pada Sungai Padolo, Kota Bima. Dengan hasil analisa akhir didapatkan bahwa perubahan debit banjir yang cukup signifikan akibat dari perubahan tataguna lahan yang terjadi di Kota Bima. Hal ini dapat dilihat dari perubahan nilai koefisien pengaliran yang sebelum perubahan tataguna lahan 0.51 menjadi 0.62. Debit banjir rancangan metode Nakayatsu untuk kala ulang 2, 5, 10,

  3

  20, 25, 50, dan 100 tahun sebelum perubahan tataguna lahan yaitu; 96.257 m /dt,

  3

  3

  3

  3

  3

  126.017 m /dt, 147.348 m /dt, 155.357 m /dt, 159.528 m /dt, 199.082 m /dt,

  3

  3

  223.241 m /dt. Sedangkan setelah perubahan tataguna lahan yaitu; 139.085 m /dt,

  3

  3

  3

  3

  3

  182.735 m /dt, 214.024 m /dt, 225.770 m /dt, 231.888 m /dt, 289.905 m /dt,

  3 325.339 m /dt.

  Handayani dan Indrajaya, (2011) melakukan penelitian mengenai Analisis Hubungan Curah Hujan dan Debit Sub-Sub DAS Ngatabaru, Sulawesi Tengah. Dengan hasil analisa akhir yang didapat (1) berdasarkan hubungan hujan dan debit diketahui bahwa hutan mempunyai peran dalam mengatur tata air (stream-flow regulator), yaitu menyerap air pada musim hujan dan melepaskannya pada musim kemarau. Peran hutan sebagai pengatur tata air menjadi tidak efektif pada kejadian hujan yang berlebih (durasi yang lama/hari hujan besar, curah hujan tinggi) yang menyebabkan tanah menjadi jenuh air. (2) Peran hutan di sub-sub DAS Ngatabaru sebagai pengatur tata air telah menghasilkan debit yang kontinu. Walaupun debit yang mengalir tidak besar, tetapi kontinuitasnya telah memberikan manfaat suplai air minum bagi penduduk sekitar. (3) Debit sedimen sangat dipengaruhi oleh debit sungai, dimana semakin tinggi debit sungai akan semakin tinggi pula debit sedimennya. Namun, pada kejadian hujan yang sangat tinggi lonjakan debit sedimen lebih mengikuti lonjakan curah hujan yang terjadi. Hal ini terjadi karena hujan menghasilkan material erosi yang dapat secara langsung terangkut ke sungai.

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Daerah aliran sungai

  Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang dibatasi oleh punggung- punggung gunung atau pegunungan dimana air hujan yang jatuh di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai utama pada suatu titik/stasiun yang ditinjau. DAS ditentukan dengan menggunakan peta topografi yang dilengkapi dengan garis-garis kontur. Garis-garis kontur dipelajari untuk menentukan arah dari limpasan permukaan. Limpasan berasal dari titik-titik tertinggi dan bergerak menuju titik yang lebih rendah tegak lurus dengan garis kontur. Daerah yang dibatasi oleh garis yang menghubungkan titik-titik tertinggi tersebut adalah DAS. Luas DAS diperkirakan dengan mengukur daerah itu pada peta topografi. Luas DAS berpengaruh terhadap debit sungai. Pada umumnya semakin besar DAS semakin besar pula aliran permukaan atau debit sungai (Triatmodjo, 2008). Oleh karena itu, pengelolaan DAS merupakan suatu bentuk pengembangan wilayah yang menempatkan DAS sebagai suatu unit pengelolaan yang pada dasarnya merupakan usaha-usaha penggunaan sumberdaya alam di suatu DAS secara rasional untuk mencapai tujuan produksi pertanian yang optimum dalam waktu yang tidak terbatas (lestari), disertai dengan upaya untuk menekan kerusakan seminimum mungkin sehingga distribusi aliran merata sepanjang tahun (Marwah, 2001 dalam Wisnu, 2014).

  Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1993), tipe corak dan karakteristik daerah pengaliran yaitu :

  1. Daerah pengaliran berbentuk bulu burung, bila jalur daerah di kiri kanan sungai utama dimana anak-anak sungai mengalir ke sungai utama.

  2. Daerah pengaliran radial, bila anak-anak sungainya mengkonsentrasi ke suatu titik secara radial.

  3. Daerah pengaliran paralel, bila dua jalur daerah pengaliran yang bersatu di bagian hilir.

  4. Daerah pengaliran yang komplek. Hanya beberapa buah daerah pengaliran yang mempunyai bentuk-bentuk ini dan disebut daerah pengaliran yang komplek.

  Pengelolaan DAS adalah suatu proses formulasi dan implementasi kegiatan atau program yang bersifat manipulasi sumberdaya alam dan manusia yang terdapat di daerah aliran sungai untuk memperoleh manfaat produksi dan jasa tanpa menyebabkan terjadinya kerusakan sumberdaya tanah dan air. Termasuk dalam pengelolaan DAS adalah identifikasi keterkaitan antara tataguna lahan, tanah dan air (Asdak, 2002 dalam Wisnu 2014). Secara hidrologi, pengelolaan DAS berupaya untuk mengelola kondisi biofisik permukaan bumi, sedemikian rupa sehingga didapatkan suatu hasil air (water yield, total streamflow) secara maksimum, serta memiliki regim aliran (flow regime) yang optimum, yaitu terdistribusi merata sepanjang tahun (Purwanto, 1992 dalam Wisnu 2014).

2.2.2 Hujan

  Hujan/presipitasi adalah turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi yang biasa berupa hujan, hujan salju, kabut, embun dan hujan es. Di daerah tropis, termasuk Indonesia, yang memberikan sumbangan paling besar adalah hujan, sehingga seringkali hujanlah yang dianggap sebagai presipitasi. Hujan berasal dari uap air di atmosfer, sehingga bentuk dan jumlahnya dipengaruhi oleh 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.

  Atmosfer bumi mengandung uap air. Meskipun jumlah uap air di atmosfer sangat kecil dibanding dengan gas-gas lain, tetapi merupakan sumber air tawar yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Air berada di udara dalam bentuk gas (uap air), zat cair (butir-butir air) dan kristal-kristal es. Kumpulan butir-butir air dan kristal-kristal es tersebut, yang mempunyai ukuran sangat halus (diameter 2-40 mikron), membentuk awan yang melayang di udara. Awan terbentuk sebagai hasil pendinginan (kondensasi dan sublimasi) dari udara basah (yang mengandung uap air) yang bergerak ke atas. Proses pendinginan terjadi karena menurunnya suhu udara tersebut secara adiabatis dengan bertambahnya ketinggian. Partikel debu, kristal garam dan kristal es yang melayang di udara dapat berfungsi sebagai inti kondensasi yang dapat mempercepat proses pendinginan. Dengan demikian ada dua syarat penting terjadinya hujan yaitu massa udara harus mengandung cukup uap air, dan massa udara harus naik ke atas sedemikian sehingga menjadi dingin. Proses terjadinya hujan banyak dipelajari oleh ahli meteorologi dan klimatologi. Ahli hidrologi lebih banyak mempelajari jumlah dan distribusi hujan baik dalam ruangan maupun waktu.

  Jumlah air yang jatuh di permukaan bumi dapat diukur dengan menggunakan alat penakar hujan. Distribusi hujan dalam ruangan dapat diketahui dengan mengukur hujan di beberapa lokasi pada daerah yang ditinjau; sedang distribusi waktu dapat diketahui dengan mengukur hujan sepanjang waktu.

  Hujan merupakan sumber dari semua air yang mengalir di sungai dan di dalam tampungan baik di atas maupun di bawah permukaan tanah. Jumlah dan variasi debit sungai tergantung pada jumlah, intensitas dan distribusi hujan. Terdapat hubungan antara debit sungai dan curah hujan yang jatuh di DAS yang bersangkutan. Apabila data pencatatan debit tidak ada, data pencatatan hujan dapat digunakan untuk memperkirakan debit aliran (Triatmodjo, 2008).

2.2.3 Curah hujan rerata daerah

  Stasiun penakar hujan hanya memberikan kedalaman hujan di titik dimana stasiun tersebut berada, sehingga hujan pada suatu luasan harus diperkirakan dari titik pengukuran tersebut. Apabila pada suatu daerah terdapat lebih dari satu stasiun pengukuran yang ditempatkan secara terpencar, hujan yang tercatat di masing- masing stasiun tidak sama. Analisis hidrologi sering diperlukan untuk menentukan hujan rerata pada daerah tersebut. Adapun cara yang digunakan dalam menentukan tinggi curah hujan rata-rata di atas areal tertentu dari angka-angka curah hujan di beberapa titik pos penakar atau pencatat (Triatmodjo, 2008), yaitu dengan metode poligon 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 yang tercatat pada suatu stasiun mewakili luasan tesebut. Metode ini digunakan apabila penyebaran stasiun hujan di daerah yang ditinjau tidak merata. Hitungan curah hujan rerata dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari tiap stasiun. Langkah pembentukan poligon Thiessen adalah sebagai berikut: a.

  Stasiun pencatat hujan digambarkan pada peta DAS yang ditinjau, termasuk stasiun hujan di luar DAS yang berdekatan, seperti ditunjukan dalam Gambar

  2.1.

  b.

  Stasiun-stasiun tersebut dihubungkan dengan garis lurus (garis terputus) sehingga membentuk segitiga-segitiga.

  c.

  Dibuat garis berat pada sisi-sisi segitiga seperti ditunjukkan dengan garis penuh pada Gambar 2.1.

  d.

  Garis-garis berat tersebut membentuk poligon yang mengelilingi tiap stasiun.

  Tiap stasiun mewakili luasan yang dibentuk oleh poligon. Untuk stasiun yang berada di dekat batas DAS, garis batas DAS membentuk batas tertutup dari poligon.

  e.

  Luas tiap poligon diukur dan kemudian dikalikan dengan kedalaman hujan di stasiun yang berada di dalam poligon.

  f.

  Jumlah dari hitungan pada butir e untuk semua stasiun dibagi dengan luas daerah yang ditinjau menghasilkan hujan rerata daerah tersebut, yang dalam bentuk matematika mempunyai bentuk berikut ini:

  A p + A p +…+A p

  1 2 n

  1 2 n

  (2-1)

  p̅ = A +A +…+A

  1 2 n

  dengan : = tinggi curah hujan rata-rata kawasan (mm), p̅

  2 A = luas areal (km ),

  p

  1 , p 2 n ,…,p = tinggi curah hujan pada pos pengamat 1,2,…n (mm).

   Gambar 2.1

  Metode poligon Thiessen (Harto, 1993)

2.2.4 Uji konsistensi data

  Selain kehilangan atau rusaknya data, masih terdapat lagi kesalahan yang berupa ketidakpanggahan data (inconsistency). Sifat data ini perlu mendapatkan perhatian untuk memperoleh hasil analisis yang baik. Data hujan yang tidak panggah (inconsistent) dapat terjadi karena beberapa hal (Harto, 1993) : a.

  Alat diganti dengan alat yang berspesifikasi lain b. Perubahan lingkungan yang mendadak c. Lokasi dipindahkan

  Untuk memperoleh hasil analisis yang baik, data hujan harus dilakukan pengujian konsistensi terlebih dahulu untuk mendeteksi penyimpangan. Pengujian konsistensi ada berbagai cara diantaranya menggunakan metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums). Metode RAPS digunakan untuk menguji ketidakpanggahan antar data dalam stasiun itu sendiri dengan mendeteksi pergeseran nilai rata-rata (mean) .

  Dalam metode RAPS, konsistensi data hujan ditunjukkan dengan nilai kumulatif penyimpangannya terhadap nilai rata-rata berdasarkan persamaan berikut:

  k

  S Y̅)

• (2-2)

  k * = ∑ (Y i i=1

  ∑ Yi (2-3)

  Y̅ = n Dengan k = 1, 2,….n ; pada saat k = 0 maka S k * = 0

  y

  Jika persamaan (2.2) dibagi dengan deviasi standar (D ) maka akan diperoleh

  Rescaled Adjusted Partial Sums (RAPS) atau dirumuskan sebagai berikut:

• S

  k

  S ** = (2-4)

  k

  D

  y

  2 n

• Y̅) ∑ (Y i=1 i

  (2-5)

  y

n

2 D =

  dengan :

• S k = nilai kumulatif penyimpangannya terhadap nilai rata-rata, Y i = nilai data Y ke-i,

  = nilai Y rata-rata, Y̅ n = jumlah data Y, S k ** = Rescaled Ajusted Partial Sums (RAPS), D y = standar deviasi seri data Y.

  Setelah nilai S k ** diperoleh untuk setiap k, maka nilai Q dan R dapat dihitung dengar rumus: Q = | Sk**| maks ; R = Sk** maks (2-6)

• – Sk** min Kemudian melakukan perbandingan, untuk jumlah data (n) dan derajat kepercayaan (α) tertentu, nilai-nilai di bawah ini:

a. tabel Q/√n hitungan dengan Q b.

  R/√n terhitung dengan R tabel Nilai Q tabel dan R tabel disajikan pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Nilai

  Q/√n dan R/√n Q/√n R/√n

  N 90% 95% 99% 90% 95% 99% 10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38

  20 1,10 1,22 1,42 1,34 1,43 1,60 30 1,12 1,24 1,46 1,40 1,50 1,70 40 1,13 1,26 1,50 1,42 1,53 1,74 50 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78

  100 1,17 1,29 1,55 1,50 1,62 1,86 1,22 1,36 1,62 1,62 1,72 2,00

  (Sumber : Harto, 1993)

2.2.5 Hujan efektif

  Hujan efektif (effective rainfall) atau hujan lebihan (excess rainfall) adalah bagian dari hujan yang menjadi aliran langsung di sungai (Triatmodjo, 2008). Hujan efektif ini adalah sama dengan hujan total yang jatuh di permukaan tanah dikurangi dengan kehilangan air. Kehilangan air yang juga sering disebut sebagai abstraksi (abstraction) meliputi air yang hilang karena terinfiltrasi, tertahan di cekungan- cekungan di permukaan tanah (tampungan permukaan, depression storage) dan karena penguapan. Besar kehilangan air ini sangat dipengaruhi oleh berbagai sebab seperti jenis dan kerapatan tanaman (vegetal cover), jenis tanah, keadaan permukaan tanah dan sebagainya (Harto, 1993). Hujan efektif dapat juga dicari dengan:

  VLL (2-7)

  P =

  eff

  A dengan : = hujan efektif (m),

  P

  eff

  3

  ),

  VLL = volume limpasan langsung (m

  2 = luas areal (km ).

  A Bila hujan yang menghasilkan hidrograf dapat dipisahkan menjadi dua unsur yaitu limpasan langsung (direct runoff) dan aliran dasar (base flow) maka besaran ini dikenal dengan Φ indeks, Φ indeks ini dapat dicari dengan cara coba-coba sedemikian rupa sehingga jumlah hujan efektif sama dengan volume limpasan langsung dibagi luas DAS.

2.2.6 Hidrograf A.

  Hidrograf Hidrograf dapat didefinisikan sebagai penyajian grafis antara salah satu unsur aliran dengan waktu. Hidrograf ini menunjukkan tanggapan menyeluruh

  DAS tertentu. Sesuai dengan sifat dan prilaku DAS yang bersangkutan, hidrograf aliran selalu berubah sesuai dengan besaran dan waktu terjadinya masukan. Ada tiga macam hidrograf (Harto, 1993), yaitu : 1.

  Hidrograf tinggi muka air (stage hydrograph), yaitu hubungan antara perubahan tinggi muka air dengan waktu. Hidrograf ini merupakan hasil rekaman AWLR (Automatic Water Level Recorder).

  2. Hidrograf debit (discharge hydrograph), hubungan antara debit dengan waktu. Hidrograf ini dapat diperoleh dari hidrograf muka air dengan lengkung debit.

  3. Hidrograf sedimen (sediment hydrograph), yaitu hubungan antara kandungan sedimen dengan waktu.

  Hidrograf terdiri dari tiga bagian, yaitu sisi naik (rising limb), puncak (crest) dan sisi resesi (recession limb). Bentuk hidrograf ditandai dengan tiga sifat pokok (Harto, 1993), yaitu :

  1. Waktu naik (time of rise), yaitu waktu yang diukur dari saat hidrograf mulai naik sampai waktu terjadinya debit puncak.

  2. Debit puncak (peak discharge), yaitu debit maksimum yang terjadi dalam suatu kasus tertentu.

  3. Waktu dasar (base time), yaitu waktu yang diukur dari saat hidrograf mulai naik sampai waktu dimana debit kembali pada suatu besaran yang ditetapkan.

  Gambar 2.2

  Grafik hidrograf (Harto, 1993) Ada dua macam hidrograf banjir, yaitu hidrograf banjir satuan observasi/terukur dan hidrograf satuan sintetik. Untuk mendapatkan hidrograf satuan banjir terukur maka harus tersedia data pengukuran debit banjir yang cukup panjang. Tetapi umumnya sangat sulit mendapatkan data tersebut sehingga kemudian digunakan data hujan pada daerah aliran itu, yang dengan perantaraan model hidrologi dapat digunakan untuk memperkirakan besarnya banjir.

  B.

  Hidrograf aliran langsung Aliran langsung atau aliran permukaan adalah bagian dari air hujan yang jatuh di suatu DAS yang kemudian berubah menjadi aliran di sungai

  (Triatmodjo, 2008). Kemudian hidrograf aliran langsung diartikan sebagai penyajian grafis antara aliran air di sungai tejrhadap waktu. Hidrograf aliran langsung dapat diperoleh dengan cara mengurangkan limpasan langsung di sungai dengan aliran dasar (baseflow).

  C.

  Limpasan (runoff) Limpasan (runoff) adalah semua air yang bergerak ke luar dari pelepasan

  (outlet) daerah pengaliran ke dalam sungai melewati rute baik di atas maupun lewat bawah tanah sebelum mencapai sungai tersebut (Soemarto, 1987).

  Apabila intensitas hujan yang jatuh di suatu DAS melebihi kapasitas infiltrasi, setelah laju infiltrasi terpenuhi, air akan mengisi cekungan-cekungan pada permukaan tanah. Setelah cekungan-cekungan tersebut penuh, selanjutnya air akan melimpas (mengalir) diatas permukaan tanah. Limpasan permukaan (surface runoff) yang merupakan air hujan yang mengalir dalam bentuk lapisan tipis diatas permukaan lahan akan masuk ke parit/selokan yang kemudian bergabung menjadi anak sungai dan akhirnya menjadi aliran sungai. Di daerah pegunungan (hulu DAS) limpasan permukaan dapat masuk ke sungai dengan cepat, yang dapat menyebabkan debit sungai meningkat. Apabila debit sungai lebih besar dari kapasitas sungai untuk mengalirkan debit maka akan terjadi luapan pada tebing sungai sehingga terjadi banjir. Di DAS bagian hulu dimana kemiringan lahan dan kemiringan sungai besar, atau di suatu DAS kecil kenaikan debit banjir dapat terjadi dengan cepat, sementara pada sungai-sungai besar kenaikan debit terjadi lebih lambat untuk mencapai debit puncak (Triatmodjo, 2008).

  Perubahan tataguna lahan merupakan berubahnya fungsi penggunaan dari suatu wilayah yang sesuai kegunaannya pada awalnya berubah alih menjadi fungsi lain dalam kurun waktu yang berbeda. Jika suatu DAS terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan, maka nilai koefisien aliran permukaan (C) akan beragam. Untuk menggambarkan nilai C tersebut pada suatu DAS maka dapat digunakan persamaan (Suripin, 2004):

  1. 1 + 2. 2+. . . … … . + .

  (2-8) = 1 + 2+. . … … + dengan:

  C = koefisien runoff, Ci = koefisien runoff dengan jenis penutup lahan i, Ai = luas penutup lahan dengan jenis penutup lahan i, n = jumlah jenis penutup lahan.

  D.

  Koefisien limpasan