TRANSFORMASI HUJAN HARIAN KE HUJAN JAM-JAMAN MENGGUNAKAN METODE MONONOBE DAN PENGALIHRAGAMAN HUJAN ALIRAN (STUDI KASUS DI DAS TIRTOMOYO).
TRANSFORMASI HUJAN HARIAN KE HUJAN JAMJAMAN MENGGUNAKAN METODE MONONOBE
DAN PENGALIHRAGAMAN HUJAN ALIRAN
(Studi Kasus di Das Tirtomoyo)
The Transformation of Daily Rainfall to Hourly Rainfall Used
Mononobe Method and Rainfall Discharge Formulation
(Case Study in Tirtomoyo Watershed)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Disusun Oleh :
ROSADANA NURIR RAHMANI
NIM I 1112082
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
i
ii
iii
MOTTO
ﻌ
ﺗ ﻪ
ﱠ ﺼﻼﺓﻭ ﻜ ﻭ ﺤ ﻭ
“Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku
hanya untuk Allah, Tuhan semesta alam”
(QS. Al-An’am : 162)
ﻊ ﻌ
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
(QS. Al-Insyiroh : 6)
Engkau berpikir tentang dirimu sebagai seonggok materi semata, padahal di
dalam dirimu tersimpan kekuatan tak terbatas.
(Ali bin Abi Thalib)
iv
PERSEMBAHAN
Penulis persembahkan semua ini kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah
memberikan kemudahan dan jalan-Nya, sehingga semua ini dapat tercapai
dengan lancar dan baik.
Kepada orang yang penulis cintai yaitu kedua orang tuaku, tanpa bantuan
moril dan materielnya terutama doa, bantuan, spirit dan dorongan semangat
yang mereka berikan, semua ini tidak akan tercapai. Maaf, hanya ini yang
mampu penulis berikan dan atas segala nasehat, penulis akan mengingatnya
dan selalu berusaha untuk menjadi yang paling baik.
Kepada suami (mas Luqman), kakak (mbak Mila & mas Rofiq), adik (tole
Fikry), dan keluarga besar, penulis sampaikan terima kasih dan hanya ini
yang mampu penulis berikan.
Kepada teman-teman Sipil Transfer 2012, dan teman-teman yang lain yang
telah membantu terima kasih atas semuanya.
Kepada semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, penulis
ucapkan terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya selama pembuatan
Tugas Akhir ini, sehingga Tugas Akhir dapat berjalan dengan lancar dan
baik. Penulis sampaikan terima kasih.
v
ABSTRAK
Rosadana Nurir Rahmani, Sobriyah dan Agus Hari Wahyudi, 2015.
Transformasi Hujan Harian ke Hujan Jam-jaman Menggunakan Metode
Mononobe dan Pengalihragaman Hujan Aliran (Studi Kasus di DAS
Tirtomoyo). Skripsi. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas
Maret. Surakarta.
Metode Rasional banyak digunakan untuk memperkirakan debit banjir dengan
menggunakan intensitas hujan. Salah satu metode untuk menghitung intensitas
hujan adalah metode Mononobe. Rumus tersebut menggunakan suatu konstanta
(m). Nilai konstanta (m) Mononobe di setiap daerah penelitian berbeda.
Perhitungan debit banjir dengan metode Rasional memerlukan koefisien aliran
(C). Nilai koefisien aliran (C) dapat diestimasikan berdasarkan pengalihragaman
hujan menjadi aliran jika memiliki pasangan data hujan jam-jaman dan hidrograf
aliran. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) Mendapatkan hasil kalibrasi konstanta
(m) Mononobe untuk mengubah hujan harian menjadi hujan jam-jaman, (2)
Mendapatkan hasil kalibrasi koefisien C pada pengalihragaman hujan menjadi
aliran menggunakan data ARR, (3) Mendapatkan hasil kalibrasi konstanta (m)
Mononobe pada pengalihragaman hujan menjadi aliran menggunakan intensitas
hujan Mononobe.
Metode penelitian yang digunakan adalah deskriptif kuantitatif. Penentuan nilai
konstanta (m) Mononobe dilakukan dengan cara mengubah hujan harian menjadi
hujan jam-jaman menggunakan metode Mononobe dan ABM. Perhitungan
dilakukan dengan mengubah-ubah nilai konstanta (m) Mononobe. Selanjutnya
dilakukan kalibrasi koefisien (C) dan konstanta (m) Mononobe pada
pengalihragaman hujan menjadi aliran. Tingkat kesalahan yang ditetapkan sebesar
10-20% (Sofyan, 1995). Hidrograf aliran hasil terhitung dibandingkan dengan
hidrograf aliran hasil pengamatan. Jika hasil perbandingan nilainya tidak
mendekati sama, maka perhitungan diulangi dengan cara mencoba-coba
mengubah nilai koefisien C dan konstanta (m) Mononobe sampai hasilnya
mendekati sama.
Berdasarkan hasil kalibrasi konstanta (m) Mononobe untuk mengubah hujan
harian menjadi hujan jam-jaman menunjukkan perbedaan selisih volume, debit
puncak, dan waktu puncak yang sangat besar yaitu antara 21,54% sampai dengan
13876,95%. Untuk hasil kalibrasi koefisien C pada pengalihragaman hujan
menjadi aliran menggunakan data ARR, perbedaan selisih volume, debit puncak,
dan waktu puncak yaitu antara 24,67% sampai dengan 77,81%. Dan kalibrasi
konstanta (m) Mononobe pada pengalihragaman hujan menjadi aliran
menggunakan intensitas hujan Mononobe menunjukkan perbedaan selisih volume,
debit puncak, dan waktu puncak yang sangat besar yaitu antara 33,33% sampai
dengan 97,69%. Dari hasil perhitungan di atas, tidak bisa diterima karena menurut
Sofyan dkk. (1995) menetapkan bahwa kesalahan hidrograf banjir antara terukur
dan terhitung sebesar 10-20% masih dapat diterima.
Kata kunci : transformasi, metode Mononobe, pengalihragaman hujan aliran.
vi
ABSTRACK
Rosadana Nurir Rahmani, Sobriyah dan Agus Hari Wahyudi, 2015. The
Transformation of Daily Rainfall to Hourly Rainfall Used Mononobe Method
and Rainfall Discharge Formulation (Case Study in Tirtomoyo Watershed).
Thesis. Departement of Civil Engineering. Engineering Faculty. Sebelas Maret
University. Surakarta.
Rational methods used to estimate flood discharge by using the intensity of the
rain. One method to calculate the intensity of rainfall is a Mononobe method. The
formula uses a constant (m). Constant value (m) Mononobe in each of the
different research areas. Calculation of flood discharge with Rational method
requires a flow coefficient (C). Rated flow coefficient (C) can be estimated based
rainfall discharge formulation into streams if a partner hourly rainfall data and
flow hydrograph. The purpose of this study were (1) Getting the calibration
constants (m) Mononobe to convert daily rainfall to rain hourly, (2) Getting the
calibration coefficient C at rainfall discharge formulation into streams using the
data ARR, (3) Getting the calibration constants (m) Mononobe on rainfall
discharge formulation into streams using Mononobe rainfall intensity.
The method used is descriptive quantitative. Determination of constant value (m)
Mononobe done by changing the daily rain into rain hourly using Mononobe
method and ABM. The calculation is performed by varying the value of a constant
(m) Mononobe. Furthermore, the calibration coefficient (C) and constant (m)
Mononobe on rainfall discharge formulation into streams. The error rate was set
at 10-20 % (Sofyan, 1995). Hydrograph flow compared with the results calculated
flow hydrograph observations. If the comparison value is not the same approach,
the calculation is repeated by way try to change the value of the coefficient C and
a constant (m) Mononobe until the results are approximately equal.
Based on the results of calibration constants (m) Mononobe to convert daily
rainfall to rain hourly shows the difference in volume, peak flow, and a very large
peak time is between 21.54% to 13876.95%. For the results of calibration
coefficients C in rainfall discharge formulation into streams of data using ARR,
differences in the difference volume, peak flow, and the peak time is between
24.67% to 77.81%. And calibration constants (m) Mononobe on rainfall
discharge formulation into streams using rainfall intensity difference Mononobe
shows the difference volume, peak flow, and a very large peak time is between
33.33% to 97.69%. From the calculation above, can not be accepted because,
according to Sofyan et al. (1995) stipulates that the flood hydrograph error
between measured and accounted for 10-20% is acceptable.
Keywords: transformation, Mononobe methods, rainfall discharge formulation.
vii
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan ijin dan kuasanya kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi
ini dengan baik.
Skripsi dengan judul “Transformasi Hujan Harian ke Hujan Jam-jaman
Menggunakan Metode Mononobe dan Pengalihragaman Hujan Aliran (Studi
Kasus di DAS Tirtomoyo)” merupakan salah satu syarat guna meraih gelar
Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak, karena itu
penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. Wibowo, ST, DEA selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil.
2. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.
3. Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.
4. Ir. Djumari, MT selaku Pembimbing Akademik.
5. Perusahaan Umum Jasa Tirta 1 Kota Surakarta yang telah memberikan data
yang diperlukan dalam penyusunan tugas akhir.
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2012.
7. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini dan tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Segala
kekurangan dan keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis menyebabkan
kekurangsempurnaan tersebut. Penulis berharap tugas akhir ini dapat memberikan
manfaat bagi penulis khususnya, dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta,
November 2015
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii
MOTTO ............................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN .................................................................................................. v
ABSTRAK ............................................................................................................ vi
ABSTRACK ........................................................................................................ vii
PRAKATA .......................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi
DAFTAR NOTASI ........................................................................................... xviii
BAB 1
PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1
Latar Belakang........................................................................................ 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3
Batasan Masalah ..................................................................................... 3
1.4
Tujuan Penelitian .................................................................................... 4
1.5
Manfaat Penelitian .................................................................................. 4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5
2.1
Tinjauan Pustaka .................................................................................... 5
2.2
Dasar Teori ............................................................................................. 6
2.2.1 Siklus Hidrologi .......................................................................... 6
2.2.2 Daerah Aliran Sungai (DAS) ...................................................... 7
2.2.3 Karakteristik DAS ...................................................................... 7
2.2.4 Hujan........................................................................................... 8
2.2.5 Pembuatan Liku Kalibrasi (Rating Curve) ................................. 9
ix
2.2.6 Intensitas Hujan .......................................................................... 9
2.2.7 Pola Agihan Hujan .................................................................... 10
2.2.8 Waktu Konsentrasi.................................................................... 11
2.2.9 Debit Banjir Rencana ................................................................ 12
2.2.10 Koefisien Aliran (C) ................................................................. 14
2.2.11 Kalibrasi Hasil Analisis ............................................................ 15
BAB 3
METODE PENELITIAN ..................................................................... 17
3.1
Metode Penelitian ................................................................................. 17
3.2
Lokasi Penelitian .................................................................................. 17
3.3
Data....................................................................................................... 18
3.4
Peralatan yang digunakan ..................................................................... 18
3.5
Tahapan Penelitian ............................................................................... 18
3.5.1 Perhitungan Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode
Mononobe) ................................................................................ 18
3.5.2 Perhitungan Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode ABM)
.................................................................................................. 19
3.5.3 Perhitungan Kalibrasi Koefisien C ........................................... 19
3.5.4 Perhitungan Kalibrasi Konstanta (m) Mononobe ..................... 20
3.6
Diagram Alir Tahapan Penelitian ......................................................... 21
3.6.1 Diagram Alir Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode
Mononobe) ................................................................................ 21
3.6.2 Diagram Alir Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode
ABM) ........................................................................................ 21
3.6.3 Diagram Alir Perhitungan Kalibrasi Koefisien C ..................... 22
3.6.4 Diagram Alir Perhitungan Kalibrasi Konstanta (m) Mononobe 23
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .......................................... 25
4.1
Ketersediaan Data Hujan ...................................................................... 25
x
4.1.1 Distribusi Hujan Jam-jaman dengan Metode Mononobe ......... 29
4.1.2 Distibusi Hujan Rerata .............................................................. 30
4.1.3 Kalibrasi Model Hujan ............................................................. 33
4.1.4 Model Distribusi Hujan ............................................................ 34
4.1.5 Kalibrasi Model Hujan ............................................................. 36
4.2
Analisis Debit Terukur ......................................................................... 37
4.2.1 Analisa Debit Terhitung ........................................................... 42
4.2.2 Koefisien Aliran (C) ................................................................. 43
4.2.3 Kalibrasi Koefisien Aliran (C).................................................. 52
4.3
Konstanta (m) Mononobe ..................................................................... 62
4.3.1 Analisis Konstanta (m) Mononobe ........................................... 62
4.3.2 Kalibrasi Konstanta (m) Mononobe.......................................... 69
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 79
5.1
Kesimpulan ........................................................................................... 79
5.2
Saran ..................................................................................................... 79
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 80
LAMPIRAN A ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN B ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN C.......................................................................................................... 1
LAMPIRAN D ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN E.......................................................................................................... 1
LAMPIRAN F .......................................................................................................... 1
LAMPIRAN G ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN H ......................................................................................................... 1
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Proses Hujan-aliran dari setiap Isochrone .......................................... 14
Tabel 2.2 Koefisien Aliran (C) ........................................................................... 14
Tabel 4.1 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 19 Desember 2012
............................................................................................................ 26
Tabel 4.2 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 19 Februari 2013
............................................................................................................ 26
Tabel 4.3 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 29 Maret 2013 . 26
Tabel 4.4 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 4 April 2013 .... 26
Tabel 4.5 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 20 Mei 2013 .... 27
Tabel 4.6 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 4 Januari 2014 . 27
Tabel 4.7 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 5 Januari 2014 . 27
Tabel 4.8 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 6 Januari 2014 . 27
Tabel 4.9 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 10 Januari 2014 28
Tabel 4.10 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 19 Januari 2014 28
Tabel 4.11 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 20 Januari 2014 28
Tabel 4.12 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 29 Januari 2014 29
Tabel 4.13 Intensitas Hujan Jam-jaman Tanggal 19 Desember 2012 .................. 30
Tabel 4.14 Curah Hujan Jam-jaman Tanggal 19 Desember 2012 ....................... 30
Tabel 4.15 Persen Distribusi Hujan Tanggal 19 Desember 2012 di DAS
Tirtomoyo ........................................................................................... 30
Tabel 4.16 Persen Distribusi Hujan Rerata di DAS Tirtomoyo ........................... 32
Tabel 4.17 Curah Hujan Jam-jaman Tanggal 19 Desember 2012 ....................... 32
Tabel 4.18 Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR Asli) pada
Hujan Tanggal 19 Desember 2012 ..................................................... 33
Tabel 4.19 Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR yang telah
dirata-rata) pada Hujan Tanggal 19 Desember 2012 ......................... 34
Tabel 4.20 Hitungan Hyetograph dengan Metode ABM Tanggal 19 Desember
2012................................................................................................35
Tabel 4.21 Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR Asli) pada
Hujan Tanggal 19 Desember 2012 ..................................................... 36
xii
Tabel 4.22
Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR yang
telah dirata-rata) pada Hujan Tanggal 19 Desember 2012 .............. 36
Tabel 4.23
Data Debit AWLR Tirtomoyo Tanggal 19-20 Desember 2012 ...... 37
Tabel 4.24
Data Debit AWLR Tirtomoyo Tanggal 19-20 Februari 2013 ......... 39
Tabel 4.25
Data Debit AWLR Tirtomoyo Tanggal 4-5 April 2013 .................. 41
Tabel 4.26
Nilai Koefisien Aliran (C) Isochrone 1 pada Hitungan Awal ......... 43
Tabel 4.27
Hasil Perhitungan Koefisien Aliran (C) pada tiap Isochrone Sebelum
Kalibrasi ........................................................................................... 45
Tabel 4.28
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 45
Tabel 4.29
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 46
Tabel 4.30
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 48
Tabel 4.31
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 48
Tabel 4.32
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 50
Tabel 4.33
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 50
Tabel 4.34
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 52
Tabel 4.35
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 52
Tabel 4.36
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 52
Tabel 4.37
Nilai Koefisien Aliran (C) pada Isochrone 1 Setelah Kalibrasi ...... 53
Tabel 4.38
Hasil Perhitungan Koefisien Aliran (C) pada tiap Isochrone Setelah
Kalibrasi ........................................................................................... 53
Tabel 4.39
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 54
xiii
Tabel 4.40
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 54
Tabel 4.41
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 56
Tabel 4.42
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 57
Tabel 4.43
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 59
Tabel 4.44
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 59
Tabel 4.45
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 61
Tabel 4.46
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 61
Tabel 4.47
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 61
Tabel 4.48
Intensitas Hujan Metode Mononobe untuk ketiga Pasang Kejadian
Hujan ................................................................................................ 62
Tabel 4.49
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 63
Tabel 4.50
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 63
Tabel 4.51
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 65
Tabel 4.52
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 65
Tabel 4.53
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 67
Tabel 4.54
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 67
Tabel 4.55
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 68
xiv
Tabel 4.56
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 69
Tabel 4.57
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 69
Tabel 4.58
Intensitas Hujan Metode Mononobe untuk ketiga Pasang Kejadian
Hujan ................................................................................................ 70
Tabel 4.59
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 71
Tabel 4.60
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 71
Tabel 4.61
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 73
Tabel 4.62
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 73
Tabel 4.63
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 75
Tabel 4.64
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 75
Tabel 4.65
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 76
Tabel 4.66
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 77
Tabel 4.67
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 77
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Peta DAS Tirtomoyo ..................................................................... 3
Gambar 2.1
Siklus Hidrologi ............................................................................ 7
Gambar 2.2
Macam–macam Bentuk Daerah Aliran ......................................... 8
Gambar 2.3
Hyetograph dengan ABM ........................................................... 11
Gambar 2.4
Metode Time-Area (a) Isochrone DAS dan (b) Histogram Luasan
Waktu .......................................................................................... 12
Gambar 2.5
Hujan Rencana Tipikal ................................................................ 13
Gambar 2.6
Pergerakan Hidrograf Aliran Sub DAS....................................... 13
Gambar 3.1
Peta DAS Tirtomoyo ................................................................... 17
Gambar 3.2
Diagram Alir Tahapan Penelitian Simulasi Konstanta (m)
Mononobe dengan Metode Mononobe ....................................... 21
Gambar 3.3
Diagram Alir Tahapan Penelitian Simulasi Konstanta (m)
Mononobe dengan Metode ABM................................................ 22
Gambar 3.4
Diagram Alir Tahapan Penelitian Kalibrasi Koefisien C ............ 23
Gambar 3.5
Diagram Alir Tahapan Penelitian Kalibrasi Konstanta (m)
Mononobe ................................................................................... 24
Gambar 4.1
Lokasi ARR dan AWLR DAS Tirtomoyo .................................. 25
Gambar 4.2
Profil Distribusi Hujan di DAS Tirtomoyo ................................. 31
Gambar 4.3
Hidrograf Aliran Terukur DAS Tirtomoyo Tanggal 19-20
Desember 2012............................................................................ 39
Gambar 4.4
Hidrograf Aliran Terukur DAS Tirtomoyo Tanggal 19-20
Februari 2013 .............................................................................. 40
Gambar 4.5
Hidrograf Aliran Terukur DAS Tirtomoyo Tanggal 4-5 April
2013 ............................................................................................. 42
Gambar 4.6
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 47
Gambar 4.7
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 49
Gambar 4.8
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 51
xvi
Gambar 4.9
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 56
Gambar 4.10
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 58
Gambar 4.11
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 60
Gambar 4.12
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 64
Gambar 4.13
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 66
Gambar 4.14
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 68
Gambar 4.15
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 72
Gambar 4.16
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 74
Gambar 4.17
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 76
xvii
DAFTAR NOTASI
A
Luas DAS (km2)
C
Koefisien aliran permukaan (0 ≤ C ≤ 1)
H
Elevasi muka air (m)
I
Intensitas hujan (mm/jam)
L
Panjang saluran utama dari hulu sampai penguras (km)
m
Konstanta empiris
n
Jumlah jenis penutup lahan
Q
Debit (m3/detik)
Qp
Laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/detik)
Qpp
Debit puncak pengamatan (terukur) (m3/detik)
Qps
Debit puncak analisis (terhitung) (m3/detik)
ΔQp
Beda debit puncak antara pengamatan (terukur) dan analisis
(terhitung) (%)
RT
Curah hujan pada jam ke-T
Rt
Intensitas curah hujan rerata sampai dengan jam ke-T
R(t-1)
Rerata hujan dari awal sampai dengan jam ke (T-1)
R24
Curah hujan maksimum dalam 1 hari (mm)
S
Kemiringan rata-rata saluran (m)
T
Jam ke-1 s/d jam ke 5-7
T
Waktu hujan dari awal sampai dengan jam ke-T
t
Durasi hujan (jam)
tc
Waktu konsentrasi (jam)
tca
Waktu puncak analisis (terhitung) (jam)
tcp
Waktu puncak pengamatan (terukur) (jam)
∆tc
Beda waktu mencapai puncak antara pengamatan (terukur) dan
analisis (terhitung) (%)
Va
Volume aliran analisis (terhitung) (m3)
Vp
Volume aliran pengamatan (terukur) (m3)
ΔV
Beda volume aliran antara pengamatan (terukur) dan analisis
(terhitung) (%)
xviii
DAN PENGALIHRAGAMAN HUJAN ALIRAN
(Studi Kasus di Das Tirtomoyo)
The Transformation of Daily Rainfall to Hourly Rainfall Used
Mononobe Method and Rainfall Discharge Formulation
(Case Study in Tirtomoyo Watershed)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Disusun Oleh :
ROSADANA NURIR RAHMANI
NIM I 1112082
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
i
ii
iii
MOTTO
ﻌ
ﺗ ﻪ
ﱠ ﺼﻼﺓﻭ ﻜ ﻭ ﺤ ﻭ
“Sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku
hanya untuk Allah, Tuhan semesta alam”
(QS. Al-An’am : 162)
ﻊ ﻌ
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
(QS. Al-Insyiroh : 6)
Engkau berpikir tentang dirimu sebagai seonggok materi semata, padahal di
dalam dirimu tersimpan kekuatan tak terbatas.
(Ali bin Abi Thalib)
iv
PERSEMBAHAN
Penulis persembahkan semua ini kepada Tuhan yang Maha Esa yang telah
memberikan kemudahan dan jalan-Nya, sehingga semua ini dapat tercapai
dengan lancar dan baik.
Kepada orang yang penulis cintai yaitu kedua orang tuaku, tanpa bantuan
moril dan materielnya terutama doa, bantuan, spirit dan dorongan semangat
yang mereka berikan, semua ini tidak akan tercapai. Maaf, hanya ini yang
mampu penulis berikan dan atas segala nasehat, penulis akan mengingatnya
dan selalu berusaha untuk menjadi yang paling baik.
Kepada suami (mas Luqman), kakak (mbak Mila & mas Rofiq), adik (tole
Fikry), dan keluarga besar, penulis sampaikan terima kasih dan hanya ini
yang mampu penulis berikan.
Kepada teman-teman Sipil Transfer 2012, dan teman-teman yang lain yang
telah membantu terima kasih atas semuanya.
Kepada semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, penulis
ucapkan terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya selama pembuatan
Tugas Akhir ini, sehingga Tugas Akhir dapat berjalan dengan lancar dan
baik. Penulis sampaikan terima kasih.
v
ABSTRAK
Rosadana Nurir Rahmani, Sobriyah dan Agus Hari Wahyudi, 2015.
Transformasi Hujan Harian ke Hujan Jam-jaman Menggunakan Metode
Mononobe dan Pengalihragaman Hujan Aliran (Studi Kasus di DAS
Tirtomoyo). Skripsi. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas
Maret. Surakarta.
Metode Rasional banyak digunakan untuk memperkirakan debit banjir dengan
menggunakan intensitas hujan. Salah satu metode untuk menghitung intensitas
hujan adalah metode Mononobe. Rumus tersebut menggunakan suatu konstanta
(m). Nilai konstanta (m) Mononobe di setiap daerah penelitian berbeda.
Perhitungan debit banjir dengan metode Rasional memerlukan koefisien aliran
(C). Nilai koefisien aliran (C) dapat diestimasikan berdasarkan pengalihragaman
hujan menjadi aliran jika memiliki pasangan data hujan jam-jaman dan hidrograf
aliran. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) Mendapatkan hasil kalibrasi konstanta
(m) Mononobe untuk mengubah hujan harian menjadi hujan jam-jaman, (2)
Mendapatkan hasil kalibrasi koefisien C pada pengalihragaman hujan menjadi
aliran menggunakan data ARR, (3) Mendapatkan hasil kalibrasi konstanta (m)
Mononobe pada pengalihragaman hujan menjadi aliran menggunakan intensitas
hujan Mononobe.
Metode penelitian yang digunakan adalah deskriptif kuantitatif. Penentuan nilai
konstanta (m) Mononobe dilakukan dengan cara mengubah hujan harian menjadi
hujan jam-jaman menggunakan metode Mononobe dan ABM. Perhitungan
dilakukan dengan mengubah-ubah nilai konstanta (m) Mononobe. Selanjutnya
dilakukan kalibrasi koefisien (C) dan konstanta (m) Mononobe pada
pengalihragaman hujan menjadi aliran. Tingkat kesalahan yang ditetapkan sebesar
10-20% (Sofyan, 1995). Hidrograf aliran hasil terhitung dibandingkan dengan
hidrograf aliran hasil pengamatan. Jika hasil perbandingan nilainya tidak
mendekati sama, maka perhitungan diulangi dengan cara mencoba-coba
mengubah nilai koefisien C dan konstanta (m) Mononobe sampai hasilnya
mendekati sama.
Berdasarkan hasil kalibrasi konstanta (m) Mononobe untuk mengubah hujan
harian menjadi hujan jam-jaman menunjukkan perbedaan selisih volume, debit
puncak, dan waktu puncak yang sangat besar yaitu antara 21,54% sampai dengan
13876,95%. Untuk hasil kalibrasi koefisien C pada pengalihragaman hujan
menjadi aliran menggunakan data ARR, perbedaan selisih volume, debit puncak,
dan waktu puncak yaitu antara 24,67% sampai dengan 77,81%. Dan kalibrasi
konstanta (m) Mononobe pada pengalihragaman hujan menjadi aliran
menggunakan intensitas hujan Mononobe menunjukkan perbedaan selisih volume,
debit puncak, dan waktu puncak yang sangat besar yaitu antara 33,33% sampai
dengan 97,69%. Dari hasil perhitungan di atas, tidak bisa diterima karena menurut
Sofyan dkk. (1995) menetapkan bahwa kesalahan hidrograf banjir antara terukur
dan terhitung sebesar 10-20% masih dapat diterima.
Kata kunci : transformasi, metode Mononobe, pengalihragaman hujan aliran.
vi
ABSTRACK
Rosadana Nurir Rahmani, Sobriyah dan Agus Hari Wahyudi, 2015. The
Transformation of Daily Rainfall to Hourly Rainfall Used Mononobe Method
and Rainfall Discharge Formulation (Case Study in Tirtomoyo Watershed).
Thesis. Departement of Civil Engineering. Engineering Faculty. Sebelas Maret
University. Surakarta.
Rational methods used to estimate flood discharge by using the intensity of the
rain. One method to calculate the intensity of rainfall is a Mononobe method. The
formula uses a constant (m). Constant value (m) Mononobe in each of the
different research areas. Calculation of flood discharge with Rational method
requires a flow coefficient (C). Rated flow coefficient (C) can be estimated based
rainfall discharge formulation into streams if a partner hourly rainfall data and
flow hydrograph. The purpose of this study were (1) Getting the calibration
constants (m) Mononobe to convert daily rainfall to rain hourly, (2) Getting the
calibration coefficient C at rainfall discharge formulation into streams using the
data ARR, (3) Getting the calibration constants (m) Mononobe on rainfall
discharge formulation into streams using Mononobe rainfall intensity.
The method used is descriptive quantitative. Determination of constant value (m)
Mononobe done by changing the daily rain into rain hourly using Mononobe
method and ABM. The calculation is performed by varying the value of a constant
(m) Mononobe. Furthermore, the calibration coefficient (C) and constant (m)
Mononobe on rainfall discharge formulation into streams. The error rate was set
at 10-20 % (Sofyan, 1995). Hydrograph flow compared with the results calculated
flow hydrograph observations. If the comparison value is not the same approach,
the calculation is repeated by way try to change the value of the coefficient C and
a constant (m) Mononobe until the results are approximately equal.
Based on the results of calibration constants (m) Mononobe to convert daily
rainfall to rain hourly shows the difference in volume, peak flow, and a very large
peak time is between 21.54% to 13876.95%. For the results of calibration
coefficients C in rainfall discharge formulation into streams of data using ARR,
differences in the difference volume, peak flow, and the peak time is between
24.67% to 77.81%. And calibration constants (m) Mononobe on rainfall
discharge formulation into streams using rainfall intensity difference Mononobe
shows the difference volume, peak flow, and a very large peak time is between
33.33% to 97.69%. From the calculation above, can not be accepted because,
according to Sofyan et al. (1995) stipulates that the flood hydrograph error
between measured and accounted for 10-20% is acceptable.
Keywords: transformation, Mononobe methods, rainfall discharge formulation.
vii
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan ijin dan kuasanya kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi
ini dengan baik.
Skripsi dengan judul “Transformasi Hujan Harian ke Hujan Jam-jaman
Menggunakan Metode Mononobe dan Pengalihragaman Hujan Aliran (Studi
Kasus di DAS Tirtomoyo)” merupakan salah satu syarat guna meraih gelar
Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak, karena itu
penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. Wibowo, ST, DEA selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil.
2. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.
3. Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.
4. Ir. Djumari, MT selaku Pembimbing Akademik.
5. Perusahaan Umum Jasa Tirta 1 Kota Surakarta yang telah memberikan data
yang diperlukan dalam penyusunan tugas akhir.
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2012.
7. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini dan tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Segala
kekurangan dan keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis menyebabkan
kekurangsempurnaan tersebut. Penulis berharap tugas akhir ini dapat memberikan
manfaat bagi penulis khususnya, dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta,
November 2015
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii
MOTTO ............................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN .................................................................................................. v
ABSTRAK ............................................................................................................ vi
ABSTRACK ........................................................................................................ vii
PRAKATA .......................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi
DAFTAR NOTASI ........................................................................................... xviii
BAB 1
PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1
Latar Belakang........................................................................................ 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3
Batasan Masalah ..................................................................................... 3
1.4
Tujuan Penelitian .................................................................................... 4
1.5
Manfaat Penelitian .................................................................................. 4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5
2.1
Tinjauan Pustaka .................................................................................... 5
2.2
Dasar Teori ............................................................................................. 6
2.2.1 Siklus Hidrologi .......................................................................... 6
2.2.2 Daerah Aliran Sungai (DAS) ...................................................... 7
2.2.3 Karakteristik DAS ...................................................................... 7
2.2.4 Hujan........................................................................................... 8
2.2.5 Pembuatan Liku Kalibrasi (Rating Curve) ................................. 9
ix
2.2.6 Intensitas Hujan .......................................................................... 9
2.2.7 Pola Agihan Hujan .................................................................... 10
2.2.8 Waktu Konsentrasi.................................................................... 11
2.2.9 Debit Banjir Rencana ................................................................ 12
2.2.10 Koefisien Aliran (C) ................................................................. 14
2.2.11 Kalibrasi Hasil Analisis ............................................................ 15
BAB 3
METODE PENELITIAN ..................................................................... 17
3.1
Metode Penelitian ................................................................................. 17
3.2
Lokasi Penelitian .................................................................................. 17
3.3
Data....................................................................................................... 18
3.4
Peralatan yang digunakan ..................................................................... 18
3.5
Tahapan Penelitian ............................................................................... 18
3.5.1 Perhitungan Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode
Mononobe) ................................................................................ 18
3.5.2 Perhitungan Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode ABM)
.................................................................................................. 19
3.5.3 Perhitungan Kalibrasi Koefisien C ........................................... 19
3.5.4 Perhitungan Kalibrasi Konstanta (m) Mononobe ..................... 20
3.6
Diagram Alir Tahapan Penelitian ......................................................... 21
3.6.1 Diagram Alir Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode
Mononobe) ................................................................................ 21
3.6.2 Diagram Alir Simulasi Konstanta (m) Mononobe (Metode
ABM) ........................................................................................ 21
3.6.3 Diagram Alir Perhitungan Kalibrasi Koefisien C ..................... 22
3.6.4 Diagram Alir Perhitungan Kalibrasi Konstanta (m) Mononobe 23
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .......................................... 25
4.1
Ketersediaan Data Hujan ...................................................................... 25
x
4.1.1 Distribusi Hujan Jam-jaman dengan Metode Mononobe ......... 29
4.1.2 Distibusi Hujan Rerata .............................................................. 30
4.1.3 Kalibrasi Model Hujan ............................................................. 33
4.1.4 Model Distribusi Hujan ............................................................ 34
4.1.5 Kalibrasi Model Hujan ............................................................. 36
4.2
Analisis Debit Terukur ......................................................................... 37
4.2.1 Analisa Debit Terhitung ........................................................... 42
4.2.2 Koefisien Aliran (C) ................................................................. 43
4.2.3 Kalibrasi Koefisien Aliran (C).................................................. 52
4.3
Konstanta (m) Mononobe ..................................................................... 62
4.3.1 Analisis Konstanta (m) Mononobe ........................................... 62
4.3.2 Kalibrasi Konstanta (m) Mononobe.......................................... 69
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 79
5.1
Kesimpulan ........................................................................................... 79
5.2
Saran ..................................................................................................... 79
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 80
LAMPIRAN A ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN B ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN C.......................................................................................................... 1
LAMPIRAN D ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN E.......................................................................................................... 1
LAMPIRAN F .......................................................................................................... 1
LAMPIRAN G ......................................................................................................... 1
LAMPIRAN H ......................................................................................................... 1
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Proses Hujan-aliran dari setiap Isochrone .......................................... 14
Tabel 2.2 Koefisien Aliran (C) ........................................................................... 14
Tabel 4.1 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 19 Desember 2012
............................................................................................................ 26
Tabel 4.2 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 19 Februari 2013
............................................................................................................ 26
Tabel 4.3 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 29 Maret 2013 . 26
Tabel 4.4 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 4 April 2013 .... 26
Tabel 4.5 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 20 Mei 2013 .... 27
Tabel 4.6 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 4 Januari 2014 . 27
Tabel 4.7 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 5 Januari 2014 . 27
Tabel 4.8 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 6 Januari 2014 . 27
Tabel 4.9 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 10 Januari 2014 28
Tabel 4.10 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 19 Januari 2014 28
Tabel 4.11 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 20 Januari 2014 28
Tabel 4.12 Data Hujan Jam-jaman Stasiun Tirtomoyo Tanggal 29 Januari 2014 29
Tabel 4.13 Intensitas Hujan Jam-jaman Tanggal 19 Desember 2012 .................. 30
Tabel 4.14 Curah Hujan Jam-jaman Tanggal 19 Desember 2012 ....................... 30
Tabel 4.15 Persen Distribusi Hujan Tanggal 19 Desember 2012 di DAS
Tirtomoyo ........................................................................................... 30
Tabel 4.16 Persen Distribusi Hujan Rerata di DAS Tirtomoyo ........................... 32
Tabel 4.17 Curah Hujan Jam-jaman Tanggal 19 Desember 2012 ....................... 32
Tabel 4.18 Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR Asli) pada
Hujan Tanggal 19 Desember 2012 ..................................................... 33
Tabel 4.19 Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR yang telah
dirata-rata) pada Hujan Tanggal 19 Desember 2012 ......................... 34
Tabel 4.20 Hitungan Hyetograph dengan Metode ABM Tanggal 19 Desember
2012................................................................................................35
Tabel 4.21 Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR Asli) pada
Hujan Tanggal 19 Desember 2012 ..................................................... 36
xii
Tabel 4.22
Selisih Hujan Analisis dan Pengamatan (berupa Data ARR yang
telah dirata-rata) pada Hujan Tanggal 19 Desember 2012 .............. 36
Tabel 4.23
Data Debit AWLR Tirtomoyo Tanggal 19-20 Desember 2012 ...... 37
Tabel 4.24
Data Debit AWLR Tirtomoyo Tanggal 19-20 Februari 2013 ......... 39
Tabel 4.25
Data Debit AWLR Tirtomoyo Tanggal 4-5 April 2013 .................. 41
Tabel 4.26
Nilai Koefisien Aliran (C) Isochrone 1 pada Hitungan Awal ......... 43
Tabel 4.27
Hasil Perhitungan Koefisien Aliran (C) pada tiap Isochrone Sebelum
Kalibrasi ........................................................................................... 45
Tabel 4.28
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 45
Tabel 4.29
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 46
Tabel 4.30
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 48
Tabel 4.31
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 48
Tabel 4.32
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 50
Tabel 4.33
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 50
Tabel 4.34
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 52
Tabel 4.35
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 52
Tabel 4.36
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 52
Tabel 4.37
Nilai Koefisien Aliran (C) pada Isochrone 1 Setelah Kalibrasi ...... 53
Tabel 4.38
Hasil Perhitungan Koefisien Aliran (C) pada tiap Isochrone Setelah
Kalibrasi ........................................................................................... 53
Tabel 4.39
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 54
xiii
Tabel 4.40
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 54
Tabel 4.41
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 56
Tabel 4.42
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 57
Tabel 4.43
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 59
Tabel 4.44
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 59
Tabel 4.45
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 61
Tabel 4.46
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 61
Tabel 4.47
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 61
Tabel 4.48
Intensitas Hujan Metode Mononobe untuk ketiga Pasang Kejadian
Hujan ................................................................................................ 62
Tabel 4.49
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 63
Tabel 4.50
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 63
Tabel 4.51
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 65
Tabel 4.52
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 65
Tabel 4.53
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 67
Tabel 4.54
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 67
Tabel 4.55
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 68
xiv
Tabel 4.56
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 69
Tabel 4.57
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 69
Tabel 4.58
Intensitas Hujan Metode Mononobe untuk ketiga Pasang Kejadian
Hujan ................................................................................................ 70
Tabel 4.59
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Desember 2012 DAS Tirtomoyo ..................................................... 71
Tabel 4.60
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Desember 2012 ........................................................ 71
Tabel 4.61
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 19-20
Februari 2013 DAS Tirtomoyo ........................................................ 73
Tabel 4.62
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 19-20 Februari 2013 .......................................................... 73
Tabel 4.63
Analisis Time-Area Kejadian Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April
2013 DAS Tirtomoyo ...................................................................... 75
Tabel 4.64
Perbandingan Debit Terhitung dan Debit Terukur DAS Tirtomoyo
Tanggal 4-5 April 2013.................................................................... 75
Tabel 4.65
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Desember 2012 ............................. 76
Tabel 4.66
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 19-20 Februari 2013................................ 77
Tabel 4.67
Selisih Volume, Debit Puncak, dan Waktu Puncak pada Hidrograf
Pasangan Hujan Tanggal 4-5 April 2013 ......................................... 77
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Peta DAS Tirtomoyo ..................................................................... 3
Gambar 2.1
Siklus Hidrologi ............................................................................ 7
Gambar 2.2
Macam–macam Bentuk Daerah Aliran ......................................... 8
Gambar 2.3
Hyetograph dengan ABM ........................................................... 11
Gambar 2.4
Metode Time-Area (a) Isochrone DAS dan (b) Histogram Luasan
Waktu .......................................................................................... 12
Gambar 2.5
Hujan Rencana Tipikal ................................................................ 13
Gambar 2.6
Pergerakan Hidrograf Aliran Sub DAS....................................... 13
Gambar 3.1
Peta DAS Tirtomoyo ................................................................... 17
Gambar 3.2
Diagram Alir Tahapan Penelitian Simulasi Konstanta (m)
Mononobe dengan Metode Mononobe ....................................... 21
Gambar 3.3
Diagram Alir Tahapan Penelitian Simulasi Konstanta (m)
Mononobe dengan Metode ABM................................................ 22
Gambar 3.4
Diagram Alir Tahapan Penelitian Kalibrasi Koefisien C ............ 23
Gambar 3.5
Diagram Alir Tahapan Penelitian Kalibrasi Konstanta (m)
Mononobe ................................................................................... 24
Gambar 4.1
Lokasi ARR dan AWLR DAS Tirtomoyo .................................. 25
Gambar 4.2
Profil Distribusi Hujan di DAS Tirtomoyo ................................. 31
Gambar 4.3
Hidrograf Aliran Terukur DAS Tirtomoyo Tanggal 19-20
Desember 2012............................................................................ 39
Gambar 4.4
Hidrograf Aliran Terukur DAS Tirtomoyo Tanggal 19-20
Februari 2013 .............................................................................. 40
Gambar 4.5
Hidrograf Aliran Terukur DAS Tirtomoyo Tanggal 4-5 April
2013 ............................................................................................. 42
Gambar 4.6
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 47
Gambar 4.7
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 49
Gambar 4.8
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 51
xvi
Gambar 4.9
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 56
Gambar 4.10
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 58
Gambar 4.11
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 60
Gambar 4.12
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 64
Gambar 4.13
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 66
Gambar 4.14
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 68
Gambar 4.15
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Desember 2012 ................................................... 72
Gambar 4.16
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 19-20 Februari 2013 ...................................................... 74
Gambar 4.17
Hidrograf Aliran DAS Tirtomoyo Hasil Terhitung dan Terukur
Tanggal 4-5 April 2013 ............................................................... 76
xvii
DAFTAR NOTASI
A
Luas DAS (km2)
C
Koefisien aliran permukaan (0 ≤ C ≤ 1)
H
Elevasi muka air (m)
I
Intensitas hujan (mm/jam)
L
Panjang saluran utama dari hulu sampai penguras (km)
m
Konstanta empiris
n
Jumlah jenis penutup lahan
Q
Debit (m3/detik)
Qp
Laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/detik)
Qpp
Debit puncak pengamatan (terukur) (m3/detik)
Qps
Debit puncak analisis (terhitung) (m3/detik)
ΔQp
Beda debit puncak antara pengamatan (terukur) dan analisis
(terhitung) (%)
RT
Curah hujan pada jam ke-T
Rt
Intensitas curah hujan rerata sampai dengan jam ke-T
R(t-1)
Rerata hujan dari awal sampai dengan jam ke (T-1)
R24
Curah hujan maksimum dalam 1 hari (mm)
S
Kemiringan rata-rata saluran (m)
T
Jam ke-1 s/d jam ke 5-7
T
Waktu hujan dari awal sampai dengan jam ke-T
t
Durasi hujan (jam)
tc
Waktu konsentrasi (jam)
tca
Waktu puncak analisis (terhitung) (jam)
tcp
Waktu puncak pengamatan (terukur) (jam)
∆tc
Beda waktu mencapai puncak antara pengamatan (terukur) dan
analisis (terhitung) (%)
Va
Volume aliran analisis (terhitung) (m3)
Vp
Volume aliran pengamatan (terukur) (m3)
ΔV
Beda volume aliran antara pengamatan (terukur) dan analisis
(terhitung) (%)
xviii