Analisis Mitigasi Banjir di Daerah Aliran Sungai Babura Berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG)
TA/TL-USU/2016/003
ANALISIS MITIGASI BANJIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI
BABURA BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
TUGAS AKHIR
MEIDINA ZULFA HANIE
120407024
Pembimbing I
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc.
Pembimbing II
Hafizhul Khair, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SEMESTER GANJIL 2016
Universitas Sumatera Utara
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul:
ANALISIS MITIGASI BANJIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI
BABURA BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi
Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir ini adalah
hasil karya Saya sendiri kecuali kutipan-kutipan yang telah Saya sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini dibuat apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan
karya Saya atau merupakan hasil jiplakan, maka Saya bersedia menerima sanksi sesuai
dengan aturan yang berlaku.
Medan, Desember 2016
MEIDINA ZULFA HANIE
12 0407 024
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah Penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan proposal tugas akhir
dengan judul Analisis Mitigasi Banjir di Daerah Aliran Sungai Babura Berbasis Sistem
Informasi Geografis (SIG).
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat dalam menyelesaikan
perkuliahan pada Program Studi Strata Satu (S1) Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, Penulis banyak
menerima dukungan, bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Ir. Netti Herlina, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc. selaku Dosen Pembimbing I yang
telah banyak memberikan masukan, motivasi dan bimbingan serta pengertian
kepada Penulis selama penulisan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Hafizhul Khair, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberi masukan dan bimbingan kepada Penulis selama penulisan Tugas Akhir
ini.
4. Ibu Isra’ Suryati, S.T., M.Si. selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah banyak
memberikan masukan, motivasi, dan pengertian kepada Penulis selama penulisan
Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ivan Indrawan, S.T., M.T. dan Bapak Joni Mulyadi, S.T., M.T. selaku
Dosen Penguji yang telah memberikan masukan kepada Penulis.
6. Pegawai BPDAS Wampu Sei Ular, BWS Sumatera II, BMKG Sampali, Bappeda
Kota Medan yang telah memberikan bantuan berupa data-data yang dibutuhkan
penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini.
7. Bang Muhammad Faisal, S.T., M.T., Bang Asril Zevri, S.T., M.T., dan Bang Reno
yang telah menjadi tempat bertanya Penulis selama penulisan Tugas Akhir ini.
8. Bang Zaid Perdana, S.T., M.T., Ph.D. salah satu founding fathers Teknik
Lingkungan USU yang telah menginspirasi penulis semenjak awal masa
i
Universitas Sumatera Utara
perkuliahan dan Bang Harum Murah Marpaung, S.E., M.M. yang telah
memberikan nasihat dan saran kepada Penulis.
9. Kak Nurhayani Simamora, S.H. yang telah banyak membantu dan memberikan
dorongan kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
10. Bapak/Ibu staf pengajar Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
11. Ibu Gesti dan pegawai Fakultas Teknik yang telah membantu Penulis dalam
urusan administrasi.
12. Ayahanda Adlin, S.E., Ibunda Nazmah Zain Nasution, S.E., Abang Raedian
Aulia, S.T., dan Adik Raeny Putri Nazmira yang menjadi motivasi terbesar
Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
13. Atok H. Ahmad Zaini Nasution yang menjadi inspirasi Penulis untuk terus
melakukan hal yang benar dan baik, yang selalu mendoakan Penulis.
14. Teman-teman baik Penulis, Zafira, Karina, Putri Zhafirah, Deni, Hafidz, Dika,
Alan, Arif, Runi, Fajrur, Usman yang selama empat tahun lebih mendampingi dan
memberikan dukungan kepada Penulis. Adik Indri yang telah memberikan
bantuan kepada Penulis dalam Tugas Akhir ini.
15. Rekan-rekan angkatan 2012, adik-adik di Teknik Lingkungan USU yang tidak
tersebutkan namanya yang telah memberikan bantuan, masukan, dan doa kepada
Penulis.
16. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut
memberikan bantuan kepada penulis dalam penyelesain tugas akhir ini.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak terdapat
kekurangan baik isi ataupun kesalahan penulisan. Oleh karena itu, penulis sangat
mengharapkan kritik maupun saran yang sangat penting untuk semakin menyempurnakan
studi yang berkaitan dengan judul tugas akhir ini ke depannya . Semoga Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Desember 2016
Meidina Zulfa Hanie
ii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR PERSAMAAN
i
iii
iv
v
vii
ix
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Ruang Lingkup Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika penulisan
I-1
I-1
I-2
I-3
I-3
I-4
I-4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
2.2 Siklus Hidrologi
2.3 Daerah Aliran Sungai
2.4 Banjir
2.4.1 Daerah Rawan Banjir
2.4.2 Tingkat Kerawanan Banjir
2.4.3 Dampak Banjir Bagi Lingkungan
2.5 Mitigasi Banjir
2.6 Curah Hujan
2.6.1 Curah Hujan Rata-Rata Areal
2.6.2 Distribusi Frekuensi Curah Hujan
2.6.3 Uji Kesesuaian Distribusi
2.6.4 Intensitas Curah Hujan
2.6.5 Waktu Konsentrasi
2.6.6 Koefisien Limpasan
2.7 Debit Banjir Rancangan Metode Hidograf Satuan Sintetik Nakayasu
2.8 Hydrological Engineering Center River Analysis System (HEC-RAS)
2.9 Sistem Informasi Geografis
2.10Estimasi Kerugian Akibat Banjir
2.11Pemilihan Jalur dan Titik Evakuasi
II-1
II-1
II-1
II-1
II-4
II-5
II-6
II-7
II-7
II-8
II-8
II-10
II-14
II-15
II-15
II-16
II-17
II-20
II-21
II-22
II-23
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
3.2 Metode Penelitian
3.3 Data dan Alat Penelitian
3.4 Analisis Curah HujanKawasan
3.5 Analisis Frekuensi Curah Hujan Periodik
3.6 Uji Kesesuaian Distribusi
3.7 Analisis Debit Banjir Rancangan dengan Metode
Hidograf Satuan Sintetik Nakayasu
III-1
III-1
III-2
III-2
III-4
III-4
III-5
III-5
v
Universitas Sumatera Utara
3.8 Analisis Potensi Banjir dengan HEC-RAS
3.9 Prediksi Daerah Genangan Banjir dengan SIG
3.10Pengestimasian Kerugian Akibat Banjir
3.11Penetapan Titik dan Jalur Evakuasi
III-6
III-6
III-7
III-7
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Curah Hujan
4.2 Analisis Curah HujanKawasan
4.3 Analisis Frekuensi Curah Hujan Periodik
4.3.1 Perhitungan Parameter Statistik
4.3.2 Perhitungan Curah Hujan Rancangan
Metode Distribusi Gumbel
4.4 Uji KesesuaianDistribusi
4.5 Analisis Debit Banjir Rancangan
4.5.1 Perhitungan Koefisien Limpasan
4.5.2 Distribusi Curah Hujan Rancangan
4.5.3 Perhitungan Debit Banjir
Metode Hidograf Satuan Sintetis Nakayasu
4.6 Analisis Potensi Banjir dengan Menggunakan HEC-RAS
4.6.1 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q100 Tahun
4.6.2 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q50 Tahun
4.6.3 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q25 Tahun
4.6.4 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q10 Tahun
4.7 Prediksi Daerah Genangan Banjir
dengan Sistem Informasi Geografis
4.8 Estimasi Kerugian Akibat Banjir
4.8.1 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q100 Tahun
4.8.2 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q50 Tahun
4.8.3 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q25 Tahun
4.8.4 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q10 Tahun
4.9 Penentuan Titik dan Jalur Evakuasi
IV-1
IV-1
IV-3
IV-5
IV-6
BAB V KESIMPUAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
V-1
V-1
V-2
IV-8
IV-9
IV-10
IV-10
IV-12
IV-13
IV-22
IV-23
IV-23
IV-23
IV-24
IV-25
IV-30
IV-31
IV-32
IV-35
IV-38
IV-41
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Terdahulu Mengenai Pemetaan Banjir
Tabel 2.2 Tingkat Bahaya Banjir Menurut Periode KalaUlang
Tabel 2.3 Nilai Reduced Variate (YTR)
Tabel 2.4 Nilai Standar Deviasi Menurut Jumlah Sampel (Sn)
Tabel 2.5 Nilai Reduced Mean (Yn)
Tabel 2.6 Nilai Variabel Standar (K)
Tabel 2.7 Nilai Faktor Frekuensi (KT)
Tabel 2.8 Nilai ∆P Kritis Smirnov-Kolmogrov
Tabel 2.9 Nilai Koefisien Limpasan
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun BBMKG
Tabel 4.2 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Tuntungan
Tabel 4.3 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Biru-Biru
Tabel 4.4 Data Curah Hujan Harian Maksimum DAS Babura
Tabel 4.5 Luas Pengaruh Stasiun Hujan Terhadap DAS Babura
Tabel 4.6 Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata DAS Babura
Tabel 4.7 Parameter Statistik Sebaran Normal DAS Babura
Tabel 4.8 Parameter Statistik Sebaran Logaritmik DAS Babura
Tabel 4.9 Rekapitulasi Hasil Pengukuran Dispersi
Tabel 4.10 Syarat Penggunaan Jenis Sebaran
Tabel 4.11 Curah Hujan Periode Ulang (XT)
Metode Distribusi Gumbel DAS Babura
Tabel 4.12 Perhitungan Uji Kolmogrov-Smirnov
dari Distribusi Gumbel DAS Babura
Tabel 4.13 Uji Kesesuaian Kolmogrov-Smirnov
Tabel 4.14 Koefisien Limpasan DAS Babura
Tabel 4.15 Distribusi Curah Hujan Rancangan DAS Babura
Tabel 4.16 Perhitungan Unit Hidograf DAS Babura
Tabel 4.17 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 10 Tahun
Tabel 4.18 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 25 Tahun
Tabel 4.19 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 50 Tahun
Tabel 4.20 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 100 Tahun
Tabel 4.21 Rekapitulasi Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Tabel 4.22 Prediksi Luas Daerah Genangan Banjir
dengan Q100, Q50, Q25, dan Q10 Tahun
Tabel 4.23 Perkiraan Nilai Kerusakan dan Kerugian Rumah
Tabel 4.24 Perkiraan Nilai Kerusakan dan Kerugian Rumah
Tabel 4.25 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q100 Tahun
Tabel 4.26 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q100 Tahun
Tabel 4.27 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q100 Tahun
Tabel 4.28 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q50 Tahun
Tabel 4.29 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q50 Tahun
Tabel 4.30 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q50 Tahun
II-2
II-6
II-11
II-11
II-11
II-13
II-13
II-13
II-15
IV-1
IV-1
IV-2
IV-3
IV-3
IV-5
IV-6
IV-7
IV-8
IV-8
IV-9
IV-9
IV-9
IV-12
IV-13
IV-15
IV-16
IV-17
IV-18
IV-19
IV-20
IV-26
IV-30
IV-30
IV-31
IV-31
IV-32
IV-34
IV-34
IV-35
vii
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.31 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q25Tahun
Tabel 4.32 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q25Tahun
Tabel 4.33 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q25Tahun
Tabel 4.34 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q10 Tahun
Tabel 4.35 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q10 Tahun
Tabel 4.36 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q10 Tahun
IV-37
IV-37
IV-38
IV-38
IV-40
IV-40
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Siklus Hidrologi
Hidograf Satuan SintetikNakayasu
Lokasi Penelitian
Diagram Alir Penelitian
Polygon Thiessen DAS Babura
Polygon Thiessen DAS Babura
Tata GunaLahan DAS Babura
Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu DAS Babura
Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q100 Tahun
Gambar 4.5 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ100 Tahun
Gambar 4.6 Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q50 Tahun
Gambar 4.7 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ50 Tahun
Gambar 4.8 Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q25 Tahun
Gambar 4.9 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ25 Tahun
Gambar 4.10 Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q10 Tahun
Gambar 4.11 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ10 Tahun
Gambar 4.12 Prediksi Daerah Genangan Banjir
Gambar 4.13 Kelurahan Tergenang Banjir
Gambar 4.14 Banjir di Wilayah USU
Gambar 4.15 Kedalaman Banjir Q100 Tahun
Gambar 4.16 Kedalaman Banjir Q50 Tahun
Gambar 4.17 Kedalaman Banjir Q25 Tahun
Gambar 4.18 Kedalaman Banjir Q10 Tahun
Gambar 4.19 Analisis Spasial Buffer
Gambar 4.20 Jalur Evakuasi
II-4
II-20
III-1
III-3
III-5
IV-4
IV-11
IV-21
IV-22
IV-22
IV-23
IV-23
IV-24
IV-24
IV-25
IV-25
IV-27
IV-28
IV-29
IV-33
IV-36
IV-39
IV-41
IV-45
IV-46
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1 Persamaan Curah HujanKawasandenganMetodeAritmatik
Persamaan 2.2 Persamaan Curah HujanKawasandengan
MetodePolygon Thiessen
Persamaan 2.3 Persamaan Curah HujanKawasandenganMetode Isohyet
Persamaan 2.4 Rumus Standar Deviasi Per Jumlah DataDistribusi Gumbel
Persamaan 2.5 Rumus Reduced Variate Distribusi Gumbel
Persamaan 2.6 Rumus PerkiraanNilai yang Diharapkan Terjadi dengan Kala
Ulang T-TahunanDistribusi Gumbel
Persamaan 2.7 Rumus Curah Hujan Rencana Distribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.8 RumusLogaritmadariCurah Hujan Rencana
Distribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.9 RumusSimpangan BakuDistribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.10 RumusKoefisienKemencenganDistribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.11 Rumus Logaritma dari Curah HujanRencanadengan Kala Ulang
T-TahunanDistribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.12 Rumus Faktor Frekuensi Distribusi Normal
Persamaan 2.13 Rumus Prakiraan Nilai yang Diharapkan Terjadi dengan Kala
Ulang T-TahunanDistribusi Normal
Persamaan 2.14 Rumus LogaritmadariIntensitas Curah Hujandengan Kala Ulang
T-TahunanDistribusi Log Normal
Persamaan 2.15 RumusPeluangEmpirisMasing-Masing Data
Persamaan 2.16 Rumus Selisih Antara Peluang EmpirisdanTeoritis
Persamaan 2.17 PersamaanMononabe
Persamaan 2.18 RumusWaktuKonsentrasi
Persamaan 2.19 RumusWaktuKonsentrasidengan Inlet Time dan Conduit Time
Persamaan 2.20 Rumus Waktu Kelambatan Untuk L>15km
Persamaan 2.21 Rumus Waktu Kelambatan Untuk L
ANALISIS MITIGASI BANJIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI
BABURA BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
TUGAS AKHIR
MEIDINA ZULFA HANIE
120407024
Pembimbing I
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc.
Pembimbing II
Hafizhul Khair, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SEMESTER GANJIL 2016
Universitas Sumatera Utara
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul:
ANALISIS MITIGASI BANJIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI
BABURA BERBASIS SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi
Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir ini adalah
hasil karya Saya sendiri kecuali kutipan-kutipan yang telah Saya sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini dibuat apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan
karya Saya atau merupakan hasil jiplakan, maka Saya bersedia menerima sanksi sesuai
dengan aturan yang berlaku.
Medan, Desember 2016
MEIDINA ZULFA HANIE
12 0407 024
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah Penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan proposal tugas akhir
dengan judul Analisis Mitigasi Banjir di Daerah Aliran Sungai Babura Berbasis Sistem
Informasi Geografis (SIG).
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat dalam menyelesaikan
perkuliahan pada Program Studi Strata Satu (S1) Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, Penulis banyak
menerima dukungan, bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Ir. Netti Herlina, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc. selaku Dosen Pembimbing I yang
telah banyak memberikan masukan, motivasi dan bimbingan serta pengertian
kepada Penulis selama penulisan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Hafizhul Khair, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberi masukan dan bimbingan kepada Penulis selama penulisan Tugas Akhir
ini.
4. Ibu Isra’ Suryati, S.T., M.Si. selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah banyak
memberikan masukan, motivasi, dan pengertian kepada Penulis selama penulisan
Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ivan Indrawan, S.T., M.T. dan Bapak Joni Mulyadi, S.T., M.T. selaku
Dosen Penguji yang telah memberikan masukan kepada Penulis.
6. Pegawai BPDAS Wampu Sei Ular, BWS Sumatera II, BMKG Sampali, Bappeda
Kota Medan yang telah memberikan bantuan berupa data-data yang dibutuhkan
penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini.
7. Bang Muhammad Faisal, S.T., M.T., Bang Asril Zevri, S.T., M.T., dan Bang Reno
yang telah menjadi tempat bertanya Penulis selama penulisan Tugas Akhir ini.
8. Bang Zaid Perdana, S.T., M.T., Ph.D. salah satu founding fathers Teknik
Lingkungan USU yang telah menginspirasi penulis semenjak awal masa
i
Universitas Sumatera Utara
perkuliahan dan Bang Harum Murah Marpaung, S.E., M.M. yang telah
memberikan nasihat dan saran kepada Penulis.
9. Kak Nurhayani Simamora, S.H. yang telah banyak membantu dan memberikan
dorongan kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
10. Bapak/Ibu staf pengajar Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
11. Ibu Gesti dan pegawai Fakultas Teknik yang telah membantu Penulis dalam
urusan administrasi.
12. Ayahanda Adlin, S.E., Ibunda Nazmah Zain Nasution, S.E., Abang Raedian
Aulia, S.T., dan Adik Raeny Putri Nazmira yang menjadi motivasi terbesar
Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
13. Atok H. Ahmad Zaini Nasution yang menjadi inspirasi Penulis untuk terus
melakukan hal yang benar dan baik, yang selalu mendoakan Penulis.
14. Teman-teman baik Penulis, Zafira, Karina, Putri Zhafirah, Deni, Hafidz, Dika,
Alan, Arif, Runi, Fajrur, Usman yang selama empat tahun lebih mendampingi dan
memberikan dukungan kepada Penulis. Adik Indri yang telah memberikan
bantuan kepada Penulis dalam Tugas Akhir ini.
15. Rekan-rekan angkatan 2012, adik-adik di Teknik Lingkungan USU yang tidak
tersebutkan namanya yang telah memberikan bantuan, masukan, dan doa kepada
Penulis.
16. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut
memberikan bantuan kepada penulis dalam penyelesain tugas akhir ini.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, Penulis menyadari masih banyak terdapat
kekurangan baik isi ataupun kesalahan penulisan. Oleh karena itu, penulis sangat
mengharapkan kritik maupun saran yang sangat penting untuk semakin menyempurnakan
studi yang berkaitan dengan judul tugas akhir ini ke depannya . Semoga Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Desember 2016
Meidina Zulfa Hanie
ii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR PERSAMAAN
i
iii
iv
v
vii
ix
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Ruang Lingkup Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika penulisan
I-1
I-1
I-2
I-3
I-3
I-4
I-4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
2.2 Siklus Hidrologi
2.3 Daerah Aliran Sungai
2.4 Banjir
2.4.1 Daerah Rawan Banjir
2.4.2 Tingkat Kerawanan Banjir
2.4.3 Dampak Banjir Bagi Lingkungan
2.5 Mitigasi Banjir
2.6 Curah Hujan
2.6.1 Curah Hujan Rata-Rata Areal
2.6.2 Distribusi Frekuensi Curah Hujan
2.6.3 Uji Kesesuaian Distribusi
2.6.4 Intensitas Curah Hujan
2.6.5 Waktu Konsentrasi
2.6.6 Koefisien Limpasan
2.7 Debit Banjir Rancangan Metode Hidograf Satuan Sintetik Nakayasu
2.8 Hydrological Engineering Center River Analysis System (HEC-RAS)
2.9 Sistem Informasi Geografis
2.10Estimasi Kerugian Akibat Banjir
2.11Pemilihan Jalur dan Titik Evakuasi
II-1
II-1
II-1
II-1
II-4
II-5
II-6
II-7
II-7
II-8
II-8
II-10
II-14
II-15
II-15
II-16
II-17
II-20
II-21
II-22
II-23
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
3.2 Metode Penelitian
3.3 Data dan Alat Penelitian
3.4 Analisis Curah HujanKawasan
3.5 Analisis Frekuensi Curah Hujan Periodik
3.6 Uji Kesesuaian Distribusi
3.7 Analisis Debit Banjir Rancangan dengan Metode
Hidograf Satuan Sintetik Nakayasu
III-1
III-1
III-2
III-2
III-4
III-4
III-5
III-5
v
Universitas Sumatera Utara
3.8 Analisis Potensi Banjir dengan HEC-RAS
3.9 Prediksi Daerah Genangan Banjir dengan SIG
3.10Pengestimasian Kerugian Akibat Banjir
3.11Penetapan Titik dan Jalur Evakuasi
III-6
III-6
III-7
III-7
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Curah Hujan
4.2 Analisis Curah HujanKawasan
4.3 Analisis Frekuensi Curah Hujan Periodik
4.3.1 Perhitungan Parameter Statistik
4.3.2 Perhitungan Curah Hujan Rancangan
Metode Distribusi Gumbel
4.4 Uji KesesuaianDistribusi
4.5 Analisis Debit Banjir Rancangan
4.5.1 Perhitungan Koefisien Limpasan
4.5.2 Distribusi Curah Hujan Rancangan
4.5.3 Perhitungan Debit Banjir
Metode Hidograf Satuan Sintetis Nakayasu
4.6 Analisis Potensi Banjir dengan Menggunakan HEC-RAS
4.6.1 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q100 Tahun
4.6.2 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q50 Tahun
4.6.3 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q25 Tahun
4.6.4 Analisis Potensi Banjir Sungai Babura dengan Q10 Tahun
4.7 Prediksi Daerah Genangan Banjir
dengan Sistem Informasi Geografis
4.8 Estimasi Kerugian Akibat Banjir
4.8.1 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q100 Tahun
4.8.2 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q50 Tahun
4.8.3 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q25 Tahun
4.8.4 Estimasi Kerugian Akibat Banjir dengan Q10 Tahun
4.9 Penentuan Titik dan Jalur Evakuasi
IV-1
IV-1
IV-3
IV-5
IV-6
BAB V KESIMPUAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
V-1
V-1
V-2
IV-8
IV-9
IV-10
IV-10
IV-12
IV-13
IV-22
IV-23
IV-23
IV-23
IV-24
IV-25
IV-30
IV-31
IV-32
IV-35
IV-38
IV-41
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Terdahulu Mengenai Pemetaan Banjir
Tabel 2.2 Tingkat Bahaya Banjir Menurut Periode KalaUlang
Tabel 2.3 Nilai Reduced Variate (YTR)
Tabel 2.4 Nilai Standar Deviasi Menurut Jumlah Sampel (Sn)
Tabel 2.5 Nilai Reduced Mean (Yn)
Tabel 2.6 Nilai Variabel Standar (K)
Tabel 2.7 Nilai Faktor Frekuensi (KT)
Tabel 2.8 Nilai ∆P Kritis Smirnov-Kolmogrov
Tabel 2.9 Nilai Koefisien Limpasan
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun BBMKG
Tabel 4.2 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Tuntungan
Tabel 4.3 Data Curah Hujan Bulanan dan Harian Maksimum Stasiun Biru-Biru
Tabel 4.4 Data Curah Hujan Harian Maksimum DAS Babura
Tabel 4.5 Luas Pengaruh Stasiun Hujan Terhadap DAS Babura
Tabel 4.6 Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata DAS Babura
Tabel 4.7 Parameter Statistik Sebaran Normal DAS Babura
Tabel 4.8 Parameter Statistik Sebaran Logaritmik DAS Babura
Tabel 4.9 Rekapitulasi Hasil Pengukuran Dispersi
Tabel 4.10 Syarat Penggunaan Jenis Sebaran
Tabel 4.11 Curah Hujan Periode Ulang (XT)
Metode Distribusi Gumbel DAS Babura
Tabel 4.12 Perhitungan Uji Kolmogrov-Smirnov
dari Distribusi Gumbel DAS Babura
Tabel 4.13 Uji Kesesuaian Kolmogrov-Smirnov
Tabel 4.14 Koefisien Limpasan DAS Babura
Tabel 4.15 Distribusi Curah Hujan Rancangan DAS Babura
Tabel 4.16 Perhitungan Unit Hidograf DAS Babura
Tabel 4.17 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 10 Tahun
Tabel 4.18 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 25 Tahun
Tabel 4.19 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 50 Tahun
Tabel 4.20 Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Periode Ulang 100 Tahun
Tabel 4.21 Rekapitulasi Perhitungan Debit Banjir Rancangan DAS Babura
Tabel 4.22 Prediksi Luas Daerah Genangan Banjir
dengan Q100, Q50, Q25, dan Q10 Tahun
Tabel 4.23 Perkiraan Nilai Kerusakan dan Kerugian Rumah
Tabel 4.24 Perkiraan Nilai Kerusakan dan Kerugian Rumah
Tabel 4.25 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q100 Tahun
Tabel 4.26 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q100 Tahun
Tabel 4.27 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q100 Tahun
Tabel 4.28 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q50 Tahun
Tabel 4.29 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q50 Tahun
Tabel 4.30 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q50 Tahun
II-2
II-6
II-11
II-11
II-11
II-13
II-13
II-13
II-15
IV-1
IV-1
IV-2
IV-3
IV-3
IV-5
IV-6
IV-7
IV-8
IV-8
IV-9
IV-9
IV-9
IV-12
IV-13
IV-15
IV-16
IV-17
IV-18
IV-19
IV-20
IV-26
IV-30
IV-30
IV-31
IV-31
IV-32
IV-34
IV-34
IV-35
vii
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.31 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q25Tahun
Tabel 4.32 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q25Tahun
Tabel 4.33 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q25Tahun
Tabel 4.34 Jumlah Penduduk Terkena Banjir dengan Q10 Tahun
Tabel 4.35 Jumlah Rumah Terkena Banjir dengan Q10 Tahun
Tabel 4.36 Estimasi Biaya Kerugian Akibat Banjir dengan Q10 Tahun
IV-37
IV-37
IV-38
IV-38
IV-40
IV-40
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Siklus Hidrologi
Hidograf Satuan SintetikNakayasu
Lokasi Penelitian
Diagram Alir Penelitian
Polygon Thiessen DAS Babura
Polygon Thiessen DAS Babura
Tata GunaLahan DAS Babura
Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu DAS Babura
Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q100 Tahun
Gambar 4.5 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ100 Tahun
Gambar 4.6 Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q50 Tahun
Gambar 4.7 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ50 Tahun
Gambar 4.8 Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q25 Tahun
Gambar 4.9 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ25 Tahun
Gambar 4.10 Kondisi Banjir Salah Satu Penampang
di Hilir Sungai Babura Q10 Tahun
Gambar 4.11 Penampang Memanjang Sungai BaburaQ10 Tahun
Gambar 4.12 Prediksi Daerah Genangan Banjir
Gambar 4.13 Kelurahan Tergenang Banjir
Gambar 4.14 Banjir di Wilayah USU
Gambar 4.15 Kedalaman Banjir Q100 Tahun
Gambar 4.16 Kedalaman Banjir Q50 Tahun
Gambar 4.17 Kedalaman Banjir Q25 Tahun
Gambar 4.18 Kedalaman Banjir Q10 Tahun
Gambar 4.19 Analisis Spasial Buffer
Gambar 4.20 Jalur Evakuasi
II-4
II-20
III-1
III-3
III-5
IV-4
IV-11
IV-21
IV-22
IV-22
IV-23
IV-23
IV-24
IV-24
IV-25
IV-25
IV-27
IV-28
IV-29
IV-33
IV-36
IV-39
IV-41
IV-45
IV-46
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1 Persamaan Curah HujanKawasandenganMetodeAritmatik
Persamaan 2.2 Persamaan Curah HujanKawasandengan
MetodePolygon Thiessen
Persamaan 2.3 Persamaan Curah HujanKawasandenganMetode Isohyet
Persamaan 2.4 Rumus Standar Deviasi Per Jumlah DataDistribusi Gumbel
Persamaan 2.5 Rumus Reduced Variate Distribusi Gumbel
Persamaan 2.6 Rumus PerkiraanNilai yang Diharapkan Terjadi dengan Kala
Ulang T-TahunanDistribusi Gumbel
Persamaan 2.7 Rumus Curah Hujan Rencana Distribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.8 RumusLogaritmadariCurah Hujan Rencana
Distribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.9 RumusSimpangan BakuDistribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.10 RumusKoefisienKemencenganDistribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.11 Rumus Logaritma dari Curah HujanRencanadengan Kala Ulang
T-TahunanDistribusi Log Pearson Tipe III
Persamaan 2.12 Rumus Faktor Frekuensi Distribusi Normal
Persamaan 2.13 Rumus Prakiraan Nilai yang Diharapkan Terjadi dengan Kala
Ulang T-TahunanDistribusi Normal
Persamaan 2.14 Rumus LogaritmadariIntensitas Curah Hujandengan Kala Ulang
T-TahunanDistribusi Log Normal
Persamaan 2.15 RumusPeluangEmpirisMasing-Masing Data
Persamaan 2.16 Rumus Selisih Antara Peluang EmpirisdanTeoritis
Persamaan 2.17 PersamaanMononabe
Persamaan 2.18 RumusWaktuKonsentrasi
Persamaan 2.19 RumusWaktuKonsentrasidengan Inlet Time dan Conduit Time
Persamaan 2.20 Rumus Waktu Kelambatan Untuk L>15km
Persamaan 2.21 Rumus Waktu Kelambatan Untuk L