03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

download 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

of 54

Transcript of 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    1/54

    i

    TUGAS AKHIR

    SIMULASI KETERSEDIAAN AIR

    DI WADUK KEDUNG OMBODENGAN MENGGUNAKAN ALAT BANTU EPA-SWMM

    Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan

    Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1) Pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil

    Universitas Katolik Soegijapranata

    Disusun Oleh:

    Dickie Karoesta Feby Dwi Hapsari

    03.12.0034 03.12.0045

    FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

    UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

    SEMARANG

    2008

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    2/54

    DAFTAR ISI

    Halaman

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

    LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................... ii

    LEMBAR KARTU ASISTENSI .................................................................................. iii

    KATA PENGANTAR .................................................................................................. vi

    DAFTAR ISI ................................................................................................................. vii

    DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... xi

    DAFTAR TABEL ......................................................................................................... xii

    DAFTAR KATA ISTILAH .......................................................................................... xiii

    DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. xv

    Bab I Pendahuluan ...................................................................................................... 1

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

    1.2 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 2

    1.3

    Batasan Penelitian ......................................................................................... 2

    1.4 Sistematika Penyusunan ................................................................................ 3

    Bab II Studi Pustaka ..................................................................................................... 4

    2.1 Uraian Umum ............................................................................................... 4

    2.2 Inflow ........................................................................................................... 6

    2.2.1 Limpasan (Run Off) ................................................................................. 6

    2.2.2 Infiltrasi .................................................................. ................................. 8

    2.2.3 Penguapan (evaporation) ......................................................................... 9

    2.2.4 Gambar Aliran ......................................................................................... 10

    2.2.5 Daerah Aliran Sungai ............................................................................... 11

    2.3 Waduk ........................................................................................................... 14

    2.3.1 Tampungan ............................................................................................. 15

    2.3.1.1 Tampungan aktif .................................................................................. 15

    2.3.1.2 Tampungan tahunan ............................................................................. 15

    2.3.1.3 Tampungan bawaan ............................................................................. 15

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    3/54

    2.3.1.4 Tampungan terbatas ............................................................................. 15

    2.3.2 Faktor penyebab banjir ............................................................................ 16

    2.4

    Fungsi Lain Dari Epa SWMM ....................................................................... 16

    2.4.1 Kemampuan memperagakan ........................................................................ 16

    2.4.2 Aplikasi SWMM .......................................................................................... 17

    2.4.3 Kemampuan SWMM ................................................................................... 17

    Bab III Metodologi ........................................................................................... ............. 19

    3.1 Umum ............................................................................................................ . 19

    3.2 Metodologi ........................................................................................................ 19

    3.3

    Perumusan masalah ........................................................................................ . 203.4 Diagram Alir Simulasi .................................................................................... 21

    3.5 Pengertian EPA SWMM ................................................................................... 22

    3.5.1 EPA SWMM ................................................................................................. 22

    3.5.2 Obyek pada program EPA SWMM .............................................................. 22

    3.5.2.1 Rain Gage ............................................................................................... 22

    3.5.2.2 Subcatchment.......................................................................................... 22

    3.5.2.3 Junction................................................................................................... 22

    3.5.2.4 Outfall..................................................................................................... 23

    3.5.2.5 Flow Divider ........................................................................................... 23

    3.5.2.6 Storage Units.......................................................................................... 23

    3.5.2.7 Pumps...................................................................................................... 24

    3.5.2.8 Flow Regulators...................................................................................... 24

    Bab IV Pembahasan ........................................................................................................ 25

    4.1. Data Hujan ............................................................................. .......................... 25

    4.2.

    Perhitungan Hujan Rancangan ....................................................................... 27

    4.3. Uji Distribusi Frekuensi .................................................................................. 29

    4.4. Uji Kesesuaian Distribusi ............................................ ................................... 31

    4.5. Penyusunan Data di dalam Program EPA SWMM .......................................... 33

    4.6. Pemodelan DAS Kedung Ombo ....................................................................... 37

    4.7. Pengolahan data ................................................................................................ 40

    Bab V Kesimpulan dan Saran.................................................................................. ........ 49

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    4/54

    5.1Kesimpulan ............................................................................. ........................... 49

    5.2Saran ....................................................................................... ........................... 49

    DAFTAR PUSTAKA

    LAMPIRAN

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    5/54

    BAB I-PENDAHULUAN

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo 1Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Air adalah kebutuhan mutlak makhluk hidup dan dapat dimanfaatkan

    untuk berbagai keperluan (irigasi, air baku, industri, pariwisata, pembangkit

    tenaga listrik dsb). Namun apabila tidak dikelola dengan baik akan dapat

    menimbulkan bencana seperti banjir di musim hujan dan kekeringan di musim

    kemarau. Kenyataannya sekarang adalah banjir dan kekeringan selalu terjadi

    hampir setiap tahun. Misalnya pada musim hujan banyak diberbagai daerah terjadi

    banjir, bahkan ada di daerah tertentu yang mengakibatkan kerusakan yang tidak

    sedikit jumlahnya, bahkan ada yang sampai menimbulkan korban jiwa. Sedangkan

    pada musim kemarau diberbagai daerah mengalami kekeringan, yang

    mengakibatkan mengeringnya sejumlah mata air dan menurunnya muka air di

    sumur-sumur masyarakat, muka air sungai-sungai, muka air bendung, maupun

    muka air bendungan, yang mengakibatkan sawah dan tambak kering, serta

    menurunnya pasokan air ke PLTA, yang mengakibatkan menurunnya daya listrik

    yang dihasilkan, sehingga mengurangi pasokan listrik ke masyarakat.

    Untuk menghadapi ketersediaan air yang cenderung menurun, maka

    diperlukan suatu usaha pengembangan sumber daya air yang berkelanjutan yang

    lebih efektif dan mampu menjawab tantangan di atas. Ini mengingat tekanan

    akibat pertumbuhan penduduk menyebabkan kecenderungan terjadinya perubahan

    kondisi daerah hulu sungai serta kerusakan hutan, yang sebetulnya perlu dijagaguna menjamin tersedianya dan terjamin meratanya keberadaan air sepanjang

    tahun.

    Karena daerah pelayanan Waduk Kedung Ombo sangat luas, meliputi

    kabupaten Grobogan, kabupaten Demak, kabupaten Kudus, dan kabupaten Pati,

    bahkan sebagian penggunaan air minum kota Semarang juga dilayani oleh Waduk

    Kedung Ombo.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    6/54

    BAB I-PENDAHULUAN

    2

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung OmboDengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Waduk Kedung Ombo Jawa Tengah, selesai dibangun pada tahun 1989,

    merupakan waduk serbaguna dan telah beroperasi sejak tahun 1991. Yang

    dimaksud sebagai bendungan serbaguna yaitu waduk yang berfungsi untuk

    pengendalian banjir, PLTA, pelayanan irigasi dan air baku, perikanan dan

    pariwisata. Daerah genangan waduk Kedung Ombo meliputi sebagian wilayah

    Kabupaten Grobogan, Boyolali, dan Sragen, serta daerah layanan Waduk Kedung

    Ombo, meliputi wilayah Kabupaten Grobogan, Demak, Kudus, Pati, dan sebagian

    kota Semarang.

    Waduk Kedung Ombo yang dimana separuh dari luas lahan tersebutdiatas berada di Kabupaten Sragen, sampai saat ini masih tercatat sebagai waduk

    terbesar di Jawa Tengah, mempunyai luas areal 4.600 ha. Dalam kondisi normal,

    waduk ini mampu menampung air sekitar 750 juta meter kubik sehingga mampu

    mengairi lahan seluas 63.624 hektar secara kontinu sepanjang tahun, yang

    meliputi 4 Kabupaten yaitu Kabupaten Grobogan, Demak , Kudus dan Pati.

    1.2 Tujuan Penelitian

    Tujuan dari dilakukannya Penelitian ini adalah untuk mengetahui

    ketersediaan air di waduk Kedung Ombo pada tahun 2004.

    1.3 Batasan Penelitian

    Penelitian ini adalah dilakukan di DAS Kedung Ombo. Karena luasnya

    permasalahan, keterbatasan kemampuan, dan keterbatasan biaya, maka studi kasus

    ini dibatasi dengan pembatasan-pembatasan sebagai berikut:

    1.

    penelitian di lakukan di DAS Kedong Ombo,

    maksudnya untuk mempelajari dan memahami dasar dasar hidrologi

    untuk pemodelan sumber daya air,

    2. penelitian ini hanya menggunakan program EPA-SWMM 5.0.,

    maksudnya dalam mengoperasikan dan menerapkan model hidrologi

    dengan menggunakan program EPA-SWMM 5.0,

    3. menjelaskan tentang ketersediaan air di Waduk Kedong Ombo.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    7/54

    BAB I-PENDAHULUAN

    3

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung OmboDengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    1.4 Sistematika Penyusunan

    Laporan Tugas Akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab yang sistematika

    penyusunannya adalah sebagai berikut:

    Bab I Pendahuluan berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian,

    manfaat, batasan masalah, dan sistematika penyusunan,

    Bab II Tinjauan Pustaka menguraikan tentang tinjauan pustaka yang

    terdiri uraian umum, siklus hidrologi, inflow (limpasan,

    infiltrasi, penguapan, gambar aliran, daerah aliran sungai),

    fungsi lain dari program EPA SWMM,Bab III Metodologi yaitu cara pembuatan tugas akhir,

    Bab IV Analisa dengan menggunakan Program EPA-SWMM 5.0 pada

    DAS Kedung Ombo,

    Bab V Kesimpulan dan Saran menguraikan kesimpulan yang didapat

    dari pembahasan dan saran-saran yang kiranya berguna dalam

    memanfaatkan air Waduk Kedung Ombo.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    8/54

    BAB II-STUDI PUSTAKA

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo 4Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    BAB II

    STUDI PUSTAKA

    2.1 Uraian Umum

    Memperhatikan pengertian tentang hidrologi yang ada, maka ilmu

    hidrologi mencakup semua air di alam. Pemahaman dan penerapan ilmu hidrologi

    menyangkut pemahaman mengenai proses transformasi atau pengalihragaman

    dari satu set masukan menjadi satu set keluaran melalui satu proses dalam siklus

    hidrologi.

    Konsep yang disebutkan diatas menjadi sederhana jika dilihat dari skema

    berikut ini :

    masukkan keluaran

    Gambar 2.1 : Konsep Siklus Hidrologi

    ( Sumber : Sri Harto, 1993 )

    Bumi adalah satu-satunya planet di sistem tata surya dimana air memiliki

    tiga bentuk padat, cair, dan gas. 70% permukaan bumi diantaranya terdiri dari air,

    dimana jumlah air di sistem bumi (1,4 bilyun km) relatif konstan dan 97% air di

    bumi terletak di samudra. Air bergerak secara tetap dalam sirkulasi yang disebut

    siklus hidrologi. Spesifikasi mengenai siklus hidrologi, dapat dilihat seperti

    Gambar 2.2 dibawah ini :

    Sistem

    DAS

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    9/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    5

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Gambar 2.2 : Siklus Hidrologi

    (Sumber :http://www.lablink.or.id/Hidro/siklus/sikHidro-vgt.jpg, 2007)

    Matahari merupakan sumber tenaga bagi alam. Dengan adanya tenaga

    tersebut, maka seluruh permukaan bumi akan mengalami penguapan, baik dari

    muka tanah, permukaan pepohonan (transpiration) dan permukaan air

    (evaporation).

    Sebagai akibat dari penguapan, maka terbentuk awan yang apabila

    keadaan klimatologi memungkinkan, awan dapat terbawa ke darat dan dapat

    terbentuk menjadi awan pembawa hujan (rain could).Hujan baru akan terjadi bila

    berat butir-butir air hujan tersebut telah lebih besar dari gaya tekan udara ke atas.

    Dalam keadaan klimatologis tertentu, maka air hujan yang terus melayang

    tersebut dapat teruapkan kembali menjadi awan. Air hujan yang sampai ke

    permukaan tanah disebut hujan, dan dapat diukur. Hujan yang terjadi tersebut

    sebagian juga akan tertahan oleh mahkota dan dedaunan pada pepohonan dan

    bangunan-banguna yang selanjutnya ada yang diuapkan kembali. Bagian air ini

    tidak dapat diukur dan merupakan bagian air yang hilang (interception).

    Air yang jatuh ke permukaan tanah terpisah menjadi dua bagian, yaitu

    bagian yang mengalir di permukaan yang selanjutnya menjadi aliran limpasan

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    10/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    6

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    (overland flow), yang selanjutnya dapat menjadi limpasan (run-off), yang

    seterusnya merupakan aliran sungai menuju ke laut. Aliran limpasan sebelum

    mencapai saluran dan sungai, mengalir dan tertahan di permukaan tanah dalam

    cekungan-cekungan, dan sampai jumlah tertentu merupakan bagian air yang

    hilang karena proses infiltrasi, yang disebut sebagai tampungan-cekungan

    (depression storage).

    Bagian lainnya masuk ke dalam tanah melalui proses infiltrasi.Tergantung

    dari struktur geologinya, dapat terjadi aliran mendatar yang disebut aliran antara

    (interflow).Bagian air ini juga mencapai sungai dan atau ke laut. Bagian lain dari

    air yang terinfiltrasi dapat diteruskan sebagai air perkolasi yang mencapai akuifer.

    Air ini selanjutnya juga mengalir sebagai aliran air tanah menuju ke sungai atau

    laut.

    2.2 Inflow

    2.2.1 Limpasan (Run Off)

    Dengan memperhatikan kembali siklus hidrologi dapat diketahui bahwa

    air yang jatuh dipermukaan tanah sebagian mengalir dipermukaan tanah dan

    menjadi aliran limpasan yang selanjutnya menjadi limpasan yang nantinya akan

    mengalir ke laut setelah melewati beberapa proses dengan yang keadaan berbeda

    setiap musim, yang disebut sebagai daur limpasan.

    Hoyt (meinzer, 1942)mengemukakan daur limpasan (run off cycle), yang

    dapat dijelaskan dengan menyederhanakannya menjadi empat tahap ;

    a.

    Tahap I (pada akhir musim kering)

    Pada akhir musim kering dapat diamati bahwa sama sekali tidak ada

    masukkan air hujan (kemungkinan adanya masukan hanya lewat

    bawah permukaan tanah diabaikan), sehingga yang terjadi hanya

    keluaran berupa penguapan yang intensif dari permukaan dan terjadi

    dalam waktu yang reletif lama. Kekurangan kelembaban di lapisan

    tanah di lapisan atas akan diganti oleh kelembaban (moisture) yang

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    11/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    7

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    berada di lapisan bawahnya sehingga lapisan-lapisan tanah menjadi

    jauh lebih kering.

    Aliran yang terjadi pada sungai-sungai hanya bersumber dari aliran air

    tanah pada akuifer saja. Sampai dengan tahap ini tidak pernah ada

    masukan (hujan), sehingga kandungan air dalam akuiferpun menjadi

    semakin turun karena aliran yang terus menerus ke sungai.

    b. Tahap II (awal musim hujan)

    Akibat adanya hujan dengan jumlah air yang relatif sedikit maka

    permukaan menjadi basah. Sebagian besar air hujan tertahan akibat

    intersepsi. Apabila terjadi aliran maka akan tertampung salam

    tampungan permukaan misalnya sebagai tampungan-cekungan.

    Jumlah air ini habis menguap atau terinfiltrasi, sehingga tidak

    memberikan sumbangan pada limpasan permukaan.bagian air yang

    terinfiltrasi, jumlahnya dipandang belum mencukupi karena masih

    digunakan oleh massa tanah untuk mengembalikan kandungan airnya

    sampai maksimum, selama hal ini belum tercapai maka belum terjadi

    perkolasi, yang berarti belum ada tambahan air dalam akuifer,

    sehingga muka air dalamakuiferjuga belum berubah.

    c.

    Tahap III (pada pertengahan musim hujan)

    Pada tahap ini hujan sudah cukup banyak sehingga terjadi beberapa

    perubahan pada proses hidrologi. Kapasitas intersepsi telah

    terlampaui. Demikian pula aliran limpasan sudah cukup besar,

    sehingga kapasitas tampungan pada cekungan telah terlampaui, dan

    terjadi limpasan permukaan. Selanjutnya dapat terjadi perubahan yang

    relatif cepat pada muka air sungai. Bagian air yang terinfiltrasi,

    jumlahnya telah cukup, dan terjadi perkolasi. Akibatnya jumlah

    kandungan air dalam akuifer bertambah, dengan ditandai berubahnya

    tinggi muka air dalam akuifer, keadaan ini berlangsung sampai akhir

    musim hujan

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    12/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    8

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    d. Tahap IV (pada awal musim kering)

    Pada tahap ini hujan telah berhenti sama sekali, dan sekali lagi

    prosesnya akan terjadi mirip pada tahap I. Hanya saja pada tahap ini

    keadaan DAS masih relatifbasah, jika keadaan ini berlangsung terus

    menerus dengan tanpa mendapatkan masukkan maka keadaan akan

    kembali pada Tahap I.

    2.2.2 Infiltrasi

    Ketika air hujan jatuh sampai ke permukaan tanah, maka sebagian air akan

    mulai meresap ke dalam tanah. Proses masuknya air ke dalam lapisan tanah

    disebut infiltrasi. Air yang masuk ke dalam lapisan tanah bergerak melalui pori-

    pori tanah. Jadi pertama kali air akan mengisi pori-pori tanah sampai lapisan

    menjadi jenuh. Ketika lapisan tanah telah menjadi jenuh, maka akan terjadi

    penggenangan di atas permukaan tanah dan mengalir diatas permukaan tanah.

    Kapasitas infiltrasi adalah kemampuan tanah untuk meresapkan air dari

    permukaan tanah ke dalam lapisan tanah. Dalam kaitan ini terdapat dua pengertian

    tentang kuantitas infiltrasi, yaitu kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi

    maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu, dan laju infiltrasi nyata suatu jenis

    tanah tertentu

    Infiltrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :

    1. tipe tanah,

    2. tumbuh-tumbuhan,

    3.

    kadar air,4.

    kemiringan lahan,

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    13/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    9

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    2.2.3 Penguapan (Evaporation)

    Penguapan merupakan unsur hidrologi yang cukup penting dalam

    keseluruhan. Penguapan adalah proses perubahan dari molekul air dalam bentuk

    zat cair ke dalam bentuk gas. Sudah barang tentu pada saat yang sama akan terjadi

    pula perubahan molekul air dari gas ke zat cair, dalam hal ini disebut

    pengembunan (condensation). Penguapan hanya terjadi bila terjadi perbedaan

    tekanan uap udara di atasnya. Dapat dimengerti bila kelambapan udara mencapai

    100%, maka penguapan akan terhenti.

    Beberapa faktor yang mempengaruhi laju penguapan antara lain :

    1. temperatur,

    Untuk penguapan diperlukan sumber panas, panas tersebut bersumber

    dari radiasi matahari, panas yang tersedia, di atmosfer, maupun dari

    dalam tanah,atau massa air itu sendiri.

    2. angin,

    Angin berfungsi memindahkan udara yang jenuh air dan

    menggantikannya dengan lapisan udara lain, sehingga penguapan

    dapat berjalan terus.

    3.

    kualitas air.

    Salinitas air menyebabkan menurunnya laju penguapan, sebanding

    dengan kadar salinitas tersebut. Sebagai contoh, air laut mampunyai

    kandungan garam 2-3% mempunyai laju penguapan yang juga 2-3%

    lebih rendah dari air tawar.

    Penguapan yang terjadi pada tanaman disebut transpirasi sedangkan

    penguapan yang terjadi dari permukaan lahan yang tertutup dengan tutup

    tumbuhan disebut evapotranspirasi. Apabila kandungan air dalam tanah tidak

    terbatas, maka digunakan istilah evapotranspirasi potensial.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    14/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    10

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    2.2.4 Gambar Aliran

    Gambar aliran disini dimasudkan untuk mengetahui aliran air yang masuk

    ke dalam Waduk Kedung Ombo.Sedangkan aliran yang keluar dari Waduk

    Kedung Ombo tidak diperhitungkan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

    gambar 2.3. berikut :

    Gambar 2.3 : Aliran sungai Waduk Kedung Ombo

    (Sumber : Balai PSDA Jratun Seluna, 2008)

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    15/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    11

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    2.2.5 Daerah Aliran Sungai (DAS)

    Menurut Sri Harto (1993) ada beberapa pengertian tentang DAS dan beberapa

    yang terkait didalamnya antara lain :

    1. Daerah Aliran Sungai (DAS)/ cathment area

    Daerah aliran Sungai (DAS) adalah suatu daerah tertentu yang bentuk

    dan sifat alamnya sedemikian rupa, sehingga merupakan kesatuan

    dalam sungai dan anak-anak sungainya yang melalui daerah tersebut

    dalam fungsinya untuk menampung air yang berasal dari curah hujan

    dan sumber air lainnya dan kemudian mengalirkannya melalui sungai

    utamanya (single outlet). Satu DAS dipisahkan dari wilayah lain

    disekitarnya (DAS-DAS lain) oleh pemisah dan topografi, seperti

    punggung perbukitan dan pegunungan,

    2. Sub DAS / subcathment area

    Sub DAS adalah bagian DAS yang menerima air hujan dan

    mengalirkannya melalui anak sungai ke sungai utama. Setiap DAS

    terbagi habis ke dalam Sub DAS-Sub DAS,

    3. Wilayah Sungai (WS) atau wilayah DAS

    Wilayah Sungai (WS) atau wilayah DAS adalah suatu wilayah yang

    terdiri dari dua atau lebih DAS yang secara geografi dan fisik teknis

    layak digabungkan sebagai unit perencanaan dalam rangka

    penyusunan rencana maupun pengelolaannya,

    4. Pengelolaan DAS

    Pengelolaan DAS adalah upaya manusia dalam mengendalikan

    hubungan timbal balik antara sumber daya alam dengan manusia di

    dalam DAS dan segala aktifitasnya, dengan tujuan membina

    kelestarian dan keserasian ekosistem serta meningkatkan kemanfaatan

    sumber daya alam bagi manusia serta berkelanjutan,

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    16/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    12

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    5. Rencana Pengelolaan DAS Terpadu

    Rencana Pengelolaan DAS Terpadu merupakan konsep pembangunan

    yang mengakomodasikan berbagai peraturan perundang-undangan

    yang berlaku dan dijabarkan secara menyeluruh dan terpadu dalam

    suatu rencana berjangka pendek, menengah maupun panjang yang

    memuat perumusan masalah spesifikasi di dalam DAS, sasaran dan

    tujuan pengelolaan, arahan kegiatan dalam pemanfaatan, peningkatan

    dan pelestarian sumber daya manusia, arahan model pengelolaan

    DAS, serta sistem monitoring evaluasi kegiatan pengelolaan DAS,

    6.

    Pengelolaan DAS Terpadu

    Pengelolaan DAS terpadu adalah proses formulasi dan implementasi

    suatu kegiatan yang menyangkut pengelolaan sumber daya alam dan

    manusia dalam suatu DAS dengan mempertimbangkan aspek sosial,

    ekonomi dan kelembagaan di dalam dan disekitar DAS termasuk

    untuk mencapai tujuan sosial tertentu,

    7.

    Tata Air DAS

    Tata air DAS adalah hubungan kesatuan individual unsur-unsur

    hidrologis yang meliputi hujan, aliran permukaan dan aliran sungai,

    peresapan, aliran air tanah dan evapotranspirasi dan unsur lainnya

    yang mempengaruhi neraca air suatu DAS,

    8. Lahan Kritis

    Lahan kritis adalah lahan yang keadaan fisiknya demikian rupa

    sehingga lahan tersebut tidak dapat berfungsi secara baik sesuai

    dengan peruntukannya sebagai media produksi maupun sebagai media

    tata air.

    Untuk melakukan pengukuran hujan diperlukan alat pengukur hujan

    (raingauge).Dalam pemakaian terdapat dua jenis alat ukur hujan yaitu :

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    17/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    13

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    1. Penakar hujan biasa (manual raingauge),

    Merupakan alat ukur yang paling sering digunakan, yang terdiri dari

    corong dan bejana, sedangkan jumlah air hujan diukur dengan bilah

    ukur (graduated stick).

    2. Penakar hujan otomatis (automatic raingauge).

    Disini alat penakar hujan otomatis yang dipakai adalahLoger.

    Pengukuran yang dilakukan dengan cara-cara di atas adalah untuk

    memperoleh data hujan yang terjadi pada satu tempat saja. Akan tetapi dalam

    analisis umumnya yang diinginkan adalah data hujan rata-rata DAS.

    Perhitungan Hujan Rancangan yaitu melakukan atau menganalisa

    frekuensi untuk mendapatkan lengkung kekerapatan dari serangkaian data curah

    hujan disuatu daerah pengaliran sungai. Lengkung ini menunjukan suatu nilai atau

    besaran harga yang kemungkinan disamai atau dilampaui dalam suatu periode

    tertentu.

    Di dalam analisa dan perhitungan curah hujan rancangan, agar diperoleh

    distribusi frekuensi terbaik maka data yang ada dianalisa dengan 4 (empat) macam

    metode distribusi frekuensi yaitu :

    Metode Distribusi Gumbel

    Syarat : Cs 1,14 dan Ck 5,4

    Mertode Distribusi Log Pearson Type III

    Syarat : Cs > 0 dan Ck 1,5 Cs + 3

    Metode Normal

    Syarat : Cs 0 dan Ck 3

    X = S 68 % dan X = 2S 95 %

    Metode Distribusi Log Normal 2 Parameter.

    Syarat : Cs (ln X) 0 dan Ck (ln X) 3

    Cara mencari metode distribusi hujan adalah :

    n

    xrtxmeanratarata

    = )(/

    _

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    18/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    14

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Standart Deviasi( Sx ) =1

    2

    n

    xx

    Koefisien Variasi ( Cv ) =rt

    x

    X

    S

    Koefisien Skweness( Cs ) =( )( )

    ( )

    3

    3.2.1XrtX

    Snn

    n

    Ket :

    rtx_

    = rata-rata (mean)

    x = jumlah hujan daerah maksimum (tahun 1993-2007)

    n = banyaknya hujan (tahun 1993-2007)

    2

    xx = jumlah ( basar hujan maksimum dari tahun ke tahun

    dikurangi jumlah hujn rata-rata (mean))

    xS = standart deviasi

    Cv = koefisien variasi

    Cs = koefisien Skweness

    Dari ketentuan-ketentuan diatas selanjutnya dilakukannya uji besaran

    statistik data hujan dan uji sebaran Chi Kuadrat untuk menentukan Metode

    Distribusi Frekuensi yang paling sesuai dari keempat metode distribusi frekuensi

    diatas dengan memilih nilai dari hasil perhitungan Uji Chi Kuadratyang paling

    kecil. Dan Uji Kesesuaian Distribusi ini dimaksudkan untuk memberikan

    kepastian kebenaran dari suatu hipotesa dengan memperhatikan populasi dari

    masing-masing sample yang digunakan dalam analisa frekuensi.

    2.3 Waduk

    Fungsi utama sebuah waduk adalah untuk menstabilkan atau menciptakan

    pemerataan aliran sungai baik dengan cara menampung persediaan air sungai

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    19/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    15

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    yang berubah sepanjang tahun maupun dengan melepas air tampungan itu secara

    terprogram melalui saluran air yang dibuat khusus didalam tubuh bendunagan

    sesuai kebutuhan.

    2.3.1 Tampungan

    2.3.1.1 Tampungan aktif

    Tampungan aktif dari reservoir adalah air yang tersimpan diatas batas

    offtake terendah. Jadi ini sama dengan volume total air yang tersimpan dikurangi

    volume dead storage.

    2.3.1.2 Tampungan tahunan

    Beberapa reservoiryang kecil terisi lebih dan melimpah rata-rata beberapa

    kali dalam setahun. Reservoir ini dibangun untuk menyediakan air melebihi

    periode aliran yang hanya satu atau dua bulan dari aliran rendah. Perkiraan

    tampungan yang diperlukan adalah dengan analisis tampungan dalam satu tahun.

    2.3.1.3Tampungan bawaan

    Reservoirkelebihan isi dan melimpah rata-rata hanya beberapa tahun, air

    yang tersimpan pada akhir satu tahun terbawa ke selanjutnya dinamakan

    tampungan bawaan. Kata lain tampungan musiman tergantung fluktuasi masukan

    dan keluaran dalam satu tahun. Dalam prosedur penggunaannya hanya data

    tahunan. Akibat musiman tidak diperhitungkan. Prosedur seperti ini dikenal

    sebagai prosedur bawaan.

    2.3.1.4Tampungan terbatas

    Tampungan terbatas adalah tampungan biasa yang dapat melimpah dan

    kering. Tidak semua prosedur reservoir storage-yield diartikan sebagai

    tampungan terbatas. Tampungan semi terbatas adalah satu yang dapat melimpah

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    20/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    16

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    tetapi tidak akan pernah kering. Pengertian lain tampungan adalah tampungan

    yang terbatas yang dapat kosong tetapi tidak melimpah.

    2.4 Fungsi Lain Dari Program EPA SWMM (Environmental Protection

    Agency Strom Water Management Model)

    SWMM pertama dikembangkan tahun 1971 dan sudah mengalami

    beberapa peristiwa yang kemudian menjadi luas dan digunakan diseluruh dunia

    untuk perencanaan, analisa dan desain yang berhubungan dengan saluran air,

    kombinasi antara saluran, saluran bersih dan sistem pengeringan lain di wilayah

    perkotaan, yang saat ini digunakan adalah versi 5.0.

    SWMM menyediakan suatu lingkungan terintegrasi untuk mengedit data

    yang masuk, mengoperasikan hidrologi, hidrolik dan simulasi air berkualitas, atau

    mengamati hasilnya dalam berbagai format. SWMM yang terakhir ini telah

    diproduksi oleh Persediaan Air dan Divisi Sumber Daya Air, Perlindungan

    Lingkungan Laboratorium Pusat Management Resiko Nasional Agen yang terdiri

    dari:

    2.4.1 Kemampuan memperagakan

    SWMM meliputi berbagai proses hidrolik yang menghasilkan aliran dari

    wilayah perkotaan, meliputi:

    1. curah hujan,

    2. penguapan air permukaan,

    3. akumulasi salju dan melelehnya,

    4. penahanan curah hujan serta pengumpulan tekanan,

    5.

    perembesan curah hujan serta pengumpulan tekanan,

    6.

    perembesan curah hujan ke dalam lapisan tanah yang tidak jenuh,

    7. penyaringan air ke dalam lapisan air tanah,

    8. aliran sementara diantara air tanah dan sistem pengeringan,

    9. rute waduk tidak lurus (aliran melalui darat).

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    21/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    17

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    2.4.2 Aplikasi SWMM

    Sejak awalnya, SWMM telah digunakan pada beribu-ribu saluran air kotor

    dan saluran air diseluruh dunia.

    Aplikasinya meliputi:

    1. desain dan sistem komponen pengeringan untuk pengendalian banjir,

    2. fasilitas penangkapan dan tujuan perlengkapan untuk pengendalian

    mutu air,

    3. dataran banjir yang memetakan sistem saluran alami,

    4.

    merancang strategi kendali untuk memperkecil saluran pembuangan

    meluap,

    5. mengevaluasi dampak aliran dan perembesan pada saluran,

    6. membangkitkan pemuatan pengotor untuk alokasi barang sisa,

    7. mengevaluasi efektivitas BMPS untuk mengurangi polusi udara.

    2.4.3 Kemampuan SWMM

    SWMM juga berisi suatu kemampuan hidrolik yang fleksibel dan rute

    aliran melalui jaringan sistem pengeringan pipa, saluran.

    Kemampuan ini meliputi:

    1. tangkai jaringan dengan ukuran tidak terbatas,

    2.

    menggunakan standar yang luas untuk menutup dan membuka saluran,

    seperti halnya saluran alami,

    3. model khusus seperti penyimpanan, pembagi aliran, pompa,

    bendungan,

    4.

    penerapan air dan masukan arus eksternal berkwalitas dari permukaan

    aliran, aliran bawah tanah,

    5.

    penggunaan gelombang baik kinematik maupun arus gelombang yang

    penuh,

    6. berbagai macam arus, seperti air yang tertahan karena pasang,

    pembalikan arus dan permukaan kolam,

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    22/54

    BAB II- STUDI PUSTAKA

    18

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    7. menerapkan kendali dinamis untuk menirukan operasi pompa mulut

    yang membuka dan tingkatan puncak bendungan.

    Gambar lokasi waduk Kedung Ombo dilihat dari citra satelit:

    Gambar 2.4 : Waduk Kedung Ombo dilihat dari satelit

    (Sumber : google earth, 2008)

    Gambar 2.5 : Spesifikasi Waduk Kedung Ombo dilihat dari satelit

    (sumber : google earth, 2008)

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    23/54

    BAB III-METODOLOGI

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo 19

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    BAB III

    METODOLOGI

    3.1 Umum

    Ketersediaan air (water availability) adalah berapa besar cadangan air

    yang tersedia untuk keperluan (irigasi, air baku, industri, pariwisata, pembangkit

    tenaga listrik) . Ketersediaan air ini biasanya terdapat pada air permukaan seperti

    sungai, danau, dan rawa-rawa, serta sumber air di bawah permukaan tanah. Pada

    prinsipnya perhitungan ketersediaan air ini bersumber dari banyaknya curah

    hujan, atau dengan perkataan lain hujan yang jatuh pada daerah tangkapan hujan

    (catchment area/ watershed) sebagian akan hilang menjadi evapotranspirasi,

    sebagian lagi menjadi limpasan langsung (direct run off), sebagian yang lain akan

    masuk sebagai infiltrasi.

    3.2 Metodologi

    Metodologi merupakan suatu cara atau langkah yang digunakan untuk

    memecahkan suatu permasalahan dengan mengumpulkan, mencatat,

    mempelajari, dan menganalisa data yang diperoleh. Untuk penelitian kasus

    diperlukan adanya metodologi yang berfungsi sebagai panduan kegiatan yang

    dilaksanakan dalam pengumpulan data data sekunder (studi pustaka). Pada

    pemodelan dengan menggunakan EPA-SWMM 5.0 ada parameter yang di

    gunakan dalam pengolahan data, dari parameter itu kami memiliki tujuan untuk

    membandingkan parameter parameter apa yang dapat berpengaruh terhadap

    perubahan tata guna lahan disekitar DAS Kedung Ombo, adapun parameter ituadalah:

    a. Curah Hujan

    b. Area

    c. Elevasi

    d. Infiltrasi

    e. Width

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    24/54

    BAB III-METODOLOGI

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    20

    f. % Slope

    g.

    N Imperv

    h.

    N Perv

    i. Dstore Imperv

    j. Dstore Perv

    k. % Zero Imperv

    Data pendukung:

    a.

    node invert

    b.

    node max. Dept

    c.

    flow unit

    d. conduit length

    e. conduit roughness

    3.3 Perumusan Masalah

    Permasalahan yang akan diteliti dalam Tugas Akhir ini adalah tentang

    Ketersediaan air di waduk Kedung Ombo. Untuk mengetahui permasalahan yang

    timbul, maka diperlukan studi penelitian yang dititik beratkan pada

    pengidentifikasian masalah secara lebih khusus. Dengan kata lain, penelitian

    dilakukan untuk mengetahui pada daerah mana yang terjadi kekurangan air atau

    kelebihan air.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    25/54

    BAB III-METODOLOGI

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    21

    3.4

    Diagram Alir Simulasi

    Gambar 3.1 : Diagram alir simulasi

    Ya

    Pengumpulan data sekunder

    Data hujan dan parameter EPA SWMM 5.0

    Run Pro ram

    Error > 5%

    Selesai

    Mulai

    Tidak

    Pengolahan data hujan dan parameter EPASWMM 5.0

    Output : infiltrasi dan runoff

    Ketersediaan air

    Data hujan dan parameter-parameter EPA SWMM

    Input Data ke EPA SWMM 5.0 :1. Subcatchments: - area

    - width- % slope

    - % imperv.- N-imperv.

    - N-perv.- Dstore-imperv.

    - Dstore-perv.- %zero-imperv.

    2. Data pendukung: - node invert

    - node max. Dept

    - flow unit- conduit length

    - conduit roughness

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    26/54

    BAB III-METODOLOGI

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    22

    3.5 Pengertian EPA SWMM

    3.5.1

    EPA SWMM

    EPA SWMM dibuat olehNational Risk Management Research Laboratory

    Office of Research and Development U.S. Environmental Protection Agency.

    EPA SWMM adalah sebuah sistim software yang didesain untuk membuat

    model simulasi hujan limpasan dinamik. Software ini mampu mensimulasikan

    pengaruh hujan-runoff dari suatu wilayah pada sistim drainasenya untuk jangka

    pendek maupun panjang sekaligus memiliki fasilitas alternative untuk

    mengantisipasi masalah banjir. EPA SWMM yang digunakan adalah EPA

    SWMM versi 5.0. (Manual EPA SWMM)

    3.5.2 Obyek pada program EPA SWMM

    3.5.2.1Rain Gage

    SWMM menggunakan obyek rain gageuntuk menampilkan input data ke

    sistem. Rain gagemenyuplai data presipitasi untuk satu atau lebih subcatchment

    area pada studi wilayah. (Manual EPA SWMM)

    3.5.2.2Subcatchment

    Subcatchment adalah unit hidrologi dari tanah dimana topografi danelemen sistem drainase menujukan permukaan runoff pada satu titik pelepasan.

    Subcatchment dapat dibagi ke dalam pervious dan impervious subarea. (Manual

    EPA SWMM).

    Infiltrasi air hujan dari pervious area dalam daerah tangkapan dapat

    digambarkan dengan tiga model berbeda :

    a. Horton infiltration

    b.

    Green-Ampt infiltrationc. SCS Curve Number infiltration

    3.5.2.3Junction

    Junction dapat menampilkan pertemuan dari saluran permukaan alami,

    lubang got dari sistim pembuangan, atau pipa penghubung. (Manual EPA

    SWMM).

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    27/54

    BAB III-METODOLOGI

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    23

    3.5.2.4Outfall

    Outfall adalah titik terminal dari sistim drainase biasanya ditetapkan akhir

    dari batas hilir. (Manual EPA SWMM)

    3.5.2.5Flow Divider

    Flow Divideradalah sistim drainase dimana inflowdialihkan pada conduit

    tertentu. Sebuahflow dividerdapat memiliki tidak lebih dari dua conduitpada satu

    sistemnya. (Manual EPA SWMM)

    Pengalihan aliran dapat dihitung dengan rumus :

    Qdiv

    = Cw

    (fHw

    )1.5

    dimana

    Qdiv = aliran yang dialihkan

    Cw = koefisien weir

    Hw = tinggi weir

    Untuk f dihitung dari rumus :

    f =

    Qin

    Qmin

    Qmax

    Qmin

    dimana

    Qin = inflow yang menuju divider

    Qmin = aliran dimana pengalihan dimulai

    3.5.2.6Storage Units

    Storage Unitsadalah penyediaan volume tampungan. Fasilitas tampungan

    dapat sekecil kolam atau sebesar danau. Volumetrik dari unit tampungan dibuat

    dari fungsi atau tabel dari area permukaan dan tinggi. Manual EPA SWMM

    menggunakan rumus Manning untuk menyatakan hubungan antara debit (Q), luas

    penampang (A), jari-jari hidraulis (R), dan kemiringan (S).

    Q = n

    1.49

    AR2/3

    S

    dimana

    n = koefisien manning

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    28/54

    BAB III-METODOLOGI

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    24

    3.5.2.7Pumps

    Pumps digunakan untuk menaikkan air atau meninggikan elevasi air.

    Hidup dan mati pompa dapat diatur secara dinamik sepanjang pengaturan kontrol

    yang telah ditetapkan oleh pengguna. (Manual EPA SWMM)

    3.5.2.8Flow Regulators

    Flow Regulators adalah struktur atau sarana yang digunakan untuk

    mengontrol atau mengalihkan aliran(Manual EPA SWMM). Sistim ini biasanya

    digunakan untuk :

    1.

    mengontrol pelepasan dari fasilitas tampungan,

    2.

    mencegah kelebihan air yang tidak diharapkan,

    3. mengalihkan aliran ke interseptor.

    Macam flow regulator dalam SWMM :

    a. Orifices

    Orifices digunakan sebagai outlet dan struktur pengalihan dalam

    sistim drainase. Biasanya terdapat di lubang got, fasilitas tampungan

    atau pintu kontrol.

    Aliran pada orificesdihitung dengan rumus :Q = CA 2gh

    dimana

    Q = debit orifices

    C = koefisien

    A = luas penampang orifices

    g = percepatan gravitasi

    h = tinggi orifices

    b.

    Weirs

    Weirs mirip seperti orifices, terdapat di lubang got sepanjang sisi

    saluran atau unit tampungan. Weirs dapat digunakan sebagai unit

    tampungan outlet.

    c. Outlets

    Outletsadalah sarana pengendali aliran dimana biasanya digunakan

    untuk mengontrol outflowdari unit tampungan.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    29/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo 25Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    BAB IV

    PEMBAHASAN

    4.1 Data Hujan

    Data hujan yang dipakai disini hanya berupa satu Stasiun hujan yaitu

    Stasiun hujan Susukan. Panjang data yang digunakan pada Stasiun Susukan

    adalah 15 tahun, dari tahun 1993 - 2007. Dari data hujan dibawah ini dapat dilihat

    besar curah hujan dalam satu tahun tidak beraturan. Disini besar curah hujan

    dalam satu tahun yang dipakai adalah hujan harian maximum/R24 maksimum.

    Setelah itu dibuat tabel distribusi curah hujan daerah yaitu perbandingan antara

    besar curah hujan dengan bulan dari tahun ke tahun, dan dapat dilihat dari tabel

    4.1.

    Tabel 4.1 Curah hujan harian maksimum Stasiun Susukan tahun 1993 - 2007

    Tahun Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des

    1993 68 67 40 36 36 27 0 10 12 24 35 51

    1994 60 90 122 47 6 0 0 0 0 7 65 52

    1995 80 63 73 42 58 82 0 0 0 65 68 42

    1995 48 62 82 50 16 16 29 28 4 38 62 80

    1997 40 78 51 32 47 0 0 8 0 12 14 56

    1998 40 70 75 60 22 77 32 19 41 36 62 56

    1999 112 62 89 78 22 6 0 12 0 0 0 0

    2000 73 51 75 96 52 16 10 36 46 32 44 34

    2001 64 103 165 65 67 0 0 0 0 0 0 0

    2002 47 67 5 32 39 7 0 0 0 0 0 0

    2003 77 60 5 63 47 7 0 0 32 39 86 61

    2004 46 45 5 54 26 0 36 0 9 25 135 68

    2005 26 35 25 55 0 40 21 26 49 73 48 60

    2006 97 45 5 37 0 0 0 0 0 25 87 97

    2007 55 98 5 0 0 0 0 0 0 28 97 66

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    30/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    26

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Gambar 4.1 : Grafik curah hujan harian maksimum

    Stasiun Susukan tahun 1993 - 2007

    Dari gambar 4.1 grafik curah hujan harian maksimum tersebut dapat

    dilihat curah hujan harian maksimum dari tahun 1993-2007. Besar curah hujan

    tertinggi pada bulan Januari, Februari, Maret, April, Oktober, November,

    Desember. Sedangkan curah hujan terendah pada bulan Mei, Juni, Juli, Agustus,

    September dalam tiap tahunnya.

    Tabel 4.2 curah hujan harian maksimum dibawah, diperoleh dari besar

    curah hujan harian maksimum / R24 maksimum dalam satu tahun. Perbandingan

    antara hujan harian maksimum / R24 maksimum dari tahun ke tahun dapat

    dilihat dari grafik 4.2. Dan dari tabel 4.2. dibawah dapat dilihat hujan maksimum

    pada tahun 2001 sebesar 165 mm, sedangkan hujan terendah pada tahun 2002

    sebesar 67 mm.

    Grafik Hujan Harian

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    180

    J an P eb Mar A pr Mei J un J ul Ags S ep Okt Nop Des

    C

    u

    rah

    H

    u

    jan

    1993

    1994

    1995

    1996

    1997

    1998

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    2005

    2006

    2007

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    31/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    27

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Tabel 4.2 Curah hujan harian maksimum

    No. Tahun HujanDaerah

    ( mm )

    1 1993 68

    2 1994 122

    3 1995 82

    4 1996 82

    5 1997 78

    6 1998 77

    7 1999 112

    8 2000 96

    9 2001 165

    10 2002 6711 2003 86

    12 2004 135

    13 2005 73

    14 2006 97

    15 2007 98

    = 1438

    Gambar 4.2 : Grafik curah hujan harian maksimum

    Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa curah hujan harian maksimum

    tertinggi adalah pada tahun 2001, sedangkan curah hujan harian maksimum

    terendah adalah pada tahun 2002. Dan besar curah hujan harian maksimum yang

    besar curah hujannya hampir sama yaitu pada tahun 1995 - 1998 dan 2006 - 2007.

    4.2 Perhitungan Hujan Rancangan

    Analisa frekuensi dilakukan untuk mendapatkan lengkung kekerapatan

    dari serangkaian data curah hujan disuatu daerah pengaliran sungai. Lengkung ini

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    32/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    28

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    menunjukan suatu nilai atau besaran harga yang kemungkinan disamai atau

    dilampaui dalam suatu periode tertentu. Hujan rancangan diperhitungkan dengan

    beberapa periode ulang yang meliputi Periode Ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun,

    25 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun.

    Di dalam analisa dan perhitungan curah hujan rancangan, agar diperoleh

    distribusi frekuensi terbaik maka data yang ada dianalisa dengan 4 (empat) macam

    metode distribusi frekuensi yaitu :

    Metode Distribusi Gumbel

    Syarat : Cs

    1,14 dan Ck

    5,4 Metode Distribusi Log-Pearson Type III

    Syarat : Cs > 0 dan Ck 1,5 Cs + 3

    Metode Normal

    Syarat : Cs 0 dan Ck 3

    X = S 68 % dan X = 2S 95 %

    Metode Distribusi Log-Normal 2 Parameter.

    Syarat : Cs (ln X) 0 dan Ck (ln X) 3

    Perhitungan Distribusi Hujan:

    n

    xrtxmeanratarata

    = )(/

    _

    Standard Deviasi( Sx ) =1

    2

    n

    xx

    =15

    1438 =

    14

    734,10549

    = 95,87 = 27,45

    Koefisien Variasi ( Cv ) =rt

    x

    XS

    = 0,286

    Koefisien Skewness( Cs ) =( )( )

    ( )

    3

    3.2.1XrtX

    Snn

    n

    =( )( )

    )43,335936.(45,27.215.115

    153

    = 1,338

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    33/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    29

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Maksud dari perhitungan distribusi hujan diatas, untuk mengetahui metode

    distribusi frekuensi apa yang tepat dari ke-4 macam metode distribusi frekuensi.

    Disini metode yang dipakai metode distribusi log pearson type III, karena dilihat

    dari syarat Cs > 0 yaitu Cs = 1,338 > 0 dan Ck 1,5 Cs + 3 yaitu Ck

    (1,5*1,338+3) = 5,685

    4.3 Uji Distribusi Frekuensi

    Pengujian distribusi frekuensi disini menggunakan metode distribusi Log-

    Pearson type III, dan dari tabel dibawah, cara menentukan log X, (Log X-Log

    Xrt), (Log X-Log Xrt) adalah sebagai berikut :

    contoh (1):

    Log X = log 68 (68 adalah angka dari curah hujan harian maksimum)

    (Log X-Log Xrt) = (log 68-log 95,87) (95,87 adalah angka dari mean

    pada perhitungan syarat metode distribusi)

    (Log X-Log Xrt) = (log 68-log 95,87)

    Hasil semua perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.3

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    34/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    30

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Tabel 4.3 Analisis Distribusi Frekuensi Log-Pearson III

    Stasiun Hujan Susukan (Waduk Kedung Ombo)

    HUJAN MAKSIMUM

    No. LOG PEARSON III

    X log X (Log X-Log Xrt) (Log X-Log Xrt)

    1 68 1,8325 0,0223 -0,0033

    2 122 2,0864 0,0110 0,0011

    3 82 1,9138 0,0046 -0,0003

    4 82 1,9138 0,0046 -0,0003

    5 78 1,8921 0,0080 -0,0007

    6 77 1,8865 0,0091 -0,0009

    7 112 2,0492 0,0046 0,0003

    8 96 1,9823 0,0000 0,00009 165 2,2175 0,0556 0,0131

    10 67 1,8261 0,0242 -0,0038

    11 86 1,9345 0,0022 -0,0001

    12 135 2,1303 0,0221 0,0033

    13 73 1,8633 0,0140 -0,0017

    14 97 1,9868 0,0000 0,0000

    15 98 1,9912 0,0001 0,0000

    29,5063 0,1823 0,0068

    Perhitungan Distribusi LogPearson IIIn = 15

    Jumlah log x = 29,506283

    Log Xrt =n

    Logx

    = 1,967

    Jumlah (Log X-LogXrt) = 0,182336963

    Jumlah (LogX-LogXrt) = 0,006794424

    Standard Deviasi( S log X ) =( )

    1

    2

    n

    LogXrtLogX

    =14

    182336963,0

    = 0,114

    Koefisien Skewness ( Cs ) =( )( )

    ( )

    3

    3.2.1

    LogXrtLogXSnn

    n

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    35/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    31

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    =

    ( )( )

    )006794424,0.(

    114,0.215.115

    153

    = 0,377

    Persamaan Log-Pearson III

    Log X = Log Xrt + k. S Log X

    Contoh perhitungan Log-Pearson III

    Log XT = 1,967 + ((-0,0623) * 0,114)

    = 1,960 mm

    XT = 10^1,960= 91,209 mm

    Tabel 4.4 Perhitungan Hujan Rancangan DistribusiLog-Pearson III

    T (tahun) k Log XT (mm) XT (mm)

    2 -0,0623 1.960 91.209

    5 0,8178 2.060 114.708

    10 1,3152 2.116 130.575

    25 1,8728 2.179 150.985

    50 2,2495 2.222 166.550

    100 2,5987 2.261 182.409

    Ket : Nilai k dapat dilhat pada tabel Log-Peorson III, dilampiran 1.

    Dari hasil perhitungan distribusi diatas perlu dilakukan uji besaran statistik

    data hujan dan uji sebaran Chi Kuadratyang natinya akan dipakai sebagai hasil

    perhitungan hujan rancangan yang akan digunakan sebagai dasar perhitungan

    Debit Banjir Rencana.

    4.4 Uji Kesesuaian Distribusi

    Pemeriksaan uji kesesuaian ini dimaksudkan untuk memberi kepastian

    kebenaran dari suatu hipotesa dengan memperhatikan populasi dari masing-

    masing sample yang digunakan dalam analisa frekuensi.

    Berikut ini tabel 4.5 hasil dari perhitungan UJI CHI KUADRAT dari

    Frekuensi Distribusi Persamaan Log-Pearson III :

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    36/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    32

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Tabel 4.5 Uji Chi Kuadrat untuk Distribusi Log-Pearson III

    Log-Pearson III

    Interval

    Hujan Jumlah

    Oi Ei Oi - Ei (Oi - Ei)^2 Chi^2

    P 115,37 3 3 0,000 0,000 0,000

    P

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    37/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    33

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    4.5 Penyusunan Data di Dalam Program EPA SWMM 5.0,

    Dalam penyusunan data ke program EPA SWMM 5.0, sebelumnya :

    1. menentukan peta daerah Subcathment (S) yang akan digunakan untuk

    simulasi hujan buatan pada peta topografi,

    2. menentukan juntion (J),

    3. menentukan area, lebar, slope, Impervious, angka manning dan

    parameter lain yang digunakan pada EPA SWMM 5.0,

    4. mencari data curah hujan (curah hujan harian),

    5. menentukan bentuk penampang sungai.Beberapa cara mencari data yang akan digunakan untuk menginput data:

    1. area

    Area adalah sebagai luasan daerah. Dalam mencari luasan daerah

    menggunakan program software AutoCad 2006, cara menentukannya

    dengan klik inquiryarea,

    2. width

    Width adalah lebar subcatchment, width dapat dicari dengan software

    Arc View 3.3. Menentukannya dengan cara klik mistar kemudian tiap-

    tiap subcatchment dibagi menjadi 3 bagian yang dimana nantinya akan

    diambil rata-ratanya,

    3. slope

    Slope adalah kemiringan sungai disetiap subcatchment, slope dapat

    dicari dengan software Arc View. Menentukannya dengan cara,

    melihat dari peta kontur di DAS Kedung Ombo, sedang elevasinya

    ditentukan dari beda elevasi pada batas subcatchment (elevasi tertinggi

    - elevasi terendah) dibagi jarak kemudian dikalikan 100 %,

    4. impervious

    Imperviousadalah daerah atau suatu bagian dari daerah yang kedap air

    (tidak dapat menyerap air), misalnya jalan beraspal, rumah tinggal,

    perkantoran, pabrik, pertokoan dan lain-lain. Cara menentukannya

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    38/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    34

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    dilihat dari peta tata guna lahan, dimana dalam tiap subcatchment

    terdapat beberapa tata guna lahan selanjutnya dikalikan tabel

    percentage impervious. Tabel persentase impervious didapat dari

    internet,

    Tabel 4.6 percentage imperviousland use or surface

    characteristicPercentageimpervious

    Business :

    Commercial areas 95

    Neighborhood areas 85

    Residential :

    Single-family *

    Multi unit (detached) 60

    Multi unit (attached) 75

    Haif acre lot or larger *

    Apartement 80

    Industrial :

    Light areas 80

    Heavy areas 90

    Parks, cemeteries 5

    Playground 10

    School 50

    Railroad yard areas 15

    Undeveloped areas :Historic flow analysis 2

    Greenbelt,agricultural

    2

    Off site flow analysis

    When land use notdefined)

    45

    Streets :

    Paved 100

    Gravel (packed) 40

    Drive and walks 90

    Roofs 90

    Lawns, sandy clay 0

    Lawns, clayey soil 0Sumber :www.waterboards.ca.gov/.../programs/stormwater/muni/nrdc/05%20

    chapter%2005%20runoff%202006-08%20rev.pdf

    5. suction head, conductivity, initial deficit

    Suction head, conductivity dan initial deficit adalah suatu nilai yang

    didapat berdasarkan penggolongan jenis tanah. Kategori tanah

    lempung, pasir, pasir berlempung dan lain-lain. Cara menentukannya

    dilihat dari peta tata guna lahan dimana dalam tiap subcatchment

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    39/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    35

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    terdapat jenis tanah yang berbeda selanjutnya dikalikan tabel

    klasifikasi tanah. Tabel klasifikasi tanah didapat dari pedoman EPA

    SWMM 5.0,

    Tabel 4.7 Klasifikasi TanahUSDA Soil

    Texture

    Classification

    Suction Head(mm)

    Conductivity(mm/hr)

    Initial Deficit(western US)

    Sand 49,5 235,6 0,404

    Loamy sand 61,3 59,8 0,382

    Sandy loam 110,1 21,8 0,358

    Loam 88,9 13,2 0,346

    Silt loam 166,8 6,8 0,368

    Sandy clay loam 218,5 3,0 0,250

    Clay loam 208,8 2,0 0,267Silty clay loam 273,6 2,0 0,263

    Sandy clay 239,0 1,2 0,191

    Silty clay 292,2 1,0 0,229

    clay 316,3 0,6 0,203

    Sumber: www.water-research.net/waterlibrary/stromwater/greenamp.pdf

    6. node invert

    Node invert adalah elevasi pada Junction setiap Subcatchment, dimana

    cara menentukan node invert dilihat dari peta kontur DAS Kedung

    Ombo dan angkanya didapat dari elevasi terendah dari suatu

    subcatchment,

    7. conduit length

    Conduit length adalah jarak atau panjang dari Junction 1 menuju

    Junction 2, sampai junction terakhir menuju Out1, dan cara

    menentukannya dilihat dari software Arc View dimana jarak tersebut

    ditentukan dari junction 1 ke junction 2 berdasarkan panjang alur

    sungai,

    8. conduit geometry

    Conduit geometry adalah tipe saluran, saluran pada kasus ini adalah

    trapezium.

    Data yang ada kemudian disusun menjadi tabel untuk memudahkan dalam

    pengolahan data. Data yang berhasil dikumpulkan yaitu pada tabel 4.8 dibawah :

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    40/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    36

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Tabel 4.8 Rekapitulasi data

    DataS1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

    Area (ha) 260 307 216,75 239,25 205,5 653,75 886,5 238,5 91,5

    Width (m) 3392,45 2761,13 3024,72 2087,86 2059,21 2927,24 4939,04 5837,59 2480,28

    % slope 23,34 22,77 4,31 4,39 4,63 2,86 3,67 5,61 3,59

    % Impervious 45 45 45 51 57 48 45 45 45

    N-Impervious 0.01 0.01 0.01 0,016 0,012 0,018 0.01 0.01 0.01

    N-Pervious 0,03 0,03 0,021 0,024 0,018 0,027 0,03 0,03 0,03

    Dstore-Imp 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

    Dstore-Pervious

    0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

    % zero

    impervious

    25 25 25 15 27 7,5 25 25 25

    MethodgreenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    Sution Head 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3,5 3,5 3,5

    conductivity 0,6 0,6 0,6 0,72 0,84 0,66 0,6 0,6 0,6

    Initial Deficit 0,2 0,2 0,2 0,2 0,19 0,2 0,2 0,2 0,2

    Node maxdepth

    3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3

    Flow units CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS

    shape trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium

    Max depth(m)

    3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3

    Bottom width(m)

    4 4 4 4 4 4 4 4 4

    Left slope (m) 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3Right slope

    (m)1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

    Conduitroughness

    0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

    Routingmodel

    KW KW KW KW KW KW KW KW KW

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    41/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    37

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Data S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17

    Area (ha) 131,5 298 748 137,25 240,75 646,5 304 734

    Width (m) 3688,66 3977,95 9429,6 4421,41 2719,14 8703,14 6128,67 12957,46

    % slope 4,16 2,09 1.49 1,91 1,98 2,22 1,28 4,98

    %Impervious

    45 45 57 45 45 37,5 45 40,5

    N-Impervious

    0.01 0.01 0,012 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

    N-Pervious 0,03 0,03 0,018 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03

    Dstore-Imp 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

    Dstore-Pervious

    0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

    % zeroimpervious

    25 25 30 25 25 25 25 25

    MethodgreenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    greenAmp

    Sution Head 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

    conductivity 0,6 0,6 0,84 0,6 0,6 0,84 1,56 1,8

    Initial Deficit 0,2 0,2 0,19 0,2 0,2 0,21 0,22 0,22

    Node maxdepth

    3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3

    Flow units CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS

    shape trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium trapesium

    Max depth(m)

    3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3

    Bottomwidth (m)

    4 4 4 4 4 4 4 4

    Left slope(m)

    1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3

    Right slope(m)

    1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

    Conduitroughness

    0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

    Routingmodel

    KW KW KW KW KW KW KW KW

    4.6 Pemodelan DAS Kedung Ombo

    Pemodelan DAS Kedung Ombo untuk tahap pertama menggunakan EPA

    SWMM.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    42/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    38

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Berikut data-data pada kondisi awal DAS Kedung Ombo :

    1. menggunakan hujan dengan periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun,

    25 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun,

    2. angka manning dari area impervioussebesar 0,01 (tanah asli),

    3. angka manning dari area Dstore impervious sebesar 0,05 (area

    pemukiman),

    4. infiltrasiModel Green Ampt,

    5. saluran menggunakan tanah asli,

    6. routing Methodmenggunakan kinematic wave,7. flow units CMS.

    Selain data diatas disusun pula data curah hujan yang diperoleh dari Balai

    PSDA Jratun Seluna, Semarang. Data curah hujan yang digunakan yaitu data

    hujan bulan Januari - Desember tahun 2004. Adapun data curah hujan yang

    digunakan didapat dari total hujan harian maksimum dalam 1 tahun yaitu dari

    tahun 1993 2007 dirata rata, kemudian dicari besar yang hampir sama dari

    hasil rata rata. Dan dari hasil yang mendekati kemudian dijadikaan pedoman

    dalam proses selanjutnya. Dan Data yang ada kemudian disusun menjadi tabel

    untuk memudahkan dalam pengolahan data. Data yang berhasil dikumpulkan

    yaitu dapat dilihat pada tabel 4.9 :

    Cara menentukan hujan harian yang dipakai :

    1. Total hujan harian dalam tiap bulannya selama 15 tahun

    406 + 449 + 573 + 515 + 338 + 590 + 381 + 565 + 464 + 197 + 477 +

    449 + 458 + 393 + 349 = 6604,

    2. Rata-rata dari total hujan harian = 440,

    3. Diambil total hujan dalam tiap tahunnya yang hampir mendekati rata-

    rata total hujan harian,

    4. Dari hasil diatas yang hampir mendekati tahun 1994, 2004. Yang

    dipakai tahun 2004.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    43/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    39

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Tabel 4.9 Data Curah Hujan Harian Tahun 2004

    Tanggal Bulan

    Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des

    1 0 37 7 35 0 0 0 0 0 0 5 24

    2 0 9 28 0 13 0 0 0 0 0 0 12

    3 0 0 3 26 6 0 0 0 0 0 6 35

    4 0 28 12 7 0 0 8 0 0 0 0 16

    5 38 0 54 0 0 0 0 0 0 0 0 8

    6 20 0 0 0 0 0 36 0 0 0 0 0

    7 16 3 0 41 8 0 6 0 0 0 33 0

    8 32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 135 0

    9 17 0 43 13 0 0 0 0 0 0 0 0

    10 8 0 16 19 7 0 0 0 0 0 14 0

    11 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    12 0 0 22 54 0 0 0 0 0 0 0 27

    13 13 4 28 16 0 0 0 0 0 0 0 68

    14 8 0 17 0 0 0 0 0 9 0 27 0

    15 11 0 11 8 0 0 0 0 0 0 0 0

    16 10 0 0 27 0 0 9 0 0 0 0 0

    17 12 0 0 0 9 0 5 0 0 0 12 0

    18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23

    19 0 0 23 0 3 0 0 0 0 0 0 0

    20 19 0 0 0 0 0 0 0 7 0 18 0

    21 0 36 34 0 0 0 0 0 0 0 6 12

    22 46 0 9 0 0 0 0 0 0 0 34 26

    23 0 24 56 0 0 0 0 0 0 10 27 0

    24 0 7 0 18 26 0 0 0 0 25 9 24

    25 5 0 0 0 19 0 0 0 0 0 0 14

    26 45 45 0 9 0 0 0 0 0 0 36 32

    27 18 13 0 13 0 0 0 0 0 12 0 46

    28 0 9 0 7 0 0 0 0 0 5 12 21

    29 23 11 6 0 0 0 0 0 0 6 18 37

    30 0 38 0 15 0 0 0 0 18 65 8

    31 26 0 0 0 0 13 0

    Data yang telah diperoleh kemudian diolah dan hasil Runningnya

    digunakan untuk pedoman awal sebelum parameter diuji. Untuk melengkapi data

    kita membutuhkan input yang sudah menjadi ketentuan pada EPA SWMM 5.0.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    44/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    40

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Input yang tidak dirubah yaitu saat memasuki view >> map options

    Subcatchment = fill style : Diagonal

    Symbol size : 5

    Outline thickness : 1

    Nodes = Node size : 5

    Annotation = Areas

    Nodes

    Links

    Flow arrows = Arrow style : filledArrow size : 7

    4.7 Pengolahan data

    Pengolahan data dilakukan setelah semua data yang diperlukan terkumpul,

    pengolahan data dilakukan untuk mengetahui hasil dari simulasi yang akan

    dilakukan.

    Langkah pertama untuk mengoperasikan EPA SWMM 5.0 yaitu:

    1. File >> new

    2. Project >>Defaults

    untuk membuka data apa yang nantinya akan dimasukkan

    Gambar 4.3 : menyeting EPA SWMM 5.0

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    45/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    41

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Gambar 4.4 : Masukkan objek EPA SWMM 5.0

    Contoh :

    Klik Subcatchment : area : 260

    Width : 3392,45

    % slope : 23,34

    % impervius : 45

    N-impervius : 0,01

    N-pervius : 0,03

    Dstore-impervius : 0,05

    Dstore-pervius : 0,05

    % zero-impervius : 25

    Infil model, method : Green Ampt

    Suction head : 3,5

    Conductivity : 0,6

    Initial deficit : 0,2

    Nodes/Links : Node max depth : 3,3

    Flow units : CMS

    Conduit geometri : Trapesium

    Max depth : 3,3

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    46/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    42

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Conduit roughness : 0,01

    Routing model : kinematic wave

    3. klik save>>Ok

    4. view>>map options

    a. Subcatchment = fill style : Diagonal

    Symbol size : 5

    Outline thickness : 1

    b. Nodes = Node size : 5

    c. Annotation = AreasNodes

    Links

    d. Flow arrows = Arrow style : filled

    Arrow size : 7

    Kemudian klik Ok

    5. kemudian lihat pada monitor bagian kiri bawah paling ujung ada

    keterangan Auto-length on diganti dengan Auto-length off

    6. kemudian mulai membuat Subcatchment dengan cara sebagai berikut:

    select view >> toolbars >> object

    a. klik untuk menggambar Subcathment,

    b. klik untuk menggambar Joint atau titik Junction Sub DAS,

    c. klik untuk membuat titik pembuangan (Out 1),

    d. klik untuk membuat garis antara J1-J2-J3-J4-Out1 yang

    nantinya akan menjadi garis conduit (C),

    e. klik adalah tool untuk menggeser-geser apabila hasil gambar

    yang diinginkan kurang sempurna,

    f. klik untuk membuat gage1 atau simulasi hujan buatan.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    47/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    43

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Gambar 4.5 : subcathment pada simulasi

    OUT

    S9 S10J17

    S7 S16J9 J14

    J8 J10J7 S17

    J6 J11 J13S12

    S5

    S4 J5 S11J1 S3 S8 J16

    S1 J12

    J4 S13J3 S15

    S2 J2 J15S6

    S14

    Gambar 4.6 : skema aliran sungai7. memasukan data untuk proses selanjutnya yaitu:

    a. double klik pada objek (S1) atau klik kanan pada (S1) kemudian

    pilih properties kemudian mulai memasukkan data yang ada.

    b. dilanjutkan pada subcathment 2 (S2) dengan cara yang sama

    seperti memasukkan data pada Subcathment 1.

    c. Select edit>> select all kemudian edit >> group edit

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    48/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    44

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Kemudian klik OK, kemudian akan muncul sebuah pertanyaan

    dan diminta menjawab yes or no, pilihan diambil adalah No.

    Gambar 4.7 : group edit

    d. Dobel klik di Juntion dan Conduit kemudian di isi:

    CONDUIT LENGTH

    C1 3288

    C2 10055

    C3 4228

    C4 1759

    C5 7069

    C6

    5027

    C7

    2272

    C8

    2308

    C9 1218

    C10 2470

    C11 1851

    C12 11052

    C13 5712

    C14 6473

    C15 7156

    C16 6844

    e. Kemudian di dobel klik pada Gage 1,

    Rain format : Volume, rain internal : 24:00, data source : Time

    series, series name : TS1, TS2, TS3, TS4, TS5, TS6, TS7, TS8,

    TS9, TS10, TS11, TS12

    NODE INVERT

    J1 700

    J2 600

    J3 377,5

    J4 237,5

    J5

    200

    J6 137

    J7

    125

    J8 112

    J9 100

    J10 99

    J11 87,5

    J12 100

    J13 86,5

    J14 85,5

    J15 100

    J16 87,5

    OUT1 75

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    49/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    45

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Tabel 4.10 Time Series bulan Januari-Desember 2004

    Tanggal Time Series (TS)TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7 TS 8 TS 9 TS 10 TS 11 TS 12

    1 0 37 7 35 0 0 0 0 0 0 5 24

    2 0 9 28 0 13 0 0 0 0 0 0 12

    3 0 0 3 26 6 0 0 0 0 0 6 35

    4 0 28 12 7 0 0 8 0 0 0 0 16

    5 38 0 54 0 0 0 0 0 0 0 0 8

    6 20 0 0 0 0 0 36 0 0 0 0 0

    7 16 3 0 41 8 0 6 0 0 0 33 0

    8 32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 135 0

    9 17 0 43 13 0 0 0 0 0 0 0 0

    10 8 0 16 19 7 0 0 0 0 0 14 0

    11 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    12 0 0 22 54 0 0 0 0 0 0 0 27

    13 13 4 28 16 0 0 0 0 0 0 0 68

    14 8 0 17 0 0 0 0 0 9 0 27 0

    15 11 0 11 8 0 0 0 0 0 0 0 0

    16 10 0 0 27 0 0 9 0 0 0 0 0

    17 12 0 0 0 9 0 5 0 0 0 12 0

    18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23

    19 0 0 23 0 3 0 0 0 0 0 0 0

    20 19 0 0 0 0 0 0 0 7 0 18 0

    21 0 36 34 0 0 0 0 0 0 0 6 12

    22 46 0 9 0 0 0 0 0 0 0 34 26

    23 0 24 56 0 0 0 0 0 0 10 27 0

    24 0 7 0 18 26 0 0 0 0 25 9 24

    25 5 0 0 0 19 0 0 0 0 0 0 14

    26 45 45 0 9 0 0 0 0 0 0 36 32

    27 18 13 0 13 0 0 0 0 0 12 0 46

    28 0 9 0 7 0 0 0 0 0 5 12 21

    29 23 11 6 0 0 0 0 0 0 6 18 37

    30 0 38 0 15 0 0 0 0 18 65 8

    31 26 0 0 0 0 13 0

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    50/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    46

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    f. Dari data categories

    Pilih Time series kemudian klik maka akan tampil

    Gambar 4.8 : time series editor

    g. Select Data Categories

    Title/Notes lalu klik kemudian ketik Tutorial.... atau EPA

    SWMM 5.0 . tujuan hanya untuk menamai hasil Running.

    Kemudian klik Ok.

    h. Select File>> save as

    i. Select Project >> Details

    Untuk menampilkan hasil data dari Running.

    j. Options >>

    General : Routing Method : Kinematik Wave

    Flow Units : CMS

    Infiltration Model : Green Ampt

    Dates : End Analysis time to 07:00

    Times steps : Routing : 60 seconds

    k. Select Project >> Run SimulationUntuk mengetahui hasil dari simulasi subcatchment maka klik Report >>

    Status. Hasil runing dapat dilihat dalam lampiran :

    Dari hasil hasil running tersebut didapatkan output, yang berupa infiltrasi

    dan runoff sebagai ketersediaan air di DAS Kedung Ombo dapat dilihat pada tabel

    4.11 sebagai berikut:

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    51/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    47

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    Tabel 4.11 Hasil akhir output

    Bulan Infiltrasi(ha-m) Run off(ha-m)

    Januari 971,2510 1450,7210

    Februari 548,8300 881,8470

    Maret 893,9230 1685,9020

    April 719,6380 1137,4040

    Mei 330,8520 340,4760

    Juni 0 0

    Juli 167,1820 238,2380

    Agustus 0 0

    September 54,7110 46,4370

    Oktober 277,7140 284,4390

    November 817,3860 2066,3420

    Desember 973,9750 1770,5320

    Total 5755,4620 9902,3380

    Gambar 4.9. Grafik output

    Gambar tersebut menjelaskan tentang perbandingan antara infiltrasi dan

    runoff dalam 1 tahun. Semakin tinggi curah hujan dalam tiap bulannya maka

    semakin tinggi pula infiltrasi dan runoff. Jadi hasil akhir dari output tersebut

    adalah infiltrasi dan run off selama satu tahun yang merupakan ketersediaan air di

    Waduk Kedung Ombo. Dari gambar grafik 4.9 diatas dapat juga disimpulkan rata-

    rata infiltarasi dalam 1 tahun sebesar 479,6218 ha-m dan rata-rata runoff dalam 1

    tahun sebesar 825,1448 ha-m. Besar infiltrasi tertinggi terletak pada bulan

    desember sebasar 973,9750 ha-m sedangkan besar infiltrasi terendah terletak pada

    bulan juni dan agustus karena pada bulan tersebut tidak adanya hujan. Besar

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    52/54

    BAB IV-PEMBAHASAN

    48

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo

    Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    runoff tertinggi terletak pada bulan November sebesar 2066,3420 ha-m sedangkan

    besar runoff terendah terletak pada bulan juni dan agustus karena pada bulan

    tersebut tidak adanya hujan.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    53/54

    BAB V-KESIMPULAN DAN SARAN

    Simulasi Ketersediaan Air di Waduk Kedung Ombo 49Dengan Menggunakan Alat Bantu EPA SWMM 5.0

    BAB V

    KESIMPULAN DAN SARAN

    5.1 Kesimpulan

    Kesimpulan dari hasil simulasi laporan ini adalah ketersediaan air di dalam

    Waduk Kedung Ombo dengan menggunakan program EPA SWMM 5.0

    pada tahun 2004 dapat diketahui total infiltrasi = 57.554.620 m3dan total

    run off = 99.023.380 m3.

    5.2

    Saran

    Dalam menggunakan program EPA SWMM 5.0 disarankan agar

    ditemukan metode atau program tambahan yang dapat menginput data

    hujan tahunan secara sekaligus.

    Perpustakaan Unika

  • 7/23/2019 03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari

    54/54

    DAFTAR PUSTAKA

    Anonim, 2007, Drainage Criteria Manual (V.1), www.water

    boards.ca.gov//programs/stromwater/muni/nrdc/05%20Capter%2005%20

    RunOff%202006-08%20 rev.pdf. (didownload pada 5 Maret 2008).

    Anonim, 2007, Siklus Hidrologi, http//www.lablink.or.id/hidro/siklus/sikHidro-

    Vgt.jpg. (didownload pada 11 April 2008).

    Anonom, 2008, Gambar aliran Sungai Waduk Kedung Ombo, Balai PSDA Jratun

    Seluna, Semarang.

    Anonim, 2008, Gambar Waduk Kedung Ombo, google earth.(didownload 16

    April 2008).

    Sri Harto, (1993), Analisa Hidrologi Edisi Pertama, PT. Gramedia Pustaka

    Utama, Jakarta.

    Sri Harto, 1993, Konsep Siklus Hidrologi, Buku Analisis Hidrologi Edisi Kedua,

    PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

    Perpustakaan Unika