03.12.0034_Dickie_Karoesta_+_03.12.0045_Feby_Dwi_Hapsari
-
Upload
adithya-bayu -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
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