Analisa Metode Kagan Rodda Terhadap Analisa Hujan Rata Rata Dalam Menentukan Debit Banjir Rancangan...

7/25/2019 Analisa Metode Kagan Rodda Terhadap Analisa Hujan Rata Rata Dalam Menentukan Debit Banjir Rancangan Dan

1/12

i

ABSTRAK

HERWANDA ANGGRIA KARTIKA, Jurusan Pengairan, Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya, Juli 2010, Analisa Metode Kagan-Rodda Terhadap Anali sa Hujan Rata-rata

Dalam Menentukan Debit Banji r Rancangan dan Pola Sebaran Stasiun Hujan di Sub

DAS Duwet Kabupaten Madiun, Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Lily Montarcih, M. Sc. Dan

Very Dermawan, ST. MT.

Dalam melakukan penelitian yang berkaitan dengan penentuan jumlah dan pola

penyebaran stasiun hujan yang memadai untuk analisa hidrologi pada suatu DAS ataupun

Sub DAS telah banyak dilakukan. Akan tetapi dalam penelitian ini menggunakan metode

Kagan-Rodda yang dinilai lebih baik daripada metode-metode yang lain. Hal ini

dikarenakan metode Kagan-Rodda tidak hanya terbatas pada penetapan jumlah stasiun

hujan yang dibutuhkan namun juga mampu menentukan lokasi stasiun hujan dan pola

penyebaran stasiun hujan.

Lokasi Sub DAS Duwet memiliki luas 491,977 km2dan 11 stasiun hujan yang

tersebar didalamnya. Apabila ditinjau dari segi kerapatannyam kerapatan stasiun hujan

yang ada di Sub DAS Duwet ini cukup tinggi yaitu 44,73 km2/stasuin dibandingkan

kerapatan stasiun hujan menurut WMO yaitu 100 250 km2/stasiun untuk daerah tropis.

Oleh sebab itu perlu diadakan evaluasi kerapatan dan pola sebaran stasiun hujan.

Pada perencanaan jaringan Kagan-Rodda untuk tingkat perataan (Z1) 5%

berdasarkan curah hujan rata-rata harian maksimum daerah dari metode Rerata Hitung

dan Poligon Thiessen. Pada metode Rerata Hitung (1,17% - 5,27%) didapat 4 stasiun

hujan yang terpilih dengan kesalahan relatif rata-rata = 2,53%. Sedangkan metode Poligon

Thiessen(0,32% - 5,44%) didapat 5 stasiun hujan yang terpilih dengan kesalahan relatif

rata-rata = 2,79%. Kemudian dari stasiun hujan yang terpilih tersebut dihitung curah hujanrancangannya dan dibandingkan dengan kondisi eksisting yang menghasilkan kesalahan

relatif rata-rata < 5%. Dengan curah hujan rancangan tersebut dapat dihitung besar debit

banjir rancangan dengan metode HSS Nakayasu.

Dengan demikian kedua metode dapat diterapkan, tetapi untuk metode Rerata

Hitung memberikan hasil lebih baik daripada metode Poligon Thiessen dilihat dari

perhitungan kesalahan relatif yang terjadi di lokasi studi.


2/12

ii

KATA PENGANTAR

Atas Berkat Rahmat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufiq serta

hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Analisa

Metode Kagan-Rodda Terhadap Analisa Hujan Rata-rata Dalam Menentukan Debit

Banjir Rancangan dan Pola Sebaran Stasiun Hujan di Sub DAS Duwet Kabupaten

Madiun.

Tugas Akhir ini ditulis untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana

Teknik. Penulis mencoba menyampaikan hasil evaluasi pola penyebaran dan kerapatan

stasiun hujan yang ada dengan tujuan agar mahasiswa lebih memahami dan mengerti

tentang ilmu hidrologi yang merupakan salah satu ilmu dasar dalam bidang Keairan.

Pada kesempatan ini, penulis berkenan menyampaikan rasa terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, khususnya

kepada :

1. Kedua orang tua dan keluargaku yang selalu memberikan doa dan dukungannya.

2.

Ibu Dr. Ir. Lily Montarcih L M.Sc dan Bapak Very Dermawan ST.MT., selaku

dosen pembimbing yang telah membimbing dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. M. Janu Ismoyo, MT. dan Ibu Dr. Ir. Rispiningtati, M.Eng., selaku

dosen penguji.

4. Rekan-rekan mahasiswa Pengairan

5. Serta semua pihak yang telah memberikan bantuannya yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan pada Tugas Akhir ini, sehingga

masukan maupun saran sangat berguna untuk penyempurnaan.

Malang, Juli 2010

Penyusun


3/12

iii

DAFTAR ISI

ABSTRAK.. i

KATA PENGANTAR............................................................................................................ ii

DAFTAR ISI........................................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL .................................................................................................................. vi

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

BAB I PENDAHULUAN....... 1

1.1.

Latar Belakang ... 1

1.2. Identifikasi Masalah.... 2

1.3. Batasan

Masalah.. 2

1.4. Rumusan

Masalah.... 2

1.5. Tujuan dan Manfaat.... 3

BAB II KAJIAN TEORI.... 4

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

2.2.

Analisis Curah Hujan...... 4

2.2.1.

Uji Konsistensi Data... 4

2.2.2. Curah Hujan Rata-rata.... 6

2.3. Analisa Curah Hujan

Rancangan.. 9

2.3.1 A

nalisa Curah Hujan Rancangan.. 9

2.3.2 U

ji Kesesuaian Frekuensi.. 102.4.

Jaringan Stasiun

Hujan.. 13

2.5. Kerapatan dan Pola Penyebaran Stasiun

Hujan.... 15

2.5.1 Cara Kagan-Rodda....... 15

2.6. Analisis Jaringan Kagan-Rodda....... 17


4/12

iv

2.6.1. K

oefisien Variasi... 17

2.6.2. K

oefisien Korelasi. 17

2.6.3.

P

erencanaan Kajian Kagan-Rodda 18

2.6.4. E

valuasi Jaringan Stasiun Hujan 20

2.6.5. K

esalahan Relatif... 20

2.7.

Curah Hujan

Efektif.. 21

2.8. Koefisien

Pengaliran.. 21

2.9. Distribusi Hujan Jam-

jaman...... 22

2.10.Analisis Hidrograf Satuan Sinetik Nakayasu. 23

BAB III METODOLOGI KAJIAN.... 26

3.1. Umum.............................. 26

3.2. Keadaan Studi Daerah.... 26

3.3. Data... 27

3.3.1 D

ata Curah Hujan.. 27

3.3.2 D

ata Stasiun Hujan 273.4.Tahapan Studi.. 27

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 33

4.1. Analisa Hidrologi. 33

4.1.1 Data Hujan... 33

4.1.2 Uji Komsistensi Data 33

4.1.3 Curah Hujan Rerata Daerah. 36

4.2. Analisa Curah Hujan 42


5/12

v

4.2.1 Perhitungan Curah Hujan Rancangan MetodeLog Pearson TypeIII 42

4.2.2 Uji Kesesuaian Distribusi 47

4.2.2.1 Uji Smirnov-Kolmogorof. 47

4.2.2.2 Uji Chi Square. 49

4.2.3.Perhitungan Debit Banjr Rancangan. 55

4.2.3.1 Koefisien Limpasan 55

4.2.3.2 Distribusi Hujan Jam-jaman 55

4.2.3.3 Curah Hujan Netto Jam-jaman 56

4.2.3.4 Hidrograf Satuan Sintesis Nakayasu.. 57

4.3. Perencanaan Jaringan Kagan-Rodda. 64

4.4. Evaluasi Jaringan Stasiun Hujan... 78

4.5. Perhitungan Curah Hujan Rancangan Berdasarkan Jaringan Kagan Rodda.. 80

4.5.1. Curah Hujan Rata-rata.... 80

4.5.2. DistribusiLog Pearson TypeIII.... 80

4.5.3. Uji Kesesuaian Distribusi... 82

4.5.3.1.Uji Smirnov-Kolmogorof.. 82

4.5.3.2.Uji Chi Square.... 83

4.5.4. Perhitungan Curah Hujan Rancangan.... 84

4.6. Analisa Debit Banjir Rancangan. 94

4.6.1. Koefisien Limpasan... 94

4.6.2. Distribusi Hujan Jam-jaman... 94

4.6.3. Curah Hujan Netto Jam-jaman.. 95

4.7. Hidrograf Satuan Sintesis Nakayasu. 96

4.8. Kesalahan Relatif.. 103

4.9..Pembahasan 105BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.... 112

5.1.Kesimpulan..112

5.2.Saran115

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


6/12

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Nilai Kritis Smirnov-Kolmogorof............ 11

Tabel 2.2. Faktor Frekuensi DitribusiLog Pearson TipeIII (koef asimetri Cs negatif). 11

Tabel 2.3. Faktor Frekuensi DitribusiLog Pearson TipeIII (koef asimetri Cs positif). 12

Tabel 2.4. Nilai Kritis Chi-Square... 12

Tabel 2.5. Koefisien Pengaliran.. 22Tabel 3.1. Data Stasiun Hujan di Sub DAS Duwet....... 27

Tabel 4.1. Data Curah Hujan Tahunan Sub DAS Duwet... 34

Tabel 4.2. Uji Konsistensi Data Hujan Stasiun Krowe... 35

Tabel 4.3. Curah Hujan Harian Maksimum Sub DAS Duwet 37

Tabel 4.4. Curah Hujan Bulanan Maksimum Sub DAS Duwet.. 37

Tabel 4.5. Perhitungan Curah Hujan Harian Maksimum Metode Rata-rata Hitung... 38

Tabel 4.6. Perhitungan Curah Hujan Harian Maksimum Metode Poligon Thiessen... 38


7/12

vii

Tabel 4.7. Luas Daerah Pengaruh .. 39

Tabel 4.8. Perhitungan Curah Hujan Rerata Harian Maksimum Sub DAS Duwet

menggunakan Metode Poligon Thiessen... 41

Tabel 4.9. Perhitungan Curah Hujan Rerata Bulanan Maksimum Sub DAS Duwet

menggunakan Metode Poligon Thiessen... 41

Tabel 4.10. Perhitungan Distribusi FrekuensiLog Pearson TypeIII (EksistingRata-rata

Hitung)... 45

Tabel 4.11. Perhitungan Distribusi Frekuensi Log Pearson Type III (Eksisting Poligon

Thiessen)... 46

Tabel 4.12. Uji Smirnov Kolmogorof (EksistingRata-rata Hitung). 47

Tabel 4.13. Uji Smirnov Kolmogorof (EksistingPoligon Thiessen). 48

Tabel 4.14. Uji Chi Square (EksistingRata-rata Hitung). 52

Tabel 4.15. Uji Chi Square (EksistingPoligon Thiessen).. 52

Tabel 4.16. Perhitungan Curah Hujan Rancangan dengan Kala Ulang Tertentu (Eksisting-

Rata-rata Hitung) 53

Tabel 4.17. Perhitungan Curah Hujan Rancangan dengan Kala Ulang Tertentu (Eksisting-

Poligon Thiessen). 54

Tabel 4.18. Perhitungan Koefisien Pengaliran 55

Tabel 4.19. Distribusi Curah Hujan Jam-jaman..... 56

Tabel 4.20. Distribusi Hujan Netto Jam-jaman metode Rerata Hitung.... 56

Tabel 4.21. Distribusi Hujan Netto Jam-jaman metode Poligon Thiessen.... 56

Tabel 4.22. Tabel Lengkung Hidrograf Satuan Sintesis Nakayasu.. 59

Tabel 4.23. Rekapitulasi Debit Banjir Rancangan Metode Rerata Hitung Sub DAS

Duwet. 60

Tabel 4.24. Rekapitulasi Debit Banjir Rancangan Metode Poligon Thiessen Sub DASDuwet. 62

Tabel 4.25. Jarak Antar Stasiun Pada Sub DAS Duwet 67

Tabel 4.26. Jarak dan Nilai Koefisien Korelasi Antar Stasiun Sub DAS Duwet. 68

Tabel 4.27. Perhitungan Koefisien Variasi Hujan (Metode Rerata Hitung). 72

Tabel 4.28. Perhitungan Kesalahan Perataan (Z1) dan Kesalahan Interpolasi (Z2) Stasiun

Hujan (Metode Rerata Hitung).. 72

Tabel 4.29. Perhitungan Koefisien Variasi Hujan (Metode Poligon Thiessen). 72


8/12

viii

Tabel 4.30. Perhitungan Kesalahan Perataan (Z1) dan Kesalahan Interpolasi (Z2) Stasiun

Hujan (Metode Poligon Thiessen).. 72

Tabel 4.31. Evaluasi Kerapatan dan Pola Penyebaran Stasiun Hujan Pada Sub DAS

Duwet Untuk Stasiun Terdekat Dengan Simpul Kagan-Rodda (Metode Rerata

Hitung) 79

Tabel 4.32. Evaluasi Kerapatan dan Pola Penyebaran Stasiun Hujan Pada Sub DAS

Duwet Untuk Stasiun Terdekat Dengan Simpul Kagan-Rodda (Metode

Poligon Thiessen) 79

Tabel 4.33. Perhitungan Curah Hujan Rerata Harian Maksimum (Kagan Rerata

Hitung).. 85

Tabel 4.34. Perhitungan Curah Hujan Rerata Bulanan Maksimum (Kagan Rerata

Hitung).. 85

Tabel 4.35. Perhitungan Curah Hujan Rerata Harian Maksimum (Kagan Poligon

Thiessen)... 86

Tabel 4.36. Perhitungan Curah Hujan Rerata Bulanan Maksimum (Kagan Poligon

Thiessen)... 86

Tabel 4.37. Perhitungan DistribusiLogPearson TypeIII (Kagan - Rerata Hitung) 87

Tabel 4.38. Perhitungan DistribusiLog Pearson TypeIII (KaganPoligon Thiessen).. 88

Tabel 4.39. Uji Smirnov-Kolmogorof (Kagan - Rerata Hitung).. 89

Tabel 4.40. Uji Smirnov-Kolmogorof (KaganPoligon Thiessen)..... 90

Tabel 4.41. Uji Chi Square (Kagan - Rerata Hitung).... 91

Tabel 4.42. Uji Chi Square (Kagan - Poligon Thiessen) 91

Tabel 4.43. Perhitungan Hujan Rancangan (Kagan - Rerata Hitung) 92Tabel 4.44. Perhitungan Hujan Rancangan (KaganPoligon Thiessen).. 93

Tabel 4.45. Perhitungan Koefisien Limpasan Sub DAS Duwet.. 94

Tabel 4.46. Distribusi Hujan Jam-jaman Sub DAS Duwet.. 95

Tabel 4.47. Distribusi Hujan Netto Jam-jaman (Rerata Hitung - Kagan).... 95

Tabel 4.48. Distribusi Hujan Netto Jam-jaman (Poligon Thiessen- Kagan).... 95

Tabel 4.49. Tabel Lengkung Hidrograf Satuan Sintesis Nakayasu.. 98


9/12

ix

Tabel 4.50. Rekapitulasi Debit Banjir Rancangan Metode Rerata Hitung Sub DAS

Duwet 99

Tabel 4.51. Rekapitulasi Debit Banjir Rancangan Metode Poligon Thiessen Sub DAS

Duwet 101

Tabel 4.52. Perhitungan Kesalahan Relatif Curah Hujan Rancangan Metode Rerata

Hitung... 104

Tabel 4.53. Perhitungan Kesalahan Relatif Curah Hujan Rancangan Metode Poligon

Thiessen... 104

Tabel 4.54. Rekapitulasi Perhitungan Curah Hujan Rata-rata Daerah Sub DAS

Duwet.. 105

Tabel 4.55. Pola Penyebaran Stasiun Hujan Sub DAS Duwet.. 106

Tabel 4.56. Pola Penyebaran Stasiun Hujan (RerataKagan).. 108

Tabel 4.57. Pola Penyebaran Stasiun Hujan (Poligon ThiessenKagan).... 108

Tabel 4.58. Rekapitulasi Perhitungan Curah Hujan Rancangan Sub DAS Duwet

Alternatif 1. 108

Tabel 4.59. Rekapitulasi Perhitungan Curah Hujan Rancangan Sub DAS Duwet

Alternatif 2. 108

Tabel 4.60. Rekapitulasi Perhitungan Debit Banjir Rancangan Sub DAS Duwet

Metode Nakayasu... 111

Tabel 5.1. Pola Penyebaran Stasin Hujan Sub DAS Duwet..... 114

Tabel 5.2. Pola Penyebaran Stasiun Hujan (RerataKagan).. 114

Tabel 5.3. Pola Penyebaran Stasiun Hujan (Poligon ThiessenKagan)..... 114


10/12

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Analisa Massa Kurva Ganda............................. 5

Gambar 2.2. Cara Poligon Thiessen... 7

Gambar 2.3. Cara Isohayet.... 8

Gambar 2.4. HSS Nakayasu.. 24Gambar 3.1. Diagram Alir Pengerjaan Skripsi. 30

Gambar 3.2. Peta Sub DAS Duwet...... 31

Gambar 3.3. Peta Tata Guna Lahan.. 32

Gambar 4.1. Analisa Kurva Massa Ganda Stasiun Krowe 35

Gambar 4.2. Peta Poligon ThiessenSub DAS Duwet.. 40

Gambar 4.3. Grafik LogPearson TypeIII (EksistingRata-rata Hitung) 45

Gambar 4.4. Grafik LogPearson TypeIII (EksistingPoligon Thiessen) 46


11/12

xi

Gambar 4.5. HSS Nakayasu. 59

Gambar 4.6. Hidrograf Banjir Rancangan Metode Rerata Hitung Sub DAS Duwet.. 61

Gambar 4.7. Hidrograf Banjir Rancangan Metode Poligon Thiessen Sub DAS

Duwet.. 63

Gambar 4.8. Grafik Hubungan Antara Koefisien Korelasi dan Jarak Antar Stasiun Hujan

(Kelas I) 69

Gambar 4.9. Grafik Hubungan Antara Koefisien Korelasi dan Jarak Antar Stasiun Hujan

(Kelas II).. 69

Gambar 4.10. Grafik Hubungan Antara Koefisien Korelasi dan Jarak Antar Stasiun

Hujan (Kelas III).. 69


Hujan (Kelas IV) 70


Hujan (Kelas V). 70


Hujan (Kelas VI) 70


Hujan (Kelas VII).. 71

Gambar 4.15. Grafik Hubungan Antara Jumlah Stasiun Hujan dengan Z1dan Z2(Metode

Rerata Hitung) 73

Gambar 4.16. Peta Jaringan Kagan-Rodda Metode Rerata Hitung (Alternatif 1)... 74

Gambar 4.17. Grafik Hubungan Antara Jumlah Stasiun Hujan dengan Z1dan Z2 (Metode

Poligon Thiessen).... 76

Gambar 4.18. Peta Jaringan Kagan-Rodda Metode Poligon Thiessen(Alternatif 1)... 77

Gambar 4.19. Grafik LogPearson Type III(Metode Rerata Hitung).. 87Gambar 4.20. Grafik LogPearson Type III(Metode Poligon Thiessen). 88

Gambar 4.21. HSS Nakayasu... 98

Gambar 4.22. Hidrograf Banjir Rancangan Metode Rerata Hitung Sub DAS Duwet........ 100

Gambar 4.23. Hidrograf Banjir Rancangan Metode Poligon ThiessenSub DAS Duwet.... 102

Gambar 4.24. Grafik Perbandingan Hasil Perhitungan Hujan Rata-rata Daerah... 105

Gambar 4.25. Peta Pola Penyebaran Stasiun Hujan Sub DAS Duwet...... 107

Gambar 4.26. Peta Jaringan Kagan-Rodda Metode Rerata Hitung (Alternatif 2)... 109


12/12

xii

Gambar 4.27. Peta Jaringan Kagan-Rodda Metode Poligon Thiessen(Alternatif 2)... 109

Analisa Metode Kagan Rodda Terhadap Analisa Hujan Rata Rata Dalam Menentukan Debit Banjir Rancangan...

Documents

Transcript of Analisa Metode Kagan Rodda Terhadap Analisa Hujan Rata Rata Dalam Menentukan Debit Banjir Rancangan...