ANALISIS DEBIT BANJIR SUNGAI RANOYAPO MENGGUNAKAN METODE HSS GAMA-I DAN HSS LIMANTARA.pdf

download ANALISIS DEBIT BANJIR SUNGAI RANOYAPO MENGGUNAKAN METODE HSS GAMA-I DAN HSS LIMANTARA.pdf

of 12

  • date post

    01-Mar-2018
  • Category

    Documents

  • view

    220
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of ANALISIS DEBIT BANJIR SUNGAI RANOYAPO MENGGUNAKAN METODE HSS GAMA-I DAN HSS LIMANTARA.pdf

  • 7/25/2019 ANALISIS DEBIT BANJIR SUNGAI RANOYAPO MENGGUNAKAN METODE HSS GAMA-I DAN HSS LIMANTARA.pdf

    1/12

    Jurnal Sipil Statik Vol.2 No.1, Januari 2014 (1-12) ISSN: 2337-6732

    1

    ANALISIS DEBIT BANJIR SUNGAI RANOYAPO

    MENGGUNAKAN METODE HSS GAMA-I DAN HSS LIMANTARA

    Jeffier Andrew Robot

    Tiny Mananoma, Eveline Wuisan, Hanny Tangkudung

    Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil Universitas Sam Ratulangi Manadoemail:jeffier.andrew071@gmail.com

    ABSTRAK

    Sungai Ranoyapo adalah salah satu sungai di Sulawesi Utara yang rawan terhadap banjir.Daerah aliran sungainya mencakup beberapa daerah yang ada di Kabupaten MinahasaSelatan dengan luas DAS 770,888 km

    2. Sungai Ranoyapo merupakan sungai terpanjang di

    Kabupaten Minahasa. Perencanaan pengendalian banjir ataupun perencanaan teknik lain

    yang berhubungan dengan Sungai Ranoyapo dapat dilakukan dengan baik apabila debit banjirrencana di sungai ini diketahui.

    Analisis debit banjir rencana menggunakan metode HSS Gama I, HSS Limantara, dan analisis

    frekuensi. Nilai dari analisis menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) akandibandingkan dengan metode analisis frekuensi, sehingga dapat diketahui metode HSS manayang mendekati nilai analisis frekuensi debit langsung di sungai. Dilakukan juga analisis

    menggunakan metode Rasional, Melchior, Weduwen, dan Haspers.

    Dari hasil analisis, debit banjir rencana dengan berbagai kala ulang di setiap metode,memberikan hasil yang beragam. Hasil terbesar adalah HSS Gama I dan yang terkecil metodeMelchior. Dalam perbandingan nilai debit banjir rencana antara HSS dan analisis frekuensi,maka HSS Limantara paling mendekati nilai debit banjir analisis frekuensi.

    Kata kunci : Debit banj ir rencana, HSS L imantara, HSS Gama I , Sungai Ranoyapo

    PENDAHULUAN

    Latar Belakang Penelitian

    Sungai Ranoyapo adalah sungaiterpanjang di Kabupaten Minahasa. Memilikipanjang 54 km dan luas DAS 770,888 km

    2,

    bermuara di teluk Amurang tepatnya di DesaRanoyapo Kabupaten Minahasa Selatan.

    Sungai ini adalah salah satu sungai yangrawan terhadap banjir.

    Perencanaan pengendalian banjir,pengamanan sungai, dan struktur bangunanair lainnya di Sungai Ranoyapo dapat

    dilakukan dengan baik apabila debit banjirrencana disungai tersebut diketahui.

    Besaran debit banjir rencana dapatdiperoleh melalui analisis hidrologi, yangantara lain menggunakan metode HSS,analisis frekuensi, maupun metode empirisyang tersedia.

    Rumusan Masalah

    Perencanaan pengendalian banjir padasungai Ranoyapo sebaiknya memakai nilai

    debit banjir yang akurat. Dalam kenyataanketersediaan rekaman data debit yang panjang

    pada sungai Ranoyapo belum cukup tersedia.Perlu analisis debit banjir rencana

    menggunakan metode HSS dan analisisfrekuensi.

    Pembatasan Masalah

    1. Titik kontrol (outlet) DAS di muarasungai.

    2. Data hujan menggunakan data hujanharian maksimum selama 20 tahun dari 3stasiun.

    3. Kala ulang rencana dibatasi pada 1, 2, 5,10, 50, 100 tahun.

    Tujuan Penelitian

    Tujuan yang hendak dicapai dalampenelitian ini adalah mendapatkan nilai debitbanjir rencana menggunakan metode HSSGama I dan HSS Limantara, selanjutnya akan

    dilihat metode mana yang memberikan hasil

    paling mendekati besaran debit banjir rencanadengan menggunakan analisis frekuensi.

    mailto:jeffier.andrew071@gmail.commailto:jeffier.andrew071@gmail.commailto:jeffier.andrew071@gmail.commailto:jeffier.andrew071@gmail.com
  • 7/25/2019 ANALISIS DEBIT BANJIR SUNGAI RANOYAPO MENGGUNAKAN METODE HSS GAMA-I DAN HSS LIMANTARA.pdf

    2/12

    Jurnal Sipil Statik Vol.2 No.1, Januari 2014 (1-12) ISSN: 2337-6732

    2

    Manfaat Penelitian

    Manfaat penelitian ini adalah:1. Memberikan informasi kepada pihak

    terkait mengenai besaran debit banjir diSungai Ranoyapo, sehingga dapatbermanfaat dalam perencanaanpenanggulangan masalah banjir di sungaiRanoyapo.

    2. Sebagai informasi kepada pemangkukepentingan disekitar DAS Ranoyapomengenai kondisi sungai yang rawanbahaya banjir.

    LANDASAN TEORI

    Siklus Hidrologi

    Siklus hidrologi merupakan prosesberkelanjutan dimana air bergerak dari bumi

    ke atmosfer dan kemudian kembali ke bumi.Air di permukaan tanah dan laut menguap keudara. Uap air tersebut bergerak dan naik keatmosfer, yang kemudian mengalamikondensasi dan berubah menjadi titik-titik air

    yang berbentuk awan. Selanjutnya titik-titikair tersebut jatuh sebagai hujan ke permukaan

    laut dan daratan. Hujan yang jatuh sebagiantertahan oleh tumbuh-tumbuhan (intersepsi)dan selebihnya sampai ke permukaan tanah.

    Sebagian air hujan yang sampai kepermukaan tanah akan meresap ke dalam

    tanah (infiltrasi) dan sebagian lainnyamengalir di atas permukaan tanah (aliranpermukaan atau surface run off) mengisicekungan tanah, danau, dan masuk ke sungaidan akhirnya mengalir ke laut. Air yang

    meresap ke dalam tanah sebagian mengalir didalam tanah (perkolasi) mengisi air tanahyang kemudian keluar sebagai mata air ataumengalir ke sungai. Akhirnya aliran air disungai akan sampai ke laut. Proses tersebut

    berlangsung terus menerus yang disebutdengan siklus hidrologi.

    Daerah Aliran Sungai

    Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah

    daerah di mana semua airnya mengalir kedalam suatu sungai yang dimaksudkan.Daerah ini umumnya dibatasi oleh batastopografi, yang berarti ditetapkan berdasarkanpada aliran permukaan, dan bukan ditetapkanberdasarkan pada air bawah tanah karena

    permukaan air tanah selalu berubah sesuaidengan musim dan tingkat kegiatanpemakaian. (Sri Harto, 1993)

    Analisis Frekuensi

    Analisis frekuensi bukan untukmenentukan besarnya debit aliran sungai padasuatu saat, tetapi lebih tepat untukmemperkirakan apakah debit aliran sungaitersebut akan melampaui atau menyamaisuatu nilai tertentu misalnya untuk 10 tahun,20 tahun, dst yang akan datang. Dalamhidrologi, analisis tersebut dipakai untukmenentukan besarnya hujan dan debit banjirrancangan (design flood) dengan kala ulangtertentu. (Limantara, 2010)

    Analisis Data Outlier

    Data outlier adalah data yang secarastatistik menyimpang jauh dari kumpulandatanya. Uji data outlier gunanya untuk

    mencari data curah hujan yang ada, apakahada data yang menyimpang jauh dari

    kumpulan datanya. Berikut ini adalah syaratuntuk pengujian data outlier berdasarkankoefisien skewness (Cslog)

    Parameter Statistik

    Dalam analisis statistik data, terdapatparameter-parameter yang akan membantu

    dalam menentukan jenis sebaran yang tepatdalam menghitung besarnya hujan rencana.Analisis Parameter statistik yang digunakan

    dalam analisis data hidrologi yaitu: centraltendency (mean), simpangan baku (standar

    deviasi), koefisien variasi, kemencengan(skewness)dan koefisien puncak (kurtosis).

    Pengukuran Central Tendency (Mean)

    Pengukuran central tendency adalah

    pengukuran yang mencari nilai rata-ratakumpulan variabel (mean). Persamaan untukmencari mean atau nilai rata-rata,diperlihatkan pada persamaan:

    1

    1 n

    i

    X Xin

    (1)

    Untuk perhitungan nilai Log maka persamaan

    diatas harus diubah dahulu ke dalam bentuk

    logaritmik, sehingga berubah menjadi:

    1

    1 n

    i

    LogX logXin

    (2)

    Simpangan Baku (Standar Deviasi)

    Standar deviasi adalah suatu nilai

    pengukuran dispersi terhadap data yangdikumpulkan. Standar deviasi adalah

    parameter pengukuran variabilitas yang

  • 7/25/2019 ANALISIS DEBIT BANJIR SUNGAI RANOYAPO MENGGUNAKAN METODE HSS GAMA-I DAN HSS LIMANTARA.pdf

    3/12

    Jurnal Sipil Statik Vol.2 No.1, Januari 2014 (1-12) ISSN: 2337-6732

    3

    paling cocok dalam analisis statistik. Standardeviasi dapat dihitung dengan rumus:

    2

    1

    ( )

    1

    n

    i

    Xi x

    Sn

    (3)

    Untuk perhitungan nilai Log makapersamaan diatas harus diubah dahulu kedalam bentuk logaritmik, sehingga berubahmenjadi:

    2

    1

    (log log )

    log1

    n

    i

    Xi x

    Sn

    (4)

    Koefisien Kemencengan (skewness)

    Kemencengan (skewness) adalah suatunilai yang menunjukkan derajat ketidak-

    simetrisan dari suatu bentuk distribusi. Dapat

    dihitung dengan menggunakan persamaan:3

    31

    ( )( 1)( 2)s

    n

    i

    nCs Xi X

    n n

    (5)

    Untuk perhitungan nilai Log makapersamaan diatas harus diubah dahulu kedalam bentuk logaritmik, sehingga berubahmenjadi:

    3

    log 3

    1log

    (log log )( 1)( 2) s

    n

    i

    nCs Xi X

    n n

    (6)

    Koefisien Variasi

    Koefisien variasi adalah nilai perban-dingan antara deviasi standar dengan nilairata-rata hitungan suatu distribusi. Koefisienvariasi dapat dihitung dengan persamaan :

    SCv

    X

    (7)

    Koefisien Kurtosis2

    4

    4

    1

    ( )( 1)( 2)( 3)

    n

    i

    nCk Xi X

    n n n s

    (8)

    Tabel 1. Persyaratan Parameter Statistik suatuDistribusi

    Jenis Distribusi Persyaratan

    NormalCs 0Ck 3

    Log NormalCs= Cv

    3+ 3CvCk= Cv

    8+6Cv6+15Cv4+16Cv2+3

    GumbelCs 1.14Ck 5.4

    Log Pearson III Selain dari nilai di atas

    Sumber : Triatmodjo, 2008

    Distribusi Harga Ekstrim

    Tujuan teori statistik tentang distribusiharga ekstrim antara lain untuk menganalisishasil pengamatan harga-harga ekstrim untuk

    meramal harga-harga ekstrim berikutnya.Analisis frekuensi dapat dilakukan denganseri data yang diperoleh dari rekaman data(data historik) baik data hujan maupun datadebit. (Limantara, 2010)

    Dalam statistik dikenal beberapa jenisdistribusi frekuensi. Yang banyak dikenaldalam hidrologi antara lain :

    1. Distribusi Gumbel2. Distribusi Normal3. Distribusi Log