ANALISIS PENDUGAAN LIMPASAN DI PERUMAHAN

TAMANSARI PERSADA, BOGOR

ABDUL ROSID

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Pendugaan

Limpasan di Perumahan Tamansari Persada, Bogor adalah benar karya saya

dengan arahan dari Dosen Pembimbing Akademik dan belum diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang

berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari

penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di

bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2013

Abdul Rosid

NIM F44090070

ABSTRAK

ABDUL ROSID. Analisis Pendugaan Limpasan di Perumahan Tamansari

Persada, Bogor. Dibimbing oleh BUDI INDRA SETIAWAN.

Limpasan dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu faktor meteorologi yang

diwakili oleh curah hujan dan faktor daerah pengaliran yang menyatakan sifat-

sifat fisik daerah pengaliran. Perubahan karakteristik lahan dari lahan alami

menjadi lahan terbangun akan menurunkan fungsi resapan di daerah tangkapan

hujan dan memperbesar limpasan. Keadaan tersebut dapat mengakibatkan

terjadinya banjir bila perencanaan drainase di daerah permukiman yang

bersangkutan tidak baik. Seperti halnya yang terjadi di Perumahan Tamansari

Persada, Bogor. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi arah limpasan

(aliran yang masuk dan aliran yang keluar perumahan) dan mengidentifikasi

pendugaan limpasan di Perumahan Tamansari Persada. Metode yang digunakan

dalam penelitian ini terdiri dari studi literatur dan studi lapangan. Bahan yang

digunakan antara lain citra satelit Google Earth akuisisi 12 September 2012, data

curah hujan dari pos hujan Atang Sanjaya Bogor tahun 2003 sampai 2012 dan

peta kontur topografi perumahan. Dari hasil observasi dan analisis, diketahui arah

aliran air limpasan di Perumahan Tamansari Persada adalah mengikuti

topografinya mengalir dari selatan ke utara. Total debit limpasan pada perumahan

dengan luas area 27.98 ha tersebut mencapai 1.31 m3 s

-1.

Kata kunci: curah hujan, drainase, limpasan, topografi

ABSTRACT

ABDUL ROSID. Analysis of Runoff Prediction in Tamansari Persada Residence,

Bogor. Supervised by BUDI INDRA SETIAWAN.

Runoff is affected by various factors, i.e., meteorological factor represented

by precipitation and regional flow factor stated the regional drainage physical

properties. The change in land characteristics from natural land into developed

land will reduce the absorption function in catchment areas and increase runoff.

The situation could lead to the occurrence of flood if the planning of drainage at a

residential area is not good. It often happens in Tamansari Persada Residence in

Bogor. A study was conducted with the objective to identify the direction of

runoff (incoming flow and outgoing flow) and to predict runoff in the Tamansari

Persada Residence. The methods used in this study were literature review and

field study. The material used included Google Earth satellite image acquisition of

September 12, 2012, the rainfall data from Atang Sanjaya Weather Station at

Bogor from 2003 until 2012 and topographic contour map of the residence. From

the observation and analysis, the direction of runoff in the Tamansari Persada

Residence followed the topographic from the south to the north. The total

discharge of runoff reached 1.31 m3 s

-1 in the area of 27.98 ha.

Keywords: drainage, rainfall, runoff, topographic

ANALISIS PENDUGAAN LIMPASAN DI PERUMAHAN

TAMANSARI PERSADA, BOGOR

ABDUL ROSID

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Judul Skripsi : Analisis Pendugaan Limpasan di Perumahan Tamansari Persada,

Bogor

Nama : Abdul Rosid

NIM : F44090070

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan, MAgr

Pembimbing

Diketahui oleh

Dr Yudi Chadirin, STP, MAgr

Plh. Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas

berkat rahmat serta hidayah-Nya lah, penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah

ini yang berjudul Analisis Pendugaan Limpasan di Perumahan Tamansari Persada,

Bogor. Karya ilmiah ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas

Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Prof Dr Ir Budi Indra

Setiawan, MAgr selaku dosen pembimbing akademik. Selain itu, ucapan terima

kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua, rekan-rekan mahasiswa

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB Angkatan 2009 dan teman-teman

di Unit Kegiatan Mahasiswa Lingkung Seni Sunda (LISES) Gentra Kaheman IPB

yang telah memberikan bimbingan, motivasi, semangat dan saran atau masukan

untuk kesempurnaan karya ilmiah ini.

Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan

dapat digunakan sebagaimana mestinya.

Bogor, Juli 2013

Abdul Rosid

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 2

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 3

TINJAUAN PUSTAKA 3

Daerah Aliran Sungai 3

Limpasan 3

METODE 4

Waktu dan Tempat Penelitian 5

Gambaran Lokasi 5

Kondisi Iklim 6

Kondisi Tanah 6

Bahan 6

Alat 6

Prosedur Analisis Data 6

HASIL DAN PEMBAHASAN 10

Kondisi Perumahan Tamansari Persada 10

Topografi dan Drainase 11

Tata Guna Lahan 12

Curah Hujan dan Debit Limpasan 13

SIMPULAN DAN SARAN 15

Simpulan 15

Saran 15

DAFTAR PUSTAKA 15

LAMPIRAN 17

RIWAYAT HIDUP 24

vi

DAFTAR TABEL

1 Kriteria Desain Hidrologi Sistem Drainase Perkotaan 9

2 Tata Guna Lahan pada Perumahan Tamansari Persada 12

3 Hujan Harian Maksimum berdasarkan 4 Metode 13

4 Debit pada Masing-masing Daerah Tangkapan Air Perumahan 15

DAFTAR GAMBAR

1 Tahap Pelaksanaan Penelitian 4

2 Lokasi Perumahan Tamansari Persada Bogor 5

3 Peta Kelurahan Cibadak 5

4 Kondisi Saluran di Perumahan Tamansari Persada 10

5 Pintu Air di Hulu Perumahan 11

6 Pintu Air di Hilir Perumahan 11

7 Pola Drainase Hasil Observasi 11

8 Pola Drainase Hasil Surfer 9 11

9 Peta Tutupan Lahan Perumahan Tamansari Persada 12

10 Hujan Harian Maksimum berdasarkan 4 Metode 13

11 Hasil Uji Kecocokan Masing-masing Metode 14

DAFTAR LAMPIRAN

1 Nilai variabel KT untuk distribusi Normal dan Log Normal 17

2 Nilai K untuk distribusi Log-Person III 18

3 Nilai Yn dan Sn untuk distribusi Gumbel 19

4 Koefisien limpasan (C) untuk metode Rasional 20

5 Data curah hujan 21

6 Peta titik-titik pemetaan di Perumahan Tamansari Persada 22

7 Peta Kontur Perumahan Tamansari Persada 23

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sumber air meliputi air tanah dan air permukaan yang digunakan untuk

berbagai kepentingan dirasakan semakin menurun kapasitas maupun kualitasnya.

Penurunan tersebut disebabkan oleh banyak faktor yang sangat beragam, meliputi

pertumbuhan penduduk, perubahan tata guna lahan serta pengelolaan sumber daya

air yang belum menyeluruh (Supardi 2010).

Air merupakan sumberdaya yang sangat vital bagi kelangsungan hidup

seluruh makhluk hidup yang ada di muka bumi. Air juga dapat menyebabkan

bencana apabila tersedia dalam jumlah yang tidak diinginkan, baik kekurangan

maupun kelebihan. Salah satu unsur iklim yang berpengaruh terhadap jumlah

ketersediaan air suatu daerah aliran sungai (DAS) adalah hujan. Pengaruh

langsung yang dapat diketahui yaitu potensi sumberdaya air pada DAS tersebut.

Besar kecilnya sumberdaya air pada suatu DAS sangat tergantung pada jumlah

curah hujan yang terjadi sepanjang DAS.

Kerusakan pada suatu DAS ditandai dengan besarnya angka perbandingan

antara debit maksimum dan debit minimum, kandungan lumpur yang berlebihan,

banjir di musim hujan, kekeringan di musim kemarau dan penggunaan lahan yang

merusak keseimbangan lingkungan. Banjir merupakan akibat dari rusaknya

kesetimbangan air (water balance) akibat berkurangnya nilai infiltrasi dan

evapotranspirasi, sehingga nilai debit aliran permukaan (runoff) menjadi lebih

besar dari kapasitas angkut debit air pada sistem drainase, baik alami maupun

buatan. Nilai kapasitas angkut yang lebih kecil ini menyebabkan air meluap dari

tanggul dan menggenangi daerah sekitarnya.

Aliran permukaan dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu faktor

meteorologi yang diwakili oleh curah hujan dan faktor daerah pengaliran yang

menyatakan sifat-sifat fisik daerah pengaliran. Faktor daerah pengaliran ini

meliputi kondisi penggunaan lahan (land use), luas daerah pengaliran, topografi

dan jenis tanah. Perubahan karakteristik lahan dari lahan alami menjadi lahan

terbangun akan menurunkan fungsi resapan di daerah tangkapan hujan dan

memperbesar aliran permukaan. Mengenai perubahan karakteristik lahan penulis

setuju dengan pendapat Agus dan Hadihardaja (2011).

“Terjadinya perubahan penggunaan lahan dari vegetasi (vegetated

land) menjadi non vegetasi (non vegetated land) pada suatu daerah

pengaliran sungai cenderung meningkat intensitasnya menurut ruang

dan waktu. Hal ini merupakan konsekuensi logis dari aktivitas

pembangunan dan laju pertumbuhan penduduk yang tinggi”.

Seiring dengan bertambahnya populasi penduduk di suatu daerah,

kebutuhan manusia akan tempat tinggal pun semakin meningkat. Hal ini

menyebabkan terjadinya perubahan tata guna lahan akibat pembangunan kawasan

permukiman. Sehingga mengakibatkan semakin berkurangnya daerah resapan air

yang berfungsi untuk menahan dan menyerap air ke dalam tanah. Keadaan

tersebut dapat memperbesar limpasan dan akan mengakibatkan terjadinya banjir

bila perencanaan drainase di daerah permukiman yang bersangkutan tidak baik.

2

Rahardjo (2009) menyatakan, “banjir adalah masalah berat yang sangat pelik bagi

sebagian besar wilayah di Indonesia”.

Selain yang sudah dituturkan sebelumnya, pada umumnya ada tujuh hal

penyebab terjadinya banjir menurut Rahardjo (2009), yaitu pembangunan yang

tidak berwawasan lingkungan, tidak adanya pola hidup bersih di masyarakat, tidak

adanya perencanaan dan pemeliharaan sistem drainase yang baik, tidak adanya

konsistensi pihak berwenang dalam RTRW, tidak adanya upaya konservasi faktor

penyeimbang lingkungan air, terjadinya penurunan muka tanah serta curah hujan

yang sangat tinggi.

Seperti halnya yang terjadi di Perumahan Tamansari Persada, Kelurahan

Cibadak, Kecamatan Tanah Sareal, Kota Bogor. Setiap hujan turun, meskipun

tidak begitu deras, perumahan ini terkena banjir. Ada beberapa penyebab yang

membuat Perumahan Tamansari Persada ini terus terendam bila hujan turun, yaitu

buruknya sistem drainase yang ada dan semakin tidak terkendalinya pembangunan

di wilayah hulu dari perumahan yang mengakibatkan berkurangnya daerah

resapan air. Banjir ini pun tidak hanya dialami oleh warga perumahan, namun

berdampak juga pada kawasan yang terletak di daerah hilir dari Perumahan

Tamansari Persada, yaitu Kelurahan Mekarwangi.

Perumusan Masalah

Berdasarkan survei awal yang dilakukan, di lokasi Perumahan Tamansari

Persada sudah terdapat sistem drainase yang dilengkapi dengan pintu air di bagian

hulu dan hilir perumahan. Namun, sistem drainase di perumahan ini tidak dapat

menampung air limpasan yang mengalir di perumahan. Hal ini yang menyebabkan

perumahan terendam banjir saat hujan turun. Besarnya limpasan dari daerah hulu

perumahan yang mengalir masuk ke dalam sistem drainase di perumahan pun

diduga kuat menjadi salah satu penyebab banjir dan genangan sering terjadi di

sudut-sudut perumahan. Untuk itu, perlu adanya studi mengenai pendugaan

limpasan yang mengalir di area perumahan.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan mengetahui arah dan jumlah debit limpasan (aliran

yang masuk dan aliran yang keluar perumahan) di Perumahan Tamansari Persada,

Kelurahan Cibadak, Kecamatan Tanah Sareal, Kota Bogor.

Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai rujukan untuk merancang sistem

drainase yang lebih baik sehingga banjir dan genangan-genangan yang terjadi

dapat ditanggulangi.

3

Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini terbatas pada pengidentifikasian arah aliran limpasan dan

pendugaan besarnya limpasan air di Perumahan Tamansari Persada, Kelurahan

Cibadak, Kecamatan Tanah Sareal, Kota Bogor.

TINJAUAN PUSTAKA

Daerah Aliran Sungai

Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat didefinisikan sebagai areal yang dibatasi

oleh pemisah topografis yang menampung, menyimpan dan mengalirkan air hujan

yang jatuh di atasnya, baik dalam bentuk aliran permukaan, aliran bawah tanah

dan aliran bumi ke sungai yang akhirnya bermuara ke danau atau laut (Manan

1976). Berbagai istilah lain yang digunakan untuk DAS antara lain watershed,

drainage basin dan catchments.

Garis batas sebuah DAS adalah punggung bukit sekeliling sebuah sungai.

Batas DAS umumnya tidak sama dengan batas wilayah administrasi, sehingga

sebuah DAS dapat termasuk dalam beberapa wilayah administrasi. DAS juga

dapat mencakup beberapa negara, beberapa wilayah kabupaten, atau hanya

sebagian wilayah dari satu kabupaten (Fahmudin dan Widianto 2004). Di dalam

DAS terdapat sumberdaya tanah, air dan vegetasi yang membentuk suatu

ekosistem alami dimana berlangsung proses-proses fisik hidrologi maupun

ekonomi-sosial masyarakat yang tinggal di sekitarnya.

Ekosistem hulu dari suatu DAS adalah bagian yang paling penting dan

sering menjadi fokus perencanaan pengelolaan DAS. Bagian hulu memegang

peranan utama dalam keberlanjutan dan perlindungan fungsi tata air hingga

wilayah hilir. Ada keterkaitan erat antara wilayah hulu dan hilir. Alih fungsi lahan

di wilayah hulu tidak hanya berdampak pada daerah itu saja tetapi juga di bagian

hilir dalam hal kualitas air, fluktuasi debit dan sedimen yang terbawa. Begitu pula

dalam hal biogeofisik karena upaya reboisasi, konservasi dan deforestasi di

wilayah hulu akan mengubah fluktuasi hasil air dan kualitas aliran permukaan

(Asdak 2007).

Menurut Asdak (2007), parameter hidrologis yang dapat dimanfaatkan

untuk menelaah kondisi suatu DAS adalah data klimatologi, limpasan (runoff),

debit sungai, sedimentasi, potensi airtanah, koefisien regim sungai, koefisien

limpasan, nisbah debit maksimum-minimum serta frekuensi dan periode banjir.

Limpasan

Menurut Suripin (2004), dalam perencanaan drainase, bagian air hujan yang

menjadi perhatian adalah aliran permukaan (surface runoff), sedangkan untuk

pengendalian banjir tidak hanya aliran permukaan, tetapi limpasan (runoff).

Limpasan merupakan gabungan antara aliran permukaan, aliran-aliran yang

tertunda pada cekungan-cekungan dan aliran bawah permukaan (subsurface flow).

4

Untuk menduga besaran limpasan yang terjadi di suatu wilayah, perlu diketahui

nilai koefisien aliran permukaan.

Schwab et al (1981) menyatakan bahwa koefisien aliran permukaan (C)

didefinisikan sebagai nisbah laju puncak aliran permukaan terhadap intensitas

hujan. Frekwensi terjadinya hujan mempengaruhi debit air dalam DAS. Untuk

menduga besarnya debit puncak limpasan dapat digunakan metode rasional. Dasar

yang melatar belakangi metode rasional adalah jika curah hujan dengan intensitas

I terjadi secara terus menerus, maka laju limpasan langsung akan bertambah

sampai mencapai waktu konsentrasi tc. Waktu konsentrasi tc tercapai ketika

seluruh bagian DAS telah memberikan kontribusi aliran di outlet. Laju masukan

pada sistem adalah hasil curah hujan dengan intensitas I pada DAS dengan luas A.

nilai perbandingan antara laju masukan dengan laju debit puncak (Qp) yang terjadi

pada saat tc dinyatakan sebagai runoff coefficient (C) dengan nilai 0 ≤ C ≤ 1

(Chow 1964).

METODE

Metode yang digunakan dalam proses penelitian ini terdiri dari:

1. Studi literatur.

Studi literatur dilakukan untuk memperoleh pengetahuan dasar mengenai

permasalahan yang akan diteliti. Selain itu, studi literatur bertujuan untuk

mempelajari berbagai metode untuk menentukan debit limpasan dan

parameter yang mempengaruhinya. Literatur yang menjadi acuan berasal

dari buku teks, karya tulis dan jurnal ilmiah.

2. Studi lapangan.

Studi lapangan dilakukan dengan cara survei. Survei ini bertujuan untuk

memperoleh data-data yang dibutuhkan, baik sekunder maupun aktual yang

berhubungan dengan lokasi penelitian. Data yang dibutuhkan meliputi data

curah hujan, topografi lokasi dan luas lahan.

Adapun tahapan pelaksanaan penelitian ini adalah sebagai berikut:

Gambar 1 Tahap Pelaksanaan Penelitian

5

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dari Februari sampai Juni 2013 di Perumahan

Tamansari Persada, Kelurahan Cibadak, Kecamatan Tanah Sareal, Kota Bogor

dengan luas 27.98 ha (Gambar 2).

Gambar 2 Lokasi Perumahan Tamansari Persada Bogor

Gambaran Lokasi

Perumahan Tamansari Persada Bogor secara administratif termasuk ke

dalam wilayah Kelurahan Cibadak, Kecamatan Tanah Sareal, Kota Bogor,

Provinsi Jawa Barat. Secara geografis, perumahan ini terletak pada 6°32’32.92” -

6°32’41.85” LS dan 106°46’36.77” - 106°46’36.96” BT. Perumahan Tamansari

Persada memiliki luas 27.98 ha. Sebelah Utara berbatasan dengan Kelurahan

Kayumanis, sebelah Timur dengan Kelurahan Mekarwangi, sebelah Selatan

dengan Kelurahan Cibadak dan sebelah Barat berbatasan langsung dengan Jalan

Raya Baru Kemang. Berikut merupakan peta Kelurahan Cibadak, Kecamatan

Tanah Sareal, Kota Bogor:

Gambar 3 Peta Kelurahan Cibadak

6

Kondisi Iklim

Data curah hujan diperoleh dari pos hujan Atang Sanjaya Bogor yang

terletak pada 6°32’40.3” LS dan 106°45’19.2” BT (sebelah Barat Perumahan

Tamansari Persada) dengan periode tahun 2003 sampai 2012 (Lampiran 5).

Berdasarkan data curah hujan yang diperoleh, dapat diketahui bahwa daerah di

sekitar pos hujan Atang Sanjaya termasuk Perumahan Tamansari Persada

memiliki sifat curah hujan yang tinggi, dengan intensitas mencapai 4073

mm/tahun.

Kondisi Tanah

Tanah yang ada di lokasi perumahan umumnya terdiri dari jenis latosol

merah dan latosol coklat kemerahan. Tanah tersebut telah mengalami pencucian

lanjut dan pelapukan. Tanah di permukiman ini terdiri dari asosiasi tanah latosol

merah dan coklat kemerahan. Hal ini disebabkan karena kadar bahan organiknya

cukup rendah. Namun demikian, untuk daerah tropis di Indonesia, tanah ini

termasuk subur.

Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain citra satelit Google

Earth akuisisi 12 September 2012, data curah hujan dari pos hujan Atang Sanjaya

Bogor tahun 2003 sampai dengan 2012 dan peta kontur topografi perumahan.

Alat

Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain seperangkat

komputer/laptop yang sudah terdapat perangkat lunak (software) untuk membantu

pengolahan data seperti Microsoft Excel 2010, ArcGis 9.3 dan Surfer 9, kamera

untuk pendokumentasian, kalkulator dan alat tulis. Selain itu, digunakan juga

theodolite, target rod, kompas, tripod, pita ukur dan patok untuk kegiatan

pemetaan.

Prosedur Analisis Data

Secara umum, tahapan pengolahan data terbagi menjadi dua tahap yaitu

penelitian pendahuluan dan penelitian utama.

1. Analisis pendahuluan.

Pada tahap ini, dilakukan analisis frekuensi curah hujan untuk meghitung

probabilitas hujan yang diperoleh dengan menggunakan beberapa metode.

Menurut Suripin (2004:33), dalam analisis frekuensi, hasil yang diperoleh

tergantung pada kualitas dan panjang data. Semakin pendek data yang

tersedia, semakin besar penyimpangan yang terjadi. Mengingat data curah

7

hujan yang diperoleh selama 10 tahun, maka dilakukan perbandingan dari

beberapa metode yang ada.

Dalam ilmu statistik dikenal beberapa macam distribusi frekuensi, di

antaranya empat jenis distribusi yang banyak digunakan dalam bidang

hidrologi antara lain (Suripin 2004), yaitu:

1) Distribusi Normal.

Distribusi normal atau kurva normal disebut pula distribusi Gauss.

Fungsi densitas peluang normal (PDF = probability density function)

yang paling dikenal adalah bentuk bel dan dikenal sebagai distribusi

normal. Persamaannya adalah sebagai berikut:

T TS ......................................................................................... (1)

dimana:

XT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-

tahun

= nilai rata-hitung variat

S = deviasi standar nilai variat

KT = faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode ulang

dan tipe model matematik distribusi peluang yang digunakan

untuk analisis peluang (Lampiran 1).

2) Distribusi Log Normal.

Jika variabel acak Y = log X terdistribusi secara normal, maka X

dikatakan mengikuti distribusi Log Normal. Persamaannya adalah

sebagai berikut:

T TS ......................................................................................... (2)

dimana:

YT = perkiraan nilai yang diharapkan terjadi dengan periode ulang T-

tahun

= nilai rata-hitung variat

S = deviasi standar nilai variat

KT = faktor frekuensi, merupakan fungsi dari peluang atau periode ulang

dan tipe model matematik distribusi peluang yang digunakan

untuk analisis peluang (Lampiran 1).

3) Distribusi Log-Person III.

Pada situasi tertentu, walaupun data yang diperkirakan mengikuti

distribusi sudah dikonversi ke dalam bentuk logaritmis, ternyata

kedekatan antara data dan teori tidak cukup kuat untuk menjustifikasi

pemakaian distribusi Log Normal.

Salah satu distribusi dari serangkaian distribusi yang dikembangkan

Person yang menjadi perhatian ahli sumberdaya air adalah Log-Person

Tipe III. Tiga parameter penting dalam LP. III, yaitu (i) harga rata-rata;

(ii) simpangan baku; dan (iii) koefisien kemencengan. Jika koefisien

kemencengan sama dengan nol, distribusi kembali ke distribusi Log

Normal.

Berikut ini langkah-langkah penggunaan distribusi Log-Person Tipe

III:

Data diubah ke dalam bentuk logaritmis, X = log X

Harga rata-rata dihitung dengan menggunakan rumus:

8

log ∑ log ini 1

n .................................................................................(3)

Harga simpangan baku dihitung dengan menggunakan rumus:

S [∑ (log i-log )

2ni 1

n-1]

0.5

........................................................................(4)

Koefisien kemencengan dihitung menggunakan rumus:

n ∑ (log i-log )

3ni 1

(n-1)(n-2)S3 ............................................................................(5)

Logaritmis hujan atau banjir dengan periode ulang T dihitung dengan

rumus:

log t log S ...............................................................................(6)

dengan K adalah variabel standar (standardized variable) yang besarnya

tergantung koefisien kemencengan G (Lampiran 2).

4) Distribusi Gumbel.

Gumbel menggunakan harga ekstrim untuk menunjukkan bahwa

dalam deret harga-harga ekstrim X1, X2, X3, …., n mempunyai fungsi

distribusi eksponensial ganda. Dalam pemakaian praktis dan apabila

jumlah populasi yang terbatas, (sampel), maka digunakan pendekatan

rumus sebagai berikut:

S ..............................................................................................(7)

dimana:

= harga rata-rata sampel

S = standar deviasi (simpangan baku) sampel.

Faktor probabilitas K untuk harga-harga ekstrim Gumbel dapat

dinyatakan dalam persamaan:

Tr- n

Sn ...............................................................................................(8)

dimana:

Yn = reduce mean yang tergantung jumlah sampel/data n (Lampiran 3)

Sn = reduce standard deviation yang juga tergantung pada jumlah

sampel/data n (Lampiran 3)

YTr = reduce variate, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut ini:

Tr -ln {-ln

Tr-1

Tr} ...................................................................................(9)

Dengan mensubstitusikan persamaan di atas, didapat persamaan berikut:

Tr b

1

a Tr

....................................................................................... (10)

dimana

a Sn

S dan b -

nS

Sn

Dari hasil keempat metode distribusi frekuensi ini, dilakukan uji

kecocokan yaitu rata-rata persentase error dan deviasi. Metode distribusi

frekuensi yang dipilih untuk pengolahan data selanjutnya ialah metode yang

memiliki rata-rata persentase error dan deviasi terkecil.

2. Penelitian utama.

Adapun tahapan analisis data pada penelitian utama terbagi ke dalam dua

tahapan, antara lain:

9

1) Menentukan Pola Drainase, yaitu:

a. Melakukan observasi Daerah Tangkapan Air (DTA) Perumahan

Tamansari Persada.

b. Menentukan Daerah Tangkapan Air berdasarkan hasil observasi

lapangan.

c. Menentukan arah aliran limpasan. Arah aliran limpasan ini dapat

diketahui dengan dua cara, yaitu pengamatan arah aliran air secara

langsung saat terjadi hujan di lapangan dan pengolahan peta kontur

dengan menggunakan program Surfer 9.

2) Menghitung Debit Limpasan, yaitu:

a. Menentukan tata guna lahan masing-masing Daerah Tangkapan Air.

Tata guna lahan dari masing-masing Daerah Tangkapan Air ini dapat

diketahui dengan menganalisis citra satelit Google Earth akuisisi 12

September 2012 dengan menggunakan program ArcGis 9.3. Dari

pengolahan ini juga diperoleh luas dari masing-masing Daerah

Tangkapan Air.

b. Menentukan hujan harian maksimum (R24). Hujan harian maksimum

ditentukan sesuai dengan standar desain saluran drainase yang

berdasarkan pada Pedoman Drainase Perkotaan dan Standar Desain

Teknis yang dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini:

Tabel 1 Kriteria Desain Hidrologi Sistem Drainase Perkotaan

Sumber: Suripin 2004

c. Menghitung intensitas hujan (I) dengan persamaan mononobe, yaitu:

24

24(24

t)

2

3 ................................................................................... (11)

dimana:

I = Intensitas hujan (mm/jam)

t = Lamanya hujan (jam)

R24 = Curah hujan maksimum harian (selama 24

jam) (mm)

d. Menghitung waktu konsentrasi (tc) dengan menggunakan persamaan

metode Kirpich, yaitu:

tc (0.87 L

2

1000 S)0.385

.......................................................................... (12)

dimana:

tc = Waktu konsentrasi (jam)

L = Panjang saluran (km)

S = Kemiringan saluran (m/m)

10

e. Menghitung debit puncak limpasan (Q) masing-masing Daerah

Tangkapan Air dengan menggunakan persamaan metode Rasional,

yaitu:

0.002778 C ....................................................................... (13)

dimana :

Q = Laju aliran permukaan (debit) puncak (m3/dtk)

C = Koefisien aliran permukaan (Lampiran 4)

I = Intensitas hujan (mm/jam)

A = Luas daerah pengaliran (ha)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi Perumahan Tamansari Persada

Berdasarkan survei lokasi dan keterangan dari pejabat Dinas Bina Marga

Kota Bogor yang menerangkan tentang site plan sistem drainase Kota Bogor,

diketahui bahwa sebelum perumahan dibangun, terdapat saluran alami yang

menjadi saluran yang meneruskan aliran dari kali Cimanggu dan Cigede Kulon.

Namun, setelah perumahan dibangun, saluran alami tersebut dialihkan ke saluran

drainase yang berada di kanan dan kiri jalan utama perumahan (Gambar 4).

Hal ini yang menyebabkan perumahan terendam banjir saat hujan turun.

Besarnya limpasan dari daerah hulu perumahan yang mengalir masuk ke dalam

sistem drainase di perumahan pun menjadi salah satu penyebab genangan sering

terjadi di sudut-sudut perumahan, walaupun sistem drainase di perumahan ini

sudah dilengkapi dengan bangunan pengendali banjir berupa pintu air.

Gambar 4 Kondisi Saluran di Perumahan Tamansari Persada

11

Gambar 5 Pintu Air di Hulu Perumahan

Gambar 6 Pintu Air di Hilir Perumahan

Topografi dan Drainase

Topografi Perumahan Tamansari Persada berbentuk memanjang dari

Selatan ke Utara dengan kontur relatif datar. Titik permukaan tertinggi berada di

sebelah Selatan perumahan dan titik terendah berada di sebelah Utara perumahan

(Lampiran 7). Berdasarkan hasil observasi, aliran air di permukaan jalan

perumahan sewaktu hujan adalah mengalir dari Selatan ke Utara. Dari hasil

pengolahan data yang dilakukan menggunakan program Surfer 9, diketahui pula

bahwa aliran air mengalir mengikuti keadaan konturnya dari Selatan ke Utara.

Pola aliran yang terbentuk dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 7 Pola Drainase Hasil

Observasi

Gambar 8 Pola Drainase Hasil Surfer 9

12

Tata Guna Lahan

Berdasarkan citra satelit Google Earth akuisisi 12 September 2012 yang

telah diolah dan dianalisis menggunakan program ArcGis 9.3, Perumahan

Tamansari Persada memiliki luas lahan 27.98 ha. Kawasan perumahan ini terdiri

dari 88 % dari total luas lahannya ialah permukiman (rumah multiunit) dan

sisanya sekitar 12 % dari total luas lahannya merupakan taman.

Berdasarkan hasil observasi, Perumahan Tamansari Persada dapat dibagi

menjadi dua Daerah Tangkapan Air (DTA) atau catchment area seperti yang

terlihat pada Gambar 9. Daerah tangkapan ini termasuk wilayah perumahan dan

permukiman penduduk yang berbatasan dengan perumahan namun masih dalam

satu DTA. Untuk hasil analisis luas dari setiap DTA, ditampilkan pada Tabel 2.

Tabel 2 Tata Guna Lahan pada Perumahan Tamansari Persada

No Penggunaan

Lahan

Koefisien

Limpasan

(C)

Daerah Tangkapan Air

(m²) Total Luas

(m²)

Total

Luas

(ha) DTA 1 DTA 2

1 Rumah

Multiunit 0.60 117,028.89 129,553.23 246,582.12 24.66

2 Vegetasi

(Taman) 0.25 15,857.22 17,357.50 33,214.72 3.32

Total Luas 132,886.11 146,910.73 279,796.84 27.98

C 0.56 0.56

Gambar 9 Peta Tutupan Lahan Perumahan Tamansari Persada

13

Pembagian DTA yang dilakukan berguna untuk perencanaan hidrolika

bangunan pengendali limpasan. Bangunan pengendali limpasan ini berfungsi

untuk menampung dan menyimpan air agar tidak terjadi banjir dan air dapat

dimanfaatkan kembali. Peta tutupan lahan seperti ditunjukkan pada Gambar 9 di

atas berfungsi untuk menentukan koefisien limpasan (C) yang berpengaruh pada

besarnya debit limpasan (Q).

Curah Hujan dan Debit Limpasan

Data curah hujan yang diperoleh dari pos hujan Atang Sanjaya Bogor

disajikan di Lampiran 5. Hasil analisis frekuensi dari beberapa metode distribusi

(Normal, Log Normal, Log-Person III dan Gumbel) menunjukkan perbedaan nilai

probabilitas curah hujan maksimum harian pada masing-masing periode ulang (2,

5, 10, 25, 50 tahun) seperti ditunjukkan pada Tabel 3 dan Gambar 10.

Tabel 3 Hujan Harian Maksimum berdasarkan 4 Metode

Periode Ulang,

T (tahun)

Analisis Probabilitas Hujan Rencana (mm/hari)

Normal Log

Normal Gumbel

Log Person

III

2 33.4 31.9 31.9 30.7

5 42.3 40.8 45.2 40.6

10 47.0 46.3 54.0 48.1

25 51.5 52.5 65.2 58.8

50 55.1 58.0 73.4 67.5

Gambar 10 Hujan Harian Maksimum berdasarkan 4 Metode

14

Gambar 11 Hasil Uji Kecocokan Masing-masing Metode

Pada masing-masing metode distribusi yang ada juga dilakukan uji

kecocokan rata-rata persentase error dan deviasi untuk menentukan hasil dari

metode mana yang akan dipakai dalam perhitungan intensitas hujan (I). Pada

Gambar 11 di atas, terlihat perbandingan dari rata-rata persentase error dan

deviasi dari masing-masing metode. Metode Log Normal memiliki rata-rata

persentase error terkecil sedangkan metode Gumbel memiliki deviasi terkecil.

Berdasarkan hasil perbandingan tersebut, metode yang dipakai untuk analisis

frekuensi ialah metode Gumbel yang memiliki deviasi terkecil.

Hujan harian maksimum (R24) yang dipakai sebagai acuan untuk

perhitungan debit limpasan dengan metode rasional ialah curah hujan dengan

periode ulang 5 tahun, yaitu sebesar 45.2 mm (Tabel 3). Hal ini sesuai dengan

standar desain saluran drainase yang berdasarkan pada Pedoman Drainase

Perkotaan dan Standar Desain Teknis (Tabel 1).

Salah satu faktor yang menentukan besarnya debit limpasan menggunakan

metode rasional ialah koefisien limpasan (C). Koefisien C ini bergantung pada

tutupan lahan dari suatu DTA sesuai dengan tabel koefisien limpasan pada

Lampiran 4. Seperti ditunjukkan pada Gambar 9, Perumahan Tamansari Persada

terdiri dari permukiman (rumah multiunit) dan taman. Untuk tutupan lahan berupa

rumah multiunit diambil nilai koefisien C sebesar 0.6 dan untuk tutupan lahan

berupa vegetasi (taman) sebesar 0.25. Setelah itu, di dapat koefisien C untuk DTA

1 dan DTA 2 masing-masing sebesar 0.56 (Tabel 2).

Faktor lainnya yang mempengaruhi besarnya limpasan adalah panjang aliran

utama (L), kemiringan saluran (S) dan waktu konsentrasi (tc). Nilai debit pada

masing-masing DTA dapat dilihat pada Tabel 4. Total debit limpasan untuk

Perumahan Tamansari Persada sebesar 1.31 m3 s

-1. Debit limpasan pada DTA 1

dan DTA 2 masing-masing mencapai 0.82 m3 s

-1 dan 0.49 m

3 s

-1. Debit limpasan

pada DTA 1 lebih besar dibandingkan dengan debit limpasan pada DTA 2. Hal ini

disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu panjang saluran utama pada DTA 1 lebih

pendek dan wilayahnya relatif lebih curam dibandingkan dengan DTA 2.

15

Tabel 4 Debit pada Masing-masing Daerah Tangkapan Air Perumahan

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan hasil observasi dan analisis, arah aliran air limpasan di

Perumahan Tamansari Persada Bogor adalah mengikuti konturnya. Titik

permukaan tertinggi berada di sebelah Selatan perumahan dan titik terendah

berada di sebelah Utara perumahan.

Besar debit limpasan pada Perumahan Tamansari Persada dengan luas area

27.98 ha mencapai 1.31 m3 s

-1. Perumahan Tamansari Persada dapat dibagi

menjadi dua Daerah Tangkapan Air (DTA). Besar debit limpasan pada DTA 1

dengan luas area 13.29 ha mencapai 0.82 m3 s

-1, sedangkan pada DTA 2 dengan

luas area 14.69 ha mencapai 0.49 m3 s

-1.

Saran

Besarnya debit limpasan pada Perumahan Tamansari Persada yang

mencapai 1.31 m3 s

-1 merupakan limpasan yang berasal dari DTA perumahan.

Debit ini belum termasuk debit dua sungai yang bermuara di saluran drainase

perumahan, yaitu debit Kali Cimanggu dan Cigede Kulon. Selain itu, dengan telah

diketahuinya arah aliran dan debit pada masing-masing DTA di Perumahan

Tamansari Persada, perlu penelitian lanjutan untuk merancang suatu sistem

pengendalian limpasan, baik itu berupa perbaikan bangunan-bangunan yang sudah

ada (saluran dan pintu air) maupun rancangan pembuatan bangunan pengendali

limpasan yang belum ada, seperti sumur resapan, tentunya dengan

mempertimbangkan efektifitas dan efisiensinya dalam mengurangi banjir dan

genangan.

DAFTAR PUSTAKA

Agus I, Hadihardaja IK. 2011. Perbandingan Hidrograf Satuan Teoritis Terhadap

Hidrograf Satuan Observasi DAS Ciliwung Hulu. J. Teknik Sipil. 18(1):55-

70.

Asdak C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Jogjakarta:

Gadjah Mada University Press.

16

Chow VT. 1964. Handbook of Applied Hydrology. New York: McGraw-Hill

Book Company.

Fahmudin A, Widianto. 2004. Petunjuk Praktik Konservasi Tanah Pertanian

Lahan Kering. Bogor: World Agroforestry Centre ICRAF Southeast Asia.

Manan S. 1976. Pengaruh Hutan dan Manajemen Daerah Aliran Sungai. IPB.

Bogor

McCuen RH. 1989. Hydrologic Analysis and Design. Upper Saddle River (NJ):

Prentice-Hall, Inc.

Mera M, Dewi YP, Saputra D, Monica ZL. 2012. Computational Model for

Housing Drainage System Case Study: Kharismatama Permai Housing in

Padang. J. Teknik Sipil. 19(1):83-92.

Rahardjo PN. 2009. Masalah Banjir sebagai Akibat dari Buruknya Sistem

Pengelolaan DAS. J. Hidrosfir Indones. 4(1):1-8.

Schwab GO., Frevert RK., Edminster TW., Barnes KK. 1981. Soil and Water

Conservation Engineering. New York: John Wiley and Sons. Inc.

Supardi D. 2010. Konservasi Air dengan Sumur Resapan. Majalah Ilmiah

Dinamika. 34(2):244-255.

Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta (ID):

Andi.

17

Lampiran 1 Nilai variabel KT untuk distribusi Normal dan Log Normal

18

Lampiran 2 Nilai K untuk distribusi Log-Person III

19

Lampiran 3 Nilai Yn dan Sn untuk distribusi Gumbel

20

Lampiran 4 Koefisien limpasan (C) untuk metode Rasional

Sumber: McCuen 1989

Sumber: McCuen 1989

21

Lampiran 5 Data curah hujan

22

Lampiran 6 Peta titik-titik pemetaan di Perumahan Tamansari Persada

23

Lampiran 7 Peta Kontur Perumahan Tamansari Persada

24

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 5 November 1990 dari ayah

Ahmad dan ibu Sugiarti. Penulis adalah putra pertama dari empat bersaudara.

Penulis memulai pendidikan di SD Negeri Salakadomas Kabupaten Kuningan

(1997-2000), lalu di SD Negeri Nata Endah I Kabupaten Bandung (2000-2003),

dan dilanjutkan di SMP Negeri 3 Bandung (2003-2006). Tahun 2009 penulis lulus

dari SMA Negeri 4 Bandung dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi

masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk

Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan diterima di Departemen Teknik Sipil

dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam bebagai kegiatan

organisasi seperti menjadi pengurus Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas

Teknologi Pertanian IPB sebagai staf Departemen Sosial dan Lingkungan

(2010/2011). Selain itu juga penulis aktif di Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM)

Lingkung Seni Sunda (LISES) Gentra Kaheman IPB sebagai pengurus di

Departemen Fasilitas dan Properti (2010/2011) dan sebagai ketua umum

(2011/2012).

Bulan Juni-Agustus 2012 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT

Pembangkitan Jawa Bali Badan Pengelola Waduk Cirata (PT PJB BPWC)

Kabupaten Bandung Barat dengan judul Mempelajari Pengelolaan Sumberdaya

Air Terpadu di Waduk Cirata dari Aspek Hidrologi di PT PJB BPWC. Pada tahun

yang sama penulis meraih prestasi sebagai Juara IV Lomba Karya Tulis

Mahasiswa Tingkat Nasional di PT Pembangkitan Jawa Bali Badan Pengelola

Waduk Cirata (PT PJB BPWC).