Upload
others
View
38
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
161
Analisis Debit Puncak Menggunakan Pendekatan
Metode Hidrograf Satuan Sintetis (HSS) Snyder
dan HEC-RAS Versi 5.0.7 (Studi Kasus: DAS Air Bengkulu di Bagian Hilir)
Besperi, Gusta Gunawan, Muhammad Fauzi, Okky Kurniawan
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Bengkulu, Bengkulu, 38371
Telp (0736)344087
Email penulis: [email protected]
Abstrak— Sungai Air Bengkulu merupakan sungai yang
memiliki fungsi sangat penting dan memiliki dampak yang
paling luas ketika musim hujan. Sungai Air Bengkulu
sering mengalami banjir. Banjir merupakan kondisi debit
aliran suatu penampang melebihi daya tampung aliran
sungai. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengetahui nilai debit rencana yang akan terjadi pada
periode ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun. Penelitian ini
menggunakan data sekunder berupa curah hujan harian
selama 10 tahun dari 3 stasiun hujan. Metode yang
digunakan untuk menentukan debit puncak adalah
menggunakan pendekatan metode Hidrograf Satuan
Sintetis (HSS) Snyder yang kemudian diintegrasikan
kedalam program HEC-RAS versi 5.0.7. Hasil penelitian
menunjukkan besar debit data kala ulang 2 tahun sebesar
1026,151 m3/detik, kala ulang 5 tahun sebesar 1196,162
m3/detik, kala ulang 10 tahun sebesar 1302,766 m
3/detik,
kala ulang 25 tahun sebesar 1400,449 m3/detik, kala ulang
ulang 50 tahun sebesar 1473,655 m3/detik dan kala ulang
100 tahun sebesar 1541,835 m3/detik. Berdasarkan hasil
analisis dari program HEC-RAS didapat bahwa wilayah
banjir yaitu di STA 32000 (Daerah desa Kancing) sampai
daerah hilir. Kesimpulan yang didapat dari hasil
penelitian menunjukkan bahwa sungai Air Bengkulu
untuk kala ulang 2 tahun sudah tidak mampu dalam
menampung debit aliran yang terjadi.
Kata Kunci: Debit aliran, HSS Snyder, HEC-RAS 5.0.7,
Sungai Air Bengkulu, Periode Ulang
Abstract: Bengkulu River is a river that has a very important
function and have the most impact area during the rainy
season. Bengkulu River often flooded. Flooding is a cross-
flow conditions exceed capacity of the river flow. The
purpose of this study was to determine the value of the
discharge plan that would occur in the period of 2, 5, 10, 25,
50 and 100 years. This study uses secondary data daily
rainfall for 10 years from 3 stations rain. The method used is
the method approach, Synthetic Unit Hydrograph Snyder
were then integrated into the program HEC-RAS version
5.0.7. The results showed a large flow of data when the 2-
year return period of 1026.151 m3/sec, when the 5-year
return period 1196.162 m3/sec, when the 10-year return
period of 1302.766 m3/sec, 25-year return period of 1400.449
m3/sec, when the 50-year return period of 1473.655 m
3/sec
and 100-year return period of 1541.835 m3/sec. Based on the
analysis of HEC-RAS program found that the flood area that
is in STA 32000 (Kancing village area) to the downstream
areas. The conclusion of the results showed that he river Air
Bengkulu to return period of 2 years is not able to
accommodate flow rates occur.
Keywords: Flood Discharge, HSS Snyder, HEC-RAS 5.0.7,
Bengkulu Watershed, Return Period
I. PENDAHULUAN
Provinsi Bengkulu memiliki banyak Daerah Aliran Sungai
(DAS) yang perlu mendapatkan perhatian serius dari semua
pihak. Salah satu DAS yang perlu diperhatikan adalah DAS
Air Bengkulu. DAS Air Bengkulu mencakup daerah seluas
51.500 Ha dan berlokasi di dua kabupaten di Bengkulu
(Bengkulu Tengah dan Kota Bengkulu). Sungai utama di DAS
ini adalah Sungai Air Bengkulu. DAS ini terbagi dalam 3 Sub-
DAS yaitu Sub-DAS Rindu Hati mencakup area seluas 19.207
Ha, Sub-DAS Susup mencakup area seluas 9.890 Ha, Sub-
DAS Bengkulu Hilir mencakup area seluas 22.402 Ha
(Ardiansyah & Mustikasari, 2011).
Akibat dari banyaknya sungai dan terjadinya perubahan
tataguna lahan tersebut, Provinsi Bengkulu termasuk
langganan bencana banjir di tiap tahun. Tahun 2019 tercatat
merupakan tahun terburuk dalam terjadinya bencana banjir.
Menurut Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD)
Bengkulu berdasarkan laporan sementara tanggal 7 Mei 2019
tercatat sebanyak 24 orang meninggal dunia, 2 orang luka
berat, 2 orang luka ringan dan 4 orang hilang. Kerugian yang
akibatkan sebesar 144 Miliar. Banjir terjadi karena debit aliran
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
162
atau debit maksimum suatu penampang melebihi daya
tampung aliran sungai (BPBD, 2019).
Permasalahan banjir menunjukkan perlu diadakan
penelitian analisis debit puncak DAS Air Bengkulu dengan
menggunakan pendekatan metode Hidrograf Satuan Sintetis
(HSS). Hidrograf aliran merupakan bagian yang sangat
penting dalam mengatasi masalah-masalah yang berkaitan
dengan banjir dan ketersediaan air sebab hidrograf aliran dapat
menggambarkan suatu distribusi waktu dari aliran sungai dan
dapat menentukan bentuk daerah aliran sungai (Junia dkk,
2015). Peneliti menggunakan Hidrograf Satuan Sintetis (HSS)
Snyder kemudian dilakukan pemodelan banjir dengan
mengunakan software Hydrologic Engineering Center’s -
River Analysis System (HEC-RAS) Versi 5.0.7.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Hidrologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari
perilaku air, proses terjadinya, sirkulasi dan distribusi, sifat
kimia dan fisika, dan reaksinya dengan lingkungan termasuk
hubungannya dengan kehidupan (Santosa, 1988). Sedangkan
menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia hidrologi adalah ilmu
tentang air di bawah tanah, keterdapatannya, peredaran dan
persebarannya, persifatan kimia dan fisikanya, reaksi dengan
lingkungan, termasuk hubungannya dengan makhluk hidup.
Aspek hidrologi meliputi: siklus hidrologi, karakteristik hujan,
data hujan, dan pengolahan data hujan (Hasmar, 2012).
A. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan rangkaian proses perubahan
fase dan pergerakan air dalam suatu sistem hidrologi
(Hendrayanto, 2008). Air yang berada di atmosfer mengalami
kondensasi membentuk awan, kemudian menjadi hujan atau
disebut presipitasi. Hujan dari atmosfer tidak semuanya akan
sampai ke bumi karena ada sebagian akan berkondensasi
kembali, sebagian lagi hujan ada yang tertahan oleh
permukaan vegetasi pada suatu lahan (intersepsi). Air hujan
yang sampai ke permukaan tanah sebagian akan masuk ke
dalam tanah (infiltrasi) sebagian lagi akan menjadi aliran
permukaan (run off).
B. Daerah Aliran Sungai (DAS)
Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan daerah yang
dibatasi punggung-punggung gunung dimana air hujan yang
jatuh pada daerah tersebut akan ditampung oleh pungung
gunung tersebut dan dialirkan melalui sungai-sungai kecil ke
sungai utama. Daerah aliran sungai biasanya dibagi menjadi
daerah hulu, tengah dan hilir.
C. Debit Sungai
Menurut Anonim II (2009), debit air (water discharge)
adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang
melintang sungai per satuan waktu, dalam satuan m³/detik.
Debit suatu aliran sungai sangat bergantung dengan curah
hujan yang turun dalam suatu DAS. Semakin besar curah
hujan yang turun, maka semakin besar pula debit yang
mengalir pada suatu penampang sungai, dan begitu juga
sebaliknya (Amri & Syukron, 2014). Adapun perhitungan
debit berdasarkan kondisi steady flow seperti berikut:
Dimana :
Q = A × V (1)
Dimana:
Q = Debit Air (m3/dt)
V = Kecepatan Aliran (m/dt)
A = Luas Penampang Basah (m2)
D. Analisis Frekuensi
Analisa frekuensi bertujuan untuk mencari hubungan
antara besarnya suatu kejadian ekstrim (maksimum dan
minimum) dan frekuensi yang dihitung meliputi: parameter
statistik, distribusi peluang kontinyu dan uji kecocokan
(Kamiana, 2011).
1. Parameter Statistik (Pengukuran Dispersi)
Besarnya derajat dari sebaran variat disekitar nilai rata-
ratanya disebut dengan variasi atau dispersi dari pada suatu
data sembarang variabel hidrologi. Beberapa macam cara
untuk mengukur dispersi dilakukan dengan perhitungan
dengan rumus dasar sebagai berikut (Soerwarno, 1995):
a. Nilai rata-rata
(2)
b. Standar Deviasi
√
(3)
c. Koefisien kemiringan
(4)
d. Koefisien kurtosis
(5)
e. Koefisien variasi
(6)
Keterangan: Sd = Deviasi standar
Cs = Koefisien kemiringan (Skewness)
Ck = Koefisien kurtosis
Cv = Koefisien variasi
Xi = Nilai varian ke i
= Nilai rata-rata varian
n = Jumlah data
E. Distribusi Probabilitas Kontinyu
Ada beberapa bentuk fungsi distribusi kontinyu (teoritis),
yang sering digunakan dalam analisis frekuensi untuk
hidrologi, seperti distribusi Gumbel Tipe I, Log Pearson Tipe
III, dan Log Normal.
1. Distribusi Gumbel Tipe I
n - n (7)
2. Distribusi Log Person Tipe III
k (8)
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
163
3. Distribusi Log Normal
(9)
Tabel 1. Persyaratan parameter statistik suatu distribusi
No Distribusi Persyaratan
1
Gumbel
Cs ≈ 1,14
Ck ≈ 5,4
2
Normal
Cs ≈ 0
Ck ≈ 3
3
Log Normal
Cs ≈ Cv3 3 Cv
Ck ≈ Cv8 6Cv6 15Cv4 16Cv2 3
4 Log Pearson
III Selain dari nilai diatas
F. Pengujian Kecocokan Sebaran Menentukan kecocokan (the goodness of fit test) distribusi
frekuensi dari sampel data terhadap fungsi distribusi peluang
yang diperkirakan dapat menggambarkan/mewakili distribusi
frekuensi tersebut diperlukan pengujian parameter. Ada dua
jenis uji kecocokan yaitu uji Kecocokan Chi-Kuadrat (Chi-
Square) dan uji Kecocokan Smirnov-Kolmogorov (Soerwarno,
1995).
1. Uji Kecocokan Chi-Kuadrat
2 ( i - i)
2
i
n 1 (10)
Dimana:
X2
= Harga Chi-Square terhitung
Ei = Jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke i
Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke i
n = Jumlah data
2. Uji Kecocokan Smirnov-Kolmogorov
m ks
-
(11)
G. Intensitas Curah Hujan (
Perhitungan curah hujan rencana dapat dilakukan
dengan menggunakan rumus Mononobe sebagai berikut:
24
24 *
24
+2 3
(12)
DIMANA:
I = Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
R24 = Curah Hujan Maksimum Dalam 24 Jam (mm)
T = Lamanya Curah Hujan (jam)
H. Debit banjir rencana
Untuk menganalisa debit banjir rencana dapat dilakukan
dengan menggunakan metode hidrograf yang dilakukan
dengan menggunakan bantuan model hidrograf satuan sintetis
dan model non hidrograf yang dilakukan dengan teknik
analisa frekuensi (Buana, 2010).
1. Kriteria Perencanaan Penentuan Periode Ulang Banjir
Kriteria pemilihan banjir dengan hanya meninjau
kemungkinan terjadinya banjir yang lebih besar atau sama
dengan banjir rencana, sekali atau lebih selama bangunan
air tersebut berdiri.
Tabel 2. Kriteria Pemilihan Periode Ulang Banjir Rencana
N
o Jenis Bangunan Air
Periode Ulang
Banjir T
(tahun)
1 Bendung (weir) 50 – 200
2 Saluran pengelak banjir (flood
diversion canal) 20 – 50
3 Tanggul sungai 10 - 20
4 Drainase saluran di sawah /
permukiman 5 – 10
Sumber: Loebis dalam Buana, 2010
2. Aliran Dasar (Base Flow)
Hidrograf aliran langsung dapat diperoleh dengan
memisahkan hidrograf dari aliran dasarnya. Ada beberapa
cara yang dapat dilakukan, diantaranya adalah metode
garis lurus (straight line method), metode panjang dasar
tetap (fixed base method) dan metode kemiringan berbeda
(variable slope methode) Jika data debit pada suatu daerah
tidak diketahui, maka untuk memperkirakan aliran dasar
digunakan persamaan pendekatan dengan variabel
masukan luas DAS dan kerapatan jaringan sungai (density
drainage). Persamaan ini merupakan pendekatan untuk
aliran dasar yang tetap, dengan memperhatikan pendekatan
Kraijenhoff Van Der Leur (1967) tentang hidrograf air
tanah (Surono dan Nadeak, 2005):
0,4751 0,6444 0,9430 (13)
Dimana:
QB = Aliran dasar (m3/detik)
A = Luas DAS (km2)
D = Kerapatan jaringan kuras (drainage density)/indeks
kerapatan sungai yaitu perbandingan jumlah panjang
sungai semua tingkat dibagi dengan luas DAS.
3. Metode Hidrograf Satuan Sintetis Snyder
Rumus yang ditetapkan oleh Snyder dimana waktu hujan tr
dihubungkan dengan basin lag tp dengan persamaan
berikut:
tp = 5,5 tr (14)
el nju ny pe s m n hid og f sin e is nyde ’s
dikembangkan dengan beberapa persamaan berikut:
a. Lama curah hujan efektif ( e), ( dan p
e = 1 jam ; e = 1 jam (15)
e= p
(16)
= + 0,25 ( e ) ; = + 0,5 (17)
b. Waktu dasar hidrograf satuan ( )
(
2) (18)
c. Debit puncak (Qp)
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
164
p
0,275 Cp
p (19)
Untuk mempermudah pekerjaan tersebut diberikan rumus
Alexejev, yang memberikan bentuk hidrograf satuannya
(Soemarto,1995).
p p
h (20)
= (1,32 x ) + (0,15 x ) +0,045 (21)
Sehingga tabulasi perhitungan HSS Snyder menggunakan
persamaaan berikut :
X = j m
p (22)
Y =
(23)
Dimana:
= Basin lag time (jam)
= Durasi hujan efektif (jam)
L = Panjang sungai utama (km)
= Jarak antara titik kontrol ke titik berat DAS (km)
= Koefisien yang tergantung dengan kemiringan
DAS (0,75 – 3,00)
= Durasi standar hujan efektif (jam)
= Debit puncak durasi
= Debit puncak durasi
= Waktu dari titik berat ke puncak hidrograf
satuan (jam)
A = Luas DAS (km2)
= Koefisien yang tergantung pada karakteristik
DAS (0,90 – 1,40)
I. Program HEC-RAS
HEC-RAS merupakan program aplikasi untuk
memodelkan aliran di sungai, River Analysis System (RAS)
yang dibuat oleh Hydrologic Engineering Center (HEC) yang
merupakan satu divisi di dalam Institute for Water Resources
(IWR), di bawah US Army Corps of Engineers (USACE).
HEC-RAS merupakan model satu dimensi aliran permanen
maupun tak permanen (steady and unsteady one-dimensional
flow model). HEC-RAS memiliki kempat komponen model
satu dimensi antara lain:
1. Hitungan profil muka air aliean permanen tak
permanen
2. Hitungan transpor sedimen
3. Hitungan kualitas air
Satu elemen penting dalam HEC-RAS adalah
keempat komponen tersebut memakai data geometri yang
sama, routline hitungan hidraulika yang sama serta
beberapa fitur desain hidraulik yang dapat diakses setelah
hitungan profil muka air berhasil dilakukan (Istiarto,
2014).
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Lokasi Penelitian
Letak pengambilan sampel bagian hulu DAS berada di
Desa Penanding, pengambilan sampel bagian tengah DAS
berada di Desa Taba Terunjam dan pengambilan sampel
bagian hilir DAS berada di Kecamatan Bentiring. Penentuan
lokasi penelitian mengacu pada daerah yang terindikasi
mengalami dampak banjir akibat luapan Sungai Air Bengkulu
B. Pengumpulan Data
1. Data Primer
Data Primer yang digunakan dalam penelitian ini yaitu
Dimensi Penampang dan Jumlah Putaran Current
Meter
2. Data Skunder
Data Sekunder yang dibutuhkan pada penelitian ini
ialah sebagai berikut :
a. Data Curah Hujan diperoleh dari Badan
Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Bengkulu.
b. Angka Meaning diperoleh dari referensi buku dan
jurnal.
c. Tabel Kalibrasi Current Meter didapat dari Badan
Wilayah Sungai Sumatera VII Bengkulu
C. Alat penelitian
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini diantaranya
alat tulis, roll meter, current meter, peilschaal, stopwatch,
kalkulator, computer, dan aplicasi HEC-RAS.
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
165
D. Tahapan Pelaksanaan Penelitian
Gambar 1. Bagan Alir Pelaksanaan Penelitian
IV. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
A. Gambaran Umum Kondisi DAS Bengkulu
Pengukuran geometri sungai dilakukan pada tiga lokasi
tepatnya pada Sungai Air Bengkulu hulu yang berada di Desa
Penanding Kecamatan Karang Tinggi Kabupaten Bengkulu
Tengah dengan koordinat 3°45'33.92" LS dan 102°26'1.42"
BT, Sungai Air Bengkulu bagian tengah yang berada di Desa
Desa Taba Terunjam Kecamatan Talang Empat Kabupaten
Bengkulu Tengah dengan koordinat 3°47'27.46" LS dan
102°21'47.45" BT serta Sungai Air Bengkulu bagian hilir
berada di Kecamatan Bentiring Kota Bengkulu dengan
koordinat 3°47'2.81" LS dan 102°19'13.51" BT.
B. Analisis Debit Sungai di Lapangan
Untuk mendapatkan debit sungai dilapangan perlu
dilakukan pengukuran secara langsung. Data yang didapat
dilapangan dapat menggambarkan situasi debit sungai yang
ada di lapangan. Berdasarkan pengukuran di lapangan bahwa
jumlah kecepatan aliran dari hasil pengukuran di lapangan
dapar dilihat pada Lampiran 3 yaitu 0,827 m/dtk untuk luas
nya adalah 42,32 . Sehingga untuk debit air yang mengalir
secara keseluruhan adalah 35,001 /dtk. Dari Lampiran 4
dapat diketahui berdasarkan pengukuran di lapangan bahwa
jumlah kecepatan aliran dari hasil pengukuran dilapangan
yaitu 0,668 m/dtk untuk luas nya adalah 19,65 . Sehingga
untuk debit air yang mengalir secara keseluruhan adalah
13,126 /dtk. Dari Lampiran 5 dapat diketahui berdasarkan
pengukuran di lapangan bahwa jumlah kecepatan aliran dari
hasil pengukuran dilapangan yaitu 0,416 m/dtk untuk luas nya
adalah 8,75 . Sehingga untuk debit air yang mengalir
secara keseluruhan adalah 3,643 /dtk.
C. Analisis Curah Hujan
Data curah hujan yang diperoleh dianalisis untuk
mendapatkan data curah hujan maksimum. Analisis curah
hujan maksimum didapat dengan mengambil rata-rata dari
ketiga pos curah hujan, dilakukan analisis dengan metode
partial series (mengurutkan data dari kecil ke besar atau
sebaliknya). Hasil rata-rata curah hujan harian maksimum 10
tahun terakhir dapat dilihat pada Tabel 3. dan hasil yang
sudah diurutkan dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 3. Data curah Hujan Maksimum DAS Air Bengkulu
Periode 2009 – 2018
Taba Penanjung Karang Tinggi UNIB
(mm) (mm) (mm) (mm)
1 2009 112 0 219 165,50
2 2010 151 0 159 155,00
3 2011 180 108 168 152,00
4 2012 178 155 165 166,00
5 2013 112 121 163 132,00
6 2014 110 105 156 123,67
7 2015 116 164 135 138,33
8 2016 180 99 198 159,00
9 2017 150 112 180 147,33
10 2018 132 57 202 130,33
142,10 115,13 174,50 146,92
Tahun
Rh Max Stasiun (mm) Rh Max rata-
rataNo.
Rata-rata
Sumber : Hasil Perhitungan, 2019
Tabel 4. Urutan Kecil ke Terbesar
No. Tahun Data (X)
1 2014 123,67
2 2018 130,33
3 2013 132,00
4 2015 138,33
5 2017 147,33
6 2011 152,00
7 2010 155,00
8 2016 159,00
9 2009 165,50
10 2012 166,00 Sumber : Hasil Perhitungan, 2019
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
166
Berdasarkan pada Tabel 4.3 diperoleh curah hujan harian
maksimum rata-rata tertinggi pada Sungai Air Bengkulu di
Pos Taba Penanjung, Pos Karang Tinggi dan Pos UNIB pada
tahun 2012 sebesar 166,00 mm dan curah hujan harian
minimum pada tahun 2014 dengan nilai 123,67 mm.
D. Analisis Frekuensi Curah Hujan Rencana
Tujuan analisis frekuensi data hidrologi adalah untuk
mengetahui besaran peristiwa ekstrim yang berkaitan dengan
frekuensi kejadiannya melalui penerapan distribusi
kemungkinan.
1. Parameter Statistik (Pengukuran Dispersi)
Nilai statistik dan logaritmik ditabelkan ke Tabel 5. Tabel 5. Hasil Perhitungan Dispersi
Parameter Nilai
Statistik Logaritmik
Rata-rata 146,31 2,163
Standar Deviasi 16,869 0,050
Koefisien
Kemencengen (Cs) 0,338 0,024
Koefisien Kurtosis
(Ck) 1,300 1,272
Koefisien Variasi
(Cv) 0,115 0,0230 Sumber: Hasil Perhitungan, 2019
2. Analisis Jenis Distribusi
Metode analisis distribusi yang digunakan untuk
menganalisis besar curah hujan rencana harus memenuhi
beberapa parameter yang menjadi syarat penggunaan suatu
metode distribusi.
a. Metode Gumbel Tipe I
Dalam metode distribusi Gumbel, parameter dasar
statistik dihitung terlebih dahulu untuk menghitung
hujan dalam periode ulang (T). Tabel 6. Distribusi Sebaran Metode Gumbel Tipe I
No Periode X Sd Yn Sn Yt Xt
1 2 146,31 16,869 0,4952 0,9496 0,3665 144,028
2 5 146,31 16,869 0,4952 0,9496 1,4999 164,162
3 10 146,31 16,869 0,4952 0,9496 2,2502 177,490
4 25 146,31 16,869 0,4952 0,9496 3,1985 194,336
5 50 146,31 16,869 0,4952 0,9496 3,9019 206,832
6 100 146,31 16,869 0,4952 0,9496 4,6001 219,234 Sumber: Hasil Perhitungan, 2019
b. Metode Log Pearson Tipe III Tabel 7. Distribusi Frekuensi Metode Log Pearson Tipe III
No Periode Log X Sd Log X Cs K Y
1 2 2,163 0,0496 0,02 -0,003 2,163 145,395
2 5 2,163 0,0496 0,02 0,841 2,204 160,123
3 10 2,163 0,0496 0,02 1,284 2,226 168,443
4 25 2,163 0,0496 0,02 1,758 2,250 177,821
5 50 2,163 0,0496 0,02 2,065 2,265 184,162
6 100 2,163 0,0496 0,02 2,341 2,279 190,069
Sumber: Hasil Perhitungan, 2019
c. Metode Log Normal Tabel 8. Distribusi Sebaran Metode Log Normal
No Periode X Sd Kt Xt
1 2 146,31 16,869 -0,22 142,603
2 5 146,31 16,869 0,64 157,110
3 10 146,31 16,869 1,26 167,569
4 25 146,31 16,869 2,10 181,739
5 50 146,31 16,869 2,75 192,704
6 100 146,31 16,869 3,45 204,512 Sumber: Hasil Perhitungan, 2019
E. Pengujian Kecocokan Sebaran
1. Uji Kecocokan Chi-Kuadrat (Chi-Square)
Hasil perhitungan Chi-Square untuk metode distribusi
Log-Pearson Type III dapat dilihat pada tabel 9. Tabel 9. Pehitungan Chi-Square untuk metode distribusi Log-Pearson
Type III
Oi Ei
1 119,607 < x < 130,607 4 2 2,00
2 130,607 < x < 141,607 2 2 0,00
3 141,607 < x < 152,607 1 2 0,50
4 152,607 < x < 163,607 3 2 0,50
5 163,607 < x < 174,607 0 2 2,00
10 10 5,00
No Probabilitas (%)Jumlah Data
Jumlah
f2=((Oi-Ei)^2)/Ei
Sumber: Hasil Perhitungan, 2019
F. Curah Hujan Rencana
Adapun tabel perhitungan distribusi hujan dengan metode
Mononobe selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 10. Table 10. Intensitas Curah Hujan
R2 R5 R10 R25 R50 R100
145,395 160,123 168,443 177,821 184,162 190,069
1 50,41 55,51 58,40 61,65 63,85 65,89
2 31,75 34,97 36,79 38,84 40,22 41,51
3 24,23 26,69 28,07 29,64 30,69 31,68
4 20,00 22,03 23,17 24,46 25,34 26,15
5 17,24 18,98 19,97 21,08 21,83 22,54
6 15,27 16,81 17,69 18,67 19,34 19,96
7 13,77 15,17 15,96 16,85 17,45 18,01
8 12,60 13,88 14,60 15,41 15,96 16,47
9 11,65 12,83 13,50 14,25 14,76 15,23
10 10,86 11,96 12,58 13,28 13,76 14,20
11 10,19 11,22 11,81 12,46 12,91 13,32
12 9,62 10,59 11,14 11,76 12,18 12,57
13 9,12 10,04 10,56 11,15 11,55 11,92
14 8,68 9,56 10,05 10,61 10,99 11,34
15 8,29 9,13 9,60 10,14 10,50 10,83
16 7,94 8,74 9,20 9,71 10,06 10,38
17 7,62 8,40 8,83 9,32 9,66 9,97
18 7,34 8,08 8,50 8,98 9,30 9,59
19 7,08 7,80 8,20 8,66 8,97 9,25
20 6,84 7,53 7,93 8,37 8,67 8,94
21 6,62 7,29 7,67 8,10 8,39 8,66
22 6,42 7,07 7,44 7,85 8,13 8,39
23 6,23 6,86 7,22 7,62 7,89 8,15
24 6,06 6,67 7,02 7,41 7,67 7,92
t (jam)
R24
Sumber: Hasil Perhitungan, 2019
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
167
G. Analisis Debit Banjir Rencana
Perhitungan debit rencana diperlukan untuk keperluan
perencanaan pengendalian banjir. Pada penelitian ini metode
penentuan debit banjir rencana akan dilakukan dengan metode
Hidrograf Satuan Sintetis Snyder. Persamaan umum hidrograf
satuan sintetis Snyder adalah sebagai berikut :
p
0,275 Cp
p
Perhitungan hidrograf banjir metode HSS Snyder
dilakukan sama seperti pada metode HSS lainnya, dimana
parameter yang diperlukan yaitu nilai UH, hujan jam-jaman,
hujan efektif, dan aliran dasar (base flow). Rekapitulasi
Hidograf Banjir Snyder dapat dilihat di Tabel 11. Tabel 11. Rekaputilasi Hidrograf Banjir Snyder
Q2 Q5 Q10 Q25 Q50 Q100
m3/detik m3/detik m3/detik m3/detik m3/detik m3/detik
0 3,048 3,048 3,048 3,048 3,048 3,048
1 3,576 3,643 3,695 3,724 3,753 3,780
2 63,659 71,864 77,485 81,723 85,256 88,546
3 283,223 323,283 349,631 371,419 388,669 404,735
4 567,873 652,913 707,596 755,099 791,717 825,821
5 812,449 940,541 1021,707 1094,459 1149,615 1200,984
6 976,565 1138,336 1239,774 1332,723 1402,381 1467,256
7 1023,500 1193,070 1299,398 1396,828 1469,845 1537,848
7,429 1026,151 1196,162 1302,766 1400,449 1473,655 1541,835
8 1017,140 1185,653 1291,319 1388,141 1460,702 1528,282
9 975,614 1137,227 1238,565 1331,423 1401,013 1465,825
10 912,858 1064,043 1158,842 1245,709 1310,808 1371,438
11 838,883 977,776 1064,867 1144,670 1204,477 1260,177
12 760,568 886,447 965,378 1037,704 1091,907 1142,388
13 682,458 795,357 866,150 931,018 979,632 1024,908
14 607,423 707,853 770,827 828,531 871,776 912,051
15 537,156 625,910 681,563 732,558 770,775 806,368
16 472,549 550,566 599,487 644,314 677,908 709,195
17 413,947 482,227 525,041 564,273 593,674 621,056
18 361,346 420,885 458,219 492,428 518,065 541,943
19 314,517 366,275 398,729 428,467 450,754 471,510
20 273,100 317,975 346,114 371,898 391,221 409,217
21 236,665 275,486 299,828 322,133 338,849 354,418
22 204,755 238,273 259,290 278,548 292,981 306,423
23 176,909 205,800 223,916 240,516 252,956 264,542
24 152,687 177,553 193,145 207,432 218,139 228,111
Waktu (t)
(jam)
Periode Ulang (Tahun)
Sumber: Hasil Perhitungan, 2019
Dari hasil rekapitulasi hidrograf banjir rencana pada
Tabel 4.22 dari periode ulang 2 tahun sampai 100 tahun,
dibuat grafik hidrograf banjir untuk Sub-DAS Air Bengkulu
dengan menggunakan metode Hidrograf Satuan Sintetis
Snyder seperti terlihat pada Gambar 4.8 Pada periode ulang 2
tahun debit puncaknya sebesar 1026,151 m3/detik dan debit
puncak pada periode 100 tahun nilainya sebesar 1541,835
m3/detik yang terjadi pada t = 7,429 jam.
Sumber : Hasil perhitungan,2019
Gambar 4.1 Hidrograf Banjir HSS Snyder
H. Analisis Hidrolika dengan HEC-RAS 5.0.7
1. Membuat Peta DAS Air Bengkulu di HEC-RAS 5.0.7
2. Memasukan Data Geomteri Sungai
3. Memasukan Data Debit Sungai dan Analisis Unsteady
Flow
4. Analisis Muka Air Banjir
5. Validasi Banjir Rencana di HEC-RAS dengan Kondisi
Lapangan
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan keseluruhan hasil analisa data yang
dilakukan dalam penyusunan skripsi ini dapat ditarik beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil analisa hidrologi menggunakan metode Snyder
pada DAS Air Bengkulu dengan mengabaikan perubahan
tata guna lahan didapat nilai debit:
Q2th = 1026,151 m3/detik
Q5th = 1196,162 m3/detik
Q10th = 1302,766 m3/detik
Q25th = 1400,449 m3/detik
Q50th = 1473,665 m3/detik
Q100th = 1541,835 m3/detik
Dari hasil tersebut, debit terkecil adalah Q2th = 1026,162
m3/detik dan debit terbesar adalah Q100th = 1541,835
m3/detik.
2. Hasil analisis dengan menggunakan program HEC-RAS
5.0.7 dengan debit yang telah dihitung dari hasil
hidrologi Q2th di Sungai Air Bengkulu sebesar 1026,162
m3/detik sudah tidak mampu menampung debit banjir.
Sehingga diperlukan upaya perbaikan untuk
mengendalikan luapan DAS Bengkulu.
3. Hasil analisis dengan menggunakan program HEC-RAS
5.0.7 dengan debit yang telah dihitung menghasilkan
daerah potensi banjir yaitu dimulai dari STA 32000
(Daerah Desa Kancing) sampai bagian hilir.
1026.151 1196.162
1302.766 1400.449
1473.655
1541.835
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Deb
it (
m3/s
)
t (jam)
Hidrograf Debit Banjir Rancangan Berbagai Kala Ulang Metode Synder
Q2
Q5
Q10
Q25
Q50
Q100
Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi (SeNITiA) 2019 ISBN 978-602-5830-11-2
Bengkulu, 17 Oktober 2019 e-ISBN 978-602-5830-13-6
168
B. Saran
Adapun saran yang dapat disampaikan oleh penulis pada
penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Data curah hujan yang digunakan sebaiknya lebih
lengkap (lebih dari 10 tahun). Semakin lengkap tahun
data yang digunakan akan menghasilkan kemencengan
yang lebih kecil terhadapat perhitungan.
2. Perlu diperhatikan saat menganalisis data
menggunakan HEC-RAS versi 5.0.7 karena apabila
telah keluar dari aplikasi maka data sebelumnya
menjadi kacau.
3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan menggunakan
metode HSS yang lainnya, agar didapat nilai
4. perbandingan dari beberapa metode HSS.
5. Perlu diperhatikan besaran data sekunder berupa nilai
curah hujan yang diperoleh dari instansi terkait, karena
akan mempengaruhi nilai debit rencana yang akan
dihasilkan.
REFERENSI [1] Ardiansyah, O., & Mustikasari, R. (2011). Gambaran Umum
Permasalahan Pengelolaan DAS Air Bengkulu. Bengkulu: Telapak.
[2] Amri, K., & Syukron, A. (2014). Analisis Debit Puncak DAS Padang Guci Kabupaten Kaur Provinsi Bengkulu. Jurnal profil, 2, 108-119.
[3] Asdak C. (2014). Hidrologi dan Pengolahan Daerah Aliran Sungai.
Yogyakarta: Gajah Mada University Press. [4] BMKG. (2019). Curah Hujan Maksimum Bulanan Periode 10 Tahunan
di Wilayah Kabupaten Bengkulu Tengah dan Kotamdya. Kota
Bengkulu [5] Buana, H. (2010). Studi Perencanaan Dimensi Bendungan Rukoh di
DAS Rukoh-Tiro Kabupaten Pidie Provinsi Nanggroe Aceh
Darussalam. Malang: Universitas Brawijaya. [6] BWS Sumatera VII. (2019). Data Curah Hujan. BWS Sumatera VII.
Bengkulu.
[7] Hasmar, H. H. (2012). Drainase Terapan. Yogyakarta: UII Press Yoyakarta.
[8] Istiarto. (2014). Modul Pelatihan: Simulasi Aliran 1-Dimensi dengan
Bantuan Paket Program Hidrodinamika HEC-RAS. Yogyakarta: JTSL FT UGM.
[9] Kamiana, M. I. (2011). Perhitungan Debit Rencana Bangunan Air.
Yogyakarta: Graha Ilmu. [10] Mareta, P. E (2019). Analisis Debit Puncak DAS Air Bengkulu Bagian
Hilir Menggunakan Pendekatan Metode Hidrograf Satuan Sintetis Soil Conservation Service (HSS SCS) dan Program HEC-RAS 5.0.7,
Program Studi Teknik Sipil, Universitas Bengkulu.
[11] Parinduri, R. T (2018). Evaluasi Kinerja DAS Air Bengkulu Dengan Menggunakan Metode Nakayasu dan Program HEC-RAS Versi 5.0.1
(Studi Kasus DAS Sungai Bengkulu). Program Studi Teknik Sipil,
Universitas Bengkulu. [12] Soerwarno. (1995). Hidrologi Aplikasi Metode Statistik Untuk Analisa
Data Jilid 1. Bandung: Nova.
[13] Sosrodarsono, S., & Takeda, K. (2003). Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: Pradnya Paramita.