KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB...

75
KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN PENAMPANG SUNGAI WAY KURIPAN TERHADAP BENCANA BANJIR WILAYAH BANDAR LAMPUNG BERBASIS HEC-RAS (Skripsi) Oleh : MUHAMMAD AGUNG HARDIYANTO JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2018

Transcript of KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB...

Page 1: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN

PENAMPANG SUNGAI WAY KURIPAN TERHADAP BENCANA

BANJIR WILAYAH BANDAR LAMPUNG BERBASIS HEC-RAS

(Skripsi)

Oleh :

MUHAMMAD AGUNG HARDIYANTO

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

Page 2: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

ABSTRACT

STUDY OF HYDRAULIC AND CAPACITIES ANALYSIS FLOWING

SECTION WAY KURIPAN RIVER TO THE FLOOD DISASTER IN

BANDAR LAMPUNG AREAS BASED ON HEC – RAS

By

Muhammad Agung Hardiyanto

Way Kuripan is one of the largest river that flows all the way from

Bandarlampung to the end of Lampung Bay. It has a length of about 9,6

kilometres and drains an area estimated at 31,1 square kilometres. In the upstream

part, there is a hilly area with the water from this river is used as a water supply to

company of mineral water in Bandarlampung. Whereas, the downstream part of

river is used as a transportation site for traditional fishing boats. The condition of

river flow and cross sections are very concerned due to accumulation sediment

particularly the pile of waste so that affect for capacity of rivers flows and

allowing high rainfall can cause widespread flooding.

This study aimed to determine flood height and also the area of flood in Way

Kuripan River. The first step of this study is used hydrological analysis to obtain

the maximum flow rate of Way Kuripan River a return periods of 2 years, 5 years,

10 years, 25 years, 50 years, and 100 years. Furthermore, to know capacities and

water level of Way Kuripan River is required the hydraulic simulation process

Page 3: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

that is made easier by using Hydrologic Engineering Center-River Analysis

System (HEC-RAS) program through 8 cross-sectional points. The HEC-RAS

program can help be model the river flows in existing conditions with using

steady flow options and input datas in the form of maximum discharge data. The

output of the modeling using the HEC-RAS program can be seen in figure and

tables form that present the characteristics of the Way Kuripan river cross section.

The analysis of results of the HEC RAS with simulation till discharge plan when a

return period of 100 years have been flood at 3 point cross section that is Sta. 4.6

and 7. In the cross section Sta. 6 has been flood as high as 1.94 meters on the right

side. The flood areas include : Pesawahan, Kota Karang, Kuripan, Gedong

Pakuon, Talang, Sukarame II, Negeri Olok Gading, Sumur Putri and Perwata.

Keywords :Way Kuripan River, Flood, HEC RAS.

Page 4: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

ABSTRAK

KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN

PENAMPANG SUNGAI WAY KURIPAN TERHADAP BENCANA

BANJIR WILAYAH BANDAR LAMPUNG BERBASIS HEC-RAS

Oleh

Muhammad Agung Hardiyanto

Sungai Way Kuripan merupakan salah satu sungai besar yang melintas di kota

Bandar Lampung yang bermuara di Teluk Lampung mempunyai panjang 9,6 km

dan luas (cathment area) 31,1 km 2 . Dibagian hulu merupakan daerah perbukitan,

air sungainya dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air baku perusahaan air

minum Kota Bandar Lampung. Sedangkan, Bagian hilir sungai dekat muara

dimanfaatkan sebagai alur keluar masuk kapal nelayan tradisonal. Kondisi alur

dan penampang Sungai banyak terdapat sedimen dan sampah yang menyebabkan

kapasitas pengaliran sungai berkurang sehingga berpotensi terjadinya banjir saat

musim penghujan datang.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketinggian banjir dan luas wilayah

banjir sungai Way Kuripan. Langkah awal penelitian ini menggunakan analisis

hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan periode

ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun. Selanjutnya untuk mengetahui kapasitas

dan TMA (tinggi muka air) sungai Way Kuripan dibutuhkan proses simulasi

Page 5: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

hidrolika sungai yang dipermudah dengan menggunakan Program Hydrologic

Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS) melalui 8 titik penampang

sungai (cross section). Program HEC-RAS dapat membantu memodelkan aliran

penampang sungai pada kondisi existing yang menggunakan opsi aliran steady

flow dan input data berupa data debit maksimum. Output dari pemodelan

menggunakan program HEC-RAS ini dapat dilihat berupa gambar dan tabel yang

menyajikan tentang karakteristik dari penampang sungai Way Kuripan.

Hasil Analisa HEC RAS dengan simulasi hingga debit rencana kala periode ulang

100 th sudah mengalami banjir pada 3 titik cross section yaitu Sta. 4,6 dan 7. Pada

cross section Sta. 6 mengalami banjir setinggi 1,94 meter ditanggul sebalah kanan.

Wilayah banjir meliputi: Pesawahan, Kota Karang, Kuripan, Gedong Pakuon,

Talang, Sukarame II, Negeri Olok Gading Sumur Putri dan Perwata.

Keywords : Sungai Way Kuripan, Banjir, HEC RAS.

Page 6: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN

PENAMPANG SUNGAI WAY KURIPAN TERHADAP BENCANA

BANJIR WILAYAH BANDAR LAMPUNG BERBASIS HEC-RAS

Oleh

MUHAMMAD AGUNG HARDIYANTO

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada

Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDARLAMPUNG

2018

Page 7: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan
Page 8: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan
Page 9: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan
Page 10: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

x

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tulang Bawang Barat, pada hari

Senin, 02 Mei 1995, sebagai anak pertama dari pasangan

Bapak Sutiman Sudarsono. Penulis menempuh Sekolah

Dasar di SD Negeri 01 Daya Asri pada tahun 2001

sampai dengan tahun 2007. Penulis melanjutkan

pendidikan di SMP Negeri 01 Tumijajar pada tahun 2007 sampai dengan tahun

2010, dan melanjutkan sekolah menengah atas di SMA Negeri 01 Tumijajar pada

tahun 2010 sampai dengan tahun 2013. Pada tahun 2013, penulis terdaftar sebagai

mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung

melalui jalur SNMPTN.

Penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di PTPN VII Distrik Bunga Mayang,

Lampung Utara, Lampung pada bulan Juli Agustus 2017 dan melaksanakan

Kuliah Kerja Nyata (KKN) Kebangsaan di Desa Persing, Kecamatan Singkep

Pesisir, Kabupaten Lingga, Provinsi Kepualauan Riau pada bulan Juli– Agustus

2016. Selama menjadi mahasiswa penulis Aktif dalam mengikuti organisasi

Fokom Bidikmisi Universitas Lampung (Forum Komunikasi Bidikmisi

Universitas Lampung) sebagai Ketua Umum periode 2014/2015. Penulis juga

pernah mengikuti organisasi tingkat fakultas BEM FP Universitas Lampung

sebagai Kepala Departemen Kajian Aksi dan Strategi Periode 2015/2016

Page 11: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

Persembahan

Puji Syukur kepada Allah SWT yang senantiasa memberi nikmat serta

karunianya.

Kupersembahkan karya ini sebagai tanda rasa terima kasih kepada:

Orangtuaku

(Sutiman dan Suyatmi)

Page 12: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

ii

SANWACANA

Alhamdulillahirobbil alamin, puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,

karena atas rahmat dan hidayah-Nya sehngga skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi dengan judul “Kajian Hidrologi Dan Analisis Pengaliran Kapasitas

Pengaliran Penampang Sungai Way Kuripan Terhadap Banjir Wilayah

Bandar Lampung” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknik Pertanian (S.T.P.) di Universitas Lampung.Penulis memahami dalam

penulisan skripsi ini tentunya banyak sekali cobaan, namun berkat doa,

bimbingan, dukungan, motivasi, serta kritik dan saran dari semua pihak sehingga

penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas

Pertanian Universitas Lampung.

2. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik

Pertanian.

3. Bapak Dr. Mohamad Amin, M.Si., pembimbing pertama.

4. Bapak Dr. Ir. Sugeng Triyono, M.Sc., selaku pembimbing akademik dan

pembimbing kedua.

5. Bapak Dr. Ir. Ridwan, M.S., selaku penguji utama pada ujian skripsi.

Page 13: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

iii

6. Ayahku (Sutiman), Ibuku (Suyatmi) yang telah memberikan kasih sayang

yang luar biasa, dukungan, semangat, dan doa nya.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, namun

penulis berharap semoga kedepannya skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat.

Bandar Lampung, 02 Agustus 2018

Penulis

Muhammad Agung Hardiyanto

Page 14: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

iv

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................... iv

I. PENDAHULUAN .........................................................................................1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................1

1.2 Batasan Masalah .................................................................................4

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................4

1.4 Manfaat Penelitian ..............................................................................4

II. TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................5

2.1 Siklus Hidrologi ..................................................................................5

2.2 Gambaran Umum Kota Bandar Lampung ..........................................7

2.3 Banjir Kota Bandar Lampung ...........................................................12

2.4 Sungai ...............................................................................................15

2.5 Analisis Frekuensi .............................................................................17

2.6 Uji Kecocokan ..................................................................................19

2.7 Intensitas Curah Hujan ......................................................................19

2.8 Waktu Konsentrasi ............................................................................21

2.9 Koefisien Limpasan ..........................................................................22

2.10 Debit ................................................................................................24

2.11 Metode Rasional .............................................................................27

2.12 Analisa Saluran Terbuka .................................................................28

2.13 Simulasi komputasi HEC-RAS .......................................................37

III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................................43

3.1 Lokasi Penelitian ...............................................................................43

3.2 Data Yang Digunakan .......................................................................44

3.3 Metode Penelitian .............................................................................45

Page 15: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

v

3.4 Pelaksanaan Penelitian ......................................................................46

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................52

4.1 Tinjauan Daerah Aliran Sungai Way Kuripan ..................................52

4.2 Analisis Curah Hujan ........................................................................54

4.2.1 Curah Hujan Harian Maksimum ...........................................55

4.3 Penentuan Pola Distribusi Hujan ......................................................57

4.4 Curah Hujan Rencana .......................................................................58

4.5 Intensitas Hujan ................................................................................59

4.6 Analisis Debit Banjir .........................................................................62

4.6.1 Waktu Konsentrasi ................................................................62

4.6.2 Koefisien Limpasan ...............................................................63

4.7 Debit Puncak (Qp) ............................................................................64

4.8 Skematisasi Model Pada Program HEC RAS .................................65

4.8.1 Langkah Pemodelan dengan Program HEC RAS 4.1.0 .......66

4.9 Analisis Kapasitas Pengaliran sungai Way Kuripan .........................68

4.9.1 Wilayah yang terdampak banjir sungai Way Kuripan...........73

V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................75

5.1 Kesimpulan .......................................................................................75

5.2 Saran .................................................................................................76

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................77

LAMPIRAN ....................................................................................................80

Page 16: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

vi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Daerah Aliran Sungai di Wilayah Kota Bandar Lampung .......................9

2. Pembagian Wilayah Kota Bandar Lampung ..........................................10

3. Lokasi Kejadian atau Rawan Bencana Kota Bandar Lampung .............14

4. Parameter Statistik Analisis Frekuensi ..................................................19

5. Nilai Koefisien Aliran Untuk Berbagai Penggunaan Lahan .................24

6. Nilai Koefisien Kekasaran (n) manning untuk sungai Alami ................32

7. Data DAS Way Kuripan ........................................................................53

8. Curah Hujan Harian Maksimum ............................................................55

9. Parameter Statistik Analisis Frekuensi ..................................................57

10. Parameter Statistik Analisis Frekuensi Distribusi Log Pearson III ......58

11. Hujan Rancangan Berbagai Periode Ulang .........................................59

12. Sebaran Curah Hujan Jam-Jaman .........................................................61

13. Perhitungan Koefisien Limpasan ........................................................63

14. Debit Puncak (Rencana) Sungai Way Kuripan ....................................65

15. Wilayah Banjir dan Luas Wilayah Banjir sungai Way Kuripan ..........74

Page 17: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Siklus Hidrologi ......................................................................................5

2. Peta Administratif Kota Bandar Lampung ...............................................7

3. Distribusi Kecepatan Diberbagai Potongan Melintang Saluran ............30

4. Pola Distribusi Kecepatan sebagai Fungsi Kedalaman .........................30

5. Kontinuitas Aliran Dalam Suatu Pias ....................................................33

6. Energi Dalam Aliran .............................................................................35

7. Penerapan Dalil Momentum ...................................................................37

8. Penggambaran Persamaan Energi Pada Saluran Terbuka ......................41

9. Lokasi Penelitian Sungai Way Kuripan, Teluk Betung Barat ...............43

10. Diagram Alir Penelitian ........................................................................45

11. Banjir Hidrograf ...................................................................................51

12. Peta Sungai Way Kuripan ....................................................................52

13. Sebaran Hujan Kota Bandar Lampung .................................................54

14. Grafik Data Curah Hujan Harian Maksimum 2006 - 2016 ..................56

15. Grafik Curah Hujan Rencana DAS Way Kuripan ...............................59

16. Grafik Distribusi Persentase Hujan Jam-jaman DAS Way Kuripan ....60

17. Kurva Intensity Duration Frequency (IDF) ........................................62

18. Hasil Skematisasi Program yang Menunjukkan Geometri Sungai .....66

19. Sungai Way Kuripan Bagian Hulu Sta 8 .............................................67

20. Sungai Way Kuripan Bagian Hilir Sta 1 .............................................68

21. Luapan Banjir Sungai Way Kuripan Setinggi 0.03 meter di sta.7

Debit Banjir Periode Ulang 25 tahun .................................................70

22. Luapan Banjir Sungai Way Kuripan Setinggi 0.89 meter ditanggul

sebelah kanan Sta.6 Untuk Debit Banjir Periode Ulang 25 Tahun .....70

23. Luapan Banjir Sungai Way Kuripan Setinggi 0.59 meter ssebelah kiri

Sta. 4 untuk Debit Banjir Periode ulang 25 Tahun .............................70

Page 18: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

viii

24. Luapan Banjir Debit Rencana kala Ulang 100 tahun Setinggi 1. 58

meter Sta 4 di tanggul seblah kiri. .......................................................71

25. Luapan Banjir Debit Rencana 100 tahun Setinggi 1.94 meter Sta 6

ditanggul sebelah kanan. ....................................................................72

26. Luapan Banjir debit rencana kala Ulang 100 tahun setinggi 1.12

meter Sta 7 ditanggul sebelah kanan ...................................................72

27. General Profile Plot Sungai Way Kuripan .........................................81

28. Peta Sebaran Banjir Sungai Way Kuripan .........................................81

29. Kondisi Sungai Way Kuripan Sta 5 yang terdampak Banjir terparah ..89

30. Tanggul yang Telah Dibuat belum Memenuhi Standar Dalam

Pengendalian Banjir ...........................................................................90

31. Pemukiman dibantaran sungai Way Kuripan ......................................90

32. Kegiatan Wawancara dan Pengambilan data Sungai Way Kuripan ....90

33. Kondisi Ekosistem Sungai Way Kuripan ............................................91

34. Sampah Salah Satu Faktor Penyebab Banjir .......................................91

Page 19: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Pemilihan Sebaran Distribusi ................................................................82

2. Distribusi Frekuensi Log Pearson Type III ............................................83

3. Curah Hujan Rancangan dengan Berbagai Kala Ulang .........................84

4. Data Elevasi Potongan Melintang Sungai Way Kuripan ......................85

5. Hasil Permodelan Existing Sungai Way Kuripan .................................87

6. Tampilan Penampang Melintang (cross section) Program HEC RAS ...89

7. Dokumentasi Kegiatan Penelitian ..........................................................90

Page 20: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Bandar Lampung merupakan ibu kota Provinsi Lampung, dengan luas wilayah

daratan 19.722 ha terdiri dari 13 kecamatan dan 98 kelurahan. Kota ini dilalui

oleh dua sungai besar yaitu Way Kuala dan Way Kuripan serta 23 sungai kecil.

Semua sungai-sungai ini sebagian besar mengarah ke Teluk Lampung.

Berdasarkan data tahun 2014, jumlah penduduk Bandar Lampung mencapai

1.167.101 kepadatan penduduk sekitar 8.316 jiwa/km² dan diproyeksikan

pertumbuhan penduduk mencapai 2,4 juta jiwa pada tahun 2030.

Sungai Way Kuripan merupakan salah satu sungai besar yang melintas di kota

Bandar Lampung yang bermuara di Teluk Lampung. Dibagian hulu merupakan

daerah perbukitan, air sungainya dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air

baku perusahaan air minum Kota Bandar Lampung. Sedangkan, Bagian hilir

sungai dekat muara dimanfaatkan sebagai alur keluar masuk kapal nelayan

tradisonal . Kondisi alur dan penampang Sungai banyak terdapat sedimen dan

sampah yang menyebabkan kapsitas pengaliran sungai berkurang sehingga

berpotensi terjadinya banjir saat musim penghujan datang. Pertambahan

penduduk yang pesat tidak akan pernah berhenti sebagai sumber masalah yang

terjadi di hampir semua kota-kota besar di Indonesia. Pemerintah Daerah dalam

menangani dan mengantisipasi pertambahan penduduk tersebut cenderung kurang

Page 21: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

2

siap, menyebabkan kota menjadi bertambah semrawut. Berkurang dan hilangnya

taman dan lahan terbuka menjadi kawasan terbangun, akan berpengaruh terhadap

kondisi hidrologi, khususnya banjir di kawasan tersebut.

Pada 18 Desember 2008 lalu, sebenarnya Pemkot Bandar Lampung telah

mendapat pelajaran berharga (tetapi bencana bagi masyarakatnya) dengan

bencana banjir bandang yang merusak hampir 1/3 kawasan kota dengan kerugian

material hingga ratusan milyar rupiah. Namun, ternyata pelajaran berharga itu

tidak membuat Pemkot Bandar Lampung peduli dan sensitif terhadap banjir.

Hingga kini, proses tanggap darurat pasca banjir bandang tidak dijalankan,

perbaikan infrastruktur yang rusak tidak dilaksanakan dan Pemkot Bandar

Lampung tidak mengalokasikan dana tanggap bencana dalam APBD walaupun

sudah mengetahui bahwa 34 kelurahan di Bandar Lampung termasuk daerah

rawan banjir. Daerah-daerah di Kota Bandar Lampung yang paling banyak

mengalami banjir adalah Telukbetung (sebelah barat, utara, dan selatan) sebanyak

25 lokasi dengan luas banjir 28,12 ha; Panjang sebanyak 6 lokasi dengan total luas

banjir 10 ha; Tanjungkarang (Pusat dan Timur) dan Sukarame masing-masing 5

lokasi dengan luas banjir 15, 23 ha dan 41 ha (Tusi dan Amin, 2012).

Penyebab banjir di Bandar Lampung cukup kompleks, yaitu curah hujan yang

cukup tinggi, buruknya sistem drainase kota, berkurangnya luas bantaran sungai,

kebiasaan buruk masyarakat membuang sampah sembarangan, dan berkurangnya

daerah terbuka hijau. Banjir juga merusak infrastruktur macam tanggul, siring,

dan jalan. Ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya banjir di Kota

Bandar Lampung. Selain karena faktor alam seperti curah hujan yang cukup tinggi

serta kondisi fisik dari wilayah itu sendiri, juga disebabkan karena kelalaian

Page 22: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

3

manusia sendiri seperti seringnya membuang sampah di sungai atau aliran air

sehingga saat musim penghujan tiba saluran drainase tidak dapat berfungsi

dengan baik. Serta sudah semakin berkurangnya daerah saluran air atau resapan

air dikarenakan pesatnya pembangunan yang tidak memperhatikan aspek-aspek

lingkungan.

Perubahan fungsi kawasan bagian hulu DAS sebesar sekitar 15% mengakibatkan

keseimbangan sungai terganggu. Gangguan ini berkontribusi terhadap kenaikan

kualitas dan kuantitas debit aliran dan sedimentasi pada sungai (Eripin, 2005). Hal

ini dapat diartikan pula bahwa suatu daerah aliran sungai yang masih alami

dengan vegetasi padat dapat dirubah fungsi kawasannya sebesar 15% tanpa harus

merubah keadaan alam dari sungai yang bersangkutan. Bila perubahan melebihi

15% maka harus dicarikan solusi dalam mengantisipasi bencana banjir setiap

tahunnya dengan menjaga kelestarian sungai, misalnya dengan pembuatan sumur

resapan dan melakukan reboisasi didaerah hulu sungai.

Untuk itu, Berdasarkan permasalahan yang ada analisis hidrologis terhadap

masalah banjir di wilayah kota Bandar Lampung sangat penting untuk dilakukan.

Perkiraan seberapa besar banjir maksimum bisa terjadi, kapasitas maksimum

sungai atau saluran untuk menampung banjir, lama banjir akan terjadi dan kondisi

existing alur sungai. Diperlukan juga studi efektifitas pengendalian banjir

menggunakan metode komputasi dengan bantuan softwere HEC-RAS dengan

Periode Ulang 2, 5, 10, 25, 50 dan 100 tahun untuk titik pengamatan (cross

section) yang mengalami banjir (luapan).

Page 23: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

4

1.2. Batasan Masalah

1. Analisa Frekuensi data curah hujan 5 stasiun hujan.

2. Analisa desain penampang melintang sungai dilakukan dengan sofware

Hidrologic Engineering Centers – River Analisis Sistem (HEC-RAS)

3. Data yang digunakan adalah hujan harian maksimum dan debit rencana

yang terdapat pada sungai Way Kuripan .

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk Mengetahui Analisis frekuensi hujan jangka pendek

2. Untuk mengetahui ketinggian Banjir dan Luas wilayah Banjir Sungai Way

Kuripan.

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini diharapkan :

1. Memberikan informasi mengenai perkiraan ketinggian banjir sungai Way

Kuripan yang dapat menampung debit maksimum dan wilayah yang

terdampak banjir.

2. Sebagai bahan dasar dalam perencanaan bangunan pengendali banjir dan

solusi mengurangi dampak banjir Sungai Way Kuripan.

Page 24: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Siklus Hidrologi

Gambar 1. Siklus Hidrologi (Sumber : Soemarto, 1987)

Di bumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3-1,4 milyar km3

air : 97,5% adalah air

laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada di daratan sebagai air sungai, air

danau, air tanah dan sebagainya. Hanya 0,001% berbentuk uap di udara. Air di

bumi ini mengulangi terus menerus sirkulasi, presipitasi dan pengaliran keluar

(outflow). Air melalui beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau

salju ke permukaan udara dan sebagian tiba ke permukaan bumi. Tidak semua

bagian hujan yang jatuh ke permukaan bumi mencapai permukaan tanah.

Sebagian akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan dimana sebagian akan menguap

dan sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan

tanah. Perputaran air dengan perubahan berbagai bentuk dan kembali pada bentuk

Page 25: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

6

awal. Hal ini menunjukkan bahwa volume air di permukaan bumi sifatnya tetap.

Meskipun tetap dengan perubahan iklim dan cuaca, letak mengakibatkan volume

dalam bentuk tertentu berubah, tetapi secara keseluruhan air tetap.

Siklus air secara alami berlangsung cukup panjang dan cukup lama. Sulit

untuk menghitung secara tepat berapa lama air menjalani siklusnya, karena

sangat tergantung pada kondisi geografis, pemanfaatan oleh manusia dan

sejumlah faktor lain. Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang

tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui

kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Ketika uap air mengembang,

mendingin dan kemudian berkondensasi, biasanya pada partikel-partikel debu

kecil di udara. Ketika kondensasi terjadi dapat berubah menjadi cair kembali

atau langsung berubah menjadi padat (es, salju, hujan batu (hail)). Partikel-

partikel air ini kemudian berkumpul dan membentuk awan. Awan-awan tersebut

bergerak mengelilingi dunia, yang diatur oleh arus udara. Sebagai contoh,

ketika awan-awan tersebut bergerak menuju pegunungan, awan-awan tersebut

menjadi dingin, dan kemudian segera menjadi jenuh air yang kemudian air

tersebut jatuh sebagai hujan, salju, dan hujan batu (hail), tergantung pada suhu

udara sekitarnya. Ketika air dipanaskan oleh sinar matahari, permukaan molekul-

molekul air memiliki cukup energi untuk melepaskan ikatan molekul air tersebut

dan kemudian terlepas dan mengembang sebagai uap air yang tidak terlihat di

atmosfir.

Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi

kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman

sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus

Page 26: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

7

bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda yaitu evaporasi atau

transpirasi, infiltrasi atau perlokasi dan air permukaan. Siklus Hidrologi

merupakan suatu sistem tertutup, maka air yang masuk selalu sama dengan air

yang keluar. Hal ini dikenal dengan istilah neraca air (Soemarto, 1987). Apabila

terdapat gangguan siklus hidrologi dapat memicu terjadinya banjir dan kekeringan

disuatu wilayah.

2.2. Gambaran Umum Kota Bandar Lampung

Gambar 2. Peta Administratif Kota Bandar Lampung (Sumber : Bapepda Kota

Bandar Lampung 2008).

Kota Bandar Lampung merupakan Ibukota dari Provinsi Lampung dan merupakan

pusat kegiatan pemerintahan, sosial, politik, pendidikan dan kebudayaan serta

kegiatan perekonomian. Secara geografis terletak pada 5020’ sampai dengan 5

030’

Lintang Selatan dan 105028’ sampai dengan 105

037’ Bujur Timur. Ibukota Bandar

Lampung berada di Teluk Betung yang terletak di ujung selatan Pulau Sumatera,

memiliki luas wilayah daratan 19.722 Ha (197,22 km2) dan luas perairan kurang

lebih 39,82 km2. Dan secara administratif dibatasi oleh :

Page 27: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

8

Sebelah Utara : Kabupaten Lampung Selatan;

Sebelah Selatan : Teluk Lampung;

Sebelah Barat : Kabupaten Pesawaran;

Sebelah Timur : Kabupaten Lampung Selatan.

Secara hidrologis Kota Bandar Lampung dilalui oleh sungai-sungai yang masuk

dalam Wilayah Sungai (WS) Way Seputih dan Way Sekampung yaitu Sungai

Way Halim, Way Awi, Way Simpur di wilayah Tanjung Karang dan Way

Kuripan, Way Balau, Way Kupang, Way Garuntang, Way Kuala, mengalir di

wilayah Teluk Betung. Daerah hulu sungai berada di bagian Barat, daerah hilir

sungai berada di wilayah bagian Selatan yaitu pada dataran pantai. Luas wilayah

yang datar sampai landai meliputi 60 %. Landai sampai miring 35 %, sangat

miring sampai curam berjumlah 4 %. Dilihat secara hidrologi maka Kota Bandar

Lampung mempunyai 2 sungai besar yaitu Way Kuripan dan Way Kuala, dan 23

sungai-sungai kecil. Semua sungai tersebut merupakan DAS (Daerah Aliran

Sungai) yang berada dalam wilayah Kota Bandar Lampung dan sebagian besar

bermuara di Teluk Lampung.

Sungai-sungai yang melintasi Kota Bandar Lampung adalah sungai kecil dengan

debit air yang kecil, diantaranya adalah Way Simpur, Way Penengahan, Way

Kunyit, dan Way Keteguhan Pada musim kemarau,sungai cenderung

mengering,tetapi pada musim hujan debit air akan bertambah semakin cepat,

sedangkan daya tampung sungai semakin terbatas akibat terjadinya penyempitan

daerah aliran sungai yang merupakan dampak kegiatan pembangunan yang tidak

memperhatikan garis sempadan sungai serta pencemaran lingkungan sungai.

Page 28: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

9

Tabel 1. Daerah Aliran Sungai (DAS) di Wilayah Kota Bandar Lampung

Sumber : Review Masterplan Drainase, 2011

Topografi Kota Bandar Lampung sangatlah beragam, mulai dari dataran pantai

sampai kawasan perbukitan hingga bergunung, dengan ketinggian permukaan

antara 0 sampai 500 m Daerah dengan topografi perbukitan hinggga bergunung

membentang dari arah Barat ke Timur dengan puncak tertinggi pada Gunung

Betung sebelah Barat dan Gunung Dibalau serta perbukitan Batu Serampok

disebelah Timur. Topografi tiap-tiap wilayah di Kota Bandar Lampung adalah

sebagai berikut :Dan secara administratif pula, Kota Bandar Lampung terdiri dari

13 Kecamatan, 98 Kelurahan, 246 Lingkungan, serta 2.672 RT dengan pembagian

wilayah Kota Bandar Lampung dapat dilihat pada Tabel 2, berikut ini.

NO. LUAS (Ha)DEBIT

(m3/det)

1 Way Sukamaju 425.50 34.77

2 Way Sukoharjo 40.63 4.57

3 Way Kateguhan 584.67 34.11

4 Way Kuripan 2,624.05 607.90

5 Way Kupang 422.49 58.97

6 Way Kunyit 319.50 54.30

7 Way Kuala 7,539.52 1,246.30

8 Way Lunik 626.00 94.80

9 Way Pidada 262.86 9.80

10 Way Galih Panjang 315.60 34.90

11 Way Srengsem 453.85 17.50

12 Way Kandis / Sekampung 5,698.64 233.00

NAMA DAERAH ALIRAN SUNGAI

(DAS)

Page 29: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

10

Tabel 2. Pembagian Wilayah Kota Bandar Lampung

1) Wilayah pantai terdapat disekitar Teluk Betung dan Panjang dan pulau

dibagian Selatan

2) Wilayah landai/dataran terdapat disekitar Kedaton dan Sukarame dibagian

Utara

3) Wilayah perbukitan terdapat disekitar Telukbetung bagian Utara

4) Wilayah dataran tinggi dan sedikit bergunung terdapat disekitar Tanjung

Karang bagian Barat yaitu wilayah Gunung Betung, dan Gunung Dibalau serta

perbukitan Batu Serampok dibagian Timur.

Rata-rata jumlah curah hujan di Kota Bandar Lampung berdasarkan hasil

pengamatan Badan Metereologi Klimatologi dan Geofisika tiap tahunnya terus

mengalami fluktuasi. Jumlah curah hujan tinggi biasanya terjadi pada bulan

November sampai bulan April pada tipa tahunnnya. Pada tahun 2008 jumlah

curah hujan tertinggi terjadi pada bulan Desember, yaitu 433,10 mm, sedangkan

yang terendah terjadi pada bulan Juli yaitu hanya 0,30 mm.berdasarkan data

Tabel 2.2. Nama, luas wilayah per-Kecamatan dan jumlah kelurahan Kota Bandar Lampung

1 Teluk Betung Barat 2,099 8 23 163 11%

2 Teluk Betung Selatan 1,007 11 26 313 5%

3 Panjang 2,116 7 18 210 11%

4 Tanjung Karang Timur 2,111 11 25 271 11%

5 Teluk Betung Utara 1,038 10 21 238 5%

6 Tanjung Karang Pusat 668 11 26 254 3%

7 Tanjung Karang Barat 1,514 6 15 162 8%

8 Kemiling 2,765 7 20 259 14%

9 Kedaton 1,088 8 23 258 6%

10 Rajabasa 1,302 4 8 102 7%

11 Tanjung Seneng 1,163 4 10 102 6%

12 Sukarame 1,687 5 14 172 9%

13 Sukabumi 1,164 6 17 166 6%

Jumlah 19,722 98 246 2,670 100%

Sumber : BPS Kota Bandar Lampung, 2011

Prosentase

Luas WilayahNo Kecamatan

Luas Wilayah

(Ha)

Jumlah

Kelurahan

Jumlah

LingkunganJumlah RT

Page 30: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

11

tersebut, dalam kurun waktu 5 (lima) tahun terakhir, curah hujan rata-rata tertinggi

pada tahun 2009, yaitu mencapai 179,30 mm. Tingginya rata-rata curah hujan

pada tahun 2009 berimplikasi pada meningkatnya volume air sungai sehingga

terjadi banjir pada beberapa kawasan di Kota Bandar Lampung. Bulan

basah/kering terjadi jika jumlah curah hujan yang terjadi pada bulan tersebut

melebihi/kurang dari rerata curah hujan pada tahun bersangkutan. Berdasarkan

rerata curah hujan mengindikasikan bahwa bulan basah Kota Bandar Lampung

pada tahun 2009 terjadi pada bulan November - Maret dengan rerata curah hujan

bulanan berada diatas 179,30 mm, sedangkan bulan keringnya yaitu bulan April –

Agustus dengan rerata curah hujan bulanan kurang dari 179 mm.

Kota Bandar Lampung termasuk beriklim tropis basah yang mendapat pengaruh

dari angin musim (Monsoon Asia). Data Badan Metereologi Klimatologi dan

Geofisika Provinsi Lampung menunjukan bahwa temperatur Kota Bandar

Lampung dalam kurun waktu lima tahun terakhir berada pada kisaran 25 – 280C

dengan suhu rata-rata pertahun 26,30C. Temperatur udara di Kota Bandar

Lampung sepanjang relatif stabil dan tidak pernah menunjukan perubahan yang

ekstrim, hal tersebut dapat mengindikasikan bahwa kualitas lingkungan di Kota

Bandar Lampung masih cukup baik.

Kondisi kelerengan Kota Bandar Lampung juga sangat beragam, kondisi

geografis wilayah yang berbukit serta berada di kaki Gunung Betung merupakan

faktor pembentuk kelerengan di Kota Bandar Lampung. Tingkat kemiringan

lereng rata-rata wilayah di Kota Bandar Lampung berada pada kisaran 0 – 20 %

dan secara umum kelerengan wilayah Kota Bandar Lampung berada pada 0 – 40

%, wilayah yang memiliki kemiringan lereng 0 % diantaranya berada di wilayah

Page 31: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

12

Kecamatan Sukarame, Tanjung Karang Pusat, Tanjung Seneng, Panjang, Teluk

Betung Selatan dan Kecamatan Kedaton. Adapun wilayah yang memiliki tingkat

kemiringan lereng mencapai 40 % diantaranya adalah Kecamatan Panjang, Teluk

Betung Barat, Kemiling, dan Tanjung Karang Timur (Bappeda Bandar

Lampung,2008)

2.3. Banjir Kota Bandar Lampung

Banjir selalu mengancam beberapa kota yang ada di Indonesia jika musim

penghujan tiba, termasuk Provinsi Lampung khususnya Kota Bandar Lampung.

Kota Bandar Lampung merupakan salah satu kota yang mengalami banjir di

setiap tahunnya. Walaupun banjir yang terjadi hanya berupa genangan dengan

tinggi maksimal dua meter dan tidak separah yang terjadi di kota besar lainnya

seperti Jakarta. Banjir sangat menghambat aktivitas masyarakat, banyak sarana

dan prasarana yang tidak dapat digunakan, dapat menimbulkan berbagai penyakit

pasca banjir, menimbulkan kerugian harta benda bahkan dapat menelan korban

jiwa. Secara tidak langsung, banjir juga dapat menghambat kegiatan

perekonomian di suatu wilayah.

Menurut Kodoatie dan Sjarief (2005:17) banjir ada dua peristiwa, pertama

peristiwa banjir atau genangan yang terjadi pada daerah yang biasanya tidak

terjadi banjir dan kedua peristiwa banjir terjadi karena limpasan air banjir dari

sungai karena debit air banjir tidak mampu dialirkan oleh alur sungai atau debit

banjir lebih besar dari kapasitas pengaliran sungai yang ada.

Kodoatie dan Sugiyanto (2002:12) mengatakan bahwa: Di Indonesia, walaupun

waktu terjadinya banjir bervariasi hampir semua daerah menghadapi bahaya

Page 32: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

13

banjir yang signifikan. Kerugian dan kerusakan akibat banjir adalah sebesar dua

pertiga dari semua bencana alam yang terjadi. Setiap tahun hampir 300 peristiwa

banjir terjadi menggenangi 150.000 ha merugikan sekitar satu juta orang.

Berdasarkan pengertian banjir menurut Kodoatie dan Sugiyanto tersebut, kejadian

banjir yang sering terjadi di Kota Bandar Lampung merupakan banjir berupa

genangan dilihat dari waktu tergenangnya banjir yang biasanya hanya beberapa

jam hingga akhirnya air kembali surut saat hujan tidak lagi terjadi serta banjir

genangan banyak dijumpai di wilayah yang topografi atau reliefnya relatif datar.

Berbeda dengan banjir yang terjadi di kota-kota besar lainnya seperti misalnya

yang sering melanda Ibukota Jakarta, banjir yang terjadi dapat berlangsung hingga

berhari-hari bahkan sampai berminggu-minggu. Banjir juga merusak infrastruktur

macam tanggul, siring, dan jalan.

Ada beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya banjir di Kota Bandar

Lampung. Selain karena faktor alam seperti curah hujan yang cukup tinggi serta

kondisi fisik dari wilayah itu sendiri, juga disebabkan karena kelalaian manusia

sendiri seperti seringnya membuang sampah di sungai atau aliran air sehingga

saat musim penghujan tiba saluran drainase tidak dapat berfungsi dengan baik.

Serta sudah semakin berkurangnya daerah saluran air atau resapan air dikarenakan

pesatnya pembangunan yang tidak memperhatikan aspek-aspek lingkungan.

Hal ini dikarenakan letak Provinsi Lampung yang sangat strategis sebagai

gerbang utama menuju Pulau Sumatera dan Kota Bandar Lampung sebagai

ibukota provinsi maka tidak mengherankan bahwa mobilitas penduduk yang

terjadi di kota Bandar Lampung cukup tinggi, sehingga jumlah penduduk yang

ada juga terbilang tinggi. Oleh karena itu, pertumbuhan kawasan pemukiman

Page 33: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

14

semakin padat yang menjadikan berkurangnya daerah-daerah resapan, lahan

kosong sudah semakin berkurang dan berubah menjadi bangunan, adanya

betonisasi di atas permukaan tanah dan jaringan jalan yang diperkeras dengan

aspal. Berikut adalah tabel lokasi kejadian atau rawan bencana di Kota Bandar

Lampung menurut Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD).

Tabel 3. Lokasi Kejadian atau Rawan Bencana di Kota Bandar Lampung.

No Bencana Kecamatan Kelurahan

1. Banjir Rajabasa Rajabasa Raya, Rajabasa

Tanjung Senang Labuhan Dalam, Tanjung

Senang, Way Kandis, Perumnas

Way Kandis

Teluk Betung Utara Kupang Teba, Kupang Raya,

Gunung Mas, Gulak Galik,

Sumur Putri, Batu Putu

Teluk Betung Selatan Bumiwaras, Pesawahan, Pecoh

Jaya, Kangkung, Sukaraja

Teluk Betung Barat Kuripan, Bakung, Perwata,

Sukamaju, Kota Karang,

Keteguhan, Negeri Olok Gading

Panjang Karang Maritim, Way Gubak,

Way Laga, Panjang Selatan,

Pidada, Panjang Utara, Srengsem

Kemiling Kemiling Permai, Beringin Raya

Tanjung Karang Pusat Kaliawi, Gotong Royong, Pasir

Gintung, Palapa, Kelapa Tiga,

Penengahan, Tanjung Karang,

Durian Payung

Tanjung Karang Timur Campang Raya, Kedamaian

Tanjung Karang Barat Segalamider, Sukajawa,

Susunanbaru, Sukadanaham

Kedaton Perum Way Halim

Sukarame Sukarame

Sukabumi T.Baru

2. Abrasi Panjang Serengsem

Teluk Betung Barat Sukamaju

3. Angin Kencang Tanjung Senang Way Kandis

4. Tanah Longsor Panjang Pidada

Sumber: BPBD Kota Bandar Lampung 2013.

Page 34: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

15

Untuk memberikan gambaran yang jelas mengenai banjir genangan yang sering

melanda, maka dibutuhkan sebuah informasi yang jelas yang dapat dimengerti

oleh masyarakat luas. Tidak hanya penyajian berupa peta persebaran lokasi banjir,

tetapi juga dengan memberikan deskripsi dari kejadian banjir. Sehingga

masyarakat dapat benar-benar mengerti seperti apa keadaan atau kondisi yang

menyebabkan terjadinya banjir pada lokasi-lokasi tersebut. Jika masyarakat

sudah mengerti, diharapkan masyarakat sadar bahwa kejadian banjir masih

mengintai dan dapat terjadi sewaktu-waktu saat musim penghujan tiba. Bahkan

tidak menutup kemungkinan jika beberapa tahun terakhir banjir yang melanda

berupa genangan apabila tidak secepatnya diatasi banjir yang terjadi akan

menjadi lebih besar seperti yang sering melanda kota Jakarta. Oleh karena itu,

pemerintah dan masyarakat juga diharapkan mampu mengantisipasi kejadian

serupa agar tidak terulang kembali ataupun menjadi lebih besar dari banjir yang

pernah melanda sebelumnya.

2.4. Sungai

Suatu alur yang panjang di atas permukaan bumi tempat mengalirnya air yang

berasal dari hujan disebut alur sungai. Bagian yang senantiasa tersentuh

aliran air ini disebut aliran air. Dan perpaduan antara alur sungai dan aliran air

di dalamnya disebut sungai. Sungai juga merupakan tempat-tempat dan wadah-

wadah serta jaringan pengaliran air mulai dari mata air sampai muara dengan

dibatasi kanan dan kirinya sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan. Sungai

sebagai drainase alam mempunyai jaringan sungai dengan penampangnya,

mempunyai areal tangkapan hujan atau disebut Daerah Aliran Sungai (DAS).

Page 35: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

16

DAS merupakan ekosistem yang terdiri dari berbagai macam komponen dan terjadi

keseimbangan dinamik antara komponen yang merupakan masukan (input) dan

komponen yang merupakan keluaran (output), dimana keadaan atau pengaruh yang

berlaku pada salah satu bagian didalamnya akan mempengaruhi wilayah secara

keseluruhan (Hartono, dkk, 2005).

Menurut Sosrodarsono dan Takeda (2003), Komponen yang terdapat dalam DAS

terdiri dari komponen fisik, kimia, dan biologi. Komponen fisik mencakup

kondisi geografis DAS yang bersangkutan sedangkan kondisi kimia lebih

menitikberatkan kepada kodisi daripada air sungai. Komponen biologi dilihat dari

keragaman makhluk hidup termasuk manusia yang ada dalam DAS yang

memiliki andil terhadap perubahan-perubahan yang terjadi dalam sistem DAS.

DAS memilki fungsi yang sangat penting bagi kehidupan. Karena dalam

DAS terdapat suatu sistem yang berjalan dan terdiri dari berbagai komponen.

DAS dapat dibagi menjadi tiga bagian menurut pengelolaannya, yaitu DAS

bagian hulu, tengah, dan hilir. DAS di bagian hulu amat penting sebagai

penyimpan air, penyedia air untuk industri, potensi pembangkit listrik, dan yang

tak kalah penting sebagai penyeimbang ekologis di dalam system DAS. DAS

bagian tengah merupakan wilayah dimana adanya permukiman serta kegiatan-

kegiatan yang dilakukan oleh manusia. Sementara di bagian hilir banyak

terdapat lokasi-lokasi industri. Penggunaan tanah sebagai pencerminan aktivitas

penduduk akan memengaruhi kondisi suatu DAS sehingga bisa berpengaruh

terhadap kualitas serta kuantitas air sungai yang ada.

DAS disebut juga sebagai watershed atau catchmen area. DAS ada yang

kecil dan ada juga yang sangat luas. DAS yang sangat luas bias terdiri dari

Page 36: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

17

beberapa sub DAS dan sub DAS dapat terdiri dari beberapa sub-sub DAS,

tergantung banyaknya anak sungai dari cabang sungai yang ada, yang merupakan

bagian dari suatu system sungai utama (Asdak, 1995).

2.5. Analisis Frekuensi

Dalam proses pengalihragaman hujan menjadi aliran ada beberapa sifat hujan

yang penting untuk diperhatikan, antara lain adalah intensitas hujan (I), lama

waktu hujan (t), kedalaman hujan (d), Frekuensi (f) dan luas daerah pengaruh

hujan (A). Komponen hujan dengan sifat-sifatnya ini dapat dianalisis berupa

hujan titik maupun hujan rata-rata yang meliputi luas daerah tangkapan

(catchment area) yang kecil sampai yang besar (Soemarto,1987).

Sistem hidrologi kadang-kadang dipengaruhi oleh peristiwa-peristiwa luar biasa

(ekstrim), seperti hujan lebat, banjir dan kekeringan. Tujuan analisis frekuensi

data hifrologi adalah berkaitan dengan besaran peristiwa-peristiwa ektrim yang

berkaitan dengan frekuensi kejadian melalaui penerapan distribusi kemungkinan.

Data hidrologi yang dianalisis diasumsikan tidak terikat (independent),

terdistribusi secara acak dan bersifat stokastik (peluang). Ada dua macam seri

data yang dipergunakan dalam analisis frekuensi yaitu :

1) Data maksimum tahunan : tiap tahun diambil hanya satu besaran

maksimum yang dianggap berpengaruh pada analisis selanjutnya. Series

data ini sering disebut seri data maksimum (maximum annual series).

2) Seri parsial : dengan menetapkan besaran tertentu sebagai batas bawah,

selanjutnya semua besaran data yang lebih besar dari batas bawah tersebut

diambil kemudian dianalisis dengan cara yang lazim. Metode ini lebih

Page 37: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

18

realistis dibandingkan metode maximum annual series sehingga beberapa

ahli meyarankan menggunakan cara partial series (Suripin, 2004).

Analisis frekuensi adalah suatu analisis dari hidrologi dengan menggunakan

statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan atau debit masa

ulang tertentu. Frekuensi hujan adalah besarnya kemungkinan suatu besaran

hujan atau dilampai. Sebaliknya, kala ulang (return period) diartikan sebagai

waktu dimana hujan atau debit dengan suatu besaran tertentu akan disamai atau

dilampaui sekalai dalam jangka waktu tersebut. Dalam hal ini tidak berarti behwa

selama jangka waktu ulang tersebut (misalnya T tahun) hanya sekali kejadian

yang menyamai atau melampaui, tetapi merupakan perkiraan bahwa hujan

ataupun debit tersebut akan disamai atau dilampaui K kali dalam jangka panjang

L tahun, dimana K/L kira-kira sama dengan 1/T (Sri Harto,1993)

Dalam analisis frekuensi, hasil yang diperoleh tergantung pada kulitas dan

panjang data. Makin pendek data yang tersedia, makin besar penyimpangan yang

terjadi. Menurut Soemarto (1987), dalam ilmu statistik dikenal bebrapa macam

distribusi dan empat jenis distribusi yang umum digunakan dalam bidang

hidrologi adalah :

1) Distribusi Normal

2) Distribusi Log Normal

3) Distribusi Log-Pearson Type III dan

4) Distribusi Gumbel 1

Dalam statistik dikenal beberapa parameter yang berkaitan dengan analisis data

yang meliputi :

Page 38: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

19

Tabel 4. Parameter Statistik Analisis Frekuensi

Parameter Sampel

Rata-rata X =

n

i

Xin 1

1

Simpangan baku s =

2/1

1

2)(1

1 n

i

XXin

Koefisien variasi Cv =

x

s

Koefisien skewness

Cs = 3

1

3

)2)(1(

)(

snn

XXinn

i

Koefisien kurtosis

Ck = 4

1

32

)3)(2)(1(

)(

snnn

XXinn

i

Sumber : Singh, 1992

2.6. Uji Kecocokan

Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan (the goodness of fittest

test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang

diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut.

Pengujian parameter yang sering dipakai adalah Chi-Square dan Smirnov-

Kolmogorov (Suripin, 2004).

2.7. Intensitas Curah Hujan

Perhitungan debit banjir dnegan metode rasional memerlukan data intensitas

hujan. Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada

kurun waktu dimana air tersebut terkonsentrasi (Loebis, 1992). Intensitas curah

hujan dinotasikan dengan huruf (I) dengan satuan mm/jam.

Durasi adalah lamanya suatu kejadian hujan. Intensitas hujanyang tinggi pada

umumnya berlansung dengan durasi pendek dan meliputi daerah yang tidak

Page 39: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

20

sangat luas. Hujan yang meliputi daerah yang luas, jarang sekali dengan

intensitas yang tingg, tetapi dapat berlansung dengan durasi cukup panjang.

Kombinasi dari intensitas hujan yang tinggi dengan durasi yang panjang jarang

terjadi, tetapi apabila terjadi berarti sejumlah besar volume air bagaikan

ditumpahkan dari langit (Sudjarwadi, 1987). Kurva frekuensi intensitas lamanya

hujan adalah kurva yang menunjukkan persamaan dimana t sebagai abisis dan I

sebagai ordinat. Kurva ini digunakan untuk perhitungan debit puncak dengan

menggunakan intensitas curah hujan yang sebanding dengan waktu pengaliran

curah hujan dari titik paling atas ke titik yang ditinjau dibagian hilir daerah

pengaliran itu (Sosrodarsono dan Takeda, 2003).

Analisis hubungan dua parameter hujan yang penting berupa Intensitas dan

durasi dapat dihubungkan secara statistik dengan suatu frekuensi kejadiannya.

Penyajian secara grafik hubungan ini adalah berupa kurva Intensity Duration

Frequency (IDF) (Loebis, 1992). Sri Harto (1993), Menyebutkan bahwa analisis

IDF memerlukan analisis frekuensi dengan menggunakan seri data yang

diperoleh dari rekaman hujan. Jika tidak tersedia waktu untuk mengamati

besarnya intensitas curah hujan atau disebabkan oleh karena alatnya tidak ada,

dapat ditempuh cara-cara empiris dengan mempergunakan rumus-rumus

eksperimental seperti rumus Talbot, Mononobe, Sherman dan Ishgura.

Menurut Loebis (1992), intensitas hujan (mm/jam) dapat diturunkan dari data

curah hujan harian (mm) empiris menggunakan metode Mononobe, Intensitas

curah Hujan (I) dalam rumus rasional dapat dihitung berdasarkan rumus :

..........................................................................................(1)

Page 40: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

21

I = Intensitas Hujan (mm/jam)

R24 = Curah hujan maksimum dalam periode ulang tertentu (mm)

t = Lama hujan (jam), dalam perhitungan digunakan waktu

konsentrasi (tc)

Besarnya Intensitas curah hujan tidak sama disegala tempat, hal ini dipengaruhi

oleh topografi, durasi dan frekuensi ditempat atau lokasi yang bersangkutan.

Ketiga hali ini dijadikan pertimbangan dalam membuat lengkung IDF (IDF curve

= Intensity Duration Frequency Curve). Lengkung IDF ini digunakkan dalam

menghitung debit puncak dengan metode rasional untuk menentukan intensitas

curah hujan rata-rata dari waktu konsentrasi yang dipilih (Sosrodarsono dan

Takeda, 2003)

2.8. Waktu Konsentrasi

Menurut Suripin (2004), waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh air

hujan yang jatuh untuk mengalir dari titik terjauh sampai ke tempat keluaran DAS

(titik kontrol) setelah tanah menjadi jenuh. Dalam hal ini diasumsikan bahwa jika

durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi, maka setiap bagian DAS secara

serentak telah menyumbangkan aliran terhadap titik kontrol. Salah satu metode

untuk memperkirakan waktu konsentrasi adalah rumus yang dikembangkan oleh

Kirpich (1940) yang dapat ditulis sebagai berikut :

t c =

385,02

1000

87,0

xS

xL ................................................................................. (2)

Dimana t c = Waktu Konsentrasi dalam Jam.

Page 41: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

22

L = Panjang Sungai dalam Km

S = Kemiringan sungai dalam m

Durasi hujan yang biasa terjadi 1-6 jam bahkan maksimum 12 jam pun jarang

terjadi. Durasi hujan sering dikaitkan dengan waktu konsentrasi sehingga sangat

berpengaruh pada besarnya debit yang masuk ke saluran atau sungai. Jika tidak

diperoleh waktu konsentrasi sama dengan intensitas hujan maka perlu digunakan

metode rasional yang dimodifikasi (Suripin, 2004).

2.9. Koefisien Limpasan

Koefisien limpasan adalah presentase jumlah air yang dapat melimpas melalui

permukaan tanah dari keseluruhan air hujan yang jatuh pada suatu daerah.

Semakin kedap suatu permukaan tanah maka akan semakin tinggi nilai koefisien

pengalirannya. Faktor – faktor yang mempengaruhi nilai koefisien limpasan

adalah kondisi tanah, laju infiltrasi, kemiringan lahan, tanaman penutup tanah

dan intensitas hujan (Eripin, 2005).

Besarnya aliran permukaan dapat menjadi kecil, terlebih bila curah hujan tidak

melebihi kapasitas infiltrasi. Selama hujan yang terjadi adalah kecil atau sedang,

aliran permukaan hanya terjadi didaerah yang impermabel dan jenuh di dalam

suatu DAS atau lansung jatuh diatas permukaan air. Apabila curah hujan yang

jatuh jumlahnya lebih besar dari jumlah air yang dibutuhkan untuk evaporasi,

intersepsi, infiltrasi, simpanan depresi dan cadangan depresi, maka barulah bisa

terjadi aliran permukaan. Apabila hujan yang terjadi kecil, maka hampir semua

curah hujan yang jatuh terintersepsi oleh vegetasi yang lebat (Kodoatie dan

Sugiyanto, 2002).

Page 42: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

23

Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan dinyatakan dalam koefisien

aliran permukaan (C), yaitu bilangan yang menampilkan perbandingan antara

besarnya aliran permukaan dan besarnya curah hujan.angka koefisien aliran

permukaan itu merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik

suatu DAS. Nilai C berkisar antara 0-1. Nilai C=0 menunjukkan bahwa semua air

hujan terintersepsi dan terinfiltrasi kedalam tanah, sebaliknya untuk nilai C =1

menunjukkan bahwa air hujan mengalir sebagai aliran permukaan. Pada DAS

yang baik harga C mendekati nol dan semakin rusak DAS maka harga C semakin

mendekati satu (Kodoatie dan Syarief, 2005).

Di Indonesia penelitian untuk menentukkan nilai C masih memberikan peluang

yang cukup besar sesuai jenis penggunaan lahan dan curah hujan. Tabel diatas

merupakan contoh nilai koefisien limpasan yang sesuai dengan konsisi Indonesia.

Pemilihan nilai C dari suatu tabel sangat subjektif. Kurang tepat memilih nilai C

maka tidak benar pula debit banjir yang dihitung dengan metode rasional. Setiap

daerah memiliki nilai koefisien limpasan yang berbeda (Soewarno, 2000)

Tabel 5. Nilai Koefisien Aliran untuk Berbagai Penggunaan Lahan

Pengunaan Lahan atau Bentuk Struktur Nilai C (%)

Hutan Tropis <3

Page 43: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

24

Hutan Produksi 5

Semak Belukar 7

Sawah – sawah 15

Daerah Pertanian, Perkebunan 40

Jalan Aspal 95

Daerah Pemukiman 50 -70

Bangunan Padat 70 – 90

Bangunan Terpencar 30 – 70

Atap Rumah 70 -90

Jalan Tanah 13 – 50

Lapis keras Kerikil batu Pecah 35 – 70

Lapis Keras Beton 70 – 90

Taman, Halaman 5 – 25

Tanah Lapang, tegalan 10 – 30

Kebun, Ladang 0 – 20

Sumber : Majalah Geografi Indonesia No.14-15 (Soewarno, 2000)

Jika DAS terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien aliran

permukaan yang berbeda, maka C yang dipakai adalah koefisien DAS yang dapat

dihitung dengan persamaan berikut :

C = n

i

i

i

n

i

i

A

CA

1

1

.

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

Dimana : Ai = Luas lahan dengan jenis penutup tanah i

Ci = Koefisien aliran permukaan jenis penutup tanah i

n = Jumlah jenis penutup Lahan (Suripin, 2004).

2.10. Debit

Dalam hidrologi dikemukakan, debit air sungai adalah tinggi permukaan air

sungai yang terukur oleh alat ukur pemukaan air sungai. Pengukurannya

Page 44: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

25

dilakukan tiap hari, atau dengan pengertian yang lain debit atau aliran sungai

adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang

melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit

dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m 3 /dt). Menurut Sosrodarsono

dan Takeda (2006), debit air sungai adalah laju aliran air yang melewati suatu

penampang melintang dengan persatuan waktu. Besarnya debit dinyatakan

dalam satuan meter kubik per detik (m 3 /dt). Menurut Harnalin (2010), debit air

adalah jumlah air yang mengalir dari suatu penampang tertentu

(sungai/saluran/mata air) peratuan waktu (ltr/dtk, m 3 /dt,dm 3 /dtk).

Dengan mengetahui debit air suatu perairan kita dapat mengetahu jenis

organisme apa saja yang hidup di suatu perairan tersebut. Jika debit air disuatu

perairan tinggi maka dapat dipastikan bahwa organisme yang hidup di perairan

tersebut adalah organisme perenang kuat. Pengertian Debit adalah besaran yang

menyatakan volum fluida yang mengalir melalui suatu penampang tertentu

dalam satuan waktu tertentu. Debit juga merupakan laju aliran air (dalam bentuk

volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan

waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter

kubik per detik (m3/dt). Sungai itu terbentuk dengan adanya aliran air dari satu

atau beberapa sumber air yang berada di ketinggian, misalnya disebuah puncak

bukit atau gunung yang tinggi, dimana air hujan sangat banyak jatuh di daerah

itu, kemudian terkumpul dibagian yang cekung, lama kelamaan dikarenakan

sudah terlalu penuh, akhirnya mengalir keluar melalui bagian bibir cekungan

yang paling mudah tergerus air.

Page 45: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

26

Data debit atau aliran sungai merupakan informasi yang paling penting bagi

pengelola sumberdaya air. Debit puncak (banjir) diperlukan untuk merancang

bangunan pengendali banjir. Sementara data debit aliran kecil diperlukan untuk

perencanaan alokasi (pemanfaatan) air untuk berbagai macam keperluan, terutama

pada musim kemarau panjang. Debit aliran rata- rata tahunan dapat memberikan

gambaran potensi sumberdaya air yang dapat dimanfaatkan dari suatu daerah

aliran sungai. Dalam laporan-laporan teknis, debit aliran biasanya ditunjukkan

dalam bentuk hidrograf aliran. Hidrograf aliran adalah suatu perilaku debit

sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung

dalam suatu DAS (oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS) dan atau adanya

perubahan (fluktuasi musiman atau tahunan) iklim local. Debit juga dikenal

dengan laju aliran permukaan yang berarti jumlah atau volume air yang mengalir

pada suatu titik per detik atau per jam, dinyatakan dalam m 3 per detik atau

mLaju aliran permukaan dikenal juga dengan istilah debit. Besarnya debit

ditentukan oleh luas penampang air dan kecepatan alirannya, yang dapat

dinyatakan dengan persamaan :

Q = A V ................................................................................................ (4)

dimana : Q = debit air (m3 /detik atau m

3 /jam)

A = luas penampang air (m 2 )

V = kecapatan air melalui penampang tersebut (m/detik)

Aliran sungai berasal dari hujan yang masuk ke dalam alur sungai berupa aliran

permukaan, aliran air di bawah permukaan, aliran air bawah tanah dan butir-butir

hujan yang langsung jatuh kedalam alur sungai. Debit aliran sungai akan naik

Page 46: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

27

setelah terjadi hujan yang cukup, kemudian akan turun kembali setelah hujan

selesai. Gambar tentang naik turunnya debit sungai menurut waktu disebut

hidrograf. Bentuk hidrograf suatu sungai tegantung dari sifat hujan dan sifat-

sifat daerah aliran sungai yang bersangkutan Sebagian besar debit aliran pada

sungai kecil yang masih alamiah adalah debit aliran yang berasal dari air

tanah atau mata air dan debit aliran air permukaan (air hujan). Dengan

demikian aliran air pada sungai kecil pada umumnya lebih menggambarkan

kondisi hujan daerah yang bersangkutan.

2.11. Metode Rasional

Motode rasional adalah metode lama yang masih digunakan hingga sekarang

untuk memperkirakan debit puncak (peak discharge). Melatarbelakangi metode

rasional adalah jika curah hujan dengan intensitas I terjadi secara terus-menerus,

maka laju limpasan lansung akan bertambah sampai mencapai waktu konsentrasi

Tc, waktu konsentrasi Tc tercapai ketika seluruh bagian DAS telah memberikan

konstribusi aliran di outlet. Laju masukan pada sistem adalah hasil curah hujan

dengan intensitas I pada DAS dengan lua A. Nilai perbandingan anatara laju

masukan dengan laju debit puncak (Qp) yang terjadi pada saat Tc dinyatakan

sebagai run off coefficient (C) dengan nilai 0 C 1 (Chow, 1998).

Rumus ini adalah rumus yeng tertua dan yang terkenal diantara rumus-rumus

empiris lainnya. Rumus ini banyak digunakan untuk sungai-sungai biasa dengan

daerah pengaliran yang luas dan juga untuk perencanaan drainase daerah

pengaliran yang relatif sempit. Metode rasional dapat dipandang sebagai satu

cara praktis dan murah. Selain itu, penerapannya di Indonesia masih memberikan

Page 47: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

28

peluang untuk dikembangkan. Metode ini cocok dengan kondisi indonesia yang

beriklim tropis (Soewarno, 2000).

Bentuk rumus rasional ini adalah sebagai berikut :

Q = 0,278 C.I.A (m3/dt) ....................................................................... (5)

Dimana : C = Koefisien aliran (crop coeffisien)

I = Intensitas hujan untuk durasi hujan sama dengan waktu

konsentras (tc, menit) dalam periode ulang T tahun (mm/jam)

A = Luas daerah aliran sungai (km2)

Artinya jika terjadi curah hujan selama 1 jam dengan intensitas 1 mm/jam dalam

daerah seluas 1 km 3 , maka debit banjir sebesar 0,2778 m 3 /dtk dan melimpas

selama 1 jam (Sosrodarsono dan Takeda,2003).

2.12. Analisa Saluran Terbuka

Saluran terbuka merupakan saluran air dimana air mengalir dengan muka air

yang bebas. Pada semua titik di sepanjang saluran, tekanan air di permukaan air

adalah sama (tekanan atmosfir). Pada saluran terbuka variable aliran sangat

tidak teratur baik terhadap ruang ataupun terhadap waktu. Variabel tersebut

berupa tampang lintang saluran, kekasaran, kemiringan saluran, belokan, debit

aliran, dan sebagainya. Ketidak teraturan tersebut mengakibatkan analisis aliran

sangat sulit untuk diselesaikan secara analitis. Oleh karena itu analisa aliran pada

saluran terbuka adalah dengan metoda empiris, dimana sampai saat ini metoda ini

merupakan yang terbaik untuk menyelesaikan masalah tersebut. Aliran air dalam

suatu saluran dapat berupa aliran saluran terbuka maupun aliran pipa. Kedua

Page 48: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

29

jenis aliran tersebut sama dalam banyak hal, namun berbeda dalam satu hal

yang penting. Aliran saluran terbuka harus memiliki permukaan bebas. Aliran

melalui saluran terbuka merupakan jenis aliran seragam. Di dalam aliran

seragam (uniform) ini dianggap bahwa aliran adalah mantap/permanen dan satu

dimensi. Aliran tidak mantap yang seragam hampir tidak ada di alam. Dengan

anggapan satu dimensi berarti kecepatan aliran di setiap titik pada tampang

lintang adalah sama. Contoh aliran seragam adalah aliran melalui saluran irigasi

yang sangat panjang dan tidak ada perubahan penampang. Aliran di saluran

irigasi yang dekat dengan bangunan irigasi tidak lagi seragam karena adanya

pembendungan atau terjunan, yang menyebabkan aliran menjadi tidak seragam

(non-uniform). Pada umumnya aliran seragam di saluran terbuka adalah turbulen,

sedangkan aliran laminer sangat jarang terjadi.

Aliran seragam tidak dapat terjadi pada kecepatan aliran yang besar atau

kemiringan saluran sangat besar. Apabila kecepatan aliran melampaui batas

tertentu (kecepatan kritik), maka muka air menjadi tidak stabil dan akan terjadi

gelombang. Pada kecepatan yang sangat tinggi (lebih dari 6 m/det), udara akan

masuk ke dalam aliran dan aliran menjadi tidak mantap.Dalam aliran melalui

saluran terbuka, distribusi kecepatan tergantung pada banyak faktor seperti

bentuk saluran, kekasaran dinding, keberadaan permukaan bebas, dan debit

aliran. Distribusi kecepatan tidak merata di setiap titik pada tampang melintang

seperti pada Gambar 3.

Page 49: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

30

Gambar 3. Distribusi kecepatan di berbagai potongan melintang saluran (Sumber:

Hidraulika II, Bambang Triatmodjo, CES, DEA. Beta Offset)

Kecepatan aliran mempunyai tiga komponen arah menurut koordinat kartesius.

Namun, komponen arah vertikal dan lateral biasanya kecil dan dapat diabaikan.

Sehingga, hanya kecepatan aliran yang searah dengan arah aliran

diperhitungkan. Komponen kecepatan ini bervariasi terhadap kedalaman dari

permukaan air. Tipikal variasi kecepatan terhadap kedalaman air diperlihatkan

dalam Gambar 4.

Gambar 4. Pola distribusi kecepatan sebagai fungsi kedalaman (Sumber:

Hidraulika II, Bambang Triatmodjo, CES, DEA. Beta Offset)

Distribusi kecepatan pada vertikal dapat ditentukan dengan melakukan

pengukuran pada berbagai kedalaman. Semakin banyak titik pengukuran akan

memberikan hasil semakin baik. Biasanya pengukuran kecepatan di lapangan

Page 50: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

31

dilakukan dengan menggunakan current meter. Alat ini berupa baling-baling

yang akan berputar karena adanya aliran, yang kemudian akan memberikan

hubungan antara kecepatan sudut baling-baling dengan kecepatan aliran.

Kecepatan aliran dalam saluran terbuka dalam praktek sehari-harinya, dilakukan

dengan menggunakan persamaan-persamaan empiris hasil percobaan.

Persamaan-persamaan yang penting bagi saluran terbuka untuk menghitung

kecepatan saluran rata-rata yaitu dengan rumus di bawah ini salah satunya

Rumus Kekasaran manning :

Seorang ahli dari Islandia, Robert Manning mengusulkan rumus manning berikut

ini :

V = n

1x R 3

2

x S 2

1

...................................................................................................(6)

Dimana n = Koefisien manning dapat dilihat dalam tabel

R = P

A = jari-jari hidrolis dalam m

A = profil basah saluran dalam

P = keliling basah dalam m

S = Kemiringan saluran

Page 51: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

32

Tabel 6. Nilai Koefisien kekasaran (n) manning untuk sungai Alami

Tipe saluran dan deskripsinya Min Nor Maks

1. Saluran Utama

a. Bersih lurus, penuh, tanpa rekahan atau ceruk dalam 0.02 0.02 0.03

b. Sama dengan atas, banyak batuan dan tanaman

pengganggu

0.03 0.03 0.04

c. Bersih, berliku, berceruk, bertebing 0.03 0.03 0.04

d. sama dengan atas, dengan tanaman pengganggu dan

bebatuan

e. sama dengan atas, tidak terisi penuh banyak

kemiringan dan penampang tidak beraturan

0.04 0.04 0.05

f. Sama dengan poin “d” berbatu banyak 0.04 0.04 0.06

g. Tenang pada bagian lurus, tanaman

pengganggu, ceruk dalam

0.05 0.05 0.08

h. banyak tanaman pengganggu, ceruk dalam, saluran

air penuh tumbuhan kayu, ranting.

0.07 0.07 0.15

2. Sempedan Sungai

a. padang rumput tanpa belukar

1. Rumput pendek 0.02 0.03 0.03

2. Rumput tinggi 0.03 0.03 0.05

b. Areal pertanian

1. tanpa tanaman 0.02 0.03 0.04

2. tanaman dibariskan 0.02 0,03 0.04

3. tanaman tidak dibariskan 0.03 0.04 0.05

c. Belukar

1.Belukar tersebar, banyak tanaman pengganggu 0.03 0.05 0.07

2. Belukar jarang dan berpohon, musim dingin 0.03 0.05 0.06

3. Belukar jarang dan berpohon, musim semi 0.04 0.06 0.08

4. Berbelukar sedang sampai rapat, musim dingin 0.04 0.07 0.11

5. Berbelukar sedang sampai rapat, musim semi 0.07 0.10 0.16

d. Pepohonan

1. Tanah telah dibersihkan, tanggul pohon, tidak

bertunas

0.03 0.04 0.05

2. Sama dengan atas, dengan tunas lebat 0.05 0.06 0.08

3. Banyak batang kayu, beberapa tumbang, ranting-

ranting, pohon taraf banjir dibawah cabang

0.05 0.06 0.08

4. sama dengan atas, taraf banjir mencapai cabang

pohon

0.08 0.10 0.12

5. Willow rapat, musim semi, dan lurus 0.11 0.15 0.2

3. Saluran di pengunungan , tanpa tetumbuhan

disaluran, tebing umumnya curam, dengan

pepohonan dan berbelukar dibawah muka air

a. Dasar : kerikil, kerakal, dan sedikit batu besar 0.03 0.04 0.05

b. Dasar : kerakal dengan batu besar 0.04 0.05 0.07

Sumber : HEC-RAS, Hydrolic Reference Manual for n Manning value

Page 52: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

33

Dalam menganalisa hidrolis saluran alam atau sungai, perhitungan secara

umum dilakukan berdasarkan tiga persamaan dasar yaitu persamaan kontinuitas,

persamaan energi, dan persamaan keseimbangan momentum. Pendekatan

didasarkan pada persamaan aliran seragam dengan memperhitungkan nilai

kekasaran saluarakan, yang pada akhirnya dirangkum dan dilakukan dalam

program HEC-RAS menggunakan prinsip metode tahapan standar untuk aliran

satu dimensi.

1. Persamaan Kontinuitas

Ditinjau aliran zat cair tidak mampu mapat di dalam suatu pias saluran terbuka

untuk menjabarkan persamaan kontinuitas, seperti terlihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Kontinuitas aliran dalam suatu pias.

(Sumber:https://darmadi18.wordpress.com/2018/03/04/)

Pada saluran tersebut tidak terjadi aliran masuk atau keluar menembus dinding

saluran dan alirannya adalah permanen. Apabila debit yang lewat pada

penampang potongan 3-3 besarnya sama dengan Q dan mempunyai kedalaman

aliran h pada Δt, maka besarnya aliran netto yang lewat pias tersebut selama

waktu Δt dapat didefinisikan sebagai:

Page 53: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

34

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

Apabila luas penampang di potongan 1-1 adalah A dengan lebar muka air T,

maka jumlah pertambahan volume pada pias tersebut selama Δt adalah:

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

Prinsip kontinuitas menyatakan bahwa jumlah pertambahan volume sama

dengan besarnya aliran netto yang lewat pada pias tersebut, sehingga

dengan menyamakan persamaan (3) dan (4) akan diperoleh persamaan

berikut ini :

..........................................................................................................................(9)

Pada aliran tetap (steady) luas tampang basah tidak berubah selama Δt,

sehingga integrasi persamaan (5) menghasilkan:

Q = Konstan atau

Q1 = Q2 A1. V1 = A2.V2........................................................................(10)

2. Persamaan Energi

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah energi air dari setiap aliran yang

melalui suatu penampang saluran dapat dinyatakan sebagai jumlah fungsi air,

tinggi tekanan, dan tinggi kecepatan.

H = z + g

P+

g

V

2

2

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

Page 54: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

35

Menurut prinsip kekekalan energi, jumlah tinggi fungsi energi pada

penampang 1 di hulu akan sama dengan jumlah fungsi energi pada

penampang 2 di hilir dan fungsi hf di antara kedua penampang tersebut.

Dimana :

z A + g

PA+

g

V

2

2

= z B + g

PB+

g

VB

2

2

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

z = fungsi titik di atas garis referensi (m)

P = fungsi tekanan di suatu titik (m)

V = kecepatan aliran (m/det)

g = gaya gravitasi bumi (m/det 2 )

Gambar 6. Energi dalam aliran. (Sumber: Hidraulika I, Bambang Triatmodjo,

CES, DEA. Beta Offset)

3. Persamaan Momentum

Hukum Newton II tentang gerakan menyatakan bahwa besarnya perubahan

momentum per satuan waktu pada suatu persamaan adalah sama dengan

besarnya resultan semua gaya-gaya yang bekerja pada pias tersebut.

Page 55: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

36

= r. Q . ∆V..................................................................................................(13)

Pada belokan akan terjadi gaya yang disebabkan oleh tekanan hidrostatis dan

dinamis. Dengan persamaan momentum dan mengakibatkan kehilangan tenaga di

belokan. Berdasarkan Gambar 7, maka persamaan konservasi momentum

tersebut dapat ditulis sebagai:

Untuk arah x:

p 1 . A 1 - p 2 . A 2 cosq - R x = p.Q (V 2 cosq - V 1 ).............................................(14)

Atau

p 1 . A 1 + c - p.Q (V 2 cosq - V 1 )..........................................................................(15)

Atau arah y

R y - W - p 2 . A 2 sinq = p.Q (V 2 sinq)................................................................(16)

Atau

R y = W + p 2 . A 2 sinq + p.Q (V 2 sinq).............................................................(17)

Dari persamaan tersebut diperoleh resultan gaya R :

R = 2 + 2 dan tgɑ = y

x

R

R

........................................................................(18)

Dimana :

p = tekanan hidrostatis

Page 56: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

37

W = berat zat cair pada potongan yang ditinjau

R = gaya reaksi

A = tampang aliran

V = kecepatan aliran

Gambar 7 . Penerapan Dalil Momentum. (Sumber: Hidraulika I, Bambang

Triatmodjo, CES, DEA. Beta Offset)

2.13. Simulasi komputasi HEC-RAS

Istiarto (2011) 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 versi

Page 57: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

38

terbaru saat ini, Versi 4.1, beredar sejak Januari 2010. HEC-RAS memiliki empat

komponen model satu dimensi:

1) Hitungan profil muka air aliran permanen,

Steady Flow Water Surface Component. Program ini berfungsi untuk

menghitung profil muka air aliran permanen berubah beraturan (steady gradually

varied flow). Program mampu memodelkan jaring sungai, sungai dendritik,

maupun sungai tunggal. Regime aliran yang dapat dimodelkan adalah aliran

sub-kritik, super-kritik, maupun campuran antara keduanya. Langkah hitungan

profil muka air yang dilakukan oleh modul aliran permanen HEC-RAS

didasarkan pada penyelesaian persamaan energi (satu-dimensi). Kehilangan

energi dianggap diakibatkan oleh gesekan (Persamaan Manning) dan

kontraksi/ekspansi (koefisien dikalikan beda tinggi kecepatan). Persamaan

momentum dipakai manakala dijumpai aliran berubah cepat (rapidly varied

flow), misalnya campuran regime aliran sub-kritik dan super-kritik (hydraulic

jump), aliran melalui jembatan, aliran di percabangan sungai (stream junctions).

Ada dua jenis percabangan sungai. Yang pertama adalah dua dengan program

hitungan yang ada pada modul aliran permanen HEC- RAS. Fitur spesial modul

aliran tak permanen mencakup analisis dam- break, limpasan melalui tanggul

dan tanggul jebol, pompa, operasi dam navigasi, serta aliran tekan dalam pipa.

2) Simulasi aliran tak permanen

Unsteady Flow Simulation, Program ini mampu menyimulasikan aliran tak

permanen satu dimensi pada sungai yang memiliki alur kompleks. Semula,

modul aliran tak permanen HEC-RAS hanya dapat diaplikasikan pada aliran

Page 58: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

39

sub-kritik, namun sejak diluncurkannya versi 3.1, modul HEC-RAS dapat

pula menyimulasikan regime aliran campuran (sub- kritik, super-kritik, loncat air,

dan draw-downs). Bagian program yang menghitung aliran di tampang lintang,

jembatan, gorong-gorong, dan berbagai jenis struktur hidraulik lainnya

merupakan program yang sama dengan program hitungan yang ada pada modul

aliran permanen HEC- RAS. Fitur spesial modul aliran tak permanen mencakup

analisis dam- break, limpasan melalui tanggul dan tanggul jebol, pompa, operasi

dam navigasi, serta aliran tekan dalam pipa.

3) Hitungan transport sedimen,

Sediment Transport/Movable Boundary Computations Program ini mampu

menyimulasikan transpor sedimen satu dimensi (simulasi perubahan dasar

sungai) akibat gerusan atau deposisi dalam waktu yang cukup panjang

(umumnya tahunan, namun dapat pula dilakukan simulasi perubahan dasar

sungai akibat sejumlah banjir tunggal). Potensi transpor sedimen dihitung

berdasarkan fraksi ukuran butir sedimen sehingga memungkinkan simulasi

armoring dan sorting. Fitur utama modul transpor sedimen mencakup

kemampuan untuk memodelkan suatu jaring (network) sungai, dredging,

berbagai alternative tanggul, dan pemakaian berbagai persamaan (empiris)

transpor sedimen. Program transpor sedimen dirancang untuk menyimulasikan

trend jangka panjang gerusan dan deposisi yang diakibatkan oleh perubahan

frekuensi dan durasi debit atau muka air, ataupun perubahan geometri sungai.

Modul ini dapat pula dipakai untuk memprediksi deposisi di dalam reservoir,

desain kontraksi untuk keperluan navigasi, mengkaji pengaruh dredging terhadap

Page 59: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

40

laju deposisi, memperkirakan kedalaman gerusan akibat banjir, serta mengkaji

sedimentasi di suatu saluran.

4) Hitungan kualitas air.

Water Quality Analysis. HEC-RAS versi 4.0 dapat dipakai untuk melakukan

analisis temperatur air serta simulasi transport beberapa konstituen kualitas air,

seperti Algae, Dissolved Oxygen, Carbonaceuos Biological Oxygen Demand,

Dissolved Dissolved Nitrite Nitrogen, Dissolved Nitrate Nitrogen, and Dissoved

Organic Nitrogen.

Dalam HEC-RAS panampang sungai atau saluran ditentukan terlebih dahulu,

kemudian luas penampang akan dihitung. Untuk mendukung fungsi saluran

sebagai penghantar aliran maka penampang saluran di bagi atas beberapa bagian.

Pendekatan yang dilakukan HEC-RAS adalah membagi area penampang

berdasarkan dari nilai n (koefisien kekasaran manning) sebagai dasar bagi

pembagian penampang. Setiap aliran yang terjadi pada bagian dihitung dengan

menggunakan persamaan manning :

Q = n

1x Α x R 2

3

x S 2

1

........................................................................... (19)

n = koefisien kekasaran manning

A = luas bagian penampang

R = jari-jari hidrolik

S = kelandaian energi

Page 60: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

41

Setelah penampang ditentukan maka HEC-RAS akan menghitung profil muka

air. Konsep dasar penghitungan profil permukaan air berdasarkan persamaan

energi yaitu :

Y 2 + Z 2 + g

Va

2

. 2

2

= Y 1 + Z 1 +g

Va

2

. 2

2

+he (20)

Z = fungsi titik diatas garis referensi

Y = Fungsi tekanan disuatu titik

V = kecepatan aliran

ɑ = Koefisien kecepatan

he = energy head loss

Gambar 8. Penggambaran persamaan energi pada saluran terbuka.

(Sumber : http://istiarto.staff.ugm.ac.id/)

Satu elemen penting dalam HEC-RAS adalah keempat komponen tersebut

memakai data geometri yang sama, routine hitungan hidraulika yang sama, serta

beberapa fitur desain hidraulik yang dapat diakses setelah hitungan profil

muka air berhasil dilakukan. HEC-RAS merupakan program aplikasi yang

Page 61: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

42

mengintegrasikan fitur graphical user interface, analisis hidraulik, manajemen

dan penyimpanan data, grafik, serta pelaporan.

Di dalam program HEC-RAS, kumpulan data tergabung di dalam proyek system

sungai. Penggunaan program ini dapat melakukan berbagai macam tipe analisa

tentang pemodelan untuk formulasi beberapa rencana yang berbeda. Masing-

masing rencana mewakili kumpulan data geometri dan data alian. Setelah data

awal dimasukkan dalam HEC-RAS, pemodelan dapat dengan mudah

memformulasikan rencana baru. Setelah simulasi selesai dibuat untuk

berbagai macam rencana, hasil simulasi dapat dibandingkan dalam bentuk

table dan grafik yang berbeda.

Page 62: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

43

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di sungai Way Kuripan Kecamatan Teluk Betung

Barat, Kota Bandar Lampung. Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan April

– Juni 2018 Seperti yang ditunjukan oleh gambar di bawah ini:

Gambar 9. Lokasi Penelitian Sungai Way Kuripan, Teluk Betung

Barat.

Sumber : EarthExplorer USGS

Page 63: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

44

3.2. Data Yang Digunakan

Adapun data yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari Data curah hujan 5

stasiun hujan selama 11 tahun terakhir (2006-2016) yang diperoleh dari Balai

Besar wilayah Sungai (BBWS) Provinsi Lampung.

2. Data primer dan data sekunder, dimanadata primer didapat dari pengukuran

lansung dilapangan serta data sekunder yang dipakai adalah data-data geometri

sungai dan debit maksimum.

Page 64: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

45

3.3. Metode Penelitian

Gambar 10. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Tujuan

Penelitian

Studi Literatur

Pengumpulan Data

Data Curah Hujan Harian

Data Topografi Sungai

Data Karakteristik DAS

Data Penggunaan Lahan

Analisa distribusi

frekuensi curah hujan

Memenuhi

Menghitung debit Banjir

rencana periode ulang

Analisa Kapasitas Pengaliran

Penampang sungai (HEC-RAS)

Memenuhi

Selesai

Uji kesesuaian distribusi

Solusi Penanganan

Banjir

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Page 65: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

46

3.4. Pelaksanaan Penelitian

Adapun pelaksanaan penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan sebagai

berikut:

Mengkaji Analisis Hidrologi

Dalam analisis hidrologi langkah awal yang harus dilakukan adalah mengolah

data curah hujan yang ada. Data curah hujan yang ada mulai dari tahun 2006

hingga 2016. Setelah itu, menentukan parameter statistik (Sd, Cs, Ck, dan Cv)

untuk pemilihan metode distribusi frekuensi curah hujan yang sesuai. Distribusi

frekuensi curah hujan yang dimaksud dalam hal ini adalah metode normal, log

normal, log person tipe III, dan gumbel tipe I. Selanjutnya penggambaran

lengkung identitas curah hujan harian dengan kala ulang tertentu pada kurva IDF

(Itensity-Duration-Frequency). Setelah dilakukan analisis keakuratan, Selanjutnya

mencari distribusi hujan jam-jaman dengan menggunakan metode mononobe. Dari

hasil tersebut digunakan untuk menentukan banjir rencana Sungai Way Kuripan..

Pengolahan Data

1). Dilakukan penentuan parameter statistik dari data curah hujan maksimum.

Prosedur :

- Dihitung nilai X

X =

n

i

Xin 1

1

-Dihitung standard deviasi S

Page 66: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

47

s = 2

1

1

)(1

1 n

i

XXin

- Dihitung koefisien varians

Cv = x

s

- Dihitung Coefisient of Skweness Cs,

Cs = 3

1

3

)2)(1(

)(

snn

XXinn

i

-Dihitung Coefisient of Kurtosis Ck.

Ck = 4

1

42

)3)(2)(1(

)(

snnn

XXinn

i

2). Penentuan pola distribusi yang tepat diantara distribusi Gumbel, distribusi Log

Normal, distribusi Log Pearson Type III dan distribusi Normal.

Rumus umum yang digunakan : Xҭ = X + Kҭ . S

3). Dilakukan pengujian distribusi dengan uji Chi-Square dan Smirnov-

Kolmogorov, dimana :

Hipotesis : Ho distribusi frekuensi hasil observasi sesuai (fit) dengan distribusi

teoritis tertentu (diharapkan).

Hi : distribusi Frekuensi hasil observasi tidak sesuai dengan distribusi teoritis

tertentu (diharapkan)

Page 67: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

48

Kriteria Pengujian :

Ho diterima apabila : χ2hitung χ

2(a;db)

Ho ditolak apabila : χ2hitung χ

2(a;db)

db = G-1

a. Uji Chi-Square

Adapun prosedur uji Chi Square adalah :

- Urutkan data pengatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya).

- Kelompokkan data menjadi beberapa G sub-Group ( interval kelas).

- ditentukan frekuensi pengamatan sebesar Oi dan frekuensi yang

diharapkan sebesar Ei untuk tiap-tiap sub-grup.

-dihitung besarnya frekuensi untuk masing-masing sub grup minimal 5

dengan menggunakan tabel kurva normal.

- Pada tiap- group hitung nilai (Oi –Ei)2 dan

Ei

EiOi 2)(

- Julah seluruh G sub-grup nilai Ei

EiOi 2)( untuk menentukan nilai kritis

Chi-Square hitung.

- Tentukan derajat kebebasan dk = G-1. Nilai kritis untuk distribusi Chi-

Square.

Page 68: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

49

b. Uji Smirnov-Kolmogorov

Prosedur pelaksanaannya adalah ;

- Urutkan data (dari besar ke kecil atau sebaliknya) dan tentukan besarnya

peluang dari masing-masing data tersebut X1 = P’(X1)

- Dari kedua nilai peluang tersebut, tentukan selisih terbesarnya antar

peluang pengamatan dengan peluang teoritis.

- D= maksimum (P(Xn) -(P’(Xn).

- Berdasarkan tabel nilai kritis (Smirnov-Kolmogorov test) tentukan harga

D 0 (lihat Lampiran 5). Bila D dan jumlah data yang tersedia pada tabel

nilai kritis D 0 sesuai, maka distribusi yang dipilih telah tepat.

4. Penentuan intensitas curah hujan harian dalam kala ulang tertentu dengan

metode mononobe :

I = Intensitas Hujan (mm/jam)

R24 = Curah hujan maksimum dalam periode ulang tertentu (mm)

t = Lama hujan (jam), dalam perhitungan digunakan waktu

konsentrasi (Tc)

5. Penentuan debit puncak (Qp) :

Q = 0,278 C.I.A (m3/dt) dalam periode ulang tertentu.

C = Koefisien aliran (crop coeffisien)

Page 69: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

50

I = Intensitas hujan untuk durasi hujan sama dengan waktu

konsentras (tc, menit) dalam periode ulang T tahun (mm/jam)

A = Luas daerah aliran sungai (km2).

Perhitungan koefisien aliran (C) yakni perhitungan berdasarkan perbandingan

antara tebal aliran dan tebal hujan dalam jangka waktu yang cukup panjang,

Faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien aliran kondisi daerah setempat dan

karakteristik fisik daerah aliran, yang biasa dinyatakan terhadap tataguna tanahnya

(Kundu and Olang, 2011). Sebagai dasar penentuan koefisien aliran untuk daerah

penelitian didapat dari harga koefisien aliran ssuai dengan tata guna tanahnya.

Penentuan harga koefisien aliran suatu daerah didasarkan atas harga rata-rata

tertimbang.

C1, C2, ... Cn = Nilai koefisien aliran pada masing-masing penggunaan lahan.

A1, A2, ... An = Luas daerah pada masing-masing penggunaan Lahan

Menganalisis Kapasitas Pengaliran dengan HEC-RAS

Dalam menganalisis kapasitas pengaliran penampang sungai menngunakan HEC-

RAS. Data – data yang diperlukan adalah sebagai berikut :

1. Penampang memanjang sungai (Data Long Section)

2. Potongan melintang sungai (Data Cross Section)

3. Angka manning penampang sungai

Page 70: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

51

4. Data debit dari analisis hidrologi

Pengolahan data

1. Perhitungan kapasitas maksimum saluran/sungai ditentukan berdasarkan slope

area methode yakni perhitungan secara tidak langsung dengan rumus manning.

Q = Kapasitas maksimum saluran/sungai (m3/detik)

A = Luas penampang (m2)

V = Kecepatan aliran rata-rata, memakai rumus manning (m/detik)

2. Perhitungan hidrograf banjir diasumsikan berbentuk segitiga, dengan debit

puncak hidrograf Qp dan durasi hujan sama dengan waktu konsentrasi, sedangkan

waktu dasar (Tb) sama dengan 2,17 Tc (Kimaro et.al., 2005) dalam Amin

dkk,2018).

Gambar 11. Banjir Hidrograf

lama banjir

T

c

C

Q

p Volume Banjir

Kapasitas Maksimum Saluran / Sungai

Durasi (jam)

Page 71: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

75

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis hidrologi dan analisis kapasitas pengaliran Sungai Way

Kuripan, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Pola distribusi hujan yang tepat untuk Sungai Way Kuripan adalah Log

Pearson Type III , didapat hujan rencana berbagai periode ulang 2, 5, 10, 25,

50, dan 100 tahun adalah sebesar 39,23 mm, 74,49 mm, 103,15 mm, 149,85

mm, 192,09 mm, dan 240,98 mm

2. Debit Puncak DAS Way Kuripan untuk berbagai periode ulang 2, 5, 10, 25,

50, dan 100 tahun diperoleh sebesar 38,74 m 3 /detik; 73,56 m 3 /detik; 101,85

m 3 /detik; 147,96 m 3 /detik; 189,67 m 3 /detik dan 273,95 m 3 /detik.

3. Hasil Analisa HEC RAS dengan simulasi hingga debit rencana kala periode

ulang 100 th sudah mengalami banjir pada 3 titik cross section yaitu Sta. 4,6

dan 7. Pada cross section Sta.6 mengalami banjir setinggi 1,94 meter

ditanggul sebalah kanan. Peta sebaran banjir meliputi wilayah : Pesawahan,

Kota Karang, Kuripan, Gedong Pakuon, Talang, Sukarame II, Negeri Olok

Gading, Sumur Putri dan Perwata.

Page 72: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

76

5.2. Saran

Saran yang dapat diberikan berdasarkan penelitian tentang Kajian Hidrologi dan

Analisis Kapasitas Pengaliran Penampang Sungai Way Kuripan Terhadap

Bencana Banjir Wilayah Bandar Lampung Berbasis HEC-RAS adalah sebagai

berikut :

1. Studi hidrologi yang dilakukan harus lebih detail yang berkaitan dengan

jumlah stasiun hujan, panjang waktu pengamatan, dan data hujan yang

terbaru akan mengahasilkan hasil studi yang lebih baik dan tepat.

2. Skenario pengendalian banjir untuk suatu daerah hendaknya dilakukan

dengan beberapa skenario, hal ini untuk memeilih bangunan yang paling

cocok dan sesuai dengan kondisi banjir di bantaran kali sungai Way Kuripan.

3. Penulis mengharapkan untuk kedepannya akan ada penelitian yang mengkaji

skenario pengendalian banjir sungai Way Kuripan seperti pembuatan alur

pengendalian banjir (floodway), pembuatan retarding basin dan waduk

pengendali banjir.

Page 73: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

77

DAFTAR PUSTAKA

Amin M., Ridwan, A. Tusi, 2018. Climate Change on Maximum Rainfall and

Flood at Bandar Lampung. Proceeding of ISAE International Seminar.

Bandar Lampung.

Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. UGM-Press,

Yogyakarta

Bangun, H. 2010. Pengelolaan Air Irigasi. Dinas Pertanian Jawa

Bappeda Kota Bandar Lampung, 2008. Studi Mitigasi Bencana Kota Bandar

Lampung TA.2008. Kerjasama Bappeda Kota Bandar Lampung dengan PT.

Visitama Daya Solusi.

Baskoro, A.W. 2009, Kajian Pengaruh Pembangunan Jetty Terhadap Kapasitas

Sungai Muara Way Kuripan Kota Bandar Lampung, Universitas

Diponegoro, Semarang.

BPS Kota Bandar Lampung, 2011. Bandar Lampung dalam angka. BPS, Bandar

Lampung

BPBD (Badan Penanggulangan Bencana Daerah) Kota Bandar Lampung, 2013.

Dokumen Rencana Strategis dan Rencana Aksi Daerah Mitigasi Bencana

Kota Bandar Lampung Tahun 2009-2013.

Chow, V.T. Maidment, D.R. and Mays, L.W. 1998. Applied Hydrology.

McGraw-Hill, New York.

Eripin, I. 2005. Dampak Perubahan Tata Guna Lahan Terhadap Debit Sungai di

Daerah Pengaliran Sungai Cipinang.

http://www.petra.ac.id/hydrologyEngineering// (28 Januari 2018).

Halim, F. 2014. Pengaruh hubungan tata guna lahan dengan debit banjir pada

daerah aliran sungai malalayang. Jurnal Ilmiah Media Engineering Vol.4

No.1, (45-54) ISSN: 2087-933445.

Hartono, Maleray, B.S.S. Farda, N.M. dan Kamal, M. 2005. Analisis Data

Pengindraan Jauh dan SIG untuk Studi Sumber Daya Air Permukaan DAS

Rawa Biru Merauke Papua. http://www.ns.ui.ac.id/seminar2005/Data/J2E-

06.pdf [13 Maret 2017]

Harto Sri, B.R. 1993, Analisa Hidrologi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Page 74: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

78

Hidayat, A. dan Hendrawan, A. 2017.Model Dan Simulasi Peringatan Dini

Bencana Banjir Menggunakan Metode Rasional .JUTEKIN Vol 5 No. 1

(2017) – ISSN : 2338-1477 – EISSN : 2541-6375

Istiarto. 2012, Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program

Hidrodinamika HEC-RAS, Jenjang Dasar: Simple Geometry River, UGM,

Yogyakarta.

Istiarto. 2014. Simulasi Aliran 1-Dimensi Dengan Bantuan Paket Program

Hidrodinamika HEC-RAS, Jenjang Lanjut: Junction And Inline Structures,

GM, Yogyakarta.

Kodoatie, J.R. dan Sugiyanto, 2002. Banjir, Beberapa Masalah dan Metode

Pengendaliannya dalam Perspektif Lingkungan. Pustaka Pelajar,

Yogyakarta.

Kondoatie, J.R. dan Syarief, R. 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu.

Andi Offset, Yogyakarta.

Kundu, P. M. and Olang, L. O. 2011. The Impact of Land Use Change On Runoff

and Peak Flood Discharges for The Nyando River in Lake Victoria

Drainage Basin, Kenya. WIT Transaction on Ecology and The Environment

: Vol. 153 (ISSN 1743-3541).

Loebis, J. 1992. Banjir Rencana Bangunan Air. Departemen Pekerjaan Umum,

Jakarta.

Pohan. 2012, Desain Penampang sungai Way Batanghari dan Muara Sukadana

Dengan Cara Peninkatan Kapasitas Sungai Menggunakan Software HEC-

RAS, Universitas Lampung, Lampung.

Sosrodarsono, S. dan Takeda, K. 2006. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta :

Pt.Pradnya Pramita: Jakarta.

Soemarto, C.D. 1999, Hidrologi Teknik Edisi2, Jakarta: ERLANGGA

Soemarto, C.D. 1987. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional, Surabaya.

Singh, P.V. 1992. Elementary Hydrology. Prentice-Hall Englewood Cliffs, New

Jersey.

Soewarno, 2000. Hidrologi Operasional. Citra Aditya Bakti, Bandung.

Suripin, 2004. Sistem Drainase Perkotaaan yang Berkelanjutan. Andi Offset,

Yogyakarta.

Sudjarwadi, 1987. Teknik Sumber Daya Air. UGM-Press, Yogyakarta.

Tusi, A. dan Amin, M. 2012. Analysis Of Water Absorption At Bandar

Lampung City. Paper AESA Agriculture Engineering, Lampung

Page 75: KAJIAN HIDROLOGI DAN ANALISIS KAPASITAS PENGALIRAN ...digilib.unila.ac.id/54671/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · hidrologi untuk mendapatkan debit maksimum sungai Way Kuripan

79

Triatmodjo, B. 2008, Hidrologi Terapan, Beta Offset, Yogyakarta. Triatmodjo,

Bambang. 1993, Hidraulika I, Beta Offset, Yogyakarta.

Triatmodjo, B. 1993, Hidraulika II, Beta Offset, Yogyakarta.