Prop Tesis (Bbws)
-
Upload
fajar-reza-laksana -
Category
Documents
-
view
252 -
download
0
Transcript of Prop Tesis (Bbws)
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
1/21
ANALISIS POLA CURAH TERHADAP ELEVASI MUKA AIR
PADA BENDUNG KATULAMPA
Oleh
Sri Ayu Pajarwati
PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS GUNADARMA
JAKARTA
2014
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
2/21
ANALISIS POLA CURAH HUJAN TERHADAP ELEVASI
MUKA AIR PADA PINTU AIR KATULAMPA
Oleh
Sri Ayu Pajarwati
19310915
PROPOSAL TESIS
Untuk memenuhi salah satu syarat guna
Memperoleh gelar Magister Teknik (S2)
Program Pasca Sarjana
Universitas Gunadarma
PROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS GUNADARMA
JAKARTA
2014
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
3/21
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Curah hujan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi besaran debit
aliran suatu sungai pada suatu daerah. Karakteristik hujan meliputi frekuensi dan
intensitas hujan adalah karakteristik penting yang perlu dipahami dan diprediksi
responnya terhadap keseluruhan perubahan iklim (Brown, 2010).
Intensitas dan frekuensi hujan adalah salah satu unsur iklim yang memiliki
keragaman dan fluktuasi terbesar. Berdasarkan data dari BPS, jumlah curah hujan
dalam milimeter pada rentan tahun 2000-2011 di Indonesia menunjukan
keberagaman dengan curah hujan tertinggi sebesar 5652 mm yang dapat
dikategorikan curah hujan tinggi karena berada di atas 500 mm dan terendah 1,5
mm yang dapat dikategorikan rendah.
Kota bogor sebagai daerah hulu dari DAS Ciliwung memiliki andil dalam
besaran debit air yang ada. Salah satu pintu yang menjadi pengamatan terhadap
besaran debit yang melintas adalah Bendung Katulampa. Elevasi pada bendung
ini menjadi acuan pada besaran air yang dialirkan dari hulu ke hilir.
Bendung katulampa merupakan sebuah sistem informasi dini terhadap
bahaya banjir sungai ciliwung yang akan memasuki jakarta. Pada musim hujan,
bendung dapat dilewati air hingga debit 630 ribu liter per detik atau ketinggian
250 meter yang pernah terjadi pada tahun 1996, 2002, 2007 dan 2010, hingga
tahun 2012 dan 2013 (Merdeka, 2014).
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
4/21
1.2 BATASAN MASALAH
Batasan-batasan masalah dalam penulisan adalah sebagai berikut:
1. Pengamatan muka air hanya di lakukan pada Bendung Katulampa.
2. Data curah hujan yang digunakan hanya berasal dari stasiun hujan
DAS Ciliwung Hulu, Kabupaten Bogor.
1.3 TUJUAN PENULISAN
Penulisan ini bertujuan untuk:
1.
Menganalisis karakteristik pola curah hujan wilayah Kabupaten
Bogor.
2. Menganalisis hubungan curah hujan dengan elevasi muka air pada
Bendung Katulampa
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
5/21
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan salah satu elemen penting penunjang kehidupan manusia.
Hampir 70% permukaan bumi tertutupi oleh air. Berdasarkan data dari United
Nations Environment Programme (UNEP)[51]
tahun 2002 menyebutkan volume
air di bumi sebesar 1,4 triliun km3 dengan perbandingan 97,5% air asin dan
sisanya 2,5% terdistribusi sebagai air sungai, air tanah, rawa, danau, gletser dan
juga salju abadi.
Gambar 2.1 Estimasi Total Air Asin dan Air Segar Global
(Sumber: Igor A. Shiklomanov, State Hydrological Institute (SHI, St. Petersburg) and United
Nations Educational Scientific and Cultural Organitation (UNESCO, Paris). 1999)
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
6/21
Gambar 2.2 Komposisi Ketersedian Air di Bumi
(Sumber: Shiklomanov, 1993)[51]
Menururt Gleick[51] (1999), ketersediaan air segar atau air yang dapat di
konsumsi tergantung pada proses evaporasi dari permukaan laut. Sekitar 505.000
km3air berevaporasi dari laut dan sekitar 72.000 km3berevaporasi dari daratan.
Sekitar 80% dari keseluruhan presipitasi atau sekitar 458 km3/tahun jatuh ke laut
dan sisanya 119.000 km3/tahun pada daratan.
Ilmu yang mempelajari mengenai air disebut Hidrologi. Hidrologi dapat
didefinisikan sebagai ilmu yang berkaitan dengan air bumi, terjadinya peredaaran,
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
7/21
sifat-sifat kimia dan fisiknya dan reaksi dengan lingkungan termasuk hubungan
dengan makhluk-makhluk hidup (International Glossary of Hydrology, 1974)[52]
.
Karena perkembangan yang ada maka saat ini ilmu hidrologi telah mengalami
perkembangan menjadi ilmu yang mempelajari siklus air[52].
2.2 Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi adalah suatu proses yang berulang transformasi air antara
keadaan cair, padat dan gas di dalam atmosfer, di atas maupun dibawah
permukaan tanah termasuk pula air laut. Secara singkat siklus hidrologi dapat di
gambarkan sebagai perjalanan air dari bumi mengalir ke laut lalu menguap ke
udara dan kemudian jatuh kembali ke bumi.
Gambar 2.3 Siklus Hidrologi
(Sumber: Max Planc Institute for Meteorology[52]
)
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
8/21
Penjelasan mengenai siklus hidrologi menurut Sosrodarsono (2003)[50], air
menguap dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan sesudah melalui
beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau salju ke permukaan bumi
sebagian langsung menguap ke udara dan sebagian tiba di permukaan bumi. Tidak
semua bagian hujan yang jatuh ke permukaan bumi mencapai permukaan tanah.
Sebagian akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan dimana sebagian akan menguap
da sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan
tanah.
Suklus hidrologi terus bergerak secara berkelanjutan dalam 3 cara berbeda
sebagai berikut (Chow dkk. 1988) :
1. Evaporasi/ transpirasi
Penyinaran matahari merubah air pada permukaan bumi menjadi gas/uap
akibat panas yang diberikan matahari. Uap ini bergerak di atmosfer (udara)
lalu karena beda temperatur di atmosfer dari panas menjadi dingin maka air
akan terbentuk akibat kondensasi dari uap menjadi cairan lalu menjadi
kristal es saat temperatur di bawah titik beku.
2.
Infiltrasi/Perkolasi
Air bergerak ke dalam tanah melalui celah dan pori-pori tanah dan batuan
menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat
bergerak secara vertikal/horizontal di bawah permukaan tanah hingga air
tersebut memasuki kembali sistem permukaan.
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
9/21
3.
Presipitasi
Tetesan air kecil terjadi karena kondensasi dan berbenturan dengan tetesan
air lainnya dan terbawa gerakan udara turbulen sampai kondisi cukup besar
menjadi butir-butir air. Jika jumlah butir air sudah cukup banyak dan akibat
gravitasi, butir-butir ini turun ke bumi. proses turunnya butiran ini biasa
disebut sebagai hujan atau presipitasi.
2.2.1Hujan
Hujan adalah bentuk presipitasi uap air yang berasal dari awan yang
terdapat di atmosfer. Hujan antara suatu daerah dengan daerah lainnya tidak sama.
masing-masing daerah memiliki curah hujannya masing-masing yang dinyatakan
dengan tingginya air dalam suatu tabung dalam satuan mm [52]. Curah hujan 1 mm
memiliki pengertian dalam luasan 1 m2pada tempat yang datar tertampung air
setinggi 1 mm atau tertampung air sebanyak 1 liter[53].
Intensitas hujan adalah banyaknya curah hujan per jangka waktu tertentu.
Jika intensitas hujan diklasifikasikan besar berarti hujan yang terjadi adalah hujan
lebat dimana berpotensi menimbulkan banjir, longsor dan efek negatif terhadap
tanaman (Subagyo, S. 1990)
[53]
.
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
10/21
Tabel 2.1 Keadaan Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan
(Sosrodarsono, 2003)
No Keadaan Curah Hujan
Intensitas Curah
Hujan 1 jam (mm)
Intesitas curah hujan
24 jam (mm)
1 Hujan sangat ringan < 1 20 >100
Tabel 2.2 ukuran, massa dan kecepatan jatuh butir hujan (sosrodarsono, 2003)
No Jenis Diameter Bola Massa (mg)
Kecepatan
jatuh (m/s)
1 Hujan Gerimi 0,15 0,0024 0,5
2 Hujan Halus 0,5 0,065 2,1
3 Hujan normal lemah 1 0,52 4,0
4 Hujan normal deras 2 4,2 6,5
5 Hujan sangat deras 3 14 8,1
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
11/21
A. Tipe Hujan
Berdasarkan faktor penyebab terjadinya, hujan dibedakan menjadi empat
tipe, yaitu:
1. Hujan orografi
Hujan ini terjadi karena adanya penghalang topografi, udara dipaksa naik
kemudian mengembang dan mendingin terus mengembun dan selanjutnya
dapat jatuh sebagai hujan. Bagian lereng yang menghadap angin hujannya
akan lebih lebat dari pada bagianlereng yang ada dibelakangnya. Curah
hujannya berbeda menurut ketinggian, biasanya curah hujan makin besar
pada tempat-tempat yang lebih tinggi sampai suatu ketinggian tertentu.
2. Hujan konvektif
Hujan ini merupakan hujan yang paling umumterjadi di daerah tropis. Panas
yang menyebabkan udara naik keatas kemudian mengembang dan secara
dinamika menjadi dingin dan berkondensasi dan akan jatuh sebagai hujan.
Proses ini khas buat terjadinya badai guntur yang terjadi di siang hari yang
menghasilkan hujan lebat pada daerah yang sempit. Badai guntur lebih
sering terjadi di lautan dari pada di daratan.
3. Hujan frontal
Hujan ini terjadi karena ada front panas, awan yang terbentuk biasanya tipe
stratus dan biasanya terjadi hujan rintik-rintik dengan intensitas kecil.
Sedangkan pada front dingin awan yang terjadi adalah biasanya tipe
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
12/21
cumulus dan cumulunimbus dimana hujannya lebat dan cuaca yang timbul
sangat buruk. Hujan front ini tidak terjadi diIndonesia karena di Indonesia
tidak terjadi front.
4. Hujan siklon tropis
Siklon tropis hanya dapat timbul didaerahtropis antara lintang 0-10 lintang
utara dan selatan dan tidak terkaitan denga front, karena siklon ini berkaitan
dengan sistem tekanan rendah. Siklon tropis dapat timbuldilautan yang
panas, karena energi utamanya diambil dari panas laten yang terkandung
dari uap air. Siklon tropis akan mengakibatkan cuaca yang buruk dan hujan
yang lebat pada daerah yang dilaluinya.
B.
Distribusi Hujan
Berikut ini tipe-tipe distribusi hujan:
1. Equatorial
Tipe ini terjadi pada daerah sekitar ekuator. Tipe ini memiliki dua
puncak maksimum dan minimum. Hujan maksimum terjadi pada bulan
bulan dimana matahari berada diatas daerah tersebut. Hujan minimum
terjadi pada waktu matahari berada paling jauh dari tempat tersebut.
2. Tropik
Tipe ini terjadi pada daerah tropis pada lintang 0o-3,5oLU dan LS. Tipe
ini memiliki satu puncak maksimum yaitu pada bulan dimana matahari
berada pada daerah tersebut.
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
13/21
3.
Monsun
Tipe ini terjadi di daerah-daerah yang dilalui angin muson. Hujam
maksimum pada musim barat bersamaan dengan musim hujan dan
minimum pada waktu musim timuran bersamaan dengan musim
kemarau.
4. Continent/lokal
Hujan terjadi pada musim panas dan hujan jarang terjadi pada musim
dingin. Pada musim panas, suhu tinggi daratan membuat tekanan udara
rendah sehingga angin yang bertekanan lebih tinggi akan bertiup ke
daerah lebih rendah tersebut yang selanjutnya membentuk konveksi dan
terjadi hujan.
5. Maritim
Hujan terjadi merata sepanjang tahun. Tipe ini biasanya terjadi pada
pulau-pulau yang terletak di tengah samudra.
6. Subtropik
Terjadi pada daerah sub tropik. Tipe ini memiliki satu curah hujan
minimum yang terjadi pada pertengahan tahun
C. Pengukuran Curah Hujan Daerah
Curah hujan daerah adalah nilai curah hujan rata-rata dari beberapa alat
penakar atau alat pencatat curah hujan. Ada tiga cara menentukan tinggi curah
hujan rata-rata di suatu derah tertentu dari angka-angka curah hujan di berbagai
titik pos pencatatan[52], yaitu:
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
14/21
1.
Cara tinggi rata-rata (arithmatic mean)
Cara ini biasanya digunakan pada daerah yang datar dan banyak stasiun
curah hujannya, dengan anggapan bahwa di daerah tersebut sifat hujannjua
adalah sama rata.
Gambar 2.4 Perhitungan Curah Hujan Daerah dengan Arithmatic mean
2. Cara Poligon Thiessen
Pada cara poligon thiessen, proses yang dilakukan adalah dengan membuat
poligon yang memotong tegak lurus pada tengah-tengah garis penghubung 2
stasiun hujan. Curah hujan rata-rata diperoleh dengan cara menjumlahkan
pada masing-masing penakar yang mempunyai daerah pengaruh yang
dibentuk dengan menggambarkan garis-garis sumbu tegak lurus terhadap
garis penghubung antara dua pos penakar.
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
15/21
Gambar 2.6 DAS dengan perhitungan curah hujan poligon thiessen
3. Cara Isohyet
Pada cara isohyet, terlebih dahulu menggambarkan kontur dengan tinggi
curah hujan yang sama. lalu, luas bagian diantara isohyet-isohyet yang
berdekatan diukur dan harga rata-ratanya dihitung sebagai harga rata-rata
dari nilai kontur.
Gambar 2.7 DAS dengan perhitungan curah hujan isohyet
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
16/21
2.3 DAS
Daerah Aliran Sungai atau DAS adalah unit hidrologi dasar, yaitu suatu
kesatuan wilayah tata air yang terbentuk secara alamiah, dimana semua air hujan
yang jatuh ke daerah ini akan mengalir melalui sungai dan anak sungai yang
bersangkutan. Defenisi lain yaitu suatu daerah tertentu yang bentuk dan sifat
alamnya sedemikian rupa, sehingga merupakan satu kesatuan dengan sungai dan
anak-anak sungainya yang melalui daerah tersebut dalam fungsinya untuk
menampung air yang berasal dari air hujan dan sumber-sumber air lainnya yang
penyimpanannya dan pengalirannya dihimpun dan ditata berdasarkan hukum-
hukum alam sekelilingnya demi keseimbangan daerah tersebut; daerah sekitar
sungai meliputi punggung bukit atau gunung merupakan tempat sumber air dan
semua curahan air hujan yang mengalir ke sungai, sampai daerah dataran dan
muara sungai (Kamus Istilah Penataan Ruang dan Pengembangan Wilayah Ditjen
Tata Ruang dan Pengembangan Wilayah, 2002)[Kodotie,R.Sjarief].
Berdasarkan UU Sumber Daya Air, DAS di definisikan sebagai suatu
wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak
sungainya yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang
berasal dari curah hujan ke darat atau ke laut secara alami, dengan batas darat
merupakan pemisah topografis da batas di laut sampai dengan daerah perairan
yang masih terpengaruh aktivitas daratan.
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
17/21
Gambar 2.8 Ilustrasi Batas Daerah Aliran Sungai dan
Batas Administrasi Kabupaten/ Kota
Corak atau pola DAS dipengaruhi oleh faktor geomorfologi, tofografi dan
bentuk wilayah DAS. Menururt Sosrodarsono dan Takeda (1977) bentuk DAS
diklarifikasikan sebagai berikut:
1. Paralel/ melebar
2. Radial/ memanjang
Gambar 2.9 bentuk DAS
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
18/21
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Lokasi yang dijadikan sebagai objek penelitian adalah DAS Ciliwung
bagian hulu dengan luasan kurang lebih 14.876,37 Ha dan juga Bendung
Katulampa. Daerah DAS ini merupakan daerah pegunungan dengan elevasi antara
300-3000 m dpl. Bagian hulu ini memiliki variasi kemiringan lereng yang tinggi,
dengan kemiringan lereng 2-15% (70,5 km2), 15-45% (52,9 km2) dan sisanya
lebih dari 45%.
3.2 Data Penelitian
Data-data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Data curah hujan harian tahun 2003-2012 dari stasiun pengamatan hujan
Katulampa, Gunung Mas, Citeko, Pos Panjang Tugu Selatan dan Pasir
Puncang
2. Data debit aliran sungai harian Ciliwung Hulu di Bendung Katulampa tahun
2003-2012
3. Data ketinggian muka air harian Bendung Katulampa tahun 2003-2012
4.
Detail dimensi pintu air Bendung Katulampa
5.
Data dimensi sungai ciliwung hulu
6.
Data Rupa Bumi DAS Ciliwung Hulu
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
19/21
3.3 Teknik Pengumpulan Data
Data yang digunakan adalah data sekunder. Data dikumpulkan melalui
instasi terkait yang berhubungan dengan peta kawasan dan curah hujan kawasan
DAS Ciliwung hulu serta informasi ketinggian muka air pada bendung katulampa.
3.4 Teknik Pengolahan Data
Analisis curah hujan dari masing-masing stasiun hujan menggunakan model
HEC-HMS. Berikut ini diagram alir metode penelitian ini secara garis besar.
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
-
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
20/21
DAFTAR PUSTAKA
Affandy, Nur Azizah. 2014. Pemodelan Hujan-Debit Menggunakan Model HEC-
HMS di DAS Sampean Baru. Jurusan Teknik Sipil, FTSP-ITS.
Coleman, Binta. 2013. Effects of Changes To Rainfall Estimates Due To Climate
Change on Runoff. Faculty of The Departemen of Civil Engineering.
California State University.
Dsanto, B.D & Risyanto. 2006. Evaluasi Dampak Perubahan Penggunaan Lahan
Terhadap Volume Limpasan Studi Kasus: DAS Ciliwung Hulu, Jawa Barat.
Departemen Geofisika dan Meteorologi, FMIPA-IPB
K, Kaffas. Application of a Continous Rainfall-Runoff Model to The Basin of
Kosynthos River Using The Hydrologic Software HEC-HMS. Departement
of Civil Engineering. Democritus of Thrace, Greece.
Khumaini, Anwar. 2014. Sejarah Pintu air Katulampa dan Manggarai. Sumber:
http://www.merdeka.com/peristiwa/sejarah-pintu-air-katulampa-dan-
manggarai.html.Diakses: 28 juni 2014
Maruli, Aditia. 2010. Populasi Penduduk Kabupaten Bogor Tertinggi se-Indonesia.
Sumber:http://www.antaranews.com/berita/232702/populasi-penduduk-
kabupaten-bogor-tertinggi-se-indonesia.Diakses: 28 Juni 2014
Oktaviana, Ardita. 2012. Analisa Karakteristik Hujan dan Penggunaan Lahan
Terhadap Debit Aliran Sungai Das Ciliwung Hulu. Soil science and land
resourceIPB
http://www.merdeka.com/peristiwa/sejarah-pintu-air-katulampa-dan-manggarai.htmlhttp://www.merdeka.com/peristiwa/sejarah-pintu-air-katulampa-dan-manggarai.htmlhttp://www.antaranews.com/berita/232702/populasi-penduduk-kabupaten-bogor-tertinggi-se-indonesiahttp://www.antaranews.com/berita/232702/populasi-penduduk-kabupaten-bogor-tertinggi-se-indonesiahttp://www.antaranews.com/berita/232702/populasi-penduduk-kabupaten-bogor-tertinggi-se-indonesiahttp://www.antaranews.com/berita/232702/populasi-penduduk-kabupaten-bogor-tertinggi-se-indonesiahttp://www.merdeka.com/peristiwa/sejarah-pintu-air-katulampa-dan-manggarai.htmlhttp://www.merdeka.com/peristiwa/sejarah-pintu-air-katulampa-dan-manggarai.html -
8/10/2019 Prop Tesis (Bbws)
21/21
Putri, Annisa Sukastono. 2014. Analisa Pengaruh Perubahan Tata Guna Lahan di
Sub DAS Brantas Hulu Terhadap Fluktuasi Debit di AWLR Gadang
Menggunakan HEC-HMS. Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya.
Susilowati. 2007. Analisis Hidrograf aliran Sungai dengan Adanya Beberapa
Bendung Kaitannya dengan Konservasi Air.