ANALISIS KEANDALAN METODE MOCK DENGAN DATA …eprints.uns.ac.id/16244/1/343411501201401586.pdf · dari penelitian diatas perhitungan debit andalan metode Mock untuk irigasi dapat

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ANALISIS KEANDALAN METODE MOCK DENGAN DATA HUJAN 5, 10, 15 HARIAN DAN

1 BULANAN

The Reliability Analysis Of Mock Method With Rain Data 5, 10, 15 Daily And Monthly

SKRIPSI

Disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar sarjana teknik pada

Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

oleh :

BINTANG SUNCAKA NIM I 1107038

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2013


commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING

(Lembar Pengesahan Sementara)


1 BULANAN

The Reliability Analysis Of Mock Method With Rain Data 5, 10, 15 Daily And Monthly

Disusun Oleh :

BINTANG SUNCAKA NIM : I 1107038

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknikrsitas Sebelas MaretPersetujuan Dosen Pembimbing

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc NIP. 19630120 198803 2 002 NIP. 19630822 198903 1 002


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN


1 BULANAN

THE RELIABILITY ANALYSIS OF MOCK METHOD WITH RAIN DATA 5, 10, 15 DAILY AND MONTHLY

SKRIPSI

Disusun Oleh :

BINTANG SUNCAKA NIM : I 1107038

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Hari : Selasa

Tanggal : 29 Oktober 2013

Dr. Ir. RR Rintis Hadiani, MT NIP. 19630120 198803 2 002

Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc NIP. 19630822 198903 1 002

Ir. Sudarto, Msi NIP. 19570327 198603 1 002

Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS NIP. 19480422 198503 2 001

Mengetahui Disahkan Ketua Jurusan Teknik Sipil Ketua Program S1 Non-Reguler

Jurusan Teknik Sipil

Ir. Bambang Santosa, MT Edy Purwanto, ST, MT NIP. 19590823 198601 1 001 NIP. 19680912 199702 1 001


commit to user

iv

MOTO

Meski sudah di ujung tanduk,

perjuangan harus tetap di lanjutkan hingga nyawa pun menjadi taruhannya

PERSEMBAHAN

ALLAH S.W.T, Maha adil dan pemilik segalanya.

Ibuku Sri Sundarnik, yang selalu menenangkanku dan selalu mensuportku

dalam pemberian semangat dalam setiap langkahku.

Ayahku Siswojo, yang selalu membimbingku untuk belajar iklas, sabar dan

bertawakal.

Kakakku Arief Siswayuana, yang selalu memberikan keoptimisan dalam segala

keputusan yang saya ambil.

Adikku Cendra Nursyah Udin, yang kadang menjengkelkan tetapi tetap selalu

bersemangat dalam menghadapi segala sesuatu.

Adikku Dumila Karomah, adikku yang harus tetap semangat dan berjuang

untuk meraih segala hal yang di inginkan.

Wanita terhebat dan terindah Idayani yang selalu crewet untuk memberikan

semangat dan dukungan dalam sekripsiku.

Navigator kampus Mas Mursito, Mas Agus, Mas Nimoet, Pak Slamet dan Mas

Ali yang selalu memberi info keberadaan Dosen.

Teman-teman Teknik sipil yang selalu memberikan senyuman untukku.

Teman-teman nyunggi radio group Surakarta dan sekitarnya: Imam, Ryan G,

Sugik, Riyan A, Andi, Alm Mas Andi, Nugroho, Peri, Petruk, Nanda, Bendot,

Hendro, Totok, Dian, Yam-yam, Udin, Indra, Roni angkring dan banyak lagi

yang tak bias saya sebutkan satu per satu.


commit to user

v

ABSTRAK

Bintang Suncaka, 2013, ANALISIS KEANDALAN METODE MOCK DENGAN DATA HUJAN 5, 10, 15 HARIAN DAN 1 BULANAN, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Pembangunan sumber daya air di suatu DAS (Daerah Aliran Sungai) memerlukan analisis pendekatan baik secara fisik maupun matematik. Dikarenakan data yang tersedia tidak cukup panjang, maka dibutuhkan model sederhana untuk prediksi awal. Namun demikian jika data yang tersedia cukup panjang, maka model yang sempurna perlu dibuat. Di Indonesia pada umumnya alokasi air dilakukan untuk periode setiap 15 harian atau setengah bulanan. Data debit yang tidak selalu tersedia di setiap DAS yang membuat ketersediaan air pada DAS tidak diketahui, sementara pengolahan air diperlukan data debit. Namun demikian perkiraan ketersediaan debit di sungai dapat diprediksi dengan suatu metode untuk menduga besar debit sungai yang salah satunya dikembangkan oleh Mock pada tahun 1973.

Metode yang digunakan di penelitian ini adalah deskriptif kuantitatif yang menggunakan data sekunder yang di peroleh dari instansi terkait. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah melakukan perhitungan debit andalan dengan memasukkan data hujan 15 harian, 10 harian, 5 harian dan 1 bulanan dengan pengambilan data dari DAS Tirtomoyo dengan menggunakan simulasi Mock kemudian menganalisis seberapa besar keandalan metode Mock jika data yang dimasukkan adalah data hujan dalam 15, 10, 5 harian terhadap 1 bulanan.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa nilai debit rata-rata dalam rentang waktu 10 tahun dari tahun 2002-2011 menghasilkan nilai debit rata-rata bulanan sebesar 5,4083 m³/detik, debit rata-rata bulanan dengan data hujan 15 harian sebesar 5,3554 m³/detik, debit rata-rata bulanan dengan data hujan 10 harian sebesar 5,6959 m³/detik, dan debit rata-rata bulanan dengan data hujan 5 harian sebesar 5,9126 m³/detik. Hasil nilai debit diatas menunjukkan bahwa metode Mock dengan data hujan 15 harian menunjukkan nilai paling dekat dengan nilai debit bulanan, kemudian nilai debit rata-rata yang terdekat kedua adalah 5 harian, dan nilai debit ketiga adalah 10 harian. Hasil komparasi dengan nilai korelasi (R) antara mock 1 bulanan dengan 15, 10, dan 5 harian menghasilkan nilai 0,9903 untuk bulanan dengan 15 harian, 0,9598 untuk bulanan dengan 10 harian, 0,9678 untuk bulanan dengan 5 harian. Hasil korelasi seperti di atas dapat disimpulkan bahwa pemecahan data hujan tidak memberikan perubahan yang siknifikan sehingga pemecahan data hujan tersebut dapat digunakan kedalam metode Mock dan dapat dikatakan andal. Dengan hasil nilai korelasi diatas menunjukkan nilai korelasi yang ter tinggi adalah pada metode Mock dengan data hujan 15 harian, kemudian nilai korelasi tertinggi yang kedua adalah metode Mock dengan data hujan 5 harian dan ketiga adalah metode Mock dengan data hujan 10 harian. Hasil dari penelitian diatas perhitungan debit andalan metode Mock untuk irigasi dapat menggunakan masukan data hujan sesuai dengan interval waktu pemberian air pada irigasi yaitu data hujan 15, 10, dan 5 harian

Kata kunci : debit andalan , metode mock , komparasi.


commit to user

vi

ABSTRACT

Bintang Suncaka, 2013, THE RELIABILITY ANALYSIS OF MOCK METHOD WITH RAIN DATA 5, 10, 15 DAILY AND MONTHLY, Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta.

The development of water resources in a watershed, it sometimes needs analysis approach both physically and mathematically. Because of the insufficient data available that is long enough, it needs a simple model for early prediction. However, if the available data are long enough, then a perfect model needs to be made. Generally in Indonesia water allocation is done for each 15 day period or half a month. Discharge data are not available in every watershed wich is make available water at watersheds not known, wile the water processing is needed discharge data. However, estimation of discharge in a river can be predicted with

hich was developed by Mock (1973).

The research method is descriptive quantitative using secondary data obtained from the relevant institutes. The method used in this research is carrying out the

by putting rainfall data 15 daily, 10 daily, 5 daily and 1 monthly with data taken form Tirtomoyo watersheds by using Mock simulation then analyzing how huge is the reliability of Mock method if the included data is the rainfall data in 15, 10, 5 daily toward 1 monthly.

The research result showed that the reliability discharge value in a span of 10 years from year 2002-2011 result this discharge value average monthly is 5,4083 m³/second, average of discharge monthly with rainfall data 15 daily is 15 daily is 5.3554 m³/second, for the rainfall data 10 daily is 5.6959 m³/second, and for the rainfall data 5 daily is 5.9126 m³/second. The research result showed that Mock metod 15 daily showed most near with monthly discharge, then the second is 5 daily, and the third is 10 daily. The comparison result with correlation value (R) between 1 monthly Mock with 15, 10 and 5 daily produced 0.9903 for monthly with 15 daily, 0.9598 for monthly with 10 daily, 0.9678 for monthly with 5 daily. The correlation result showed that data did not give significant change with the result that fragmentation the data can used on the Mock method and can be said reliability. With the previous result of the correlation result has showed highest correlation value which happens on Mock method with rainfall data 15 daily, then the second highest correlation value is Mock method with rainfall data 5 daily and the third is Mock method with rainfall data 10 daily. The research result above the reliability discharge calculation of Mock method for irrigation can use the data input which is appropriate time interval of water given on irrigation namely rainfall data 15, 10, and 5 daily.

Keywords: reliability discharge, Mock method, comparison


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah penulis panjatkan puji syukur kehadirat ALLAH SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayahNYA sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini dengan baik.

Penyusunan skripsi dengan judul andalan Metode Mock Pada DAS

Tirtomoyo Bengawan Solo Pada Periode 2002-2011 Dengan Data Hujan 5, 10, 15

Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

Maret, Surakarta.

Proses penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh

karena itu pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terimakasih kepada :

1. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT selaku Dosen pembimbing Skripsi I.

2. Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc selaku Dosen pembimbing Skripsi II.

3.

4. Teman-temanku Teknik Sipil Universitas Sebelas Meret

5. Semua pihak yang telah membantu penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat

saya sebutkan satu persatu.

Penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu

dalam penyusunan skripsi ini, oleh karena itu penulis berharap dengan adanya

kekurangan dan keterbatasan itu, skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi

penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Oktober 2013

Penyusun


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...........................................................................................i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN .................................................iv

ABSTRAK ..........................................................................................................v

KATA PENGANTAR ........................................................................................vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................viii

DAFTAR TABEL ...............................................................................................xi

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ...................................................................xiv

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xvi

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 2

1.3 BatasanMasalah................................................................................ 2

1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................. 3

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka .............................................................................. 4

2.2 Dasar teori ........................................................................................ 5

2.2.1 Siklus Hidrologi ..................................................................... 5

2.2.2 Hujan ..................................................................................... 6

2.2.3 Daerah Aliran Sungai (DAS) ................................................. 7

2.2.4 Kualitas Data Hujan .............................................................. 7

2.2.5 Metode Thiessen .................................................................... 8

2.2.6 Evaporasi ............................................................................... 9

2.2.7 Evapotranspirasi .................................................................... 9

2.2.8 Pengalihragaman Hujan Aliran Metode Mock ................... 15


commit to user

ix

2.2.9 Kalibrasi Parameter DAS ...................................................... 18

2.2.10 Verifikasi Model .................................................................. 18

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian ................................................................................. 20

3.2 Data .................................................................................................. 20

3.2.1 Data Hujan ............................................................................. 20

3.2.2 Klimatologi ............................................................................ 21

3.2.3 Data Pencatatan Debit Lapangan ........................................... 21

3.2.4 Peta Das Tirtomoyo ............................................................... 21

3.3 Lokasi Penelitian .............................................................................. 22

3.4 Tahap Penelitian ............................................................................... 23

3.4.1 Pengolahan Data Hujan ......................................................... 23

3.4.2 Pengolahan Peta DAS ............................................................ 23

3.4.3 Analisis Evapotranspirasi ...................................................... 23

3.4.4 Perhitungan Kalibrasi Parameter ........................................... 23

3.4.5 Mencari Debit Metode Mock ................................................ 24

3.4.6 Mencari Besar Keandalan ...................................................... 24

3.5 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 26

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Analisa Data............................................................................ 27

4.1.1 Sumber Data .......................................................................... 27

4.1.2 Uji Konsistensi Data .............................................................. 28

4.1.3 Analisa Curah Hujan ............................................................. 29

4.1.4 Analisa Evapotranspirasi ....................................................... 33

4.1.5 Perhitungan Kalibrasi Parameter ........................................... 36

4.1.6 Data Pencatatan Debit Lapangan .......................................... 37

4.1.7 Metode Mock Untuk Pengkalibrasian ................................... 39

4.1.8 Analisis Metode Mock ........................................................... 42

4.2 Pembahasan ...................................................................................... 49

4.2.1 Nilai Parameter DAS ............................................................. 49

4.2.2 Nilai Korelasi Terhadap Debit Mock Bulanan ...................... 50


commit to user

x

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 58

5.2 Saran ................................................................................................. 59

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Koefisien suhu ( la b ) ( L-1 . 102 )................................................... 12

Tabel 2.2. Koefisien tekanan udara (tabel la - ) ..................................... 12

Tabel 2.3. Koefisien radiasi matahari (tabel Pennman 5)(ash x f(r)) ..................... 13 hsh x 10-2) ................................. 13

Tabel 2.5. Koefisien suhu (tabel la - b) ((f(Tai).l0-2) ............................................ 13

Tabel 2.6. Koefisien tekanan udara dan angin (tabel Pennman 2) (f(Tdp)) .......... 14

Tabel 2.7. Koefisien angin (tabel Pennman 3) ...................................... 14

Tabel 2.8. Tekanan udara (tabel la - b)(PZwa]sa) .................................................. 15

Tabel 4.1 Data Hidrologi DAS Tirtomoyo ........................................................... 27

Tabel 4.2 Tabel Curah Hujan tahunan sta Baturetno, Tirtomoyo, DAS

Tirtomoyo ............................................................................................. 28

Tabel 4.3 Nilai koefisien Thiessen DAS Tirtomoyo dengan batas Sulingi .......... 31

Tabel 4.4 Nilai koefisien Thiessen DAS Tirtomoyo dengan batas waduk ........... 31

Tabel 4.5 Data suhu udara (0C) Stasiun Pengamat klimatologi Ngancar ............. 33

Tabel 4.6 Data kecepatan angin (m/dt) Stasiun Pengamat klimatologi

Ngancar ................................................................................................. 33

Tabel 4.7 Lama penyinaran matahari standar 8 jam Stasiun Pengamat

klimatologi Ngancar ............................................................................. 34

Tabel 4.8 Data kelembaban relative (%) Stasiun Pengamat klimatologi

Ngancar ................................................................................................. 34

Tabel 4.9 Batas Nilai Parameter Metode Mock .................................................... 36

Tabel 4.10 Debit bulanan Terukur (Qlapangan) ................................................... 37

Tabel 4.11 Asumsi kondisi awal Parameter DAS Tirtomoyo ............................... 37

Tabel 4.12 Hasil nilai parameter setelah Pengkalibrasian .................................... 39

Tabel 4.13 Debit rata-rata bulanan metode Mock dengan batas luas area

hujan Sta.pencatat debit Sulingi ........................................................... 39

Tabel 4.14 Debit rata-rata Bulanan Mock untuk data hujan 1 bulanan dari

tahun 2002-2011 ................................................................................... 47

Tabel 4.15 Debit rata-rata Bulanan Mock untuk data hujan 15 harian dari

tahun 2002-2011 ................................................................................... 47


commit to user

xii


tahun 2002-2011 setelah Pengkalibrasian ............................................ 48


tahun 2002-2011 setelah dikalibrasi ..................................................... 48

Tabel 4.18 Hasil nilai parameter setelah Pengkalibrasian .................................... 49

Tabel 4.19 Rekab hasil perhitungan debit Mock .................................................. 50

Tabel 4.20 Rekapitulasi nilai debit mock berdasarkan nilai R terhadap

mock buanan ........................................................................................ 56


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

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

Gambar 3.1 Peta DAS Tirtomoyo ......................................................................... 21

Gambar 3.2 PetaLokasi Penelitian ........................................................................ 22

Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 26

Gambar 4.1. Kurva massa ganda stasun hujan Baturetno (No.115),

Jatiroto (No.130c), dan Tirtomoyo (No.131) ..................................... 29

Gambar 4.2 Nilai Poligon Thiessen DAS Sulingi ................................................. 30

Gambar 4.3 Nilai Poligon Thiessen DAS Tirtomoyo ........................................... 30

Gambar 4.4 Grafik perbandingan debit rerata terukur lapangan dengan

debit bulanan Mock ............................................................................ 41

Gambar 4.5 Grafik perbandingn antara debit rata-rata Mock bulanan

dengan debit rata-rata Mock 15, 10, 5 harian ..................................... 62


commit to user

xiv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

1A = Bagian daerah yang mewakili setiap titik pengamatan

% = Persen

= Kemiringan tangen dari lengkung tekanan uap jenuh udara pada suhu

udara rata-rata (mmHg/oC)

S = Perubahan kandungan air tanah,

Vn = Perubahan volume aliran air tanah

a,b = Konstanta yang tergantung letak suatu tempat di atas bumi dimana untuk

daerah tropis dan subtropis dapat diambil nilai a= 0,28 dan b=0,48,

ea = Tekanan uap jenuh pada suhu udara rata-rata (mmHg),

Ea = Parameter dari aliran uap dalam mm/hr

ed = Tekanan jenuh uap air diudara dalam mmHg = ea x h,

Et = Evapotranspirasi terbatas,

Eto = Evapotranspirasi potensial,

h = Kelembaban relatif (%).

k = 0

1q

q = Faktor resesi aliran air tanah,

mL = Prosentase lahan yang tidak tertutup vegetasi ditaksir dari peta tata guna

lahan

n = Lamanya kecerahan sinar matahari yang tidak terhalang awan dalam satu

Nn =Prosentase penyinaran matahari yang dimungkinkan secara maksimum

P = Curah hujan,

R = Koefisien korelasi

qo = Aliran air tanah pada awal bulan ke (n-1).

qt = Aliran air tanah pada waktu t (bulan ke t),

r = Koefisien pemantulan,

R = Curah Hujan Daerah

RA = Nilai angka untuk radiasi maksimal (cal/cm2/hr),

RB = Radiasi yang dipantulkan kembali (cal/cam2/hr).

RI = Radiasi gelombang pendek netto (cal/cm2/hr),


commit to user

xv

1R = Curah hujan di setiap titik pengamatan

Ta = Suhu udara dalam kelvin = 273 + toC,

Ta4 = Radiasi benda hitam stefen-boltzom = 118,0 x 10-9 Ta,

U2 = Kecepatan angin rata-rata pada ketinggian 2 meter di atas permukaan tanah (m/dt).

Vn = Volume air tanah bulan ke n,

Vn-1 = Volume air tanah bulan ke n-1.

x = Jumlah hari hujan dalam sebulan,

= Koefisien psychrometer = 0,49 (t dalam oC dan e dalam mmHg)

X = Debit terhitung (m3/s)

Y = Debit terukur (m3/s)


commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Gambar Lokasi

Lampiran B Data

Lampiran C Perhitungan

Lampiran D Surat-surat administrasi

Documents

ANALISIS KEANDALAN METODE MOCK DENGAN DATA …eprints.uns.ac.id/16244/1/343411501201401586.pdf · dari penelitian diatas perhitungan debit andalan metode Mock untuk irigasi dapat