15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user PREDIKSI KEKERINGAN DENGAN METODE STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH ALIRAN SUNGAI WURYANTORO KABUPATEN WONOGIRI Drought Prediction with Standardized Precipitation Index (SPI) in Wuryantoro Watershed District Wonogiri SKRIPSI Disusun sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun oleh : RIYAN ARDIPUTRO I 1113073 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

  • Upload
    lengoc

  • View
    222

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

PREDIKSI KEKERINGAN DENGAN METODE

STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA

DAERAH ALIRAN SUNGAI WURYANTORO

KABUPATEN WONOGIRI

Drought Prediction with Standardized Precipitation Index (SPI) in Wuryantoro

Watershed District Wonogiri

SKRIPSI

Disusun sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun oleh :

RIYAN ARDIPUTRO

I 1113073

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

Page 2: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

PENGESAHAN SKRIPSI

PREDIKSI KEKERINGAN DENGAN METODE

STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA

DAERAH ALIRAN SUNGAI WURYANTORO KABUPATEN

WONOGIRI

DROUGHT PREDICTION WITH STANDRDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) IN

WURYANTORO WATERSHEED DISTRICT WONOGIRI

Disusun Oleh

RIYAN ARDIPUTRO

I1113073

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Hari : Kamis

Tanggal : 21 Januari 2016

Tim Penguji

Nama/NIP Tanda Tangan

1. Dr Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT

19630120 198803 2 002 ................................

2. Setiono, ST, MSc.

19720224 199702 1 001 ................................

3. Ir. Suyanto, MM.

19520317 198503 1 001 ................................

4. Ir. Solichin, MT.

19600110 198803 1 002 ................................

Disahkan,

Tanggal : ………………………..

Kepala Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Wibowo, ST, DEA

NIP. 196810071995021001

Page 3: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

HALAMAN PERSETUJUAN

PREDIKSI KEKERINGAN DENGAN METODE

STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA

DAERAH ALIRAN SUNGAI WURYANTORO KABUPATEN

WONOGIRI

(Drought Prediction with Standardized Precipitation Index SPI in Wuryantoro

Watershed District Wonogiri)

Disusun Oleh :

RIYAN ARDIPUTRO

NIM I 1113073

SKRIPSI

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program

Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT. Setiono, ST, M.Sc.

NIP. 19630120 198803 2 002 NIP. 19720224 199702 1 001

Page 4: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Puji Syukur atas rahmat, hidayah, dan pertolongan Allah SWT, sehingga

penyusun dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul “Prediksi

Kekeringan dengan Metode Standardized Precipitation Index (SPI) pada Daerah

Aliran Sungai Wuryantor Kabupaten Wonogiri” guna memenuhi syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik Dari Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Penyusun mendapat bantuan dari segala pihak dalam proses penyusunan skripsi

ini sehingga berbagai kendala dapat diatasi. Oleh karena itu penyusun ingin

memberikan penghargaan dan mengucapkan terima kasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,

2. Bapak Wibowo, S.T, DEA. Ketua Progran Studi Teknik Sipil, Universitas

Sebelas Maret Surakarta,

3. Ibu Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiyani, MT., selaku Dosen Pembimbing I,

4. Bapak Setiono, ST, MSc., selaku Dosen Pembimbing II,

5. Fajar Sri Handayani, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik,

6. Dosen Pengajar, staf pengajaran, staf perpustakaan, staf laboratorium, dan

karyawan di lingkungan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret,

7. Ibu, Ayah, Adik-adik, dan keluarga di rumah.

8. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Non Reguler Angkatan 2013, dan semua

pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung yang tidak

bisa disebutkan satu persatu.

Penyusun menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran

yang konstruktif penyusun harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini dan semoga

skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.

Surakarta, Januari 2016

Penyusun

Page 5: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

iv

MOTTO

Hai orang-orang yang beriman, mintalah pertolongan (kepada Allah) dengan Sabar

dan Shalat. Sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar. (Q.S. Al-

Baqarah: 153).

Menggapai mimpi diperlukan usaha, doa dan kepercayaan.

Karena tidak ada usaha dan doa yang tidak membuahkan hasil apabila kita

percaya.

“Harga kebaikan manusia adalah diukur menurut apa yang telah dilaksanakan /

diperbuatnya.”

( Ali Bin Abi Thalib )

Tugas kita bukanlah untuk berhasil. Tugas kita adalah untuk mencoba,

karena didalam mencoba itulah kita menemukan dan belajar membangun

kesempatan untuk berhasil

Pemenang menganganggap kegagalan itu hal yang biasa, karena orang

yang tidak pernah gagal berarati dia tidak melakukan hal apa-apa

“Yang hebat didunia ini bukanlah tempat dimana kita berada

Melainkan arah yang kita tuju.”

(Oliver Wendell Holmes)

Page 6: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

v

PERSEMBAHAN

ALLAH SWT yang Maha kuasa dan Maha penyayang kepada seluruh umat-

Nya hingga akhir zaman, Maha pemberi pengetahuan serta Maha Pembolak-

balik kehidupan, yang selalu memberikan kekuatan, kelancaran serta

kemudahan dalam menyelesaikan Skripsi ini,

Sri Sugiharyati, Ibu yang telah membesarkanku dan mengajarkan arti

kehidupan yang sesungguhnya. Terima kasih telah mengajarkkan,

membimbing agar saya menjadi manusia yang lebih baik, serta usaha kerasnya

dalam hidup untuk melihat anak-anaknya tumbuh besar dan jadi orang besar

kelak,

Edi Sutrisno, Ayah yang telah menunjukkan segala kesalahan hidupnya untuk

terus saya jadikan cermin besar agar menjadi pria yang lebih baik.

Irsidela Karima, Adikku tersayang. Terima kasih atas doa dan dukungan yang

selalu mengalir deras dari kamu,

Keluarga di Banjarnegara dan Solo yang telah banyak mendukung,

mendoakan, serta membantu dalam segala hal. Terima kasih atas segalanya,

Dr. Ir. RR Rintis Hadiani, MT dan Setiono, ST, MSc. Terima kasih banyak

atas segala ilmu dan bimbingannya, terima kasih juga atas kesabarannya dalam

membimbing saya selama ini hingga saya bisa mendapatkan gelar Sarjana

Teknik.

Lativah Nurul V, terimakasih banyak atas segala do’a, support, dan motivasi

yang telah kamu berikan.

Hanif Satria Wardanu, Nuansah Fidiawan, Doddy Setyadi. Terima Kasih atas

segala canda, tawa, ilmu, dan segala mimpi yang sudah kita toreh bersama.

Sejauh apapun saya pergi, sejauh apapun saya bertualang pasti pada akhirnya

balik cerita ke kalian. Terima kasih telah menjadi sahabat dari semester 1

sampai semester terakhir. Semoga menjadi sahabat selamanya.

Page 7: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

vi

Tim Klan Air, Teman-teman satu perjuangan, satu visi dan misi, satu

kelompok skripsi yang terdiri dari, Sigit Nur Waskito, Julian Wahyu P., Hanif

Satria Wardanu, Virdya Nurlalily A., dan Nuansah Fidiawan yang telah

bersama-sama dalam suka maupun duka, penuh perjuangan dalam menyusun

skripsi ini.

Gembus Group, yang saya tidak bisa sebutkan satu per satu. Terimakasih

selama ini sudah menjadi teman-teman yang selalu saling support, saling

bantu, saling menguatkan, berjuang bersama dalam meraih cita-cita. Tetap

kompak dan solid. Sukses untuk kalian semua.

Rekan-rekan Teknik Sipil Non-Reg Angkatan 2013. Terima kasih sudah

menjadi keluarga baru bagi saya. Sukses untuk kalian semua.. See you on top

guys! We will be there TOGETHER!!

Terima kasih untuk semua pihak yang membantu dalam mengerjakan skripsi

hingga selesai.

Terima kasih Universitas Sebelas Maret dan Kota Surakarta untuk semua

keceriaan, kesedihan, perjuangan, pengalaman, dan kenangan.

Page 8: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

x

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii

MOTTO & PERSEMBAHAN ........................................................................... iv

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... ix

DAFTAR ISI ......................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xv

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvii

BAB 1 PENDAHULUAN

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

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

1.3. Batasan Masalah ............................................................................................ 3

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

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

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

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

2.2. Landasan Teori .............................................................................................. 8

2.2.1. Data .................................................................................................... 8

2.2.2. Curah Hujan ....................................................................................... 8

2.2.3. DAS (Daerah Aliran Sungai) ............................................................. 9

2.2.4. Analisis Konsistensi atau Uji Kepanggahan ...................................... 9

2.2.5. Hujan Wilayah ................................................................................. 11

Page 9: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

xi

2.2.6. Simulasi Perhitungan Hujan ............................................................ 11

2.2.6.1. Jaringan Syaraf Tiruan ........................................................ 12

2.2.6.2. Jaringan Syaraf Backpropagation ....................................... 16

2.2.7. Standardized Precipitation Index (SPI) ........................................... 17

2.2.8. Indeks Ketajaman Standardized Precipitation Index (SPI) ............. 19

2.2.9. Evapotranspirasi Potensial ............................................................... 19

2.2.10. Perhitungan Debit Simulasi Bulanan Metode Mock ....................... 20

2.2.11. Debit Andalan dan Debit Normal (Q80 dan Q50) ............................. 25

2.2.12. Perhitungan Ambang Batas (Threshold) ......................................... 25

2.2.13. Perhitungan Defisit dan Durasi Kering............................................ 26

2.2.14. Perhitungan Indeks Kekeringan Hidrologi (IKH) ........................... 26

2.2.15. Derajad Ketajaman Kekeringan berdasarkan IKH .......................... 26

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian ......................................................................................... 27

3.2. Metode Penelitian ........................................................................................ 28

3.3. Alat yang Digunakan ................................................................................... 29

3.4. Tahapan Penelitian....................................................................................... 29

3.4.1. Pengumpulan Data ........................................................................... 29

3.4.2. Perhitungan Hujan Wilayah Bulanan .............................................. 30

3.4.3. Perhitungan Indeks Kekeringan SPI Historis .................................30

3.4.4. Algoritma Pemodelan Backpropagation ......................................... 30

3.4.5. Perhitungan Indeks Kekeringan SPI Prediksi .................................. 31

3.4.6. Perhitungan Indeks Kekeringan Hidrologi (IKH) Prediksi ............. 31

3.5. Diagram Alir Penelitian ............................................................................... 32

3.6. Langkah-langkah Perhitungan Hujan Wilayah Bulanan ............................. 34

3.7. Algoritma Model Jaringan Syaraf Tiruan .................................................... 35

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data .............................................................................................................. 37

4.2. Uji Kepanggahan Data ................................................................................. 37

Page 10: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

xi

4.2.1. Uji Kepanngahan Metode RAPS .................................................... 37

4.2.2. Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda .............................. 39

4.3. Perhitungan Hujan Wilayah ......................................................................... 41

4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ......... 44

4.5. Analisis Prediksi Kekeringan Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan dengan

Metode Backpropagation............................................................................ 45

4.6. Validitas Data Simulasi ............................................................................... 52

4.7. Perhitungan Prediksi Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI ..................... 53

4.8. Evapotranspirasi Potensial ........................................................................... 56

4.9. Perhitungan Debit Simulasi Metode Mock.................................................. 58

4.9.1. Data Curah Hujan ........................................................................... 58

4.9.2. Evapotranspirasi Terbatas ............................................................... 59

4.9.3. Keseimbangan Air di Permukaan Tanah (Water Balance) ............. 59

4.9.4. Aliran dan Penyimpanan Air dalam Tanah ..................................... 60

4.9.5. Debit Simulasi ................................................................................. 61

4.9.6. Rekapitulasi Debit Simulasi Bulanan Metode Mock DAS

Wuryantoro Tahun 2015-208 ..................................................................... 63

4.10. Perhitungan Ambang Batas Q50 dan Q80 ..................................................... 63

4.11. Perhitungan Defisit dan Durasi Kekeringan ................................................ 66

4.12. Perhitungan Indeks Kekeringan Hidrologi (IKH) ....................................... 66

4.12.1. Perhitungan IKH 1 (Defisit Maksimal) Tahun 2015 ...................... 67

4.12.2. Perhitungan IKH 2 (Defisit Total) Tahun 2015 ............................... 68

4.13. Derajad Ketajaman Kekeringan Berdasarkan IKH...................................... 68

4.14. Verifikasi Prediksi Indeks Ketajaman Kekeringan SPI dengan Ketajaman

Berdasar IKH ............................................................................................... 69

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 73

5.2. Saran ............................................................................................................ 74

Page 11: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

xv

DARTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Gambar Poligon Thiessen DAS Wuryantoro ..................................... 11

Gambar 2.2. Arsitektur Layar Tunggal. .................................................................. 14

Gambar 2.3. Arsitektur Layar Jamak ...................................................................... 15

Gambar 3.1. Lokasi Penelitian ................................................................................ 27

Gambar 3.2. Peta DAS Wuryantoro ........................................................................ 28

Gambar 3.3. Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 33

Gambar 3.4. Diagram Alir Perhitungan Hujan Wilayah ......................................... 34

Gambar 3.5. Algoritma Pemodelan Jaringan Syaraf Tiruan (JST) ......................... 36

Gambar 4.1. Kurva Massa Ganda Sta Wuryantoro (114b) ..................................... 40

Gambar 4.2. Poligon Thiessen DAS Wuryantoro Dengan Tiga Stasiun Hujan ...... 42

Gambar 4.3. Artificial Neural Network untuk Prediksi Curah Hujan ..................... 48

Gambar 4.4. Neural Network Training (nntraintool) .............................................. 48

Gambar 4.5. Grafik Hasil Simulasi Curah Hujan Bulanan Tahun 2015-2018 pada

DAS Wuryantoro ................................................................................ 49

Gambar 4.6. Grafik Hasil Prediksi Curah Hujan Bulanan Tahun 2015-2018 pada

DAS Wuryantoro ................................................................................ 50

Gambar 4.7. Grafik Hasil Training Curah Hujan Bulanan Tahun 2015-2018 pada

DAS Wuryantoro ................................................................................ 51

Gambar 4.8. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial menggunakan Program

CROPWAT 8.0................................................................................... 57

Gambar 4.9. Grafik Ambang Batas Tahun 2015 ..................................................... 65

Page 12: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

xiii

DARTAR TABEL

Tabel 2.1. Novelty Penelitian Mengenai Indeks Kekeringan dan Prediksi ................ 5

Tabel 2.2. Nilai Kritik Q dan R . ................................................................................ 9

Tabel 2.3. Kriteria Ketajaman Kekeringan Berdasar Nilai SPI. .............................. 19

Tabel 4.1. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta Wuryantoro (114b) ...................... 38

Tabel 4.2. Hasil Uji Kepanggahan Metode RAPS ................................................... 39

Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda Sta Wuryantoro (114b). 40

Tabel 4.4. Data Hujan Bulanan Tahun 2003 untuk Sta Manyaran (114 a),

Wuryantoro (114b), dan Kedunguling (114f) ......................................... 41

Tabel 4.5. Data Hujan Bulanan Wilayah pada Bulan Januari Tahun 2003-2014 .... 43

Tabel 4.6. Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman Kekeringan berdasar SPI pada

tahun 2003 ............................................................................................... 45

Tabel 4.7. Data Curah Hujan Bulanan DAS Wuryantoro Tahun 2003-2014 ........... 47

Tabel 4.8. Curah Hujan Bulanan Hasil Simulasi DAS Wuryantoro Tahun 2015-

2018 ......................................................................................................... 53

Tabel 4.9. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman Kekeringan

berdasar Metode SPI Tahun 2015 ........................................................... 54

Tabel 4.10. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman Kekeringan

berdasar Metode SPI Tahun 2016 ........................................................... 55

Tabel 4.11. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman Kekeringan

berdasar Metode SPI Tahun 2017 ........................................................... 55

Tabel 4.12. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman Kekeringan

berdasar Metode SPI Tahun 2018 ........................................................... 56

Tabel 4.13. Data Klimatologi Rerata Selama 10 tahun Terakhir ............................... 56

Tabel 4.14. Rekapitulasi Konfersi Satuan untuk Evapotrasnpirasi Potensial ............ 56

Tabel 4.15. Perhitungan Debit Simulasi dengan Metode Mock Tahun 2015 ............ 62

Tabel 4.16. Rekapitulasi Debit Simulasi Bulanan Metode Mock DAS Wuryantoro

Tahun 2015-2018 .................................................................................... 63

Page 13: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

xiv

Tabel 4.17. Perhitungan Ambang Batas Q50 dan Debit Andalan Tahun 2015 ......... 65

Tabel 4.18. Defisit dan Surplus Bulanan Tahun 2015 ............................................. 66

Tabel 4.19. Defisit dan Durasi Defisit Bulanan Tahun 2015 ................................... 67

Tabel 4.20. Rekapitulasi IKH 1 dan IKH 2 Tahun 2015-2018 ................................ 68

Tabel 4.21. Derajad Ketajaman Kekeringan berdasar IKH Tahun 2015 ................. 69

Tabel 4.22. Verifikasi SPI dengan IKH ................................................................... 72

Page 14: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

vii

ABSTRAK

Riyan Ardiputro, Rr. Rintis Hadiani, Setiono, 2016. Prediksi Kekeringan

dengan Metode Standardized Precipitation Index (SPI) pada Daerah Aliran

Sungai Wuryantoro Kabupaten Wonogiri. Skripsi. Program Studi Teknik Sipil.

Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Perubahan cuaca dan iklim yang tidak menentu yang diakibatkan oleh pemanasan

global dapat menimbulkan berbagai dampak negatif. Seperti durasi antara musim

penghujan dan musim kemarau tidak seimbang dan musim kemarau yang

berkepanjangan. DAS Wuryantoro yang terletak di Kabupaten Wonogiri Jawa

Tengah mempunyai kondisi geografis berupa tanah kapur. Jenis tanah ini sulit

untuk meresapkan air ke dalam tanah. Kondisi ini menjadikan wilayah Wonogiri

rawan akan bencana kekeringan ketika musim kemarau tiba. Tujuan dari

penelitian ini adalah (1) Mengetahui indeks kekeringan dan indeks ketajaman

kekeringan metode Standardized Precipitation Index (SPI) di DAS Wuryantoro

dan (2) Mengetahui prediksi kekeringan berdasarkan Metode Standardized

Precipitation Index (SPI) jika diverifikasi dengan Indeks Kekeringan Hidrologi

(IKH) berdasar debit pada tahun 2015-2018 di DAS Wuryantoro.

Tahapan penelitian dilaksanakan dengan mempersiapkan data curah hujan pada

tahun 2003 – 2014, data klimatologi dan peta topografi. Perhitungan hujan

wilayah menggunakan Metode Poligon Thieseen. Untuk hujan simulasi

menggunakan metode Jaringan Syaraf Tiruan (JST) Backpropgation dengan

Matlab. Indeks kekeringan dan indeks ketajaman kekeringan menggunakan

Metode Standardized Precipitation Index (SPI). Hasil hujan simulasi digunakan

untuk menghitung prediksi indeks kekeringan dan indeks ketajaman kekeringan

Metode SPI. Dari hasil prediksi curah hujan juga digunakan untuk menghitung

Indeks Kekeringan Hidrologi (IKH) berdasar debit Metode Mock. Derajad

ketajaman kekeringan berdasar debit dijadikan sebagai verifikasi dengan hasil

kriteria kekeringan SPI.

Hasil dari analisis ini diperoleh bahwa indeks kekeringan dan indeks ketajaman

kekeringan pada tahun 2003-2010 mengalami kondisi normal dan tahun 2011-

2014 mengalami kondisi kering terutama pada bulan Juli sampai Oktober dengan

indeks kekeringan -1,0131 sampai -1,2487. Prediksi kekeringan pada tahun 2015

sampai tahun 2018 mengalami kondisi Sangat Kering di bulan Juli-September

dengan indeks kekeringan rata-rata -1,7907 sampai -1,8056, sementara kondisi

kering terjadi pada bulan Juli dengan indeks kekeringan rata-rata -1,1265 sampai -

1,1584. Selebihnya bulan-bulan lainnya selama empat tahun tersebut mengalami

kondisi normal. Dari hasil analisis dan prediksi antara Metode SPI dan IKH, hasil

perhitungan kekeringan metode SPI hampir sama dengan derajad ketajaman

kekeringan IKH berdasar debit yaitu pada pertengahan tahun selama 4 tahun

mengalami kondisi Kering dan Sangat Kering. Selebihnya bulan-bulan lain

mengalami kondsi normal dan basah.

Kata Kunci: Indeks Kekeringan Hidrologi (IKH), Indeks Kekeringan, Indeks

Ketajaman Kekeringan, Jaringan Syaraf Tiruan, Pediksi,

Standardized Precipitation Index (SPI).

Page 15: STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) PADA DAERAH … · Perhitungan Hujan Wilayah ..... 41. 4.4. Perhitungan Indeks Kekeringan dan Indeks Ketajaman SPI Historis ..... 44 . 4.5

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

commit to user

viii

ABSTRACT

Riyan Ardiputro, Rr. Rintis Hadiani, Setiono, 2016. Drought Prediction with

Standardized Precipitation Index (SPI) Method in Wuryantoro Watershed

District Wonogiri. Thesis. Department of Civil Engineering. Faculty of

Engineering. Sebelas Maret University. Surakarta.

Uncertaints climate change is caused by global warming can cause various

negative impacts. Such as duration between the rainy season and dry season

unbalanced and long dry season. Wuryantoro Watershed is located in Wonogiri,

Central Java has the geographical conditions in the form limestone soil. That soil

is difficult to infiltrate water into the ground. This condition is making Wonogiri

at risk of droughtness when dry season. The purposes of this researchs are (1) to

know the drought index and sharpness of the drought index based on

Standardized Precipitation Index (SPI) Method in Wuryantoro’s Watershed

Wonogiri Regency and (2) to know the drought prediction based on Standardized

Precipitation Index (SPI) Method if is verificated with classifications sharpnes

drought IKH based on discharge in 2015-2018.

Stages of the research are carried out by preparing the rainfall data in 2003 –

2014, data climatology in 2003-2014 and topographic maps. Calculate rainfall

area using Thiessen Polygon method. For rainfall simulation using Artificial

Neural Network (ANN) Backpropagation with Matlab software. The results of

rainfall simulation used to calculate prediction index drought and index sharpness

drought SPI method. The results of a prediction rainfall also used to calculate the

Hydrology Drought Index (HDI) based discharge a method of a Mock.

Classifications sharpnes drought based on discharge be used as the verification to

drought index based on SPI.

The result of analysis obtained that the drought index and sharpness drought index

in 2003 to 2010 experienced normal condition, in 2011 to 2014 experience dry

condition in July to October with average drought index -1,0131 to -1,2487. The

drought prediction in 2015 to 2018 experienced very dry condition in Juli to

September with average drought index -1,7907 to -1,8056. Meanwhile dry

condition happened in July with average drought index -1,1265 to -1,1584. The

other months for four the year the experience normal condition. From the results

of the analysis and by prediction between SPI method and HDI method, the

calculation on HDI almost the same the results the drought method SPI, In the

middle of all four years the experience dry and very dry condition. The other

months for four the year the experience normal condition and wet condition.

Keywords : Hydrology Drought Index (HDI), Drought Index, Shrapness Drought

Index, Artificial Neural Networks (ANN), Prediction, Standardized

Precipitation Index (SPI).