1

KAJIAN CURAH HUJAN DAN DEBIT BANJIR RANCANGAN

UNTUK PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR

( Studi Kasus di Daerah Aliran Sungai (DAS) Bedadung

Kabupaten Jember )

STUDY OF RAINFALL AND FLOOD DISCHARGE MODEL

FOR MANAGEMENT OF WATER RESOURCES

(Case Studies in Bedadung Watershed Jember)

Oleh

Noor Salim *)

*) Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jember

ABSTRAK

Kabupaten Jember yang wilayahnya terdapat sungai yang mengalir di tengah

kota yang berpotensi sebagai sumber kebutuhan air bagi kehidupan sehari – hari

warganya, dan namun juga beresiko terjadinya banjir. Dalam perencanaan

bangunan air diperlukan masukan berupa perkiraan besarnya debit banjir.

Besarnya debit banjir dipengaruhi oleh keadaan topografi, tata guna lahan dan

curah hujan. Berkaitan hal tersebut diatas maka perlu dilakukan kajian curah

hujan rancangan dan debit banjir rancangan pada daerah aliran sungai (DAS)

Bedadung Jember. Dari hasil kajian diperoleh curah hujan rancangan dengan

periode 10 tahunan adalah 102.329 mm, periode 20 tahunan adalah 118.304

mm, periode 50 tahunan adalah 118.85 mm, periode 100 tahunan adalah

124.451 mm, periode 200 tahunan adalah 130.617 mm. Curah hujan netto

dengan periode 10 tahunan adalah 71.6393 mm, periode 20 tahunan adalah

82.8128 mm, periode 50 tahunan adalah 83.195 mm, periode 100 tahunan

adalah 87.1157 mm, periode 200 tahunan adalah 91.4319 mm. Berdasarkan

kajian debit banjir, diperoleh debit banjir rancangan maximum dengan periode

10 tahunan adalah 1233.018939 m3/dt, periode 20 tahunan adalah 1423.785496

m3/dt, periode 50 tahunan adalah 1430.307788 m

3/dt, periode 100 tahunan

adalah 1497.223889 m3/dt, periode 200 tahunan adalah 1570.830921 m

3/dt. Dari

hasil tersebut maka dapat dibuat sebagai dasar dalam perencanaan bendung,

sistim drainase dan pengelolaan sistim operasi (OP) irigasi

Kata Kunci : DAS, Curah hujan, Debit banjir

ABSTRACT

District of Jember has a current of river that potentially as a water resources for

daily life. On the other side, it is potentially causes flood. For the planning of

water building, its need an input data of its flood discharge. The flood discharge

2

influenced by topography, land use and rainfall. For those purpose, it need to

conduct the study of rainfall and flood discharge model in Bedadung Watershed.

Result of this study shows that the rainfall for 10 years periode is 102,329 mm,

for 20 years periode is 118,304 mm, for 50 years periode is 83,195 mm, for 100

years periode is 87,1157 mm, for 200 years periode is 93,4319 mm. The study of

flood discharge model shows that the maximum flood discharge model for 10

years periode is 1233.018939 m3/s, for 20 years periode is 1432.785496 m

3/s, for

50 years periode is 1430.307788 m3/s, for 100 years periode is 1497.223889 m

3/s,

for 200 years periode is 1570.830921 m3/s. This result can be set as a base on

planning the dam, drainage system, and management of operating system of

irrigation.

Keyword : Watershed, rainfall, flood discharge

PENDAHULUAN

Air merupakan kebutuhan yang sangat mendasar bagi kehidupan manusia.

Semakin tinggi tingkat peradapan sosial ekonomi dan budaya masyarakat, maka

akan semakin tinggi pula tuntutan akan ketersediaan air, baik dari segi mutu

maupun jumlahnya. Namun dalam jumlah yang besar melebihi tingkat kebutuhan

atas jumlah normal dapat menimbulkan masalah yaitu terjadinya banjir. Dan hal

tersebut bisa merusak tanaman yang berpengaruh pada produksi pertanian, serta

menggangu secara langsung kehidupan masyarakat pedesaan maupun perkotaan.

Hal tersebut juga terjadi di Kabupaten Jember yang wilayahnya terdapat sungai

yang mengalir di tengah kota yang berpotensi sebagai sumber kebutuhan air bagi

kehidupan sehari – hari warganya, dan namun juga beresiko terjadinya banjir.

Potensi sumber daya air tersebut perlu dilakukan pengelolaan atau

pemanfaatan sumber daya air dan juga pengendalian banjir, dan untuk itu

diperlukan bangunan air yang memadai. Dalam perencanaan bangunan air

diperlukan bahan masukan berupa perkiraan besarnya debit banjir. Dan besarnya

debit banjir sangat dipengaruhi oleh curah hujan. Estimasi curah hujan tersebut

seharusnya diperhitungkan secara akurat dan tepat sehingga dapat menghasilkan

perkiraan curah hujan yang sesuai dengan perencanaan. Dalam perencanaan

bangunan air, analisa hidrologi merupakan bagian penting guna memperkirakan

besarnya curah hujan yang mungkin terjadi dan debit banjir. Untuk hal terbut

diatas maka dalam studi ini akan diperhitungkan perkiraan curah hujan dan debit

banjir pada daerah aliran sungai (DAS) Bedadung Jember

TINJAUAN PUSTAKA

Uji Konsistensi Data

Kurva Massa Ganda ( Double mass curve )

Jika terdapat data curah hujan tahunan dengan jangka waktu pengamatan

yang panjang, maka kurva masa ganda itu dapat digunakan untuk memperbaiki

kesalahan pengamatan yang terjadi yang disebabkan oleh perubahan posisi atau

3

cara pemasangan yang tidak baik dari alat ukur curah hujan. Kesalahan –

kesalahan pengamatan tidak dapat ditentukan dari setiap data pengamatan. Data

curah hujan tahunan jangka waktu yang panjang alat yang bersangkutan itu harus

dibandingkan dengan data curah hujan rata – rata sekelompok alat – alat ukur

dalam periode yang sama. Untuk itu harus dipilih sekurang – kurangnya 10 buah

alat di sekitarnya yang mempunyai kondisi topografi yang sama. ( Suyono

sosrodarsono,1999: 52 )

Analisa Curah Hujan

Curah Hujan Rerata Harian Maksimum

Curah hujan yang diperlukan untuk suatu rancangan pemanfaatan air dan

rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata diseluruh daerah yang

bersangkutan, bukan curah hujan disuatu titik tertentu. Curah hujan ini disebut

curah hujan wilayah atau daerah yang dinyatakan dalam mm.

Perhitungan curah hujan rerata harian maksimum ini bisa digunakan

metode rata-rata aljabar, cara Thiessen, cara garis Isohiet, cara garis potongan

antara (intersection line method), cara dalam – elevasi (Depht – elevation

method), cara elevasi daerah rata – rata (Mean areal elevation method). Dalam

studi ini akan dipakai metode Poligon Thiessen, karena metode ini memberikan

bobot tertentu untuk setiap stasiun hujan dengan pengertian bahwa setiap stasiun

hujan dianggap mewakili hujan disuatu daerah dengan luas tertentu dan luas

tersebut merupakan faktor koreksi bagi hujan di stasiun yang bersangkutan ( Sri

Harto, 1993 : 55). Adapun cara perhitungan tersebut yang dipakai dan cocok

untuk kondisi di DAS Bedadung Jember adalah cara Thiessen berikut ini. Jika

titik pengamatan di dalam daerah itu tidak tersebar merata, maka cara

perhitungan curah hujan rata – rata itu dilakukan dengan memperhitungkan

daerah pengaruh tiap titik pengamatan.

Curah hujan daerah itu dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

A

ARARARARR

nn....... 332211

dengan :

R = Hujan rata – rata DAS (mm)

R1,R2,. . .Rn = Curah hujan pengamatan (mm)

A1,A2,. . .An = Luas daerah tiap pengamatan (km2)

A = Luas total DAS (km2)

Curah Hujan Rancangan

Curah hujan Rancangan adalah curah hujan terbesar tahunan dengan

peluang tertentu yang mungkin terjadi disuatu daerah.

4

Metode yang digunakan untuk menganalisa curah hujan rancangan

antara lain : Metode E. J Gumbel, Metode Normal, Metode Log Normal, dan

Metode Log Person Tipe III.

Untuk DAS Bedadung Jember lebih cocok menggunakan metode log

person Tipe III yang mana dapat dipakai untuk semua macam sebaran data. Oleh

karena itu metode ini sering dipakai dalam menentukan curah hujan rancangan .

Secara garis besar prosedur dari distribusi Log Pearson Tipe III adalah sebagai

berikut : (Soemarto,CD,1995 : 152)

1. Mengubah data banjir tahunan sebanyak n buah X1, X2, X3, …menjadi log

X1, log X2, log X3, …log Xn.

2. Menghitung nilai standar deviasinya dengan rumus berikut :

LogX =n

LogXn

i

i1

Si =

1

1

2

n

LogXLogXin

i

3. Menghitung koefisien pencengan dengan rumus berikut :

3

3

1

21

loglog

Snn

XXin

Cs

n

i

4. Menghitung logaritma debit dengan waktu balik yang dikehendaki dengan

rumus berikut :

Log Q = Log X + G . Si

dengan :

S = Simpangan baku

LogXi = Logaritma curah hujan rancangan dengan kala ulang (mm)

LogX = Logaritma curah hujan rata-rata (mm)

G = Konstanta ( didapat dari tabel )

n = Jumlah data

Cs = Koefisien kepencengan

Uji Kesesuaian Distribusi Frekwensi Log Person Tipe III

Uji ini terlebih dahulu dilakukan plotting data pengamatan pada kertas

probabilitas Log Person Tipe III dan garis durasi yang sesuai.

Ploting dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :

5

a. Data curah hujan maksimum harian rata – rata tiap tahun di susun dari kecil

ke besar.

b. Hitung probabilitasnya dengan menggunakan rumus Weibull : ( Subarkah,

1980 : 120 )

%)100()1(

n

mP

dengan :

P = Probabilitas (%)

m = Nomor urut data dari seri yang telah diurutkan

n = banyaknya data / banyaknya pengamatan

Ploting data hujan (Xi) dengan probabilitas (P)

Dalam kajian perencanaan ini nantinya menggunakan dua macam uji

distribusi yaitu : Uji Chi-Square dan uji Smirnov-Kolmogrof ( Sri Harto,

1993 : 178)

1). Uji Chi-Square ( X2-test )

Uji Chi-Square ini digunakan untuk menguji simpangan secara vertikal,

dan untuk menguji apakah distribusi pengamatan dapat disamai dengan baik oleh

distribusi teoritis, yang ditentukan dengan rumus ( Sri Harto, 1993 : 178 ) :

i

iik

i h

hujiX

1

2

dengan :

δi = Frekwensi observasi ke-i

hi = Frekwensi teoritis ke-i

Agar distribusi frekwensi yang dipilih dapat diterima, maka harga X2 uji < X

2cr.

Harga 2

crX dapat diperoleh dengan menentukan taraf signifikasi α dengan derajat

kebebasannya ( level of significant ).

2). Uji Smirnov – Kolmogorov

Dari grafik pengeplotan data curah hujan pada kertas probabilitas didapat

perbedaan yang maksimum antara distribusi teoritis dan empiris yang disebut

dengan Δ max. Dalam bentuk persamaan dapat ditulis ( Sri Harto, 1993 : 178 ) :

Δ max = )()( ET PP

dengan :

Δ max = selisih antara probabilitas teoritis dengan probabilitas empiris

Δ cr = simpangan kritis

P(T) = peluang teoritis

P(E) = peluang empiris

6

Apabila Δmax < Δcr berarti distribusi frekwensi tersebut dapat diterapkan untuk

semua data yang ada.

Koefisien Pengaliran

Koefisien pengaliran merupakan suatu perbandingan antara jumlah

limpasan dan jumlah curah hujan pada suatu kondisi daerah tertentu. Harga

koefisien pengaliran berbeda – beda disebabkan topografi dan tata guna lahan

daerah aliran sungai. Besarnya koefisien pengaliran dapat dilihat pada Tabel 1

Tabel 1. Koefisien Pengaliran.

Kondisi daerah pengaliran dan sungai Harga dari C

Daerah pegunungan yang curam 0,75 - 0,9

Daerah pegunungan tersier 0,70 - 0,8

Tanah bergelombang dan hutan 0,50 -0,75

Tanah dataran yang ditanami 0,45 - 0,60

Persawahan yang diairi 0,70 - 0,80

Sungai didaerahn pegunungan 0,75 - 0,85

Sungai kecil di dataran 0,45 - 0,75

Sungai besar yang lebih dari setengah

daerah pengalirannya terdiri dari dataran 0,50 - 0,75

Sumber : Sosrodarsono, 1980 : 145

Analisis Distribusi Hujan Jam – jaman

Untuk menghitung hidrograf banjir rancangan dengan cara hidrograf

satuan, perlu diketahui dulu sebaran hujan jam – jaman dengan suatu interval

tertentu. Prosentasi distribusi hujan yang terjadi dihitung dengan rumus Dr.

Mononobe (Sosrodarsono, 1976 : 146) :

a. Perhitungan rata – rata hujan sampai jam ke – T

3

2

24

T

t

t

RRt

b. Perhitungan curah hujan pada jam ke – T

1.1. ttT RtRtR

dengan :

Rt = rata – rata hujan dari awal sampai jam ke – T (mm/jam)

T = waktu mulai hujan hingga ke – T (jam)

R24= curah hujan efektif dalam 24 jam (mm)

T = waktu konsentrasi hujan (jam)

RT = curah hujan pada jam ke – T (mm)

7

Debit Banjir Rancangan

Debit banjir rancangan adalah debit maksimum yang mungkin terjadi

pada suatu daerah dengan peluang kejadian tertentu. Untuk menaksir banjir

rancangan digunakan cara hidrograf satuan yang didasarkan oleh parameter dan

karakteristik daerah pengalirannya. Teori hidrograf satuan merupakan suatu cara

perhitungan yang relatif sederhana dan cukup teliti.

Beberapa metode perhitungan hidrograf satuan sintetik diantaranya :

Metode Nakayasu . Nakayasu dari Jepang, telah menyelidiki hidrograf satuan

pada beberapa sungai di Jepang. Ia membuat rumus hidrograf satuan sintetik dari

hasil penyelidikannya. Rumus yang dihasilkannya adalah sebagai berikut :

Qp = )3.0(6.3 3.0TTp

CxAxRo

dengan :

Qp = debit puncak banjir ( m3/dt )

0R = hujan satuan ( mm )

Tp = tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak banjir (jam)

T0.3 = waktu yang diperlukan oleh penurunan debit, dari debit puncak

sampai menjadi 30 % dari debit puncak.

Persamaan lengkung naik hidrograf adalah sebagai berikut :

Qa = Qp

4.2

pT

t

dengan :

Qa = lmpasan sebelum mencapai debit puncak ( m3/dt )

t = waktu ( Jam )

Bagian lengkung turun ( decreasing limb )

Gambar 1 Grafik Lengkung Naik dan Lengkung Turun Pada Metode Nakayasu

8

Sedangkan persamaan lengkung turun hidrograf adalah sebagai berikut :

Qd > 0.3 Qp : Qd = Qp . 0,3 3.0T

Ti p

……………………….( 2 – 22 )

0,3 Qp > Qd > 0.3 Qp : Qd = Qp . 0,3 3.05.1

5.0 3.0

T

TTt

…………………...( 2 – 23 )

0,32 Qp > Qd : Qd = Qp . 0,3 3.02

3.05.1

T

TTt p

…………………..( 2 – 24 )

Tenggang waktu Tp= tg + 0,8 tr…………………..( 2 – 25 )

Untuk

L < 15 Km tg = 0,21 L0.7

……...........( 2 – 26 )

L > 15 Km tg = 0,4 + 0,058 L...........( 2 – 27 )

dengan :

L = Panjang alur Sungai ( km )

tg = Waktu konsentrasi ( jam )

tr = 0,5 tg sampai tg

T0,3 = . tg……………………..( 2 – 28 )

Besarnya nilai untuk :

- Daerah pengaliran biasa = 2

- Bagian naik hidrograf yang lambat dan bagian menurun yang cepat = 1,5

- Bagian naik hidrograf yang cepat dan bagian menurun yang lambat = 3

METODOLOGI PENELITIAN

Skema operasional penelitian yang dilakukan untuk menganalisa curah

hujan di DAS Bedadung disajikan dalam bagan berikut ini.

Analisa Hidrologi berupa :

1. Curah Hujan Rerata Harian Maksimum 2. Distribusi Hujan Jam – jaman 3. Menghitung Hujan Netto Jam – jaman 4. Debit Banjir Rancangan

Analisa Curah Hujan DAS Bedadung Studi Pustaka

Data Sekunder

1. Debit Hasil Pengukuran 2. Curah Hujan Harian

Kompilasi Data

Start

9

Gambar 2. Kerangka Operasional Penelitian

Lokasi Penelitian

Data sekunder berupa data hidrologi yang diperlukan yang berada dalam

lokasi penelitian, yang diambil dari Dinas Pengairan Kabupaten Jember dan

Dinas Pengairan Propinsi Jawa Timur. Dara tersebut meliputi data curah hujan

dan data lain yang diperlukan di DAS Bedadung dengan rincian sebagai berikut.

Pengumpulan dan Analisis Data

Pengumpulan data sekunder berupa data curah hujan yang meliputi data curah

hujan maksimum tahunan. Kemudian selanjutnya Uji Konsistensi Data. Ketelitian

hasil perhitungan curah hujan adalah sangat diperlukan, yang tergantung dari

konsistensi data itu sendiri.

Dari data – data diatas kemudian dilakukan analisis data diantaranya yaitu :

Curah Hujan Rerata Harian Maksimum, Distribusi Hujan Jam – jaman,

menghitung Hujan Netto Jam – jaman, dan menghitung Debit Banjir Rancangan.

HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN PENELITIAN

Uji Konsistensi Data

Data curah hujan yang ada diambil dari Stasiun Kottok, Wirolegi, Tegal

Batu II, Sembah dan Arjasa II. Data yang ada merupakan hasil pencatatan mulai

dari tahun 1980 sampai dengan tahun 2009

Pada uji konsistensi Stasiun Kottok maka stasiun sekitar yang

diperhitungkan adalah empat stasiun yang lainnya. Demikian seterusnya sampai

semua stasiun diuji konsistensinya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

10

Gambar 3. Lengkung Massa Ganda Stasiun Kottok

Dari hasil analisa tersebut, data curah hujan pada stasiun Kottok tidak ada yang

perlu diperbaiki sebab semua sudah baik, demikian juga untuk data curah hujan

pada stasiun Wirolegi, stasiun Tegal Batu II, stasiun Sembah, stasiun Arjasa II,

Curah Hujan Rerata Harian Maksimum

Dalam perhitungan curah hujan rerata harian maksimum digunakan

Metode Thiessen, karena metode ini sangat cocok digunakan untuk Daerah

Aliran Sungai Bedadung. Metode ini dilakukan dengan cara memberikan bobot

tertentu untuk setiap stasiun hujan dengan pengertian bahwa setiap stasiun hujan

dianggap mewakili hujan disuatu daerah dengan luas tertentu dan luas tersebut

merupakan faktor koreksi bagi hujan di stasiun yang bersangkutan. Besarnya

koefisien Thiessen DAS Bedadung ditunjukkan pada Tabel .2.

Tabel .2 Perhitungan Koefisien Thiessen

Sumber:Hasil Perhitungan

Stasiun Luas Koefisien

Kottok 59.375 14.07%

Wirolegi 81.25 19.26%

Tegal Batu II 100 23.70%

Sembah 87.5 20.74%

Arjasa 93.75 22.22%

11

Gluduk II

D.Makam

D.Gambuk

D.Sekar

D.Batu Remuk

Cemondong

Sbr.Petung

D.Arjasa

D.Suco

D.Tegalsatu

D.Sasi

D.Kembar

Gambar 4 Peta Stasiun Hujan di Daerah Aliran Sungai Bedadung

Curah Hujan Rancangan

Pada penelitian ini memakai cara Log Pearson Tipe III, karena cara ini

sesuai dengan berbagai macam koefisien kemencengan (skewness ) dan koefisien

kepuncakkan ( kurtosis ).

Hasil perhitungan cara Log Pearson Tipe III di DAS Bedadung adalah sebagai

berikut : nilai koefisien skewness ( Cs) = -0,041 dan nilai standar deviasinya ( Si )

= 0.080. Dari cara ini didapat hujan rancangan untuk kala ulang 20 tahun =

118,304 mm dan untuk kala ulang 100 tahun = 124,451 mm. Perhitungan curah

hujan rancangan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 7.

Tabel 3 Perhitungan Curah Hujan Rancangan

No Kala Ulang Cs P G Si Log Xt

CH

Rancangan

(mm)

1 10 Tahun -0.041 10% 1.287 0.080 2.010 102.329

2 20 Tahun -0.041 5% 2.080 0.080 2.073 118.304

3 50 Tahun -0.041 2% 2.106 0.080 2.075 118.850

4 100 Tahun -0.041 1% 2.356 0.080 2.095 124.451

5 200 Tahun -0.041 0.5% 2.614 0.080 2.116 130.617

Sumber : Hasil Perhitungan

5.5 Distribusi Hujan Jam - jaman

Pola pembagian hujan terpusat di daerah sekitar studi adalah 6 jam setiap

harinya (di Indonesia biasanya antara 4-7 jam). Dalam menghitung distribusi

hujan jam-jaman untuk DAS Bedadung didasarkan rumus Mononobe maka

prosentase distribusi dihitung sebagai berikut :

a. 3

2

24 /66/ TRRt

12

Untuk :

T = 1 jam, maka Rt = R24/6(6/1)2/3

= 0, 550 R24

T = 2 jam, maka Rt = R24/6(6/2)2/3

= 0, 347 R24

T = 3 jam, maka Rt = R24/6(6/3)2/3

= 0, 265 R24

T = 4 jam, maka Rt = R24/6(6/4)2/3

= 0, 218 R24

T = 5 jam, maka Rt = R24/6(6/5)2/3

= 0, 188 R24

T = 6 jam, maka Rt = R24/6(6/6)2/3

= 0, 167 R24

b. 1.1. ttT RtRtR

Untuk :

t = 1 jam, maka RT = 1.(0,550 R24) – (1 – 1).R1-1 = 0,550 R24 = 55,0 %

t = 2 jam, maka RT = 2.(0,347 R24) – (2 – 1).R1 = 0,144 R24 = 14,4 %

t = 3 jam, maka RT = 3.(0,265 R24) – (3 – 1).R2 = 0,101 R24 = 10,1 %

t = 4 jam, maka RT = 4.(0,218 R24) – (4 – 1).R3 = 0,077 R24 = 7,7 %

t = 5 jam, maka RT = 5.(0,188 R24) – (5 – 1).R4 = 0,068 R24 = 6,8 %

t = 6 jam, maka RT = 6.(0,167 R24) – (6 – 1).R5 = 0,062 R24 = 6,2 %

Tabel 4 Perhitungan distribusi hujan jam – jaman

Durasi

Hujan

(jam)

Rasio

(%)

Curah Hujan Jam – jaman

10 th 20 th 50 th 100 th 200 th

71.6303 82.8128 83.195 87.1157 91.4319

1 55,0 39.397 45.547 45.757 47.914 50.287

2 14,4 10.315 11.925 11.980 12.545 13.166

3 10,1 7.235 8.364 8.403 8.799 9.235

4 7,7 5.515 6.376 6.406 6.708 7.040

5 6,8 4.871 5.631 5.657 5.924 6.217

6 6,2 4.441 5.134 5.158 5.401 5.669

Sumber : Hasil Perhitungan

Gambar 5 Distribusi Hujan Jam – jaman

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

1 2 3 4 5 6

t (jam)

Ras

io (

%)

13

Menghitung Hujan Netto Jam – Jaman

Hujan Netto adalah curah hujan yang menghasilkan limpasan langsung.

Besarnya hujan netto jam – jaman diperoleh dari perkalian antara hujan yang

terjadi dengan koefisien pengaliran. Pada studi ini, koefisien pengaliran di

tetapkan berdasarkan kondisi tata guna lahan dan kondisi fisik Daerah Aliran

Sungai. Peta peruntukan lahan atau Peta tata guna lahan di tunjukkan pada

Gambar 6 dan hasil perhitungan untuk mencari hujan netto jam – jaman dapat

dilihat pada tabel 5 dan hasil perhitungan distribusi hujan jam – jaman bisa dilihat

pada Tabel 4.

Gambar 6. Peta Peruntukan Lahan DAS Bedadung

Tabel .5. Perhitungan Hujan Netto

Periode ( TAHUN ) 10 20 50 100 200

Hujan Rancangan (mm) 102.329 118.304 118.85 124.451 130.617

Koefisien Pengaliran 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7

Hujan Netto ( mm ) 71.6303 82.8128 83.195 87.1157 91.4319

Sumber : Hasil Perhitungan

Data curah hujan rencana tersebut dapat digunakan sebagai acuan dalam

perhitungan debit rancangan di kawasan DAS Bedadung dan sekitarnya.

14

Debit Banjir Rancangan

Debit banjir rancangan adalah debit maksimum yang mungkin terjadi

pada suatu daerah dengan peluang kejadian tertentu. Untuk menaksir banjir

rancangan digunakan cara hidrograf satuan yang didasarkan oleh parameter dan

karakteristik daerah pengalirannya. Teori hidrograf satuan merupakan suatu cara

perhitungan yang relatif sederhana dan cukup teliti.

Studi ini menggunakan metode Nakayasu.

Metode Nakayasu

Diketahui data teknis sebagai berikut :

Luas DAS Sungai Bedadung = 499,5 Km2

Panjang alur sungai = 24,38 Km

Ro (hujan satuan(mm)) → umumnya 1 jam

Tg = 0,4 + 0,058L (L > 15 km)

= 0,4 + 0,058.24,38

= 1,814 jam

=

gT

LA25,0

.47,0

= 814,1

)38,24.5,499(47,0 25,0

= 2,722

Nilai berdasarkan kondisi daerah dibagi 3 (Soemarto, 1987:169):

= 1,5 : untuk bagian naik hidrograf lambat dan menurun cepat

= 2 : untuk daerah pengaliran biasa

= 3 : untuk bagian naik hidrograf cepat dan menurun lambat

karena nilai perhitungan lebih dari 1,5 dan kurang dari 3 berarti pola

pengalirannya termasuk kategori daerah pengaliran biasa dengan bagian naik

hidrograf tidak terlalu lambat dan turunnya tidak terlalu cepat. Untuk perhitungan

selanjutnya dipakai hasil perhitungan ( = 2,722).

T0,3 = . Tg

= 2,722. 1,814

= 4,937 jam

Tr = 0,5 Tg

= 0,5. 1,814

= 0,907 jam

15

Tp = Tg + 0,8tr

= 1,814 + (0,8. 0,907)

= 2,540 jam

Qp dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan :

Qp = )3.0(6.3 3.0TTp

AxRo

= 937,4540,2.3,06,3

1.5,499

= 24,346 m3 dt

-1 mm

-1

Perhitungan persamaan hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

Lengkung naik (rising limb)

Untuk 0 < t < Tp

Maka intervalnya : 0 < t < 2,540

Qa = Qp

4,2

pT

t

= 24,346

4,2

540,2

t

Lengkung turun (decreasing limb)

a. Untuk Tp < t < (Tp + T0,3)

Maka intervalnya : 2,540 < t < 7,477

Qd1 = Qp.0,3

3,0T

Tt p

= 24,346 . 0,3

937,4

540,2t

b. Untuk (Tp + T0,3) < t < (Tp + T0,3 + (1,5 x T0,3))

Maka intervalnya : 7,477 < t < 14,8825

Qd2 = Qp.0,3

3,0

3,0

.5,1

5,0

T

TTt p

16

= 24,346 . 0,3

407,7

07,0t

c. Untuk t > (Tp + T0,3 + (1,5 x T0,3))

Maka : t > 14,8825

Qd3 = Qp.0,3

3,0

3,0

.2

5,1

T

TTt p

= 24,346. 0,3

876,9

868,4t

Adapun perhitungan koordinat – koordinat berdasarkan persamaan di atas

diperoleh gambar hidrograf satuan sintetik Nakayasu ditunjukkan dalam gambar

7, dan gambar hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu kala ulang 10

Tahun, 20 Tahun, 50 Tahun, 100 Tahun, 200 Tahun pada gambar 8 . Dari hasil

tersebut maka dapat dibuat sebagai dasar dalam perencanaan bangunan air.

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

1 23 4 5 67 8 91011121314151617181920212223242526272829303132

t (jam)

deb

it (

m^

3/d

t)

Gambar 7 Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

0

500

1000

1500

2000

1 2 3 4 5 6 7 891011121314151617181920212223242526272829303132

t (jam)

Q (

m3/d

t) Q 10

Q 20

Q 50

Q 100

Q 200

Gambar 8. Hidrograf Banjir Rancangan Metode Nakayasu kala ulang 10 Tahun

20 Tahun, 50 Tahun, 100 Tahun, 200 Tahun

17

Tabel .9. Banjir Rancangan Maksimal

Periode ( TAHUN ) 10 20 50 100 200

Q max ( m3/dt ) 1233.018939 1423.785496 1430.307788 1497.223889 1570.830921

Sumber : Hasil Perhitungan

Data debit banjir Rancangan tersebut dapat digunakan sebagai acuan

dalam pengelolaan sungai, perencanaan dan perbaikan bendung di wilayah

sekitas DAS bedadung termasuk sistim operasi dan pemeliharaan (OP) irigasi.

Hasil perhitungan debit banjir rancangan terdapat variasi nilai yang cukup

berbeda pada periode ulang 10 tahun sampai dengan 200 tahun. Sehingga sebagai

acuan dalam pengelolaan irigasi kecil, sistim drainase maupun bangunan bendung

skala kecil dapat digunakan debit banjir rancangan dengan periode ulang 10

tahun sampai dengan 50 tahun. Sedangkan untuk pengelolaan irigasi yang

kompleks maupun bangunan bendung yang besar dapat digunakan debit banjir

rancangan dengan kala ulang 100 tahun dan 200 tahun. Selanjutnya nilai debit

banjir rancangan dapat dipilih sebagai salah satu faktor pertimbangan resiko

dalam perencanaan bangunan air maupun irigasi disamping faktor ketersediaan

pembiayaan biaya konstruksi mapun OP Irigasi.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil kajian yang telah dibahas pada bab – bab sebelumnya,

maka dapat diperoleh beberapa hasil sebagai berikut :

1. Curah hujan rancangan di Wilayah Daerah Aliran Sungai (DAS) Bedadung

yang dianalisis menggunakan Metode Log person III adalah 102.329 mm

untuk periode ulang 10 tahun, 118.304 mm untuk periode 20 tahun, 118.85

mm untuk periode 50 tahun, 124.451 mm untuk periode 100 tahun dan

130.617 mm untuk periode 200 tahun. Selanjutnya data curah hujan rencana

tersebut dapat digunakan sebagai acuan dalam perhitungan debit rancangan di

kawasan DAS Bedadung dan sekitarnya.

2. Debit banjir rancangan di Wilayah Daerah Aliran Sungai (DAS) Bedadung

yang dianalisis menggunakan Metode Hidrograf Satuan Sintetis (HSS)

Nakayasu menghasilkan debit 1233.019 m3/dt untuk periode ulang 10 tahun,

1423.785 m3/dt untuk periode ulang 20 tahun, 1430.308 m

3/dt untuk periode

ulang 50 tahun, 1497.224 m3/dt untuk periode ulang 100 tahun dan 1570.831

m3/dt untuk periode ulang 200 tahun. Selanjutnya data debit banjir Rancangan

tersebut dapat digunakan sebagai acuan dalam pengelolaan sungai,

perencanaan dan perbaikan bendung di wilayah sekitas DAS bedadung

termasuk sistim operasi dan pemeliharaan (OP) irigasi.

3. Berdasarkan hasil perhitungan debit banjir rancangan terdapat variasi nilai

yang cukup berbeda pada periode ulang 10 tahun sampai dengan 200 tahun,

sehingga sebagai acuan dalam pengelolaan irigasi kecil, sistim drainase

18

maupun bangunan bendung skala kecil dapat digunakan debit banjir

rancangan dengan periode ulang 10 tahun sampai dengan 50 tahun.

Sedangkan untuk pengelolaan irigasi yang kompleks maupun bangunan

bendung yang besar dapat digunakan debit banjir rancangan dengan kala

ulang 100 tahun dan 200 tahun. Selanjutnya nilai debit banjir rancangan dapat

dipilih sebagai salah satu faktor pertimbangan resiko dalam perencanaan

bangunan air maupun irigasi disamping faktor ketersediaan pembiayaan biaya

konstruksi mapun OP Irigasi.

Saran

1. Untuk memperoleh akurasi hasil analisis curah hujan rancangan yang lebih

baik, diperlukan tambahan data curah hujan harian lebih dari 20 tahun dari 5

sampai dengan 8 stasiun hujan sehingga jika jumlah stasiun hujan semakin

banyak maka dapat dibuat peta contour hujan dan curah hujan areal rerata

dapat dihitung menggunakan Metode Isohyet yang memiliki tingkat

ketelitian yang lebih tinggi daripada metode Polygon Thiessen yang sudah

digunakan dalam kajian ini.

2. Koefisien limpasan permukaan cukup signifikan dalam perhitungan curah

hujan rancangan terutama untuk DAS bedadung yang cukup luas (499,5

Km2) dan terdapat alih fungsi lahan yang cukup besar dari hutan menjadi

perkebunan, sehingga perlu update data peruntukan lahan dari Peta Rupa

Bumi Digital yang dibuat oleh Bakorsutanal maupun dari Peta Citra Landsat

terbaru tahun 2011.

3. Sebagai kontrol terhadap hasil perhitungan debit banjir rancangan

menggunakan Hidrograf Satuan Sintetik Metode Nakayasu di DAS

Bedadung, maka perlu dilakukan kalibrasi dengan hasil pencatatan debit

lapangan di Stasiun Automatic Water Level Record (AWLR) Bedadung,

selanjutnya dapat dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan

Hidrograf Satuan Sintetik Metode lain seperti Metode Gamma dan Snyder.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2004, Laporan Akhir Hasil Penelitian “ Studi Kelayakan Pembangunan

Small Dam Untuk Mendukung Suplai Air PDAM Di Kabupaten Jember “.

Jember.

Edijatno, Nascimento., et.al, 1999.”GR3J : A Daily Watershed Model with Three

Free Parameters”, Hydrological Sciences Journal, 44 (2) page 263-277.

Soemarto, CD. 1995, Hidrologi Teknik, Edisi ke dua, Erlangga, Jakarta.

Soewarno, 1991, Hidrologi ” Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran

Sungai ( Hidrometri ) “, Nova, Bandung.

Subarkah, Imam, 1980, Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air, Idea

Dharma, Bandung.

Sosrodarsono, suyono, 1999, Hidrologi Untuk Pengairan, PT. Pradnya

Paramita, Jakarta.

Sri Harto, Hidrograf Satuan Sintetik Gamma I, Departemen Pekerjaan Umum,

Yogyakarta