Marcelia, Totok Haricahyono dan Asnah Abu
23
tersebut seringkali terdapat penyimpangan nilai debit yang akan dibandingkan dengan data debit
terukur atau data debit sungai sehingga perlu adanya kajian ketelitian untuk memperoleh debit banjir
rancangan yang optimal
.
b. Tinjauan Pustaka
Ada beberapa cara untuk perkiraan debit banjir yang berdasarkan curah hujan dapat
diklasifikasikan dalam 3 tiga cara sebagai berikut : Menggunakan metode statistik
Metode penerapan statistika dalam hidrologi yaitu membuat keputusan dan menarik
kesimpulan mengenai fenomena hidrologi berdasarkan sebagian data hidrologi yang
dikumpulkan Soewarno, 1995. Menggunakan rumus empiris
Berbagai metode empiris yaitu persamaan Rasional, metode Melchior, metode Weduwen,
metode Haspers. Menggunakan hidrograf
Penelitian ini menggunakan Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu HSS Nakayasu.
1 Metode Rasional Persamaan Rasional dikembangkan berdasarkan
asumsi bahwa curah hujan yang terjadi mempunyai intensitas seragam dan merata di
seluruh daerah pengaliran selama paling sedikit sama dengan waktu konsentrasi t
c
Suripin, 2004. Persamaan Rasional adalah sebagai
berikut : Q = 0,278.C.I.A
1 dengan :
Q = Debit banjir puncak m
3
dtk C = Koefisien limpasan
I = Intensitas curah hujan rata- rata selama
waktu kosentrasi mmjam A = Luas daerah pengaliran
sungai km
2
2 Metode Melchior Metode Melchior ini digunakan untuk
memperkirakan debit banjir rancangan untuk Daerah Aliran Sungai DAS yang luasnya lebih
dari 100 km
2
. Adapun prosedur perhitungannya adalah sebagai berikut Subarkah,1980 :
Lukis elips yang mengelilingi Daerah Aliran Sungai DAS dengan sumbu panjang kira-
kira 1,5 kali sumbu pendek dan hitung luasnya dengan rumus :
nF = 0,25 . π. L
1
. L
2
2 Mengukur luas Daerah Aliran Sungai dengan
planimeter km
2
Menghitung rata-rata kemiringan dasar sungai dengan rumus :
I =
, .
3 Menghitung harga β
1
dengan menggunakan persamaan :
nF =
β .
– 3960 + 1720 x β
1
4
Menaksir besarnya hujan maksimum sehari R
O,
m
3
dtkkm
2
Menghitung besarnya debit Q
O
dengan persamaan :
Q
O
= β
1
. R
O
. A 5
Menghitung kecepatan aliran V dengan persamaan :
V = 1,31 . Q
O
. I
2 0,2
. α0,52
0,2
6 Menghitung waktu tiba banjir Tc dengan
persamaan : Tc =
. .
7 Menentukan koefisien β
2
dari tabel hubungan Tc dan nF, sehingga koefisien reduksi β dapat
dihitung dengan persamaan : β
1
=β
1+
β
2
8 Menghitung harga R
T
dengan persamaan : R
T
=
.β.
9 Mengontrol nilai R
O
= R
T
,jika nilainya tidak sama diulang mencoba nilai R
O
sampai akhirnya nilai tersebut sama.
Menghitung debit
banjir rancangan
berdasarkan kala ulang dengan menggunakan persamaan :
QT =
. . .
. 10
dimana : QT = debit banjir rancangan m
3
dtk α = koefisien pengaliran Melchior berkisar
0,42 – 0,62 dianjurkan menggunakan 0,52
β = koefisien reduksi R = curah hujan rancangan m
3
dtk R
T
= hujan maksimum sehari m
3
dtkkm
2
A = luas daerah pengaliran km
2
nF = luas elips km L
1
= panjang sumbu besar elips km L
2
= panjang sumbu kecil elips km L = panjang alur sungai utama km
Tc = waktu tiba banjir jam V = kecepatan aliran mdtk
I = kemiringan rata-rata sungai H = beda elevasi antara titik yang
dimaksud 3 Metode Weduwen
Metode ini khusus digunakan untuk menghitung debit banjir dengan luas DAS 100 km
2
.
24
Adapun langkah-langkah perhitungannya adalah:
Menghitung besarnya debit banjir kala ulang dengan menggunakan rumus :
Q
n
= α x β x qn A 11
dengan : Q
n
= debit banjir rencana α = koefisien limpasan
β = koefisien pengurangan daerah hujan qn = curah hujan
A = luas Daerah aliran sungai Menghitung nilai koefisien limpasan :
α = 1 –
,
12 Menghitung nilai koefisien pengurangan
daerah hujan : β =
13 Menghitung curah hujan :
qn =
, ,
14 dengan :
RT = curah hujan rencana kala ulang Menghitung lama hujan :
t = 0,25 x L x Q
-0,125
x I
-0,25
15
dengan :
t = lama hujan L = Panjang sungai
Qn = Debit banjir I = kemiringan rata-rata dasar sungai
Dengan menggunakan cara coba-coba dengan memasukkan nilai t, sehingga akan diperoleh
nilai debit banjir rencana. 4 Metode Haspers
Prosedur perhitungannya adalah : Menentukan besarnya koefisien pengaliran :
α =
,
,
,
,
16 Menentukan koefisien reduksi :
1 = 1 +
, .
,
x
,
17 Menghitung waktu tiba banjir :
Tc = 0,10 x L
0,8
x I
-0,3
18 Menghitung curah hujan maksimum :
Rt =
,
19 Dengan nilai r dapat dihitung berdasarkan
nilai Tc :
r =
,
; bila Tc 2 jam
20 r =
; bila 2 jam Tc 19 jam21
r = 0,707 x R
24maks
T + 1 bila 19 jam Tc 30 hari
22 menghitung debit banjir rencana berdasarkan
persamaan haspers : Q = α x β x Rt. A
23 dengan :
Q = Debit banjir rencana dengan periode ulang T tahun, m
3
detik α = Koefisien pengaliran
β = Koefisien reduksi Rt = Limpasan hujan maksimum per km
2
daerah tadah hujan dengan kala ulang, T tahun, m
2
dtkm
2
R = Curah hujan rencana dengan kala ulang T tahun, mm
A = Luas daerah pengaliran sungai, km
2
i = kemiringan sungai rata – rata 5 Metode HSS Nakayasu
Pada teori hidrograf satuan sintetik Nakayasu untuk analisis hidrologi dalam penelitian debit
banjir rancangan didasarkan pada persamaan berikut Soemarto, 1995 :
0,3
T 0,3Tp
3,6 R
A
Qp
24 dengan :
Qp = debit puncak banjir m
3
detik R
o
= hujan satuan mm Tp = tenggang waktu time lag dari permulaan
hujan sampai puncak banjir jam A = luas daerah pengaliran km
2
T
0,3
= waktu dari puncak banjir sampai 0,3 kali debit puncak banjir jam
Gambar 1. Hidrograf Nakayasu
METODE PENELITIAN a. Pengumpulan Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data-data sekunder yang yang diperoleh dari
Balai Wilayah Sungai Sulawesi III dan Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Palu Poso.
Adapun data yang dimaksud antara lain : 1 Data Topografi
Data topografi yang diperoleh merupakan lembaran rupa bumi yang mewakili DAS Bangga
lengkung naik lengkung turun
Q i
tr 0,8 tr
tg
Qp 0,32 Qp
0,3 Qp Tp
T0,3 1,5 T0,3
Marcelia, Totok Haricahyono dan Asnah Abu
25
dengan skala 1 : 75.000. Dari data topografi ini dapat ditentukan batas-batas DAS Bangga dan
sungai-sungai yang bersangkutan. Selanjutnya pada peta ini dapat digunakan dalam
memperkirakan kemiringan rata-rata sungai, panjang sungai, dan luas DAS Bangga.
2 Data Curah Hujan Data curah hujan yang dikumpulkan di dalam
penelitian ini adalah data curah hujan yang tercatat mewakili DAS Bangga yang ditinjau
berasal dari stasiun penakar hujan Bangga Atas dan Bangga Bawah dengan jumlah data curah
hujan 10 tahun, tercatat dari tahun 2000 sampai tahun 2010 meliputi data curah hujan harian.
Data curah hujan tahun 2005 tidak digunakan dikarenakan menyesuaikan data debit sungai
Bangga, dimana data debit sungai Bangga untuk tahun 2005 tidak ada dari instansi terkait
dikarenakan alat pencatat muka air otomatis Automatic Water Level Recorder mengalami
kerusakan. 3 Data Debit Sungai
Data debit sungai Bangga diperoleh dari Balai Wilayah Sungai Sulawesi III dengan jumlah data
curah hujan 10 tahun, tercatat dari tahun 2000 sampai tahun 2010. Untuk data debit sungai
Bangga tahun 2005 tidak ada, dikarenakan alat pencatat muka air otomatis Automatic Water
Level Recorder rusak. Data ini diperlukan untuk perhitungan debit banjir rancangan dengan
menggunakan metode distribusi hidrologi yang sesuai dengan parameter statistik dalam
mengolah data curah hujan. 4 Peta Tata Guna Lahan
Peta tata guna lahan merupakan lembaran rupa bumi yang mewakili DAS Bangga dengan skala
1 : 75.000. Peta ini dapat menjelaskan luas penggunaan lahan dari DAS Bangga, dimana
luasan dan penggunaan lahan ini dibutuhkan dalam menganalisis koefisien pengaliran pada
persamaan Rasional.
b. Tahapan Penelitian dan Analisis Data
