ANALISIS PERUBAHAN BILANGAN KURVA ALIRAN PERMUKAAN (RUNOFF CURVE NUMBER) TERHADAP DEBIT BANJIR DI DAS LESTI

ANALISIS PERUBAHAN BILANGAN KURVA ALIRAN PERMUKAAN
(RUNOFF CURVE NUMBER) TERHADAP DEBIT BANJIR
DI DAS LESTI
Lenny Febriana Ideawati1, Lily Montarcih Limantara2, Ussy Andawayanti2
1

Mahasiswa Program Magister Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya, Malang, Jawa Timur,
Indonesia; lennyfebrianasigit@gmail.com
2

Dosen, Program Studi Magister Sumber Daya Air, Teknik Pengairan Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya,
Malang, Jawa Timur, Indonesia

ABSTRAK: Kegiatan tata guna lahan yang merubah tipe dan jenis tutupan lahan, perubahan vegetasi
ke jenis vegetasi lainya dalam pengelolaan sumber daya alam, penebangan hutan, peladangan
berpindah, serta perubahan perlakuan pengolahan lahan dijumpai pada DAS Lesti. Upaya yang dapat
dijadikan alternatif solusi perubahan fungsi lahan yaitu dengan menganalisa variabel CN (Curve
Number) dan mengklasifikasikan tiap penggunaan lahanya, jenis tanah serta vegetasinya, sehingga
diketahui pengaruh debit lahan serta debit pada sungai. Hasil studi menunjukkan peningkatan nilai CN
dari tahun 2002 sampai 2012 rata-rata sebesar 1,03%, dan limpasan permukaan rata-rata 54,79 mm,
dengan debit sungai rata-rata sebesar 18,54 m3/dtk. Perubahan tata guna lahan dari tahun 2002 hingga

2012 menyebabkan kenaikan nilai CN (Curve Number) , limpasan permukaan dan debit di sungai
Lesti.
Kata Kunci : DAS Lesti, Curve Number, Limpasan permukaan.

ABSTRACT: Land use activities that changing types of land cover, vegetation changes to other
vegetation types in managed of natural resources, deforestation, shifting cultivation, and changes in
land treatments found in the watershed Lesti. Efforts that can be used as an alternative solution to the
landuse change is to analyze the CN (Curve Number) as a variable that classify each landuse, type of
soil and vegetation, in order to know the effect of the runoff and river discharge. The study shows CN
value increase from 2002 to 2012 an average of 1.03%, average surface runoff 54.79 mm, with an
average streamflow of 18.54 m3 / sec. The changes in land use from 2002 to 2012 caused increase in
the value of the CN (Curve Number), surface runoff, and river discharge in Lesti River.
Key words: Lesti Watershed, Curve Number, Runoff

secara terus menerus dan dalam skala besar akan
berpengaruh pada debit sungai. Hal tersebut
terjadi karena pada saat hujan jatuh ke DAS tidak
banyak meresap ke dalam air akan tetapi melimpas
dan menjadi debit sungai. Jika peningkatan debit
ini terjadi cepat dan cukup besar dan melebihi

kapasitas sungai maka dapat berakibat pada
kegagalan bangunan pengendali banjir yang berada
di sungai Lesti. Bangunan tersebut tidak mampu

1. PENDAHULUAN
Kegiatan tata guna lahan yang merubah
tipe dan jenis tutupan lahan, perubahan vegetasi ke
jenis vegetasi lainya dalam pengelolaan sumber
daya alam, penebangan hutan, peladangan
berpindah, perubahan hutan menjadi daerah
perkebunan, serta perubahan perlakuan pengolahan
lahan dijumpai pada DAS Lesti. Terjadinya
perubahan–perubahan tersebut apabila terjadi
37

38

Jurnal Teknik Pengairan, Volume 6, Nomor 1, Mei 2015, hlm. 37-45

menahan beban gaya akibat debit banjir yang telah

mengalami peningkatan akibat perubahan tata guna
lahan, perubahan vegetasi dan pengolahan tanah
yang tidak berbasis konservasi.
Permasalahan sedimentasi di Waduk
Sutami, Kecamatan Kepanjen, Kabupaten Malang,
yang berfungsi menampung air dari Sungai Lesti
(hulunya di Semeru) dan Sungai Brantas (Kelud),
saat ini sudah tidak mampu menahan laju
sedimentasi berupa melimpahnya material endapan
dalam waduk yang mencapai lima juta meter kubik
per tahun. Hal ini disebabkan kondisi hulu Sungai
Lesti yang telah mengalami alih fungsi lahan
(malangraya.web.id,2009)
Hal ini merupakan indikator kesiembangan
DAS Lesti hulu telah terganggu oleh alih fungsi
lahan, perubahan vegetasi, dan pengolahan lahan
yang tidak berbasis konservasi
Oleh sebab itu, diperlukan analisis
mengenai pengaruh perubahan tata guna lahan
terhadap bilangan kurva aliran CN (Curve

Number) sebagai salah satu variabel penentu
perubahan di DAS Lesti. Salah satu metode yang
telah dikembangkan SCS (Soil Conservation
Service) dengan memperhatikan CN (Curve
Number) yang merupakan fungsi dari karakteristik
DAS seperti tipe tanah, tanaman penutup, tata
guna lahan, kelembapan dan cara pengerjaan
tanah.
2. BAHAN DAN METODE
a. Bahan
Secara geografis Sub DAS Lesti berbentuk
memanjang terletak diantara 8⁰02’50”-8⁰12’10” LS
dan 112⁰42’58” sampai 112⁰56’21’’ BT dan memiliki
luas daerah 58.384 Hektar, terbagi sub-sub DAS yaitu
Lesti Hulu seluas 38.338 Ha, Lesti Hilir 20.046 Ha.

Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut:
1. Peta Topografi skala 1 : 25.000 diperoleh dari
BAKOSURTANAL yang meliputi wilayah Sub

DAS Lesti.
2. Peta Sungai Lesti skala 1:25.000
3. Peta Tata Guna Lahan tahun 2002, 2004, 2006,
2008, 2010, dan tahun 2012
4. Data Curah Hujan Harian tahun 2002-2012
5. Data Klimatologi tahun 2002-2012
6. Data debit AWLR tahun 2002 sampai 2012
b. Metode
Metode SCS dikembangkan dari hasil
pengamatan curah hujan selama bertahun-tahun
dan melibatkan banyak daerah pertanian di
Amerika
Serikat.
Metode
ini
berusaha
mengkaitkan karakteristik DAS seperti tanah,
vegetasi, dan tata guna lahan dengan bilangan
kurva air larian CN (runoff curve number) yang
menunjukkan potensi air larian untuk curah hujan

tertentu.
Metode CN didasarkan atas hubungan
infiltrasi pada setiap jenis tanah dengan jumlah
curah hujan yang jatuh pada setiap kali hujan.
Total curah yang jatuh pada setiap hujan (P) di atas
tanah dengan potensi maksimal tanah untuk
menahan (retention) air (S) tertentu, akan terbagi
menjadi tiga komponen; Air larian (Q), Infiltrasi
(F) dan Abtraksi awal (Initial Abstraction: Ia),
dengan hubungan (Chow, 1988:148)
Q =

 P  I a 2

P  I a  S 

dengan:
Q = Volume Limpasan permukaan (mm)
Ia= Abstraksi awal (initial abstraction)
P= Hujan harian (mm)

S = Volume dari total simpanan permukaan
(retention parameter) (mm)
Dalam menentukan kedalaman dari curah
hujan berlebih (depth excess rainfall) atau
limpasan pemukaan dapat ditunjukkan dalam
persamaan diatas dimana korelasi nilai Ia dengan S
adalah: (Chow, 1988:148)
Ia = 0.2 S

Gambar 1. Peta DAS Lesti
Sumber: Pengolahan Data

Dalam
memudahkan
perhitungan
kelembapan
awal
(antecedent
moistrure
condition), tata guna lahan dan konservasi tanah,

US SCS menentukan besarnya S sebagai berikut:

39

Ideawati, dkk ., Analisis Perubahan Bilangan Kurva Aliran Permukaan (Runoff Curve Number) Terhadap
Debit Banjir Di DAS Lesti

S = 25 4 (

1000

-10)

Tataguna Lahan

CN : Bilangan kurva air larian bervariasi dari 0
hingga 100
Dengan mengeplotkan nilai dari P dan Q
pada kurva SCS maka nilai CN dapat ditentukan.
Metode SCS mengelompokkan jenis tanah dalam 4

(empat) jenis yaitu berdasar tipe tanah dan
tataguna lahannya (hydrology soil group). Pada
abstraksi awal, Ia biasanya menggunakan
pendekatan 0.2 S sehingga persamaan menjadi:
Q

=

P  0.2 S 2
P  0.8 S 

Gambar 2. Grafik CN-SCS
Sumber: M.Di Luzio, R Srinivasan, J.G. Arnold,
S.L. Neitsch,2002: 96
Nilai CN didapatkan dari kondisi penelitian
yaitu daerah beriklim sedang. Namun nilai tersebut
dapat digunakan apabila nilai CN di daerah yang
diteliti belum tersedia.
Tabel 1. Nilai CN berdasarkan SCS


Padang rumput terus
menerus untuk
tempat
penggembalaan
ternak
Padang rumput
terlindung dari
ternak, untuk
dipanen

Tegakan hutan tidak
rapat
Tanah pertanian

Limpasan permukaan akan terjadi apabila
hujan (P) lebih besar dari abstraksi awal (Ia) .
Untuk nilai CN berbeda beda dapat dilihat pada
gambar berikut

Tataguna Lahan


Semak-semak,
rerumputan dengan
tumbuhan semaksemaknya yang
dominan
Tanaman kayukombinasi rumput
dan perkebunan

Keadaan
Hidrologi

Kelompok Tanah
A B C D

Buruk
Cukup
Baik

68
49
39

79
69
61

86
79
74

89
84
80

--

30

58

71

78

Keadaan
Hidrologi

Kelompok Tanah
A B C D

Buruk
Cukup
Baik

48
35
30

67
56
48

77
70
65

83
79
77

Buruk
Cukup
Baik
Buruk
Cukup
Baik
--

57
43
32
45
36
30
59

73
65
58
66
60
55
74

82
76
72
77
73
70
82

86
82
79
83
79
77
86

Sumber: Neitsch, S.L, J.G Arnold, J.R. Kiniry,
J.R. Williams, 2005: 102
Kondisi kelengasan tanah awal atau disebut
Antecedent Moisture Condition (AMC) sangat
mempengaruhi volume laju aliran permukaan.
Mengingat pentingnya pengaruh faktor ini, maka
Soil Conservation Service (SCS) menyusun tiga
kondisi kelengasan tanah atau kondisi kandungan
air awal, berdasarkam jumlah hujan selama 5 hari
terdahulu, antara lain (Triatmodjo,2010:157):
1. AMC I (Antecedent Moisture Condition I).
Tanah pada DAS dalam keadaan kering,
potensi limpasan terendah, akan tetapi tidak
sampai pada titik layu, telah atau pernah
ditanami dengan hasil baik. Dalam studi ini
analisa AMC I digunakan untuk menganalisa
CN pada saat bulan kering atau musim
kemarau
2. AMC II (Antecedent Moisture Condition II).
Kondisi tanah dalam keadaan rata-rata atau
average condition.
3. AMC III (Antecedent Moisture Condition III).
Hujan lebat atau ringan dan temperatur
rendah, kondisi tanah pada DAS jenuh dengan
air, dan potensi limpasan tertinggi. Pada studi
ini analisa AMC III digunakan untuk
menganalisa CN pada saat bulan basah atau
musim hujan
Nilai CN (Curve Number) ekivalen pada
kondisi AMC I (Antecedent Moisture Condition I)
dan AMC III (Antecedent Moisture Condition III)
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
berikut (Triatmojo,2010:157):
(I)

4 2 (II)
10 0,058 (II)

40

Jurnal Teknik Pengairan, Volume 6, Nomor 1, Mei 2015, hlm. 37-45

(II)
2
(III)
(II)
10 0,1

SCS (Soil Conservation Service) telah
mengembangkan
sistem
klasifikasi
tanah
berdasarkan sifat tanah dan dikelompokkan
menjadi empat kelompok hidrologi ( Hydrologic
Soil Grup). Adapun definisi pada setiap kelompok
tanah tersebut disesuaikan dengan melihat
kesamaan terhadap potensi limpasan permukaan
pada kondisi cuaca dan tata guna lahan yang sama,
dan dikelompokan berdasakan kelompok berikut:
Tabel 2. Klasifikasi Hydrologic Soil Grup
Kelompok
Tanah
A

B

C

D

Keterangan
Potensi Air Larian paling
kecil, termasuk tanah pasir
dalam dengan unsur debu dan
liat. Laju infiltrasi tinggi
Potensi Air Larian kecil,
tanah berpasir lebih dangkal
dari A. Tekstur halus sampai
sedang, Laju infiltrasi sedang
Potensi Air Larian Sedang ,
tanah dangkal dan
mengandung cukup liat.
Tekstur sedang sampai halus.
Laju infiltrasi rendah
Potensi Air Larian Tinggi,
kebanyakan tanah liat ,
dangkal, dengan lapisan
kedap air dekat permukaan
tanah. Infiltrasi paling rendah

Laju
Infiltrasi
(mm/jam)
8-12

4-8

1-4

0-1

Sumber : Asdak, 2002;184
Studi penelitian pada DAS Lesti yang secara
khusus terkait dengan Curve Number
atau
bilangan kurva aliran permukaan belum pernah
dilakukan di DAS Lesti. Beberapa penelitian
terdahulu yang sejenis menyangkut bilangan kurva
aliran permukaan seperti penelitian di Jepang dan
Iran berikut ini.
Sumaruw J, dan Ohgushi K (2012)
menyatakan bahwa dengan meningkatnya daerah
perkotaan dan penurunan tanah pertanian
menyebabkan
peningkatan CN, di sisi lain,
peningkatan hutan dan penurunan daerah tandus
menyebabkan penurunan CN. Penurunan CN
menunjukkan bahwa potensi limpasan air menurun
sementara meningkatnya CN berarti bahwa
limpasan permukaan berpotensi meningkat
Gholami A et.al (2011) menyimpulkan
bahwa salah satu faktor yang penting terjadinya

erosi di lahan adalah perubahan penggunaan lahan
tanpa mempertimbangkan potensi dan kemampuan
lahan dan efek dari perubahan vegetasi, degradasi
lahan serta peningkatan desertifikasi. Hal yang
paling penting adalah bahwa perubahan
penggunaan lahan memiliki efek langsung pada
proses hidrologi. Metode yang digunakan yaitu
model SCS (Soil Conservation Service) digunakan
untuk menghitung curah hujan dan besarnya CN,
dan membuktikan bahwa perubahan penggunaan
lahan mempengaruhi peningkatan limpasan.
Tahapan metode yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah :
1. Analisa Hidrologi dengan uji kualitas data dan
uji konsistensi
2. Pengolahan peta topografi, jenis tanah , dan tata
guna lahan dengan ArcView GIS
3. Running data hujan dan peta tata guna lahan
serta peta jenis tanah untuk menghasilkan debit
di model dengan AVSWAT 2000
4. Kalibrasi debit model dan debit AWLR
(Automatic Water Level Recorder) hingga
KR