sifat yang gembur sehingga jenis tanah ini mudah meloloskan air, mudah terseret air
hujan, angin dan longsor sedangkan jenis tanah grumusol memiliki sifat sulit dan berat
untuk diolah. Namun ketika musim hujan, tanah ini menjadi liat dan lengket sedangkan
pada musim kemaru menjadi keras dan retak- retak. Berdasarkan alasan tersebut maka jenis
tanah subDAS Citarum Hulu-2 termasuk dalam HSG B. HSG B memiliki karakteristik
hidrologi
laju infiltrasi
yang sedang,
berdrainase baik hingga sedang dan memiliki tekstur tanah cukup halus hingga kasar.
Jenis tanah yang mendominasi subDAS Citarum Hulu-3 yaitu jenis tanah latosol,
aluvial coklat kekelabuan, latosol coklat dan litosol coklat. Jenis tanah latosol memiliki
kondisi fisik yang lembab, berada pada areal 600-800 mdpl dan cocok untuk perkebunan
maupun pertanian sedangkan karakteristik sifat tanah lain sama dengan karakteristik
jenis tanah pada subDAS Citarum Hulu-1 maupun 2. Hal tersebut menjadi alasan jenis
tanah
pada subDAS
Citarum Hulu-3
dikelompokkan menjadi HSG A. Penggunaan lahan merupakan aktivitas
manusia pada sebidang lahan untuk memenuhi kebutuhan hidup. Lahan merupakan faktor
fisik DAS dinamis mengikuti perkembangan penduduk dan pola pembangunan wilayah.
Tipe
penggunaan lahan
pemukiman mendominasi penggunaan lahan subDAS
Citarum Hulu-1 sedangkan subDAS Citarum Hulu-2
dan subDAS
Citarum Hulu-3
didominasi oleh tipe penggunaan lahan pertanian. Tipe dan peta penggunaan lahan
tiap subDAS terdapat dalam Lampiran 10 dan 11. Berdasarkan hasil kalibrasi terhadap nilai
bilangan kurva, subDAS Citarum Hulu-1 memiliki nilai bilangan kurva sebesar 85,
subDAS Citarum Hulu-2 memiliki nilai bilangan kurva sebesar 87 sedangkan pada
subDAS Citarum Hulu-3 memiliki nilai bilangan kurva sebesar 81. Bilangan kurva
sebesar 85 menunjukkan bahwa curah hujan yang jatuh akan menjadi limpasan sebesar
bilangan kurva tersebut.
Tipe penggunaan lahan akan menentukan nilai
bilangan kurva
tiap subDAS.
Berdasarkan hasil perhitungan, perbedaan nilai bilangan kurva tiap subDAS disebabkan
oleh luasan tiap tipe penggunaan lahan pada tiap
subDAS berbeda
sehingga akan
mempengaruhi nilai bilangan kurva gabungan yang diperoleh. Nilai bilangan kurva menjadi
penting karena nilai bilangan kurva tiap subDAS merupakan input dalam HEC-HMS.
4.2 Hidrograf Aliran Pengamatan
Hidrograf aliran pengamatan diperoleh berdasarkan data tinggi muka air TMA
stasiun Dayeuhkolot
yang diturunkan
menggunakan persamaan rating curve dari BBWS Citarum. Persamaan rating curve atau
lengkung kalibrasi yang digunakan adalah :
Q = 1,333TMA – 0,9
2,944
Q merupakan
debit aliran
sungai m
3
detik dan TMA merupakan tinggi muka air m. Hidrograf aliran pengamatan disusun
sebagai bahan kalibrasi atau pembanding dengan hidrograf aliran hasil HEC-HMS.
Hidrograf aliran
pengamatan dipilih
berdasarkan kejadian puncak tunggal tertinggi dengan rentang waktu dimulai pada tanggal
16 Februari 2010 hingga 20 Februari 2010. Berdasarkan hasil analisa, dapat diketahui
debit puncak Qp, volume aliran dan waktu mencapai puncak tp. Nilai ketiga komponen
hidrograf aliran pengamatan tersebut tertera dalam Tabel 3.
Tabel 3 Komponen
hidrograf aliran
pengamatan DAS Citarum Hulu Parameter
Nilai Unit
Qp 103,30
m
3
detik Volume aliran
x1000m
3
22705 m
3
m
3
t
p
14 jam
Hidrograf aliran dianggap sebagai suatu gambaran dari karakteristik suatu DAS yang
mengendalikan hubungan antara curah hujan dan debit. Hidrograf aliran dipengaruhi oleh
sifat fisik DAS, sifat vegetasi penutup lahan dan distribusi kejadian hujan. Berdasarkan
hidrograf aliran maka dapat diketahui pula hidrograf
satuannya. Hidrograf
satuan didefinisikan
sebagai hidrograf
aliran langsung direct runoff diakibatkan oleh
hujan efektif yang jatuh merata di suatu DAS dalam kurun waktu tertentu. Hidrograf satuan
disusun untuk menunjukkan bagaimana hujan efektif ditransformasikan menjadi aliran
langsung di outlet DAS. Namun, untuk menganalisa hidrograf satuan perlu dilakukan
pemisahan aliran. Hidrograf aliran yang terukur pada Automatic Weather Level
Recorder AWLR terdiri dari banyak komponen aliran sehingga perlu dilakukan
pemisahan aliran. Disisi lain, pemisahan aliran dilakukan untuk mengetahui besarnya nilai
aliran langsung dan aliran dasar dari hidrograf aliran yang terjadi dalam suatu DAS.
Metode garis lurus merupakan metode pemisahan aliran yang digunakan dalam
penelitian ini. Perhitungan curah hujan efektif juga dilakukan untuk mendukung hidrograf
satuan. Curah hujan yang terpilih dalam kasus ini yaitu curah hujan yang terjadi pada tanggal
16-18 Februari 2010. Kemudian berdasarkan curah hujan tersebut ditentukan hujan efektif
menggunakan
metode indeks
infiltrasi. Perhitungan indeks infiltrasi memperlihatkan
bahwa hujan efektif yang menyebabkan aliran langsung yaitu sebesar 5,2 mm dimana nilai
ini sama dengan nilai direct runoff DAS Citarum Hulu yaitu sebesar 5,2 mm.
Direct runoff diartikan sebagai aliran langsung dan menggambarkan banyaknya air
yang langsung melimpas di permukaan jika terjadi curah hujan dengan catatan bahwa
telah melampaui kapasitas infiltrasi. Besarnya nilai aliran langsung juga dipengaruhi oleh
kondisi meteorologi, jenis tanah, dan kondisi penggunaan lahan di wilayah tersebut.
4.3
Hidrograf Aliran HEC-HMS
Terdapat dua metode hidrograf aliran HEC-HMS yang digunakan dalam penelitian
ini yaitu metode Snyder dan metode SCS. Hidrograf aliran HEC-HMS tersebut diperoleh
berdasarkan data-data sebagai berikut :
1. Data curah hujan jam-jaman minimal
dari satu stasiun pengamatan di wilayah kajian. Data curah hujan jam-jaman
diperoleh dari stasiun Bandung, sebagai tambahannya digunakan data curah
hujan kumulatif harian dari stasiun Cicalengka, Paseh, Chincona, Ujung
Berung dan Ciparay
2. Bobot luas tiap subDAS, diwakili oleh
stasiun curah hujan di wilayah kajian yang didasarkan pada poligon Thiessen
3.
Luas wilayah tiap subDAS
4. Paramater-parameter yang dibutuhkan
dalam komponen basin model seperti loss dan transform
5. Control
specification sebagai
komponen penata waktu simulasi
6. Data debit jam-jaman yang diturunkan
dari data tinggi muka air stasiun Dayeuhkolt menggunakan persamaan
rating curve. Data debit aliran atau hidrograf aliran pengamatan ini akan
digunakan sebagai data kalibrasi atau pembanding dengan hidrograf aliran
HEC-HMS
Berdasarkan data-data tersebut, hidrograf aliran HEC-HMS dapat dibentuk. Hidrograf
aliran yang dihasilkan dari HEC-HMS berasal dari dua metode hidrograf satuan yaitu metode
Snyder dan metode SCS. Penggunaan dua metode dalam HEC-HMS digunakan untuk
mengetahui metode yang memiliki bentuk hidrograf aliran mendekati hidrograf aliran
pengamatan.
Time lag didefinisikan sebagai lama waktu antara curah hujan maksimum sampai
terjadinya debit puncak. Parameter yang diperlukan untuk metode Snyder adalah time
lag t
l
sedangkan pada metode SCS membutuhkan parameter time lag t
l
dan bilangan
kurva Curve
NumberCN. Parameter dalam tiap metode HEC-HMS
merupakan parameter yang dibutuhkan untuk membangun hidrograf aliran HEC-HMS.
Berdasarkan parameter-parameter tiap metode ini maka hidrograf aliran HEC-HMS dapat
dibentuk. Hasil perhitungan masing-masing parameter dalam metode tersebut tertera
dalam Tabel 4.
Tabel 4 Nilai time lag tiap metode SubDAS
Snyder SCS
t
l
jam t
l
jam Citarum Hulu-1
2,83 1,56
Citarum Hulu-2 7,32
11,09 Citarum Hulu-3
3,49 1,83
Nilai time lag pada metode Snyder dan SCS merupakan nilai parameter utama dalam
HEC-HMS untuk menyusun hidrograf aliran. Nilai parameter tersebut merupakan nilai
parameter yang telah dikalibrasi. Kalibrasi terhadap nilai parameter memiliki tujuan agar
menghasilkan nilai parameter yang optimal sehingga hidrograf aliran HEC-HMS memiliki
nilai yang sama atau mendekati hidrograf aliran pengamatan.
Hasil perhitungan pada tiap subDAS memperlihatkan
bahwa metode
Snyder maupun SCS memiliki nilai t
l
yang berbeda. Nilai t
l
pada metode Snyder lebih rendah dibandingkan pada metode SCS. Hal ini dapat
disebabkan oleh variabel yang menyusun parameter time lag pada metode Snyder dan
metode SCS berbeda sehingga mempengaruhi nilai time lag yang dihasilkan. SubDAS
Citarum Hulu-2 memiliki nilai time lag yang paling tinggi dibandingkan dengan subDAS
lain sebab subDAS Citarum Hulu-2 memiliki luas yang paling besar dari subDAS lain.
Disisi lain, subDAS yang memiliki luasan lebih luas akan memiliki waktu yang lebih
lama untuk mengalirkan curah hujan yang jatuh di wilayah subDAS tersebut sehingga
hal tersebut akan mempengaruhi time lag suatu subDAS.
Hidrograf aliran HEC-HMS dari metode Synder dan SCS menghasilkan hidrograf
aliran yang lebih rendah dari hidrograf aliran pengamatan Gambar 10. Perbedaan kedua
hidrograf aliran tersebut dapat disebabkan oleh beberapa hal yaitu sebagai berikut:
1.
Kurang telitinya perhitungan parameter tiap metode yang digunakan sebagai input
awal dalam HEC-HMS 2.
Metode Synder dibangun berdasarkan karakteristik fisik DAS yang dihitung
secara manual.
Oleh karena
itu dimungkinkan adanya distorsi dalam
mengukur variabel-variabel
yang dibutuhkan dalam parameter metode
Snyder 3.
Metode SCS dipengaruhi oleh bilangan kurva.
Kurang telitinya
dalam menentukan
bilangan kurva
dapat mempengaruhi
hasil perhitungan
parameter sehingga mempengaruhi pula nilai hidrograf aliran HEC-HMS
Model HEC –HMS mengemas berbagai
macam metode yang digunakan dalam analisa hidrologi. Pengoperasian HEC-HMS dapat
menggunakan sistem windows, sehingga model ini menjadi mudah dipelajari dan
mudah untuk
digunakan, tetapi
tetap diperlukan pendalaman dan pemahaman pada
model hidrograf yang digunakan. Model HEC
–HMS mengangkat teori hidrograf satuan untuk digunakan dalam permodelannya yang
kemudian dikalikan dengan curah hujan efektif sehingga terbentuk hidrograf aliran.
Model hidrograf satuan sintetik yang dapat digunakan dalam HEC-HMS antara lain
hidrograf satuan sintetik Synder, Clark, SCS, ataupun unit hydrograph USACE 2010.
Berdasarkan kedua
metode yang
digunakan terlihat bahwa metode Synder merupakan metode yang memiliki bentuk
hidrograf aliran paling mendekati dengan hidrograf aliran pengamatan dibandingkang
metode SCS. Hal tersebut juga didukung oleh nilai komponen hidrograf aliran seperti nilai
Qp, tp dan volume aliran. Nilai komponen hidrograf aliran metode Snyder memiliki nilai
yang
mendekati pengamatannya
seperti terlihat pada Tabel 5. Dengan demikian,
metode Snyder dapat digunakan untuk menyusun hidrograf aliran DAS Citarum Hulu
berdasarkan karakteristik fisik DAS. Nilai hidrograf aliran HEC-HMS dan pengamatan
terdapat dalam Lampiran 12.
Tabel 5 Nilai komponen hidrograf aliran HEC-HMS dan pengamatan No.
Hidrograf Aliran Qp
m
3
detik Tp
jam Volume aliran
x 1000m
3
1. HEC-HMS
a. Snyder
b. SCS
100,2 92,7
9 10
19537,6 18744,8
2. Pengamatan
103,3 14
22705,0
Gambar 10 Hidrograf aliran HEC-HMS dan pengamatan. 0.0
20.0 40.0
60.0 80.0
100.0 120.0
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 H
id ro
g ra
f A
li ra
n m
3 d
eti k
Waktu jam Pengamatan
Snyder SCS
4.4 Hidrograf Aliran HEC-HMS Setelah
