DAFTAR PUSTAKA
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Prediksi Aliran Permukaan
2.3.1. Metode SCS ( Soil Conservation Service )
Metode SCS untuk menentukan laju puncak aliran permukaan dikemukakan oleh Dinas Konservasi Tanah Amerika Serikat (US-SCS, 1973)
bilangan kurva aliran permukaan (BKAP) dan hujan dengan asumsi jatuh di DAS menyebar merata (Seyhan, 1990).
Menurut Arsyad (2010), bilangan kurva aliran permukaan merupakan pengaruh hidrologi bersama antara tanah, penggunaan lahan, perlakuan terhadap lahan, keadaan hidrologi dan kandungan air tanah sebelumnya (Tabel 1). Metode bilangan kurva aliran permukaan (BKAP) menunjukkan penaksiran aliran permukaan dari sejumlah curah hujan, data tanah, dan penutup tanah. Sedangkan, hujan lebih dihitung berdasarkan informasi bilangan kurva aliran permukaan (BKAP) dan kapasitas timbunan lengas tanah awal (IA). Penurunan hidrograf sintetik dengan menggunakan metode SCS dihitung berdasarkan persamaan:
...(1)
...(2)
di mana, Pe : jumlah hujan lebih (mm) P : jumlah curah hujan (mm)
S : retensi air potensial maksimum dari hujan dan aliran permukaan mulai dari awal hujan (mm)
BKAP : bilangan kurva aliran permukaan. 0 BKAP 100 Debit puncak dapat dihitung berdasarkan persamaan :
...(3)
di mana, qp : debit puncak (m3/s)
qum : debit puncak aliran permukaan (m3/s atau km2/mm) Am : luas DAS (km2)
Q : kedalaman aliran permukaan (mm)
P S S P Pe 8 . 0 2 . 0 2
BKAP BKAP S 254100 Q A q qp um mTabel 1. Nilai Bilangan Kurva Aliran Permukaan (BKAP)
Penggunaan Tanah/ Perlakuan/ Kondisi Hidrologi Kelompok Hidrologi Tanah
A B C D
1. Permukiman Luas
Kapling
Persentase rata-rata Kedap Air (2)
a) 500 m² 65 77 85 90 92
b) 1000 m² 38 61 75 83 87
c) 1300 m² 30 57 72 81 86
d) 2000 m² 25 54 70 80 85
e) 4000 m² 20 51 68 79 84
2. Tempat parkir diaspal, atap, dan jalan aspal, dan lain-lain (3)
98 98 98 98
3. Jalan umum
a) beraspal dengan saluran pembuangan air 98 98 98 98
b) kerikil 76 85 89 91
c) tanah 72 82 87 89
4. Daerah perdagangan dan pertokoan (85 % kedap) 89 92 94 95
5. Daerah industri (72 % Kedap) 81 88 91 93
6. Padang terbuka, tempat rumput yang dipelihara, taman, lap.golf, kuburan dll
39 61 74 80
a) Kondisi baik : 75 % atau lebih tertutup rumput
b) Kondisi sedang 50 % - 75 % tertutup rumput 49 69 79 84
7. Bera - larikan menurut lereng 77 86 91 94
8. Tanaman semusim :
72 81 88 91
dalam baris : menurut lereng buruk
menurut lereng baik 67 78 85 89
menurut kontur buruk 70 79 84 88
menurut kontur baik 65 75 82 86
menurut kontur & teras - buruk 66 74 80 82
menurut kontur & teras baik 62 71 78 81
9. Padi-padian :
65 76 84 88
menurut lereng buruk
menurut lereng baik 63 75 83 87
menurut kontur buruk 63 74 82 85
menurut kontur baik 61 73 81 84
menurut kontur & teras buruk 61 72 79 82
menurut kontur & teras baik 59 70 78 81
10. Leguminosa (4) ditanam rapat :
66 76 84 88
menurut lereng buruk
menurut lereng baik 58 75 83 87
menurut kontur buruk 64 74 82 85
menurut kontur baik 55 73 81 84
menurut kontur & teras buruk 63 72 79 82
menurut kontur & teras baik 51 70 78 81
Tabel 1. Lanjutan
Penggunaan Tanah/ Perlakuan/ Kondisi Hidrologi Kelompok Hidrologi Tanah
A B C D
menurut kontur buruk 47 67 81 88
menurut kontur sedang 25 59 75 83
menurut kontur baik 6 35 70 79
12. Padang rumput dipotong baik 30 58 71 78
13. Hutan 45 66 77 83 Buruk Sedang 36 60 73 79 Baik 25 55 70 77 14. Perumahan petani 59 74 82 86 Sumber : Arsyad, 2010 Keterangan :
(1) Bilangan kurva dihitung berdasarkan asumsi bahwa aliran permukaan dari rumah dan jalan masuk diarahkan ke jalan umum dengan sejumlah minimum air dari atap diarahkan ke halaman berumput di mana infiltrasi terjadi.
(2) Areal sisa yang tidak kedap air (pekarangan berumput) dianggap berada sebagai rumput yang baik
(3) Di bagian yang lebih panas bilangan kurva 95 dapat digunakan (4) Dalam barisan rapat atau disebar
2.3.2. Metode Rasional
Metode rasional dalam menentukan laju puncak aliran permukaan mempertimbangkan waktu konsentrasi. Menurut Haridjaja (1990), aliran permukaan dari semua tempat dalam DAS telah mencapai titik pembuangan (outlet) dan debit puncak aliran telah dicapai, jika hujan yang jatuh telah berlangsung selama waktu konsentrasi. Waktu konsentrasi yaitu waktu yang diperlukan oleh air mengalir di permukaan tanah dari tempat terjauh dalam daerah aliran untuk mencapai tempat keluarnya pada daerah tersebut (Arsyad, 2010). Persamaan yang digunakan untuk menghitung puncak laju aliran permukaan dengan metode rasional adalah sebagai berikut:
...(4)
di mana, q : laju puncak aliran permukaan maksimum (m3/s) C : koefisien aliran permukaan
i : intensitas hujan yang lamanya sama dengan waktu konsentrasi (mm/jam)
A : luas daerah aliran (ha)
Menurut Larson dan Reich (1973, dalam Arsyad, 2010), metode rasional mengasumsikan frekuensi jatuhan hujan dan aliran permukaan adalah sama.
A i C
Metode ini merupakan penyederhanaan besaran-besaran terhadap suatu besaran yang rumit. Metode ini umumnya digunakan untuk luasan DAS kurang dari 800 hektar.
Koefisien aliran permukaan (C) didefinisikan sebagai nisbah antara laju puncak aliran permukaan terhadap intensitas hujan. Faktor utama yang mempengaruhi nilai koefisien aliran permukaan adalah laju infiltrasi tanah, tanaman penutup tanah, dan intensitas hujan. Sebelum ditetapkan nilai koefisien aliran permukaan (C) diperlukan penetapan interval kejadian hujan yang digunakan, luas DAS yang bersangkutan, dan jenis penggunaan lahan, keadaan topografi, serta sifat-sifat tanah tersebut (Arsyad, 2010).
2.3.3. Metode COOK
Metode COOK adalah pengukuran besarnya koefisien aliran yang dihitung dari karakteristik fisik Daerah Aliran Sungai (DAS). Menurut Cook, faktor karakteristik DAS yang menghasilkan besarnya aliran permukaan adalah relief (kemiringan lereng), infiltrasi, vegetasi penutup, dan timbunan permukaan (kerapatan aliran). Faktor karakteristik DAS dalam metode Cook merupakan data yang berbasis geografis. Oleh karena itu, untuk memadukan keempat jenis data tersebut dapat dilakukan dengan sistem informasi geografis (SIG). http://www.kelair.bppt.go.id [16 November 2011].
Sudaryatno (2002) menyatakan, parameter karakteristik DAS diklasifikasikan kemudian diberi nilai skor secara proporsional menurut kuat lemahnya pengaruh terhadap aliran permukaan untuk mendapatkan koefisien aliran permukaan (C). Koefisien aliran permukaan (C) diperoleh dengan membagi puncak aliran dengan intensitas hujan. Puncak aliran diperoleh dengan membagi debit puncak aliran dengan luas DAS, sedangkan intensitas hujan diperoleh dari analisa data hujan.
2.4. Daerah Aliran Sungai
danau atau laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografi dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas di daratan (Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 Tentang Sumber Daya Air_Halaman 1. Diakses Tanggal 17 Januari 2012). Sedangkan, Sub DAS adalah bagian DAS yang menerima air hujan dan mengalirkannya melalui anak sungai ke sungai utama (Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia Nomor : P. 39/Menhut-II/2009 Tentang Pedoman Penyusunan Rencana Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Terpadu_Halaman 5. Diakses tanggal 26 April 2011).
DAS dapat dipandang sebagai suatu sistem hidrologi yang dipengaruhi oleh peubah curah hujan. DAS mempunyai karakter spesifik dan berkaitan erat dengan unsur-unsur utamanya antara lain : jenis tanah, topografi, geologi, geomorfologi, vegetasi, dan penggunaan lahan. Karakteristik DAS dalam merespon curah hujan yang jatuh di tempat tersebut dapat memberi pengaruh terhadap besar kecilnya evapotranspirasi, infiltrasi, perkolasi, aliran permukaan, kandungan air tanah, dan aliran sungai (Seyhan, 1990).
2.5. Model Hidrologi Daerah Aliran Sungai
Model merupakan representasi yang disederhanakan dari suatu sistem yang kompleks. Sedangkan, model hidrologi adalah suatu penyederhanaan sistem hidrologi untuk mendapatkan keluaran yang sesuai atau mendekati keadaan sebenarnya. Konsep dasar yang digunakan dalam setiap sistem hidrologi adalah siklus hidrologi (Susanto dan Kaida, 1991 dalam Ismawardi, 2003).
Sebagai suatu sistem hidrologi, daerah aliran sungai meliputi jasad hidup, lingkungan fisik dan kimia yang berinteraksi secara dinamik. Dalam keadaan alami, energi matahari, iklim di atas DAS dan unsur-unsur endogenik di bawah permukaan DAS merupakan masukan (input). Sedangkan, air dan sedimen yang keluar dari muara DAS serta air yang kembali ke udara melalui evapotranspirasi adalah keluaran (output) DAS (Sudira, 2002).
2.6. Model HEC WMS