HASIL DAN PEMBAHASAN. Curah Hujan. Tabel 7. Hujan Harian Maksimum di DAS Ciliwung Hulu

(1)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Curah Hujan Hujan Harian Maksimum

Hujan harian maksimum yang terjadi di DAS Ciliwung Hulu diperoleh dari beberapa stasiun pencatat hujan yang terdapat di wilayah tersebut dengan panjang periode pencatatan bervariasi mulai tahun 1981 sampai tahun 2003.

Tabel 7. Hujan Harian Maksimum di DAS Ciliwung Hulu

Curah Hujan Harian Maksimum (mm)

No Tahun Katulampa Ciawi Citeko

1 1981 151,5 112,0 -

2 1982 146,0 120,0 -

3 1983 151,5 117,0 -

4 1984 93,0 74,0 -

5 1985 112,0 186,0 87,0

6 1986 133,0 135,0 94,1

7 1987 116,0 135,0 216,0

8 1988 83,0 141,0 264,0

9 1989 101,5 136,0 100,8

10 1990 210,0 106,0 140,9

11 1991 115,0 227,0 151,2

12 1992 150,0 213,0 135,8

13 1993 140,0 144,0 84,9

14 1994 85,0 131,0 109,7

15 1995 102,0 150,0 118,7

16 1996 130,0 91,5 123,0

17 1997 110,0 100,0 69,0

18 1998 122,0 130,0 87,5

19 1999 101,0 101,0 134,0

20 2000 79,0 109,5 96,9

21 2001 102,0 154,0 111,3

22 2002 154,0 129,0 145,9

23 2003 129,0 155,0 128,8

*) Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG)

Hasil perhitungan periode ulang curah hujan harian maksimum di DAS Ciliwung dapat dilihat pada Tabel 8.

(2)

Tabel 8. Hasil Analisis Frekuensi Curah Hujan Maksimum di DAS Ciliwung Hulu

Periode Ulang (tahun)

Peluang Kejadian Terlampaui

(%)

Peluang Kejadi an Tidak Terlampaui

(%)

Hujan Harian Maksimum

(mm/hari)

100 1,0 99,0 198,9

50 2,0 98,0 186,5

25 4,0 96,0 174,0

20 5,0 95,0 170,0

10 10,0 90,0 157,2

5 20 80 143,9

4 25 75 139,4

3 33 67 133,3

2 50 50 123,7

Tabel 8 menunjukkan bahwa besarnya curah hujan harian maksimum untuk periode ulang 100 tahun adalah 198,9 mm/hari, untuk periode ulang 50 tahun adalah 186,5 mm/hari, 25 tahun sebesar 174,0 mm/hari, periode ulang 10 tahun sebesar 157,2 mm/hari dan periode ulang 5 tahun sebesar 143,9 mm/hari.

Berdasarkan data kejadian banjir tahun 2002 total curah hujan harian selama 3 hari berturut -turut dari tanggal 29 s/d 31 Januari 2002 untuk Ciliwung Hulu tercatat 233 mm, dan dari total curah hujan tersebut sebesar 62,3 % telah berubah menjadi aliran permukaan dengan total run off 145 mm dengan debit aliran maksimum sebesar 378 m³/det yang berlangsung selama 5 jam berturut- turut (Tim IPB 2002).

Debit maksimum tahun 2002 tercatat 525 m³/det yang terjadi pada tanggal 18 Januari 2002 yang diakibatkan oleh hujan sebesar 66 mm selama dua hari dan berubah menjadi aliran permukaan sebesar 50 mm atau 75 % dari total curah hujan tetapi hanya berlangsung selama 2 jam sehingga tidak menimbulkan banjir yang besar dibanding kejadian akhir Januari 2002. Berdasarkan data rata -rata debit dan curah hujan dari tahun 1981 s/d 2001 terlihat bahwa debit Ciliwung hulu adalah 2.363 mm/th dengan rata -rata curah hujan tahunan sebesar 3.519 mm/th ternyata koefisien run off tahunan telah mencapai 67 % dengan demikian baik koefisien tahunan maupun kejadian hujan tunggal tidak jauh berbeda. Koefisien aliran permukaan di Ciliwung hulu berkisar antara 60-75 % dari total curah hujan, sehingga memerlukan perhatian yang serius, terutama harus ada upaya penerapan teknologi untuk menurunkan koefisien aliran permukaan (Tim IPB 2002).

(3)

Hidrograf Aliran Sungai Ciliwung Lengkung Kalibrasi

Untuk mendapatkan data debit jam-jaman diperlukan adanya lengkung kalibrasi yang menyatakan hubungan antara tinggi muka air (TMA) dengan besarnya debit untuk setiap tinggi muka air yang terukur. Pembuatan lengkung kalibrasi ini diperlukan karena di SPAS Katulampa alat pencatat otomatis yang dipasang adalah pencatat tinggi muka air (automatic water level recorder/AWLR) bukan alat pengukur debit secara langsung.

Pembuatan lengkung kalibrasi untuk SPAS Katulampa dilakukan setiap tahun karena outlet DAS Ciliwung Hulu di Katulampa dari waktu ke waktu mengalami perubahan dimensi. Perubahan dimensi outlet DAS Ciliwung Hulu ini disebabkan oleh tumbuhnya tanaman di badan saluran air, endapan tanah dan pasir yang terbawa oleh aliran air maupun faktor-faktor lainnya. Lengkung kalibrasi cukup dibuat satu kali dan dapat dipergunakan untuk seterusnya jika dimensi outlet dari waktu ke waktu tidak mengalami perubahan.

Gambar 11. Bentuk Outlet DAS Ciliwung Hulu di Katulampa dengan Alat Automatic Water Level Recorder (AWLR)

(4)

Data yang digunakan untuk membuat lengkung kalibrasi aliran sungai Ciliwung di SPAS Katulampa adalah data pengukuran tinggi muka air (H) dan data hasil pengukuran debit (Q). Persamaan lengkung kalibrasi untuk mengalihragamkan tinggi muka air me njadi debit yang digunakan dalam penelitian ini adalah persamaan yang dibuat oleh Puslitbang Pengairan Departemen Pekerjaan Umum dan Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah Republik Indonesia. Hasil penelitian hubungan antara tinggi muka air dengan besarnya debit pada stasiun pengamat arus sungai (SPAS) Katulampa disajikan dalam Tabel 9.

Tabel 9. Lengkung Kalibrasi Hubungan Antara Tinggi Muka Air (H) dengan Debit Sungai Ciliwung di SPAS Katulampa

Tahun Persamaan Lengkung Kalibrasi

1996 Q = 32,428(H - 0,320)^1,412

1997 Q = 42,652(H - 0,100) ^2,957

1998 Q = 42,652(H - 0,100)^2,957

1999 Q = 42,652(H - 0,100)^2,957

2000 Q = 42,652(H - 0,100)^2,957

2001 Q = 28,984(H - 0,140)^1,911

2002 Q = 28,984(H - 0,140)^1,911

2003 Q = 28,984(H - 0,140)^1,911

2004 Q = 11,403(H - 0,200)^1,715

2005 Q = 13,097(H - 0,100)^1,427

H : Tinggi muka air (m) Q : Debit sungai (m³/detik)

Debit Aliran Permukaan Langsung

Debit aliran Sungai Ciliwung hasil alih ragam tinggi muka air (TMA) dengan menggunakan lengkung kalibrasi masih berupa hidrograf aliran total.

Hidrograf aliran permukaan langsung dapat diperoleh dengan terlebih dahulu memisahkan aliran dasar (base flow). Setelah dilakukan pemisahan aliran dasar (base flow) dengan metode straight line maka diperoleh hidrograf direct runoff (hidrograf DRO). Hidrograf DRO pengukuran terpilih untuk masing-masing tahun disajikan dalam Tabel 10, Tabel 11 dan Tabel 12.

(5)

Tabel 10. Parameter Hidrograf Aliran Permukaan Langsung (Direct Run Off) terpilih untuk periode tahun 2003

Curah Hujan Parameter Tebal DRO

Tanggal ( m m ) Qp (m3/detik) TR (jam) TB (jam) (mm)

08/08/03 11.3 14,67 2 25 1,82

29/08/03 37.2 35,27 2 36 4,13

25/11/03 8.4 30,18 1 28 3,56

06/12/03 17.4 27,04 1 21 3,01

21/12/03 23.8 27,47 3 28 3,35

23/12/03 13.9 12,60 2 27 1,85

Keterangan : Qp = Debit Puncak

TR = Time of Rise / Waktu puncak TB = Time Base / Waktu dasar

Tabel 11. Parameter Hidrograf Aliran Permukaan Langsung (Direct Run Off) terpilih untuk periode tahun 2004

C urah Hujan Parameter Tebal DRO

Tanggal (mm) Qp (m3/detik) TR (jam) TB (jam) (mm)

17/02/04 43,6 7,90 2 30 1,48

25/02/04 14,7 3,37 2 17 0,31

18/03/04 11,0 3,10 2 25 0,55

10/05/04 5,6 2,40 3 17 0,31

27/05/04 12,2 5,07 2 27 0,72

14/07/04 16,7 5,68 2 24 0,80

15/09/04 5,8 0,32 3 21 0,04

17/09/04 10,5 4,17 2 27 0,70

09/10/04 8,1 4,92 3 22 0,65

07/11/04 18,1 6,65 2 18 0,72

13/11/04 5,3 4,92 3 14 0,54

30/11/04 9,9 5,79 4 28 1,09

09/12/04 0,7 1,65 2 21 0,23

TR = Time of Rise / Waktu puncak TB = Time Base / Waktu dasar

(6)

Tabel 12. Parameter Hidrograf Aliran Permukaan Langsung (Direct Run Off) Terpilih untuk periode tahun 2005

Tanggal Curah Hujan Parameter Tebal DRO

(mm) Qp (m3/detik) TR (jam) TB (jam) (mm)

14/01/05 4,9 7,26 2 21 1,15

03/02/05 1,5 4,47 2 13 0,52

11/02/05 9,3 10,64 1 21 1,80

16/02/05 9,3 5,94 2 16 0,67

18/02/05 5,9 7,29 2 23 1,05

19/02/05 9,3 10,65 1 25 1,89

20/02/05 33,5 11,83 2 18 1,60

01/03/05 2,1 10,33 2 18 1,57

13/03/05 8,5 5,28 3 17 0,69

27/03/05 10,9 8,76 2 21 1,62

29/03/05 23,2 14,59 4 31 2,92

11/04/05 6,0 6,64 3 26 1,30

14/04/05 14,9 6,77 4 18 1,04

18/04/05 6,9 5,87 2 21 1,23

12/06/05 6,5 6,73 2 23 1,18

25/06/05 6,0 10,16 4 25 1,73

15/07/05 5,1 10,72 2 22 1,70

16/07/05 10,8 10,94 1 15 1,31

11/08/05 1,4 8,45 3 19 1,39

18/09/05 8,7 9,21 2 19 1,46

16/10/05 16,2 7,98 4 20 1,10

04/11/05 6,1 6,02 6 26 1,03

07/11/05 11,1 11,71 3 20 1,07

TR = Time of Rise / Waktu puncak TB = Time Base / Waktu dasar Debit Hidrograf Satuan

Hidrograf satuan pengukuran untuk setiap kejadian hujan terpilih periode tahun 2003 sampai 2005 dengan kedalaman hujan efektif sebesar 1 mm disajikan dalam Tabel 13, Tabel 14 dan Tabel 15.

Tabel 13. Variabel Pokok Hidrograf Satuan Pengukuran Tahun 2003 Tanggal

Qp (m3/detik)

TR (jam)

TB (jam)

08/08/2003 8,061 2 25

29/08/2003 8,532 2 36

25/11/2003 8,470 1 28

06/12/2003 8,989 1 21

21/12/2003 8,199 3 28

23/12/2003 6,826 2 27

(7)

Tabel 14. Variabel Pokok Hidrograf Satuan Pengukuran Tahun 2004 Tanggal

Qp (m3/detik)

TR (jam)

TB (jam)

17/02/04 5,344 2 30

25/02/04 11,052 2 17

18/03/04 5,597 3 25

10/05/04 7,726 2 17

27/05/04 7,020 3 27

14/07/04 7,064 3 24

15/09/04 7,226 2 21

17/09/04 5,978 2 27

09/10/04 7,565 2 22

07/11/04 9,277 2 18

13/11/04 9,036 2 14

30/11/04 5,299 4 28

09/12/04 7,319 3 21

Tabel 15. Variabel Pokok Hidrograf Satuan Pengukuran Tahun 2005

Tanggal Qp (m3/detik) TR (jam) TB (jam)

14/01/05 6,286 2 21

03/02/05 8,682 2 13

11/02/05 5,930 1 21

16/02/05 8,819 2 16

18/02/05 6,608 2 23

19/02/05 5,642 1 25

20/02/05 7,402 2 18

01/03/05 6,573 2 18

13/03/05 7,615 3 17

27/03/05 5,401 2 21

29/03/05 4,994 4 31

11/04/05 5,089 2 26

14/04/05 6,536 4 18

18/04/05 4,778 2 21

12/06/05 5,693 2 23

25/06/05 5,872 4 25

15/07/05 6,288 2 22

16/07/05 8,354 1 15

11/08/05 6,091 3 19

18/09/05 6,323 1 19

16/10/05 7,255 2 20

04/11/05 5,861 6 26

07/11/05 10,962 3 20

(8)

Morfometri DAS Ciliwung Hulu

Hasil pengukuran morfometri jaringan sungai di DAS Ciliwung Hulu disajikan dalam Tabel 16.

Tabel 16. Hasil Pengukuran Morfometri Jaringan Sungai di DAS Ciliwung Hulu Orde

Sungai

Jumlah Segmen

Panjang (km)

1 264 231,63

2 141 103,36

3 67 64,94

4 24 20,89

5 27 17,26

Total 523 438,08

Tabel 16 menunjukkan bahwa kecenderungan semakin tinggi orde sungainya maka jumlah segmennya akan semakin kecil. Meskipun demikian untuk orde 5 (lima) jumlah segmennya lebih besar dari orde 4 (empat). Hal ini dapat terjadi karena di bagian tengah DAS Ciliwung Hulu bentuknya menyempit dan di sebelah kiri dan kanan sungai utama banyak dijumpai sungai-sungai dengan orde 1 yang bertemu dengan sungai orde 5, akibatnya segmen sungai orde 5 yang memanjang dibagian tengah DAS terbagi lagi menjadi beberapa segmen orde 5.

Hubungan antara orde sungai dengan jumlah segmen sungai disajikan dalam Gambar 12.

y = -0,2749x + 2,6665 R² = 0,9305

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 1 2 3 4 5 6

Orde Sungai

Logaritma Jumlah Segmen

Gambar 12. Hubungan Antara Orde Sungai Dengan Jumlah Segmen

(9)

Parameter morfometri DAS Ciliwung Hulu yang digunakan untuk menduga hidrograf satuan sintetik dengan model HSS Gama 1 disajikan dalam Tabel 17.

Tabel 17. Parameter Morfometri DAS Ciliwung Hulu

No Parameter Morfometri Besaran

1 Faktor Sumber/Source Factor (SF) 0,5287

2 Frekuensi Sumber/Source frequency (SN) 0,5048

3 Panjang Sungai Maksimum (L) 24,46 km

4 Lebar DAS pada titik 0,75L dan tegak lurus dengan outlet 11,00 km 5 Lebar DAS pada titik 0,25L dan tegak lurus dengan outlet 5,75 km

6 Faktor Lebar/width Factor (WF) 1,913

7 Luas total DAS (A) 149,230 km²

8 Luas DAS Sebelah Hulu (AU) 81,033 km²

9 Luas Relatif DAS Bagian Hulu/relative Upstream Area (RUA) = AU/A 0,5428 10 Faktor simetri/Symmetry factor (SIM) = WF x RUA 1,0384

11 Jumlah Pertemuan Sungai/Joint Frequency (JN) 263

12 Jumlah Panjang sungai untuk semua order (? Li) 438,08 km

13 Kerapatan Drainase/drainage density (D) 2,936

14 Kemiringan DAS/Slope (S) 0,1112

Penerapan Model Hidrograf Satuan Sintetik Gama 1 DAS Ciliwung Hulu

Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Gama 1 terdiri dari empat variabel pokok, yaitu waktu-naik/ time of rise (TR), debit puncak (QP), waktu-dasar/ time-base (TB) dan sisi resesi yang ditentukan oleh nilai koefisien tampungan/ storage coefficient (K). Hasil Perhitungan untuk masing-masing variabel pokok HSS Gama 1 tersebut adalah sebaga i berikut :

Waktu-naik/time of rise (TR)

3

0,43 1,0665 1,2775

100

TR L SIM

SF

=

 

+ +

 

 

3

0,43 24,46 (1,0665 1,0384) 1,2775 100 0,5287

TR x

x

=

 

+ +

 

 

TR = 2,428 Jam

Waktu naik (TR) untuk DAS Ciliwung Hulu dengan menggunakan model HSS Gama 1 adalah sebesar 2,428 jam.

(10)

Debit Puncak (QP)

0,2381 0,5886 0,4008

0,1836

QP= A TR⁻ JN

0,4008 0,2381

0,5886

0,1836(149,230)

(2,428) (263)

QP= ⁻

Qp = 9,2297 m³/det

Debit Puncak (QP) untuk DAS Ciliwung Hulu dengan menggunakan model HSS Gama 1 adalah sebesar 9,2297 m³/det.

Time Base (TB)

0,0986 0,7344 0,2574

0,1457

27,4132

TB⁼

TR S

⁻

SN RUA

0,1457 0,0986 0,7344 0,2574

27,4132

(2,428) 0,1112 0,5048 0,5428

TB= ⁻

TB = 20,036 Jam

Waktu dasar/time base (TB) unt uk DAS Ciliwung Hulu dengan menggunakan model HSS Gama 1 adalah sebesar 20,036 jam.

Koefisien Tampungan/Coefficient Storage (K)

0,1446 1,0897

0,1798 0,0452

0,5617

K⁼

A S

⁻

SF

⁻

D

0,1798 0,1446 1,0897 0,0452

0,5617

(149,230) 0,1112 0,5287 2,936

K= ⁻ ⁻

K = 3,9908

Koefisien Tampungan/Coefficient Storage (K) untuk DAS Ciliwung Hulu denga n menggunakan model HSS Gama 1 adalah sebesar 3,9908.

Sisi Resesi/Recession Limb

Sisi resesi dari hidrograf satuan sintetik DAS Ciliwung Hulu dengan model HSS Gama 1 ini mengikuti persamaan sebagai berikut :

. ^{t K}/

Qt⁼Qp

e

⁻

/3,9908

. ^t

Qt⁼Qp

e

⁻

(11)

Bentuk dari hidrograf satuan sintetik DAS Ciliwung Hulu dengan menggunakan model HSS Gama 1 adalah seperti Gambar 13.

0 2 4 6 8 10

0 2 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Waktu (Jam)

Debit (m3/det)

Gambar 13. Bentuk Hidrograf Satuan Sintetik DAS Ciliwung Hulu dengan Menggunakan Model HSS Gama 1

Komponen hidrograf satuan DAS Ciliwung Hulu disajikan dalam Tabel 18. Hasil simulasi dengan menggunakan model Hidrograf satuan sintetik (HSS) Gama 1 dan Hidrograf Satuan pengukuran di DAS Ciliwung Hulu periode tahun 2003 sampai 2005 disajikan dalam Gambar 14.

Tabel 18. Komponen HSS Gama 1 dan HS Pengukuran di DAS Ciliwung Hulu

HS Pengukuran Tahun : Parameter

2003 2004 2005

HSS Gama 1

Waktu Puncak (TP) 2 Jam 3 Jam 3 Jam 2,43 Jam

Debit Puncak (QP) 6,60 m³/det 6,22 m³/det 5,42 m³/det 9,23 m³/det

Waktu Dasar (TB) 36 Jam 30 Jam 31 Jam 20,04 Jam

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

0 2 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Waktu (Jam)

Debit (m3/det)

HSS GAMA1 HS 2003

HS 2004 HS 2005

Gambar 14. Hidrograf Satuan Pengukuran Tahunan dan HSS Gama 1 Hasil Pemodelan di DAS Ciliwung Hulu

(12)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

0 2 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Waktu (Jam)

Debit (m3/det)

HSS GAMA1 HS Periode 2003-2005

Gambar 15. Hidrograf Satuan Pengukuran Periode 2003-2005 dan Hasil Pemodelan Dengan HSS Gama 1 di DAS Ciliwung Hulu

Gambar 14 dan Gambar 15 memperlihatkan bahwa bentuk hidrograf satuan sintetik Gama 1 menunjukkan perbedaan yang signifikan dibandingkan hidrograf satuan pengukuran. Hasil analisis uji kuantitatif antara hidrograf satuan sintetik Gama 1 dengan hidrograf satuan pengukuran untuk masing-masing tahun disajikan dalam Tabel 19.

Tabel 19. Hasil Uji Kuantitatif HSS Gama 1 terhadap HS Pengukuran.

Tahun

NO Parameter

2003 2004 2005 Periode 2003-2005

1 Coefficient of efficiency (CE) 0,81 0,85 0,73 0,81

2 Relative error dari volume total (EV) 16% 18% 18% 17%

3 Absolute Error dari debit puncak (AEQp)

2,63 m³/det

3,01 m³/det

3,81 m³/det

3,22 m³/det 4 Relative error dari debit puncak (EQp) 39,85 % 48,39 % 70,30 % 53,58 % 5 Absolute error dari waktu puncak (ETp) 0,43 jam -0,57 Jam -0,57 Jam 0,43 Jam

Nilai coefficient of efficiency (CE) menunjukkan seberapa dekat bentuk hidrograf satuan sintetik menyerupai bentuk hidrograf satuan hasil pengukurannya.

Nilai CE semakin mendekati 1 (satu) maka hidrograf satuan sintetik mempunyai bentuk yang sama dengan hidrograf satuan hasil pengukuran. Nilai relative error dari volume total (EV) menunjukkan besarnya kesalahan relatif antara volume total hidrograf satuan hasil model dengan hidrograf satuan pengukuran. Nilai EV semakin mendekati 0 (nol) maka model akan semakin baik tingkat keakuratannya.

Nilai EV 0 (nol) berarti volume hidrograf satuan sintetik hasil model dengan hidrograf satuan pengukuran tidak berbeda. Nilai absolute error dari debit puncak

(13)

(AEQp) menunjukkan seberapa besar perbedaan debit puncak hasil simulasi model dengan debit puncak pengukuran. Nilai AEQp akan semakin baik jika mendekati nilai 0 (nol). Nilai relative error dari debit puncak (EQp) menunjukkan besarnya kesalahan relatif antara debit puncak hasil model dengan debit puncak hidrograf satuan pengukuran. Nilai EQp semakin mendekati 0 (nol) semakin baik, jika EQp bernilai nol berarti debit puncak hidrograf satuan sintetik hasil model dengan debit puncak hidrograf satuan pengukuran tidak berbeda. Nilai absolute error dari waktu puncak (ETp) menunjukkan kesalahan absolut antara waktu puncak hidrograf satuan sintetik hasil model dengan waktu puncak pengukuran. Nilai ETp yang semakin jauh dari 0 (nol) baik be rnilai negatif maupun positif berarti waktu puncak hidrograf satuan sintetik hasil model dengan waktu puncak hidrograf satuan pengukuran berbeda.

Tabel 19 menunjukkan bahwa hasil dari model HSS Gama 1 mempunyai nilai coefficient of efficiency (CE) yang berkisar antara 0,73 sampai 0,85. Nilai ini memperlihatkan bahwa pemodelan HSS Gama 1 di DAS Ciliwung Hulu masih menunjukkan perbedaan yang signifikan dengan hidrograf satuan pengukurannya.

Selain itu ditinjau dari besarnya nilai relative error volume tota l (EV) masih cukup besar yaitu berkisar antara 16% sampai 18%. Parameter uji lain yang menunjukkan bahwa HSS Gama 1 masih belum baik dalam menduga hidrograf satuan di DAS Ciliwung Hulu adalah nilai relative error debit puncak (EQp) yang masih tinggi yaitu diatas 39 %. Tahun 2005 nilai EQp mencapai 70,30%, hal ini berarti perbedaan antara besarnya debit puncak antara HSS Gama 1 dengan hidrograf satuan pengukuran masih tinggi. Besaran debit puncak dalam analisis hidrologi merupakan parameter yang sanga t penting, sehingga model hidrograf satuan sintetik Gama 1 perlu disesuaikan agar pendugaannya mempunyai tingkat keakuratan yang tinggi.

Besarnya absolute error waktu puncak (ETp) juga masih cukup tinggi.

Hasil pemodelan dengan HSS Gama 1 diperoleh hasil besarnya perbedaan antara waktu puncak hidrograf satuan sintetik dengan waktu puncak hidrograf satuan pengukuran masih berada diatas 25 menit (0,43 jam). Nilai ETp yang cukup tinggi dapat diakibatkan oleh karena pembuatan selang waktu pengamatan debit pengukuran selama 1 jam sehingga ketika terjadi perbedaan waktu puncak hidrograf

(14)

dengan waktu puncak hasil pengukuran menjadi cukup lama. Pengamatan dengan selang waktu yang lebih pendek diharapkan dapat memperbaiki nilai ETp.

Penyesuaian HSS Gama 1 Dengan DAS Ciliwung Hulu

Penyesuaian model dilakukan dengan cara meminimalkan perbedaan nilai hasil pemodelan dengan nilai pengukuran. Persamaan hasil penyesuaian konstanta model untuk setiap variabel pokok HSS Gama 1 bagi masing-masing tahun adalah seperti berikut :

1. Tahun 2003

Persamaan waktu-naik/time of rise (TR) HSS tahun 2003 setelah dilakukan penyesuaian konstanta model adalah :

3

0,43 0,6548 1,2775

100

TR L SIM

SF

=

 

+ +

 

 

Persamaan debit puncak (QP) HSS tahun 2003 setelah dilakukan penyesuaian konstanta model adalah:

0,2381 0,5886 0,4008

0,1215

QP= A TR⁻ JN

Persamaan koefisien tampungan/coefficient storage (K) HSS tahun 2003 setelah penyesuaian konstanta model adalah:

0,1446 1,0897

0,1798 0,0452

0,7219

K = A S⁻ SF⁻ D

Persamaan Sisi Resesi HSS tahun 2003 setelah penyesuaian konstanta model :

/5,1292

. ^t Qt⁼Qp

e

⁻

Bentuk hidrograf satuan sintetik Gama 1 setelah penyesuaian model untuk tahun 2003 disajikan dalam Gambar 16.

(15)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Waktu (jam)

Debit (m3/det)

HSS GAMA 1 PENYESUAIAN

HS 2003

Gambar 16. Bentuk Hidrograf Satuan Sintetik Gama 1 Setelah Penyesuaian Konstanta Model dan Hidrograf Satuan Pengukuran Tahun 2003

2 . Tahun 2004

3

0,43 1,6178 1,2775

100

TR L SIM

SF

=

 

+ +

 

 

Persamaan debit puncak (QP) HSS tahun 2004 setelah dilakukan penyesuaian konstanta model adalah :

0,2381 0,5886 0,4008

0,1347

QP= A TR⁻ JN

Persamaan koefisien tampungan/coefficient storage (K) HSS tahun 2004 setelah penyesuaian konstanta model adalah :

0,1446 1,0897

0,1798 0,0452

0,6749

K= A S⁻ SF⁻ D

/4,7948

. ^t

Qt⁼Qp

e

⁻

(16)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36

Waktu (jam)

Debit (m3/det)

HSS GAMA 1 PENYESUAIAN HS 2004

3. Tahun 2005

3

0,43 1,6178 1,2775

100

TR L SIM

SF

=   + +

 

 

Persamaan debit puncak (QP) HSS tahun 2005 setelah dilakukan penyesuaian konstanta model adalah :

0,2381 0,5886 0,4008

0,1174

QP= A TR⁻ JN

Persamaan koefisien tampungan/coefficient storage (K) HSS tahun 2005 setelah penyesuaian konstanta model adalah :

0,1446 1,0897

0,1798 0,0452

0,8065

K = A S⁻ SF⁻ D

/5,7300

. ^t Qt⁼Qp

e

⁻

(17)

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Waktu (jam)

Debit (m3/det)

HSS GAMA 1 PENYESUAIAN

HS 2005

Hasil analisis uji kuantitatif Hidrograf Satuan Sintetik Gama 1 setelah penyesuaian konstanta model terhadap hidrograf satuan pengukuran masing- masing tahun disajikan dalam Tabel 20.

Tabel 20. Perubahan Nilai Parameter Uji Kuantitatif Model HSS Gama 1 Setelah Penyesuaian Konstanta Model dan Sebelum Penyesuaian Konstanta Model Terhadap Hidrograf Satuan Pengukuran

Tahun

2003 2004 2005

NO Parameter

B T B T B T

1 CE 0,81 0,98 0,85 0,95 0,73 0,93

2 EV 16% -0,03 18% -0,07 18% -0,08

3 AEQp 2,63

m³/det

0,00 m³/det

3,01 m³/det

0,00 m³/det

3,81 m³/det

0,00 m³/det 4 EQ p 39,85 % -0,01 % 48,39 % 0,05% 70,30 % 0,03 % 5 ETp 0,43 jam 0,00 jam -0,57 Jam 0,00 jam -0,57 Jam 0,00 jam Keterangan :

B = Belum disesuaikan T = Telah Disesuaikan

CE = Coefficient of efficiency EV = Relative error dari volume total

EQp= Relative error dari debit Puncak AEQp = Absolute error dari debit Puncak ETp = Absolute error dari Debit Puncak

Tabel 20 menunjukkan bahwa setelah dilakukan penyesuaian terhadap konstanta modelnya, terjadi peningkatan keakuratan dugaan bentuk hidrograf satuan untuk masing-masing tahun, dimana bentuk HSS hasil penyesuaian semakin mendekati bentuk hidrograf satuan pengukurannya yang ditunjukkan oleh besarnya nilai coefficient of efficiency (CE) mendekati nilai 1. Nilai

(18)

coefficient of efficiency (CE) yang telah lebih dari 0,90 menunjukkan bahwa model HSS penyesuaian mempunyai tingkat keakuratan pendugaan yang baik, serta didukung oleh nilai parameter uji EV, AEQp, Eqp dan Etp yang telah mendekati atau sama dengan nilai 0 (nol). Sedangkan HSS Gama 1 yang belum disesuaikan konstanta modelnya memberikan dugaan bentuk hidrograf yang berbeda dengan hidrograf pengukuran.

Kondisi ini menunjukkan bahwa model HSS Gama 1 yang dikembangkan berdasarkan data empiris dari 30 DAS contoh ketika akan diterapkan untuk menduga bentuk hidrograf satuan DAS lainnya masih diperlukan adanya penyesuaian konstanta model. Penyesuaian konstanta model meningkatkan keakuratan pendugaan bentuk hidrograf satuan yang hampir menyer upai bentuk pengukuran. Konstanta model HSS Gama 1 bervariasi untuk setiap tahunnya, hal ini mengindikasikan adanya pengaruh faktor lain yang berubah dari tahun ke tahun selain morfometri DAS.

Hidrograf Satuan Sintetik penyesuaian yang dipergunakan untuk menduga bentuk hidrograf satuan DAS yang lain adalah adalah hidrograf satuan sintetik penyesuaian dengan hidrograf satuan pengukuran rata-rata di DAS Ciliwung Hulu. Penggunaan hidrograf satuan pengukuran rata-rata dimaksudkan agar model bisa berlaku untuk semua kurun waktu pengamatan bukan hanya untuk satu kurun waktu pengamatan saja. Hasil penyesuaian konstanta model HSS Gama 1 terhadap data morfometri dan data hidrograf satuan pengukuran rata-rata di DAS Ciliwung Hulu diperoleh 2 (dua) buah set model HSS Gama 1 yang telah disesuaikan konstanta modelnya. Kedua model HSS Gama 1 penyesuaian tersebut adalah sebagai berikut :

1. HSS Gama 1 Solver 1

Untuk persamaan TP yang dirubah adalah konstanta dari SIM, untuk persamaan QP yang dirubah adalah konstanta dari A, dan untuk persamaan K yang dirubah adalah konstanta dari S.

Metode ini dilakukan dengan cara merubah semua konstanta untuk masing- masing persamaan secara bersama-sama.

(19)

Hasil penyesuaian model HSS Gama 1 dengan kedua metode tersebut diperoleh model baru dengan masing-masing persamaan sebagai berikut :

Bentuk hidrograf satuan sintetik untuk DAS Ciliwung Hulu setelah dilakukan penyesuaian konstanta model disajikan dalam Gambar 19. Sedangkan analisis uji kuantitatif bagi kedua set model tersebut disajikan dalam Tabel 21.

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45

Waktu (jam)

Debit (m3/jam)

HS PENGUKURAN HSS GAMA 1

HSS GAMA 1 SOLVER 1 HSS Gama 1 SOLVER 2

Gambar 19. Bentuk Hidrograf Satuan Sintetik Setelah Dilakukan Penyesuaian Dan Hidrograf Satuan Rata -Rata Hasil Pengukuran

Tabel 21. Perubahan Nilai Parameter Uji Kuantitatif Model HSS Gama 1 Setelah Penyesuaian Konstanta Model Terhadap HS Rata-Rata Pengukuran

Model

NO Parameter

HSS Gama 1 Solver 1 Solver 2

1 Coefficient of efficiency (CE) 0,81 0,99 0,99

2 Relative error dari volume total (EV) 17 % -1 % -1 %

3 Absolute Error dari debit puncak (AEQp) 3,22 m³/det 0 m³/det 0 m³/det 4 Relative error dari debit Puncak (EQp) 53,58 % 0,00 % 0,00 % 5 Absolute error dari waktu Puncak (ETp) 0,43 Jam 0 jam 0 jam

0,43

3

0,6949 1,2775 100

TR

L

SIM SF

=   + +

0,2381 0,4874 0,4008 0,1836

QP⁼ A TR⁻

JN

0,3225 1,0897

0,1798 0,0452

0,5617

K ⁼ A S⁻ SF⁻

D

/5,8989

. ^t Qt⁼Qp

e

⁻

0,0986 0,7344 0,2574 0,1457

52,0739

TB⁼ TR S⁻ SN RUA

0,4296

3,0004

0,8737 1,0918 100

TR

L

SIM SF

=   + +

0,2249 0,5768 0,4024

0,1264

QP⁼ A TR⁻

JN

0,1697 1,0970

0,2371 0,0575

0,5820

K⁼ A S⁻ SF⁻

D

/5,9247

. ^t Qt⁼Qp

e

⁻

0,3898 0,6438 0,1764 0,2376

27,4180

TB⁼ TR S⁻ SN RUA

(20)

Model HSS Gama 1 Solver 1 maupun Gama 1 Solver 2 memberikan hasil pendugaan bentuk hidrograf satuan DAS Ciliwung Hulu dengan sangat memuaskan. Nilai Coefficient of efficiency (CE) semakin mendekati 1 (satu) yang berarti hidrograf hasil simulasi mempunyai bentuk yang hampir sama dengan hidrograf satuan pengukuran. Penyesuaian konstanta model semakin meningkatkan tingkat keakuratan pendugaan yang dapat dilihat dari perbaikan nilai relative error volume total (EV) yang semula sebesar 17% menjadi -1%. Hal ini menunjukkan bahwa antara hidrograf satuan hasil pengukuran dengan HSS Gama 1 Solver 1 maupun HSS Gama 1 Solver 2 tidak terjadi perbedaan volume.

Penyesuaian konstanta model juga meningkatkan ketelitian dalam menduga besarnya debit puncak yaitu terjadi perubahan nilai EQp dari 53,58% menjadi 0,00% atau yang tadinya terjadi perbedaan absolut debit puncak sebesar 3,22 m³/det menjadi tidak terjadi perbedaan debit puncak. Dengan kata lain debit puncak HS pengukuran dengan HSS Gama 1 Solver 1 maupun HSS Gama 1 Solver 2 tidak berbeda. Penyesuaian konstanta mode l juga meningkatkan keakuratan pendugaan waktu puncak yang ditunjukkan oleh perubahan nilai Etp dari 0,43 jam menjadi 0 jam, yang berarti setelah penyesuaian konstanta model tidak terjadi perbedaan antara waktu puncak HSS dengan waktu puncak hidrograf satuan pengukuran.

Berdasarkan nilai-nilai parameter uji kuantitatif tersebut maka model HSS Gama 1 Solver 1 maupun HSS Gama 1 Solver 2 dapat diterapkan di DAS Ciliwung Hulu dengan tingkat keakuratan yang tinggi.

Validasi Model HSS Gama 1 Hasil Penyesuaian

Validasi model dilakuk an agar model yang dikembangkan dengan menggunakan DAS Ciliwung Hulu ini dapat diketahui keberlakuannya di DAS yang lain. Validasi model dilakukan dengan menggunakan data morfometri DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu yang diukur oleh Fadli dalam penyelesaian tugas akhir di Fakultas Kehutanan IPB, sedangkan data TMA yang dipergunakan adalah hasil perekaman (Automatic Water Level Recorder) yang terdapat di DTA Cipopokol. Parameter morfometri DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu disajikan dalam Tabel 22.

(21)

Tabel 22. Morfometri DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu Besaran

No Parameter Morfometri

(a) (b)

1 Faktor Sumber/Source Factor (SF) 0,78 0,47

2 Frekuensi Sumber/Source frequency (SN) 0,60 0,53

3 Panjang Sungai Maksimum (L) 2,41 km 2,41 km

4 Lebar DAS pada titik 0,75L dan tegak lurus dengan outlet 0,51 km 0,51 km 5 Lebar DAS pada titik 0,25L dan tegak lurus dengan outlet 0,83 km 0,83 km

6 Faktor Lebar/width Factor (WF) 1,61 1,61

7 Luas total DAS (A) 1,40 km² 1,40 km²

8 Luas DAS Sebelah Hulu (AU) 0,71 km² 0,71 km²

9 Luas Relatif DAS Bagian Hulu/R elative Upstream Area (RUA) 0,51 0,51 10 Faktor simetri/Symmetry factor (SIM) = WF x RUA 0,82 0,82

11 Jumlah Pertemuan Sungai/Joint Frequency (JN) 2 7

12 Jumlah Panjang sun gai untuk semua order (? Li) 4,70 km 5,63 km

13 Kerapatan Drainase/drainage density (D) 3,37 4,04

14 Kemiringan DAS/Slope 0,0695 0,0695

Ket : (a) = Menggunakan Peta rupa bumi skala 1 : 25.000

(b) = Mempertimbangkan lembah sebagai saluran drainase (sungai)

Sumber : Hasil pengukuran Fadli dalam penyelesaian tugas akhir di Fakultas Kehutanan IPB tahun 2006

Hasil simulasi hidrograf satuan sintetik Gama 1 yang belum disesuaikan untuk DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu dapat dilihat pada Gambar 16.

Hasil analisis perbandingan kuantitatif HSS Gama 1 di DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu terhadap hidrograf satuan pengukuran disajikan dalam Tabel 23.

Tabel 23. Nilai Parameter Uji Kuantitatif HSS Gama 1 Terhadap Hidrograf Satuan Pengukuran DTA Cipopokol Sub-Das Cisadane Hulu

Nilai

NO Parameter

HSS Gama 1 (a)

HSS Gama 1 (b)

1 Coefficient of efficiency (CE) 0,20 -0,50

2 Relative error dari volume total (EV) 15 % 116 %

3 Absolute Error dari debit puncak (AEQp) -0,05 m³/det 0,02 m³/det 4 Relative error dari debit Puncak (EQp) -19,08% 9,00%

5 Absolute error dari waktu Puncak (ETp) 1,65 jam 1,65 jam

keterangan :

(a) = Menggunakan Peta rupa bumi skala 1 : 25.000, (b) = Mempertimbangkan lembah sebagai saluran drainase (sungai)

(22)

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

0 1 2

2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5

Waktu (jam)

Debit (m3/det)

HSS Gama 1 (A) HSS Gama 1 (B) HS Observasi

Gambar 20. Hidrograf Satuan Pengukuran dan HSS Gama 1 di DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu

Tabel 23 dan Gambar 20 memperlihatkan bahwa model HSS Gama 1 pada saat digunakan untuk menduga hidrograf satuan di DTA Cipopokol Sub- DAS Cisadane Hulu memperlihatka n perbedaan yang signifikan dengan hidrograf satuan pengukurannya. Nilai CE yang sangat kecil menunjukkan bahwa bentuk hidrograf satuan sintetik Gama 1 yang dibangun dengan data pengukuran morfometri DTA pada Peta Rupa Bumi skala 1 : 25.000 berbeda dengan hidrograf pengukuran. Demikian halnya dengan HSS Gama 1 yang dibangun dengan data morfometri yang mempertimbangkan lembah sebagai saluran drainase (sungai) juga mempunyai nilai CE yang jauh dari nilai 1.

Nilai EV pada Tabel 23 juga masih jauh dari nilai 0 (nol) yang menunjukkan bahwa volume total HSS Gama 1 berbeda secara signifian dengan volume total hidrograf satuan pengukuran. Perbedaan antara debit puncak HSS

Gama 1 dengan hidrograf satuan pengukuran adalah sebesar -0,05 m³/det (-19,08%) untuk model yang menggunakan data pengukuran morfometri DTA

pada Peta Rupa Bumi skala 1 : 25.000 denggan nilai negatif yang menunjukkan bahwa besaran debit puncak dugaan lebih kecil dari besaran debit puncak pengukuran. Sedangkan model HSS Gama 1 yang memanfaatkan data lembah sebagai saluran drainase memperlihatkan perbedaan antara debit puncak model dengan debit puncak pengukuran sebesar 0,02 m³/det (9,00 %). Selain itu

(23)

besarnya kesalahan absolut antara waktu puncak HSS Gama 1 dengan waktu puncak hidrograf satuan pengukuran juga masih besar yaitu mencapai 1,65 jam.

Hasil validasi kedua set model (HSS Gama 1 Solver 1 maupun HSS Gama 1 Solver 2) dengan menggunakan data Morfometri DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu disajikan dalam Gambar 21 sedangkan hasil uji kuantitatifnya disajikan dalam Tabel 24.

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

0 1 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Waktu (Jam)

debit (m3/det)

Pengukuran Gama 1 (a)

Solver 1 (a) Solver 2 (a) Gama 1 (b) Solver 1 (b) Solver 2 (b)

Gambar 21. Hidrograf Satuan Pengukuran dan Hidrograf Satuan Sintetik di DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu

Tabel 24. Perubahan Nilai Parameter Uji Kuantitatif Penerapan Model HSS Gama 1 Di DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu

Model HSS

(a) (b)

NO Parameter

Gama 1 Solver 1 Solver 2

Gama 1 Solver 1 Solver 2 1 Coefficient of

efficiency (CE)

0,20 0,10 0,37 -0,50 -1,02 0,13

2 Relative error volume total (EV)

15 % 40 % -14 % 116 % 180 % 16 %

3 Absolute error Debit Puncak

(AEQp)

-0,05 m³/det

-0,40 m³/det

-0,10 m³/det

0,02 m³/det

0,03 m³/det

-0,05 m³/det 4 Relative error debit

Puncak (EQp)

-19,08% -16,88% -41,13% 9,00 % 12,00% -21,96%

5 Absolute error waktu Puncak (ETp)

1,65 jam 1,35 jam 1,31 jam 1,65 jam 1,35 jam 1,31 jam keterangan :

(a) = Menggunakan Peta Rupa Bumi skala 1 : 25.000,

(b) = Mempertimbangkan lembah sebagai saluran drainase (sungai)

(24)

Gambar 21 dan Tabel 24 menunjukkan bahwa penerapan HSS Gama 1 hasil penyesuaian dalam menduga hidrograf satuan DTA Cipopokol Sub-DAS Cisadane Hulu belum menunjukkan hasil yang baik. Nilai Coefficient of efficiency untuk semua model yang diuji masih jauh dari nilai 1 (satu). Demikian juga untuk parameter uji yang lain masih menunjukkan besarnya penyimpangan bentuk HSS terhadap hidrograf pengukuran. Kondisi ini menunjukkan bahwa untuk menduga hidrograf satuan dari suatu DAS atau sub-DAS yang mempunyai karakteristik morfometri DAS berbeda dengan DAS Ciliwung Hulu masih diperlukan adanya penyesuaian terhadap konstanta modelnya. Penyesuaian model dibutuhkan agar pendugaan bentuk hidrograf satuan semakin meningkat keakuratannya.

Validasi model penyesuaian (HSS Gama 1 Solver 1 maupun HSS Gama 1 Solver 2) juga dilakukan dengan menggunakan data DAS Progo dengan outletnya di Kranggan Kabupaten Temanggung Propinsi Jawa Tengah. Morfometri DAS Progo yang dipergunakan untuk simulasi disajikan dalam Tabel 25.

Tabel 25. Morfometri DAS Progo

No Parameter Morfometri Besaran

1 Faktor Sumber/Source Factor (SF) 0,572

2 Frekuensi Sumber/Source frequency (SN) 0,744

3 Panjang Sungai Maksimum (L) 36,50 km

4 Faktor Lebar/width Factor (WF) 0,420

5 Luas total DAS (A) 411,67 km²

6 Luas Relatif DAS B agian Hulu/relative Upstream Area (RUA) = AU/A

0,420 7 Faktor simetri/Symmetry factor (SIM) = WF x RUA 0,180 8 Jumlah Pertemuan Sungai/Joint Frequency (JN) 342 9 Kerapatan Drainase/drainage density (D) 2,240

10 Kemiringan DAS/Slope (S) 0,0479

Sumber : Sri Harto (1990)

Hidrograf satuan pengukuran di DAS Progo terpilih yang dipergunakan untuk validasi model HSS Gama 1 hasil penyesuaian disajikan dalam Tabel 26.

Hidrograf satuan hasil pengukuran di DAS Progo diperoleh dari hasil penelitian Darmadi (1990).

(25)

Tabel 26. Hidrograf Satuan Pengukuran di DAS Progo Waktu Debit (m³/detik) Untuk Kejadian Hujan Pada :

(Jam) 10/05/1977 21/06/1977 06/01/1978 11/02/1980 Rata-Rata

0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

1 1,11 9,01 25,09 19,96 13,79

2 18,04 19,10 15,78 20,29 18,30

3 16,00 15,33 12,23 18,20 15,44

4 12,86 11,63 9,37 12,31 11,54

5 9,85 9,28 7,06 12,91 9,78

6 7,24 7,80 5,41 6,98 6,86

7 6,30 6,58 4,64 6,35 5,97

8 5,41 5,32 4,08 5,22 5,01

9 4,99 5,30 3,71 4,63 4,66

10 4,31 3,92 3,36 3,10 3,67

11 3,92 3,45 3,18 2,34 3,22

12 3,54 2,99 2,99 1,60 2,78

13 2,95 2,66 2,66 0,48 2,19

14 2,72 2,34 2,33 0,00 1,85

15 2,50 2,03 2,16 2,23

16 2,17 1,73 2,00 1,97

17 1,96 1,53 1,87 1,79

18 1,56 1,33 1,67 1,52

19 1,18 1,06 1,51 1,25

20 0,65 0,87 1,21 0,91

21 0,32 0,00 1,06 0,46

22 0,16 0,78 0,47

23 0,00 0,26 0,13

24 0,00 0,00

Sumber : Darmadi (1990)

Hasil pemodelan hidrograf satuan sintetik dengan menggunakan Model HSS Gama 1, dan HSS Gama 1 setelah penyesuaian konstanta model di DAS Progo disajikan dalam Gambar 22. Model HSS Gama 1 penyesuaian sebagaimana yang disajikan dalam Gambar 22 belum memberikan hasil pendugaan hidrograf satuan yang memuaskan ketika diterapkan di DAS Progo.

Model HSS Gama 1 memberikan hasil yang lebih tinggi untuk parameter debit puncak dibandingkan dengan debit puncak hidrograf satuan pengukuran rata -rata di DAS Progo. Sedangkan HSS Gama 1 penyesuaian menghasilkan dugaan debit puncak yang lebih rendah. Kurva resesi HSS masih menyimpang dari bentuk kurva resesi hidrograf satuan pengukuran rata-ratanya. Secara umum model yang diterapkan masih menunjukkan penyimpangan dibandingkan dengan hidrograf satuan pengukuran sehingga ketika akan diterapkan di DAS Progo perlu dilakukan

(26)

lagi penyesuaian konstanta model. Hasil uji kuantitatif terhadap ketiga model yang diterapkan di DAS Progo disajikan dalam Tabel 27.

0 5 10 15 20 25 30

0 1,407

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66

Waktu (Jam)

Debit (m3/det)

HSS GAMA 1 GAMA 1 SOLVER 1 GAMA 1 SOLVER 2 HS 10 Mei 1977 HS 21 Juni 1977 HS 6 Januari 1978 HS 11 Pebruari 1980

HS PENGUKURAN RATA-RATA

Gambar 22. Hidrograf Satuan Pengukuran dan Hidrograf Satuan Sintetik DAS Progo

Tabel 27. Nilai Parameter Uji Kuantitatif Penerapan Model HSS Gama 1 Dan HSS Gama 1 Penyesuaian di DAS Progo

Model HSS

NO Parameter

Gama 1 Gama 1 Solver 1

Gama 1 Solver 2

1 Coefficient of efficiency (CE) 0,98 0,86 0,92

2 Relative error dari volume total (EV) 4% 7 % - 1 %

3 Absolute Error dari debit puncak (AEQP)

3,50 m³/det

-6,22 m³/det

-4,48 m³/det 4 Relative error dari debit Puncak (EQp) 19,17% -33,99% -24,50%

5 Absolute error dari waktu Puncak (ETp) -0,53 jam -0,59 jam -0,75 jam

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa parameter morfometri DAS dapat dipergunakan untuk menduga hidrograf satuan, namun konstanta model sangat bervariasi untuk setiap DAS, sehingga untuk mendapatkan hasil pendugaan yang lebih akurat diperlukan penyesuaian konstanta model di setiap tempat. HSS Gama 1 yang belum disesuaikan konstantanya masih memberikan bentuk hidrograf satuan yang berbeda dengan hidrograf hasil pengukuran. HSS Gama 1 yang telah disesuaikan konstanta modelnya memberikan nilai pendugaan bentuk hidrograf yang baik untuk DAS yang bersangkutan. Namun pada saat hasil penyesuaian konstanta dari suatu DAS akan diterapkan pada DAS yang lain juga

(27)

belum memberikan hasil yang memuaskan. Dengan demikian hipotesis pertama penelitian ini diterima yang berarti penerapan model di DAS lain memerlukan penyesuaian konstanta model.

Pemanfaatan data morfometri DAS memberikan hasil yang baik untuk menduga hidrograf satuan setelah dilakukan penyesuaian terhadap konstanta model. Bervariasinya konstanta model untuk setiap DAS menunjukkan adanya faktor lain selain morfom etri yang mempengaruhi bentuk hidrograf satuan suatu DAS. Selain konstanta bervariasi antar DAS, hasil penelitian ini juga memperlihatkan bahwa konstanta model bervariasi antar waktu meskipun berada dalam satu DAS yang sama. Kondisi ini ditunjukkan oleh perlunya penyesuaian terhadap konstanta model agar diperoleh model dugaan yang terbaik untuk masing-masing tahun pengukuran.

Simplifikasi Model HSS Menggunakan Parameter Morfometri DAS

Penggunaan model HSS Gama 1 setelah penyesuaian mempunyai tingkat keakuratan pendugaan bentuk hidrograf satuan yang baik, namun saat diterapkan menemui beberapa kendala. Kendala yang dihadapi diantaranya adalah pengukuran parameter morfometri HSS Gama 1 memerlukan waktu yang lama terutama untuk DAS-DAS dengan jumlah panja ng segmen sungai yang banyak.

Pengukuran parameter morfometri HSS Gama 1 membutuhkan kesabaran dan ketelitian karena minimal dilakukan 3 (tiga) kali pengukuran untuk mendapatkan hasil baik. Parameter tertentu seperti penentuan titik berat DAS dan luas Sub- DAS untuk setiap orde sungai cukup sulit dilakukan. Kondisi ini tentunya akan berpengaruh terhadap para pengguna yang menginginkan adanya model HSS namun dengan menggunakan parameter morfometri yang pengukurannya relatif lebih mudah dilakukan di peta serta mempunyai tingkat keakuratan pendugaan cukup baik. Untuk mengatasi hal ini diperlukan simplifikasi (penyederhanaan) terhadap model HSS Gama 1. Simplifikasi dilakukan dengan menggunakan pasangan data beberapa morfometri DAS dengan variabel hidrograf satuan.

Morfometri dan pasangan data yang dipergunakan untuk simplifikasi model HSS Gama 1 disajikan dalam Tabel 28 dan 29.

(28)

(29)

Simplifikasi model ini diharapkan mampu menemukan parameter morfometri DAS yang mempunyai tingkat keeratan baik dengan variabel pokok hidrograf satuan pengukuran melalui analisis korelasi. Setelah korelasi diketahui, selanjutnya adalah membuat persamaan hubungan antara parameter morfometri DAS dengan variabel pokok hidrograf satuan tersebut. Korelasi antara parameter morfometri denga n variabel hidrograf satuan disajikan dalam Tabel 26. Tabel 26 menunjukkan bahwa parameter morfometri DAS yang pengukurannya pada peta tidak rumit serta tidak membutuhkan waktu yang lama namun mempunyai tingkat keeratan yang baik dengan variabel pokok hidrograf satuan adalah luas DAS (A), panjang sungai utama (L), dan jumlah pertemuan sungai (JN). Dengan memanfaatkan ketiga parameter tersebut diperoleh hasil persamaan regresi hubungan antara parameter luas DAS (A), panjang sungai utama (L), dan jumlah pertemuan sungai (JN) dengan variabel pokok hidrograf satuan yang disajikan dalam Tabel 30.

Tabel 30. Persamaan-Persamaan Model Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Simplifikasi

No Parameter Koefisien Determinasi

1 TP = 0,4989 A^-0,332 L^0,927 R2 = 90,30 % 2 QP = 0,0912 A^1,790 L^-1,19 JN^-0,162 R2 = 99,20 % 3 TB = 2,9376 A^-0,375 L^0,628 JN^0,351 R2 = 93,80 %

Simplifikasi model HSS Gama 1 yang dilakukan masih mempunyai kelemahan karena jumlah data DAS Contoh yang digunakan hanya 9 DAS.

Namun demikian besarnya koe fisien determinasi persamaan regresinya cukup tinggi. Koefisien determinasi yang terkecil diperoleh untuk persamaan TP yaitu sebesar 90,30%. Sedangkan untuk variabel QP dan TB koefisien determinasi yang diperoleh lebih tinggi yaitu masing-masing sebesar 99,20% dan 93,80%

yang berarti besarnya keragaman peubah QP dapat diterangkan oleh peubah morfometri A, L, dan JN sebesar 99,20% dan selainnya dipengaruhi oleh faktor lain, sedangkan untuk keragaman nilai TB mampu dijelaskan oleh parameter morfometri A, L dan JN sebesar 93,80% dan selainnya dipengaruhi oleh faktor lain.

Persamaan penduga hasil simplifikasi ini masih memerlukan pengujian keberlakuannya di DAS yang lain agar diketahui konsistensi hubungan antara