ANALISIS DEBIT BANJIR RENCANA DENGAN METODE HIDROGRAF SATUAN SINTETIS NAKAYASU DI DAERAH ALIRAN SUNGAI CIMANDIRI

(1)

Vol. 2 (1) | Maret 2021 ISSN 2715-4831 cetak; ISSN 2715-6141 online

ANALISIS DEBIT BANJIR RENCANA DENGAN METODE HIDROGRAF

SATUAN SINTETIS NAKAYASU DI DAERAH ALIRAN SUNGAI

CIMANDIRI

(ANALYSIS OF PLANNED FLOOD DISCHARGE USING THE NAKAYASU SYNTHETIC UNIT HYDROGRAPH METHOD IN THE CIMANDIRI RIVER BASIN)

Moch.Aditya Saputra1, Utamy Sukmayu Saputri2

1

Universitas Nusaputra

2

IPB University

Jl. Raya Cibatu Cisaat No.21, Cibolang Kaler, Kec. Cisaat, Sukabumi Regency, Jawa Barat 43155

E-mail: Moch.Aditya_ts17@nusaputra.ac.id

Diterima: 2 Januari 2021;Direvisi (Revised):25 Maret 2021;Disetujui untuk Dipublikasikan: 31 Maret 2021 ABSTRAK

Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan wilayah yang dibatasi oleh topografi dimana iar yang berada di wilayah tersebut mengalir ke Outlet sungai Utama hingga ke hilir (Sandy, 1996). Dengan kata lain daerah aliran sungai menjadi wilayah muka bumi yang airnya mengalir ke sungai yang ada diwilayah tersebut apabila hujan jatuh. Das Cimandiri adalah salah satu Daerah Aliran Sungai yang mengalir di provinsi Jawa barat. Sungai ini merupakan sungai yang berhulu dari Kompleks pegunungan Gede-Pangrango pada bagian Timur laut dan Gunung salak pada bagian utaranya, mengalir menuju teluk Pelabuhan Ratu di Selatan Jawa Barat.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya rancangan curah hujan harian maksimum dan nilai debit hujan Sungai Cimandiri dengan kala ulang 2, 5, 10, 50 dan 100 tahun. Dalam menghitung Hujan Rancangan menggunakan Metode Log Person Tipe III dengan kala ulang 2, 5, 10, 50, dan 100 tahun. Dan untuk perhitungan Debit Banjir Menggunakan Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu dengan kala ulang 2, 5, 10, 50, dan 100 tahun.

Hujan rancangan dengan metode Log Pearson III mendapat nilai kala ulang 2 tahun 49,398 mm, kala ulang 5 tahun 71,017 mm, kala ulang 10 tahun 84,408 mm, kala ulang 50 tahun 114,193 mm dan kala ulang 100 tahun 127,215 mm. Perhitungan debit banjir rencana menggunakan HSS Nakayasu mendapat nilai kala ulang 2 tahun 2654,4 m3/detik, kala ulang 5 tahun 3815,3 m3/detik, kala ulang 10 tahun 4534,3 m3/detik, kala ulang 50 tahun 6133,9 m3/detik, dan kala ulang 100 tahun 6833,2 m3/detik.

Kata Kunci: Hidrologi, Debit Banjir, HSS Nakayasu

ABSTRACT

Watershed is an area bounded by topography where the waters in the area flow into the main river outlet downstream (Sandy, 1996). In other words, a river basin becomes an area of the earth's surface where the water flows into rivers in that area when rain falls. Das Cimandiri is one of the watersheds that flows in the province of West Java. This river is a river that originates from the Gede-Pangrango mountain complex in the northeast and Mount Salak in the north, flowing to the bay of Pelabuhan Ratu in the south of West Java.

(2)

This study aims to determine the size of the maximum daily rainfall design and the value of the Cimandiri River rainfall discharge with a return period of 2, 5, 10, 50 and 100 years. In calculating the design rain using the Log Person Type III method with a return period of 2, 5, 10, 50, and 100 years. And for the calculation of the Flood Discharge Using the Nakayasu Synthetic Hydrograph with a return period of 2, 5, 10, 50, and 100 years.

The design rain with the Log Pearson III method received a return value of 2 years 49,398 mm, a 5year return period of 71,017 mm, a 10year return period of 84,408 mm, a 50year return period of 114,193 mm and a 100year return period of 127,215 mm. The calculation of the flood discharge using HSS Nakayasu got a 2-year return value of 2654,4 m3 / second, a 5-year return period of 3815,3 m3 / second, a 10-year return period of 4534,3 m3 / second, a 50-year return period of 6133,9 m3 / seconds, and the 100 year birthday 6833,2 m3 / second.

Keywords: Hydrology, Flood Discharge, HSS Nakayasu PENDAHULUAN

Banjir adalah suatu fenomena yang disebabkan oleh luapan air sungai saat intensitas curah hujan tinggi, baik curah hujan di bagian hulu sungai maupun curah hujan lokal. Banjir rutin di musim penghujan yang meluas di berbagai wilayah terutama di aliran sungai, di wilayah Indonesia. jumlah terjadinya banjir dalam musim hujan terus meningkat, demikian pula dengan jumlah korban manusia dan kerugian material yang terjadi akibat banjir itu sendiri.

Menurut Suripin (2004), banjir itu sendiri merupakan indikasi dari ketidak seimbangan sistem lingkungan dalam proses mengalirkan air permukaan dan dipengaruhi oleh besar debit air yang mengalir melebihi daya tampung daerah pengaliran. Selain curah hujan sebagai faktor penyebab timbulnya bencana banjir juga tidak terlepas dari adanya kerusakan ekosistem lingkungan yang terjadi di DAS dan buruknya pengelolaan sumber daya air. Adanya kerusakan lahan menyebabkan meningkatnya koefisien aliran permukaan semakin besar. Daerah hulu DAS yang merupakan daerah imbuhan akan semakin rentan terhadap kekeringan, sebaliknya daerah hilir justru rentan terhadap banjir.

Dalam perencanaan bangunan-bangunan keairan terutama bangunan struktur sungai, langkah awal yang harus ditempuh adalah menentukan banjir rancangan sesuai dengan kala ulang tertentu. Penentuan besarnya banjir rancangan untuk perancangan sungai didasarkan pada tingkat keperluannya.

Besar banjir rancangan menunjukkan besarnya limpasan permukaan maksimal akibat hujan (Saleh, 2006). Masih dikatakan Harto (1993) dan Asya’ari (2008) untuk mendapatkan banjir rancangan ada dua pendekatan yaitu metode hidrograf dan non hidrograf. Metode hidrograf menghasilkan besarnya banjir tiap-tiap jam puncaknya. Contoh metode yang digunakan adalah Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu, Snyder dan Gamma I. Adapun metode Non Hidrograf hasil analisanya hanya berupa banjir puncak. Rumus yang dipergunakan adalah Rasional, Haspers, Weduwen dan Melchior. Biasa yang lazim dipakai adalah Rumus Rasional.

Merujuk rekomendasi dari CD Soemarto (1987) bahwa metode hidrograf satuan Nakayasu sudah banyak diaplikasikan penggunaannya untuk penetapan debit puncak banjir baik di Jawa maupun Luar Jawa, maka penetapan tujuan utama dari penelitian ini adalah melakukan kajian analisa debit banjir Daerah Aliran Sungai (DAS) Cimandiri menggunakan Metode Nakayasu.

PENELITIAN TERKAIT

Ikasari (2018) dalam penelitian nya yang berjudul “Analisis Banjir dan Tinggi Muka Air Pada Ruas Sungai Ciliwung Sta 7+646 s/d Sta 15+049”. Penelitian tersebut dilakukan untuk mengetahui hasil kalibrasi dan perhitungan debit banjir rencana dengan metode Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu dan Hidrograf Satuan Sintetis Gama I di wilayah sungai Ciliwung khususnya pada Sta 7+646 s/d Sta 15+049 yang terletak di daerah Bidara Cina sampai Rajawati.

(3)

Ash Habul Kahfi Dkk (2019) yang berjudul “Analisis Debit Puncak Sungai Lelangi Terhadap Elevasi Dasar Jembatan”. Penelitian tersebut dilakukan untuk mengatahui perbandingan antara Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu dan Hidrograf Satuan Sintetis Gama I. dari hasil penelitian tersebut di dapat, metode Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu lebih sesuai dari kondisi lapangan. lokasi penelitian berada di Daerah Aliran Sungai (DAS) Lelangi, Kabupaten Bengkulu Utara, Provinsi Bengkulu.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di sepanjang Daerah Aliran Sungai (DAS) Cimandiri yang berhulu di Gunung Pasir Caringin, Desa Sukamanah, Kecamatan Gegerbitung dan bermuara ke Samudra Hindia dekat Pelabuhan Ratu. Sungai utama Cimandiri ini memiliki Panjang 69,50 km dan luas Daerah Aliran Sungai (DAS) Cimandiri 1,799.80 km2.

Gambar 1. Peta DAS Cimandiri beserta titi pos curah hujan

Sumber: UPTD PSDA Wilayah Sungai Cisadea-Cibareno

Adapun lokasi pos curah hujan dan pos duga air di sepanjang Daerah Aliran Sungai (DAS) Cimandiri adalah sebagai berikut:

1. Pos Curah Hujan Daerah Aliran Sungai (DAS) Cimandiri di antaranya:

a) Pos Curah Hujan Bongas Geger Bitung dengan titik koordinat 6°59'25.40"S - 107° 1'47.57"T

b) Pos Curah Hujan Cimandiri dengan titik koordinat 6°58'7.09"S - 106°56'44.92"T

c) Pos Curah Hujan Situ Mekar dengan titik koordinat 6°58'9.03"S - 106°54'7.09"T

d) Pos Curah Hujan Citarik dengan titik koordinat 7° 0'15.00"S - 106°35'30.00"T

2. Pos Duga Air Daerah Aliran Sungai (DAS) Cimandiri di antaranya:

a) Pos Duga Air Cimandiri Leuwi Lisung dengan titik koordinat 6°58'9.34"S - 106°56'56.78"T dengan luas Daerah Tangkapan Air (DTA) 87,56 km2.

(4)

b) Pos Duga Air Tegal datar dengan titik koordinat 7° 0'11.00"S - 106°46'38.80"T dengan luas Daerah Tangkapan Air (DTA) 520 km2.

TAHAP PENGUMPULAN DATA

Tahap pengumpulan data dilakukan dengan mengumpulkan data-data yang dibutuhkan dari instansi terkait. Data yang diperoleh berupa data Primer dan data sekunder yaitu:

1. Data Primer

Data Primer diperoleh dengan cara survei langsung di lapangan. survei yang dilakukan antara lain: a) Wawancara

2. Data Sekunder

Data Sekunder diperoleh dari instansi terkait yaitu Unit Pelayanan Teknis Daerah (UPTD) Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA) Wilayah Sungai Cisadea – Cibareno. data yang diperoleh antara lain:

a) Data Curah Hujan Harian selama 10 tahun b) Data Debit Harian selama 10 tahun

TEKNIK ANALISIS DATA

Dalam kaitannya dengan studi tentang sumber daya air, Hidrologi mempunyai peranan yang sangat penting. Salah satu faktor yang berperan adalah data hidrologi, kita dapat mengetahui besarnya debit rencana sebagai dasar perencanaan bangunan air. Adapun aspek hidrologi yang perlu dikaji pertama- tama adalah curah hujan daerah ratarata harian maksimum. Untuk mendapatkan gambaran mengenai distribusi curah hujan di seluruh daerah aliran sungai, maka di berbagai tempat pada suatu daerah aliran sungai tersebut dipasang alat pengukur curah hujan. Untuk menghitung besarnya curah hujan daerah dalam penulisan ini dilakukan dengan metode rerata aritmatik. Rumus Perhitungan Curah Hujan rata-rata adalah:

Dimana P1, P2, P3, hingga Pn adalah stasiun yang dilengkapi alat pengukur curah hujan.

Curah hujan rancangan adalah hujan terbesar tahunan dengan suatu kemungkinan tertentu atau hujan dengan suatu kemungkinan periode ulang tertentu. Dalam analisis curah hujan rancangan dapat dilakukan dengan beberapa cara, seperti Normal, Log Normal, Log Pearson Tipe III, dan Gumbel. Dimana syarat - syarat untuk metode tersebut terlihat pada Tabel 1. Uji distribusi probabilitas dimaksudkan untuk mengetahui apakah persamaan distribusi probabilitas yang dipilih dapat mewakili distribusi statistic sampel data analisis. Pengujian distribusi probabilitas dapat dilakukan dengan metode Metode Chi – Square dan Smirnov-Kolmogorov.

Tabel 1. Persyaratan Parameter Statistik Suatu Distribusi

No Jenis Sebaran Syarat

1 Gumbel Cs = 1,14 Ck = 5,4 2 Normal Cs 0 Ck 3 3 Log Normal Cs = Cv 3 + 3Cv Ck = Cv8 + 6Cv6 + 15Cv4 + 16Cv2 + 3 4 Log Pearson III Selain dari nilai diatas

Sumber: Bambang, Triatmodjo (2008)

(5)

Untuk memperoleh angka-angka kemungkinan besaran debit banjir pada banjir yang diakibatkan oleh luapan sungai, analisis dilakukan dengan menggunakan data banjir terbesar tahunan atau curah hujan terbesar tahunan yang sudah terjadi. HSS merupakan metode yang tepat untuk menghitung debit banjir karena dari perhitungan HSS akan menghasilkan nilai debit tiap jam dan pada saat hujan mulai turun, waktu puncak banjir hingga akhir banjir, dibanding dengan metode Empiris. Dalam hal ini penulis menggunakan metode HSS Nakayasu. Rencana yang digunakan dalam menghitung debit hujan rancangan dengan periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun.

DIAGRAM ALUR PENELITIAN

Mulai

Studi Literatur

Pengumpulan data

Data Curah Hujan _{Luas DAS dan} _{Data debit tiap tahun} Panjang Sungai

Hujan Harian Maksimal Tiap Tahun

Debit awal minimum

Analisis Frekuensi

Uji kesesuaian distribusi

Tidak

Curah Hujan Maksimum periode ulang

Ya Curah Hujan Rencana

Distribusi Hujan Efektif Jam-Jaman

Pehitungan Debit Rencana dengan HSS Nakayasu

Selesai

Gambar 2. Diagram Alur Penelitian

(6)

HASIL DAN PEMBAHASAN PENENTUAN HUJAN KAWASAN

Dengan menggunakan metode aritmatik (Aljabar), curah hujan rata-rata DAS dapat ditentukan dengan menjumlahkan curah hujan dari semua tempat pengukuran untuk suatu periode tertentu dan membaginya dengan banyaknya stasiun pengukuran. Metode ini dapat dipakai pada daerah datar dengan jumlah stasiun hujan relatif banyak, dengan anggapan bahwa di DAS tersebut sifat hujannya adalah merata (uniform). Hasil perhitungan dapat di lihat pada tabel 2.

Tabel 2. Curah Hujan Maksimum Rata-rata

No Tahun Curah Hujan Rata-rata Max 1 2010 37,25 2 2011 49,00 3 2012 55,75 4 2013 35,50 5 2014 37,00 6 2015 45,25 7 2016 49,00 8 2017 122,50 9 2018 68,00 10 2019 61,00 Sumber : Perhitungan

ANALISIS CURAH HUJAN RANCANGAN METODE LOG PEARSON III

Prosedur distribusi log pearson III berupa mentransformasikan data asli kedalam nilai logaritma (ln atau log x), menghitung nilai-nilai kuadrat parameter statistik dari data yang sudah di transformasikan, dan menghitung besarnya logaritma hujan rencana untuk kala ulang yang dipilih. Berikut ini hasil perhitungan sebaran distribusi log pearson III.

Tabel 3. Hujan Rancangan Metode Log Pearson III

Tahun x Log x x ln(x - x) ln(x - x)2 ln(x - x)3 ln(x - x)4 ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ 2010 37,25 1,571 1,718 -0,147 0,0215 -0,00315 0,00046255 2011 49 1,690 1,718 -0,028 0,0008 -0,00002 5,7882E-07 2012 55,75 1,746 1,718 0,028 0,0008 0,00002 6,5663E-07 2013 35,5 1,550 1,718 -0,168 0,0281 -0,00470 0,0007881 2014 37 1,568 1,718 -0,150 0,0224 -0,00335 0,00050056 2015 45,25 1,656 1,718 -0,062 0,0039 -0,00024 1,493E-05 2016 49 1,690 1,718 -0,028 0,0008 -0,00002 5,7882E-07 2017 122,5 2,088 1,718 0,370 0,1372 0,05080 0,01881413 2018 68 1,833 1,718 0,115 0,0132 0,00151 0,00017327 2019 61 1,785 1,718 0,068 0,0046 0,00031 2,0822E-05 Jumlah 560,25 17,178 17,178 0,000 0,2330 0,04116 0,02077617 Rerata (x) 1,718 ̅ J-TESLINK © 2021 https://teslink.nusaputra.ac.id

(7)

Hujan Maksimum 2,088 Hujan Minimum 1,550 Standar Deviasi (S) 0,161 Koefisien Variasi (Cv) 0,094 Kemencengan (ɑ) 0,001 Koefisien Kemencengan (Cs) 0,1487 Koefisien Kurtosis (Ck) 0,009

UJI CHI KUADRAT

Metode Uji Chi Kuadrat, yaitu untuk menguji kebenaran distribusi yang dipergunakan pada perhitungan frekuensi analisis. Distribusi dinyatakan benar jika X2 dari hasil perhitungan lebih kecil dari X2 kritis yang masih diizinkan. Untuk perhitungan Chi Kuadrat, diketahui :

1) Jumlah data (n) = 10

2) Penentuan jumlah kelas (k) = 1 + 3,222 Log n

= 4,2 ̴5

3) Derajat Kebebasan (DK) = k – h – 1 ; h = 2

= 4

4) Keterikatan (ɑ) = 5%

5) X2 Kritis = 9,488 (tabel chi kuadrat)

6) Nilai yang diharapkan (Ef) = n / k = 2

Maka hasil perhitungan disajikan dalam tabel sebagai berikut :

Tabel 4. Tes Distribusi Chi Kuadrat

NO.

P(x>xm)

Ef

Of

Ef - Of

(Ef - Of)

2

1 0,00

< p <

0,02

2

4 -2

2

2 0,21

< p <

0,40

2

4 -2

2

3 0,41

< p <

0,60

2

1

1 0,5

4 0,61

< p <

0,80

2

0

2

5 0,81

< p <

0,99

2

1

1 0,5

Jumlah

10

10 7,00

Sumber : Perhitungan

Dari tabel tersebut terlihat bahwa X2 hitung = 7,00 < X2 kritis = 9,488. Maka kesimpulannya, hipotesa Log Pearson III diterima.

UJI SMIRNOV KOLMOGOROF

Uji Smirnov-Kolmogorov diperoleh dengan memplot dua dan probabilitasnya dari data yang bersangkutan, serta hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan, dapat diketahui penyimpangan terbesar (Δ maksimum). penyimpangan tersebut kemudian dibandingkan dengan

(8)

penyimpangan kritis yang masih diijinkan (Δ Cr), pada penelitian ini digunakan nilai kritis ɑ = 5%. Nilai kritis untuk pengujian ini tergantung pada jumlah data dan ɑ .Hasil perhitungan tes distribusi smirnov Kolmogorov dapat di lihat pada tabel berikut :

Tabel 5. Tes Distribusi Smirnov Kolmogorof

No Tahun Xi (Xi-Xbar)/S Ft(xi) Fs(xi)-Ft(xi) Fs(xi)-Ft(xi) Zi Ztabel a1 a2 1 2013 35,5 -0,799 0,212 -0,112 0,112 -0,799 0,212 0,012 0,112 2 2014 37 -0,741 0,229 -0,029 0,029 -0,741 0,229 0,071 0,029 3 2010 37,25 -0,731 0,232 0,068 0,068 -0,731 0,232 0,032 0,068 4 2015 45,25 -0,419 0,337 0,063 0,063 -0,419 0,337 0,037 0,063 5 2011 49 -0,274 0,392 0,108 0,108 -0,274 0,392 0,008 0,108 6 2016 49 -0,274 0,392 0,208 0,208 -0,274 0,392 0,108 0,208 7 2012 55,75 -0,011 0,496 0,204 0,204 -0,011 0,496 0,104 0,204 8 2019 61 0,194 0,577 0,223 0,223 0,194 0,577 0,123 0,223 9 2018 68 0,466 0,679 0,221 0,221 0,466 0,679 0,121 0,221 10 2017 122,5 2,588 0,995 0,005 0,005 2,588 0,995 0,095 0,005 Sumber : Perhitungan

D maks didapat dari baris a1 dan a2 yang nilainya paling tinggi. dan dapatlah D maks = 0,079. < nilai D kritis = 0,410 (Tabel Smirnov). maka kesimpulannya, hipotesa Log Pearson III diterima.

PERHITUNGAN KONDISI AWAL DEBIT BANJIR

Perhitungan Kondisi Awal Debit Banjir atau Q Base Flow saat t=0 berdasarkan data tinggi muka air Stasiun Tegal Datar (sumber Unit Pelaksana Teknis Daerah, Pengelola Sumber Daya Air) tahun 2010 sampai 2019

Tabel 6. Data Debit Stasiun Tegal Datar

DATA DEBIT STASIUN TEGAL DATAR TAHUN 2010 - 2019 Tahun Rata-Rata Maksimum Minimum

2010 16,80 53,56 5,47 2011 7,79 30,24 2,30 2012 11,36 52,57 3,32 2013 12,81 72,00 3,59 2014 15,31 35,58 6,07 2015 12,52 32,69 4,75 2016 6,02 19,06 1,67 2017 13,29 52,92 4,14 2018 9,13 32,74 3,19 2019 7,63 25,60 1,96

Sumber : UPTD PSDA Wilayah Sungai Cisadea-Cibareno

Kondisi awal debit banjir atau Q Base Flow yang digunakan untuk perhitungan selanjutnya yaitu diambil kondisi debit awal yang paling minimum yaitu 1,67 m3/detik.

PERHITUNGAN HUJAN JAM-JAMAN

Sebaran hujan jam-jaman dipakai metode mononobe, dengan rumus:

=

(9)

dengan :

Rt = Intensitas curah hujan untuk lama hujan T (mm/jam)

R24 = Curah maksimum selama 24 jam (mm)

T = lamanya curah hujan (jam)

t= Waktu mulai hujan

Untuk daerah di Indonesia rata-rata t = 6 jam, maka:

T = 1 jam R1 = R24/6.(6/1)2/3 = 0,5503.R24 T = 2 jam R2 = R24/6.(6/1)2/3 = 0,3467.R24 T = 3 jam R3 = R24/6.(6/1)2/3 = 0,2646.R24 T = 4 jam R4 = R24/6.(6/1)2/3 = 0,2184.R24 T = 5 jam R5 = R24/6.(6/1)2/3 = 0,1882.R24 T = 6 jam R6 = R24/6.(6/1)2/3 = 0,1667.R24

Rumus Rasio Curah Hujan Jam-Jaman :

Rt = (t x Rt) – ((t-1)(Rt-1))

dengan Rt = persentase intensitas

1 jam R1 = (1 x 0,5503) - ((1 - 1) x R0) = 0,5503 x 100% = 55,0321 % 2 jam R2 = (2 x 0,3467) – ((2 – 1) x 0,5503) = 0,1430 x 100% = 14,304 % 3 jam R3 = (3 x 0,2646) – ((3 – 1) x 0,3467) = 0,1003 x 100% = 10,0339 % 4 jam R4 = (4 x 0,2184) – ((4 – 1) x 0,2464) = 0,0799 x 100% = 7,988 % 5 jam R5 = (3 x 0,1882) – ((5 – 1) x 0,2184) = 0,067 x 100% = 6,7456 % 6 jam R6 = (3 x 0,1667) – ((6 – 1) x 0,1882) = 0,059 x 100% = 5,864 %

CURAH HUJAN EFEKTIF

Sampel perhitungan dengan Kala Ulang (Tr) 2 tahun. Dengan : C.H rancangan 2 tahun (R2) = 53,3

(10)

Koefisien Pengaliran (c) = 0,70 Maka : Curah Hujan Efektif = c.R2 = 37,31

Untuk perhitungan selanjutnya tersedia di dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 7. Curah Hujan Efektif

No _{Kala Ulang} _{Koef.Pengaliran} _{Curah Hujan Rancangan} _{Curah Hujan Efektif}

(Tr) (C) (R ) (Rn) 1 2 0,7

49,4

34,579

2 5 0,7

71,0

49,712

3 10 0,7

84,4

59,086

4 50 0,7

114,2

79,935

5 100 0,7

127,2

89,050

Sedangkan nisbah hujan jam-jaman di sajikan dalam tabel sebagai berikut :

Tabel 8. Perhitungan Nisbah Hujan Jam-Jaman

Kala Ulang (Tr) (tahun)

2

5

10

50

100

R rancangan (mm)

49,4

71,0

84,4

114,2

127,2

Koef.Pengalir (c )

0,7

Rn

34,579

49,712

59,086

79,935

89,050

Jam ke- NISBAH %

1 0,55

19,03

27,36

32,52

43,99

49,01

2 0,35

11,99

17,23

20,48

27,71

30,87

3 0,26

9,15

13,15

15,63

21,15

23,56

4 0,22

7,55

10,86

12,90

17,46

19,45

5 0,19

6,51

9,36

11,12

15,04

16,76

6 0,17

5,76

8,29

9,85

13,32

14,84

ANALISIS HIDROGRAF SATUAN SINTETIS NAKAYASU

Parameter perhitungan unit hidrograf itu sendiri disajikan dalam tabel sebagai berikut :

Tabel 9. Parameter DAS Metode Nakayasu

Parameter DAS

Luas (L) = 1799,80 km2 Panjang Sungai Utama = 69,50 km

(11)

Parameter Tr Tr = 0,75 * Tg Tt = 3,3 jam Parameter Tp Tp = Tg + 0,8 * Tr Tp =7,1 jam

Parameter T0,3 T0,3 = ɑ * Tg T0,3 = 8,8 jam (Tp + T0,3) = 15,929 jam (Tp + T0,3 + 1,5T0,3) = 29,187 jam

Parameter Qp (Debit Puncak)

= 45,591 jam Sumber : Perhitungan

Untuk mencari ordinat hidrograf, selanjutnya melakukan perhitungan sebagai berikut :

1. (0 < t < Tp = 0 < t < 7,1) = 45,591(7,1)2,4 2. (Tp < t < Tp +T0,3) = 7,1 < t < 15,9285

= 45,591 0, 3

( −7,1)/8,8 3. (Tp + T0,3 < t < Tp + T0,3 + 1,5T0,3) = 15,247 < t < 29,1869 = 45,591 0, 3

[( −7,1)+(4,4)]/(13,3)

4. (t > Tp > T0,3 + 1,5T0,3) = t > 29,1869 = 45,591 0, 3

[( −7,1)+(13,3)]/(17,7)

Untuk menentukan puncak debit banjir dengan kala ulang 2, 5, 10, 50 dan 100 tahun, menggunakan perhitungan

Q akibat hujan jam-jaman = Ordinat Hidrograf x Nisbah %

Sehingga untuk menghitung Puncak debit banjir adalah sebagai berikut :

Q banjir = ∑ Q akibat hujan jam-jaman 1-6 + Baseflow

Dan berikut adalah rekapitulasi puncak debit banjir hasil dari perhitungan HSS Nakayasu dengan kala ulang 2, 5, 10, 50, dan 100 tahun.

(12)

Tabel 10. Rekapitulasi HSS Nakayasu dengan kala ulang 2, 5, 10, 50, dan 100 tahun

t

U (t,1)

Q (m

3

/ s)

Tr

2th

5th

10th

50th

100th

(jam)

(m3/s/mm)

0 0,000

1,67

1 0,414

9,5552253

13,00

15,14

19,89

21,97

2 2,187

69,506461

99,19

117,58

158,48

176,36

3 5,787

234,12226

335,85

398,87

539,02

600,30

4 11,543

552,48979

793,55

942,87

1274,99

1420,18

5 19,720

1071,0186

1539,01 1828,90

2473,66

2755,54

6 30,546

1834,0676

2636,00 3132,74

4237,59

4720,61

7 44,221

2654,3936

3815,34 4534,46

6133,92

6833,19

8 40,274

2417,648

3474,98 4129,92

5586,64

6223,50

9 35,145

2109,9908

3032,68 3604,22

4875,44

5431,19

10 30,670

1841,5115

2646,70 3145,46

4254,80

4739,78

11 26,764

1607,2211

2309,88 2745,12

3713,19

4136,42

12 23,356

1402,7659

2015,94 2395,76

3240,56

3609,89

13 20,382

1224,3465

1759,44 2090,89

2828,11

3150,41

14 17,786

1068,6476

1535,60 1824,84

2468,18

2749,44

15 15,521

932,77576

1340,26 1592,68

2154,09

2399,53

16 13,589

816,84689

1173,60 1394,58

1886,10

2100,98

17 12,409

746,08367

1071,87 1273,67

1722,52

1918,74

18 11,332

681,4632

978,97

1163,25

1573,13

1752,33

19 10,348

622,45226

894,13

1062,42

1436,72

1600,36

20 9,450

568,56389

816,66

970,34

1312,15

1461,58

21 8,630

519,35342

745,91

886,25

1198,39

1334,85

22 7,881

474,41477

681,30

809,46

1094,50

1219,12

23 7,196

433,37712

622,31

739,34

999,64

1113,44

24 6,572

395,90183

568,43

675,30

913,01

1016,93

25 6,001

361,67967

519,23

616,83

833,90

928,79

26 5,480

330,42824

474,30

563,43

761,65

848,31

27 5,005

301,88966

433,28

514,66

695,68

774,82

28 4,449

268,53957

385,33

457,67

618,58

688,93

29 4,156

250,96921

360,07

427,65

577,97

643,68

30 3,882

234,55567

336,47

399,61

540,02

601,41

MAX

2654,3936 3815,3354 4534,4579 6133,924 6833,1871

(13)

Gambar 3. Grafik Puncak Debit Banjir Rancangan HSS Nakayasu

KESIMPULAN

Dari uraian hasil analisis dan pembahasan dapat ditarik beberapa kesimpulan bahwa Hujan rancangan dengan metode Log Pearson III yang menggunakan perhitungan manual dan alat bantu program, dan telah diuji CHI-Kuadrat dan uji Smirnov Kolmogorof mendapat nilai kala ulang 2 tahun 49,398 mm, kala ulang 5 tahun 71,017 mm, kala ulang 10 tahun 84,408 mm, kala ulang 50 tahun 114,193 mm dan kala ulang 100 tahun 127,215 mm dan debit banjir rencana menggunakan HSS Nakayasu mendapat nilai kala ulang 2 tahun 2654,4 m3/detik, kala ulang 5 tahun 3815,3 m3/detik, kala ulang 10 tahun 4534,3 m3/detik, kala ulang 50 tahun 6133,9 m3/detik, dan kala ulang 100 tahun 6833,2 m3/detik. Perhitungan debit banjir lebih tepat digunakan untuk perencanaan bangunan air karena diagram HSS Nakayasu memberikan gambaran mengenai debit ketika hujan, saat banjir dan berakhir banjir.

UCAPAN TERIMA KASIH

1. Ibu Utamy Sukmayu, ST ., MT. Selaku dosen pembimbing atas masukan, arahan, bimbingan dan waktu yang diluangkan untuk berdiskusi hingga dapat terselesaikannya penelitian ini.

2. Unit Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA) Wilayah Sungai Cisadea – Cibareno yang telah membantu penulis dan memberikan masukan dan arahan untuk kelengkapan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Dewi, R., Limantara, L. M., & Soetopo, W. (2016). Analisis Parameter Alfa Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu Di SUB DAS Lesti. Jurnal Teknik Pengairan, 7(1), 107-116.

Kahfi, A. H., Fauzi, M., & Amri, K. (2019). Analisis Debit Puncak Sungai Air Lelangi Terhadap Elevasi Dasar Jembatan. Civil Engineering and Built Environment Conference, (pp. 52-61). Bengkulu.

Lestari, S. A., Putranto, D. D., & Sarino. (2017). Analisis Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu Akibat Penggunaan Lahan Terhadap Debit Puncak Banjir Pada Sub DAS Sekanak. Teknik Sipil, 159-166.

(14)

Nugraha, M. A. (2014). Analisis Hidrograf Banjir Pada DAS Boang. Jurnal Teknik Sipil dan

Lingkungan, 638-641.

S.H., H. (2012). Analisis Debit Banjir Sungai Bonai Kabupaten Rokan Hulu Menggunakan Pendekatan Hidrograf Satuan Nakayasu. Jurnal APTEK, 23-28.

Sebayang, I. S. (2018). Analisis Banjir dan tinggi Muka Air Pada Ruas Sungai Ciliwung STA 7+646 s/d STA 15+049. Jurnal Forum Mekanika, 7(1), 43-49.

Seran, Y. M., Nasjono, J. K., & Ramang, R. (2020). “Keakuratan Debit Maksimum Metode Nakayasu Pada Sungai Temef. Jurnal Teknik Sipil, 9(1), 141-152.

Sihotang, R., Hazmi, M., & Rahmawati, D. (2011). “Analisis Banjir Rancangan Dengan Metode HSS Nakayasu Pada Bendungan Gintung. 4, 100-105.

Triatmodjo, B. (2014). Hidrologi Terapan (ke 4 ed.). Yogyakarta: Beta Offset.

Wilson, E. M. (1993). Hidrologi Teknik (ke 4 ed.). (Purbohadiwidjoyo, Trans.) Bandung: ITB Bandung.