Kajian model hujan-aliran permukaan sub DAS Cibarengkok Citanduy Jawa Barat

(1)

-r-

"I.

ti(.\

( ( 1 , I

"

L\ ₄

,'"

1

KAJIAN MODEL HUJAN

-

ALIRAN PERMUKAAN

SUB DAS CIBARENGKOK CITAMDUY

JAWA BARAT

Oleh

SLAMET SUPRAYOGI

FAKULTAS PASCASARJANA

(2)

RINGKASAN

SLAMET SUPRAYOGI. K a j i a n Model H u j a n - A l i r a n Permukaan

Sub DAS Cibarengkok Citanduy Jawa B a r a t ( D i bawah bim-

bingan HIDAYAT PAWITAN, sebagai ketua, NAIK SINUKABAN

dan SITANALA ARSYAD sebagai anggota ) .

Pengelolaan Daerah A l i r a n Sungai (DAS) yang b a i k d i -

p e r o l e h d a r i perencanaan yang t e p a t dan benar, u n t u k i t u

d i p e r l u k a n beberapa pendekatan. Salah s a t u pendekatannya

a d a l a h a n a l i s i s h u j a n - a l i r a n permukaan. H i d r o g r a f a l i r a n

merupakan tanggapan yang menyeluruh d a r i DAS terhadap

h u i a n yang masuk k e DAS. Perbedaan bentuk h i d r o g r a f

dapat t e r j a d i , karena adanya hubungan a n t a r a s i f a t masuk-

an huian dan s i f a t s i s t e m DAS. Dengan demikian p e r l u d i -

c a r i model h i d r o l o g i yang cocok untuk mengetahui h i d r o -

g r a f a l i r a n berdasarkan d a t a yang ada. Tujuan p e n e l i t i -

an adalah ( 1 ) u n t u k mendapatkan hubungan a n t a r a karak-

t e r i s t i k h u j a n dan komponen h i d r o g r a f a l i r a n . Kemudian

u n t u k memprediksi komponen h i d r o g r a f a l i r a n a t a s dasar

k a r a k t e r i s t i k hujan,

( 2 )

u n t u k mengetahui k e h i l a n g a n a i r

t o t a l pada s u a t u k e j a d i a n hujan, ( 3 ) membandingkan model

r e g r e s i , h i d r o g r a f satuan, dan penelusuran gelombang k i -

nematik program HEC-1.

Untuk mendapatkan model r e g r e s i , d i l a k u k a n a n a l i s i s

h i d r o g r a f pada sejumlah k e j a d i a n h u j a n yang h i d r o g r a f

a l i r a n n y a berpuncak t u n g g a l . Pemisahan a l i r a n dasar dan

(3)

hidt'ograf a l i r a n yang d i a n a l i s i s a d a 1 a h : t e b a l a l i r a n

langsung ( a d ) , d e b 2 t maksimum ( Q p ) , waktu puncak ( T p ) , d a n

waktu dasar ( T b ) . K a r a k t e r i s t i k h u j a n yang d i a n a l i s i s se-

c a r d s t a t i s t i k a d a 1 a h : j e l u k h u j a n ( P ) , i n t e n s i t a s h u j a n

maksimum ( I m ) , lama h u j a n ( T I , w a k t u mencapai i n t e n s i t a s

h u j a n maksimum ( T m ) , dan i n d e k s h u j a n ( f i P I 1 , f i P I 5 , A P I 7 ) .

Dalam a n a l i s i s t e r s e b u t , komponen h i d r o g r a f d i j a d i k a n se-

bagai peubah t a k bebas dan k a r a k t e r i s t i k h u j a n sebagai

peubah bebas. Untuk mendapatkan model r e g r e s i , d i g u n a k a n

s i s t e m b e r t a h a p dengan bantuan program m i c r o s t a t .

Untuk model h i d r o g r a f s a t u a n , digunakan a n a l i s i s h i -

d r o g r a f s a t u a n r a t a - r a t a d a r i l i m a pasanq h u j a n dan

h i d r o g r a f a l i r a n n y a . Hujan l e b i h d i t e n t u k a n dengan pen-

d e k a t a n i n d e k s i n f i l t r a s i . D a r i a n a l i s i s h u j a n dan h i d r o -

g r a f pasangannya, d i d a p a t k a n hubungan a n t a r a i n d e k s i n -

f i l t r a s i dengan k a r a k t e r i s t i k h u j a n . Dalam p e r h i t u n g a n

h i d r o g r a f a l i r a n langsung d a r i model h i d r o g r a f s a t u a n d i -

ns&

gunakan persamaan : Qn

=I

PmUn-m+l, dan Pm= P

-

m:,

@

-

Untuk a n a l i s i s model p e n e l u s u r a n gelombang k i n e m a t i k

program HEC-1, d i g u n a k a n t i g a elemen a l i r a n k o n s e p t u a l

y a i t u b i d a n g a l i r a n , a l u r pengumpul, dan s a l u r a n utama.

Konsep d a s a r metode i n i mengasumsikan l a n d a i a n d a s a r

s a l u r a n sama dengan l a n d a i a n e n e r s i a l i r a n dan pengaruh

p e r c e p a t a n d i a b a i k a n . D e b i t a l i r a n pada s e t i a p tampang

d i h i t u n g dengan persamaan Manning: Q

=

l / n

~2'3

f i 5 1 / 2 . Persamaan yang d i g u n a k a n u n t u k penelusuran a d a l a h per-

aft

3 0

samaan k o n t i n u i t a s :

-

+

-

=

q

.

f i l i r a n pada

2 6

a x

(4)

sangat l u a s . N i l a i kekasaran Manning (N) d i t e n t u k a n ber-

dasarkan k a l i b r a s i . Untuk m e n g u j i keabsahan d a r i t i g a

model t e r s e b u t digunakan t o l o k u k u r s e c a r a s t a t i s t i k

dengan u j i t.

Tebal a l i r a n langsung ( Q d ) dapat d i p r e d i k s i a t a s

d a s a r j e l u k h u j a n ( P I dan i n d e k s h u j a n t u j u h h a r i (API71,

dengan persamaan: ad = -4,82

+

0,29 P

+

0,05 API7

(R2= 0,70; SEE= 3,17;0(=0,05). D e b i t maksimum (Qp) dapat

d i p r e d i k s i a t a s dasar j e l u k h u j a n (P) dan i n d e k s h u j a n

t u j u h h a r i (API7), dengan persamaan Qp

=

-

1,862 +

0,091 P

+

0,021 API7 ( ~ 2 = 0.70; SEE = 1,0;&= 0,05). Waktu

puncak ( T p ) d a p a t d i p r e d i k s i a t a s dasar lama h u j a n ( T )

dan waktu mencapai i n t e n s i t a s h u j a n maksimum (Tm), dengan

persamaan: Tp = O,31

+

0,24 T

+

0,75 Tm (R2= 0,68;SEE =

0,43;

d =

0,05). Waktu d a s a r (Tb) t i d a k b i s a d i p r e d i k s i

a t a s dasar k a r a k t e r i s t i k h u j a n .

D a r i a n a l i s i s h i d r o g r a f d i d a p a t k a n h i d r o g r a f satuan

dengan d e b i t maksimum 0,34 m3/det.; waktu puncak s a t u jam

dan waktu d a s a r 19 jam. Untuk mendapatkan komponen h i d r o -

g r a f a l i r a n langsung b e r d a s a r k a n h i d r o g r a f satuan, d i -

h i t u n g h u j a n l e b i h berdasarkan k e h i l a n g a n a i r t o t a l -

Untuk mengetahui k e h i l a n g a n a i r t o t a l pada s u a t u k e j a d i a n

hujan,digunakan pendekatan i n d e k s i n f i l t r a s i

($1.

Ber-

dasarkan h a s i l a n a l i s i s h i d r o g r a f a l i r a n dan h u j a n pa-

sangannya, k e h i l a n g a n a i r t o t a l d a p a t d i p r e d i k s i a t a s

dasar i n t e n s i t a s h u j a n maksimum ( I m ) dengan persamaan :

(5)

Model gelombang k i n e m a t i k program HEC-1, peka t e r -

hadap perubahan n i l a i BK dalam menghasilkan t e b a l a l i r a n .

Dengan mengelompokan t a n a h l a t o s o l kedalam HSG B dan

g l e i s o l HSG D, d i d a p a t k a n B K r e r a t a s e b e l a h k i r i dan kanan

sub DAS a d a l a h 79 dan 78. B i l a t a n a h l a t o s o l dikelompokan

kedalam HSG C dan g l e i s o l HSG D, d i d a p a t k a n B K r e r a t a se-

b e l a h k i r i dan kanan sub DAS a d a l a h 84 dan 83. D a r i pe-

ngelompokan tanah l a t o s o l HSG B dan HSG C, d i d a p a t k a n

Qd/Qdobs b e r k i s a r a n t a r a 1 0

-

43 %, r a t a - r a t a 30,13 %.

hadap perubahan n i l a i kekasaran permukaan l a h a n (N) dalam

menghasilkan d e b i t maksimum. N i l a i N r e r a t a s e b e l a h k i r i

dan kanan sub DAS 0,10 dan O , 1 1 d i d a p a t k a n Qpy, N r e r a t a

0,38 dan 0,41 d i d a p a t k a n Qpx, s e l i s i h Qpy dengan Qpx

d i b a g i Qpobs. d i d a p a t k a n d Q p / Q p o b s b e r k i s a r a n t a r a 7

-

152 %. N r e r a t a 0,27 dan 0,30 dengan N r e r a t a 0,38 dan 0,41

d i d a p a t k a n dQp/Qpobs b e r k i s a r a n t a r a 0,7

-

77 %. N i l a i

N r e r a t a 0,33 dan 0,36 dengan N r e r a t a 0,38 dan 0,41 d i -

dapatkan

4

Qp/Qpobs b e r k i s a r a n t a r a 0,7

-

45 %.

Model yang t e r b a i k u n t u k memprediksi komponen h i d r o -

g r a f a l i r a n (Qd, Qp, Tp) d i d a e r a h p e n e l i t i a n a d a l a h

model r e g r e s i . K o e f i s i e n k o r e l a s i ( r j m o d e l r e g r e s i dengan

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

-r-

"I.