Sedangkan laju limpasan permukaan yang berkisar antara 0 (nol), 1/10, 1 sampai dengan 10 meter/detik dipengaruhi oleh kemiringan tanah, kedalaman limpasan, tutupan tanah (vegetasi, bangunan, lantai, dll.). ) dan material yang terbawa arus air (Freeze & Cherry, 1979; Kodoatie & Sjarief, 2006 beserta penjelasannya). Anda dapat menggunakan metode HEC-HMS untuk menghitung debit banjir dan/atau hidrograf banjir, karena Anda dapat melihat pengoperasian sistem (data, eksekusi model). HEC-HMS adalah aplikasi yang dirilis oleh Korps Teknik Angkatan Darat Amerika Serikat. Aplikasi ini digunakan untuk analisis hidrologi dengan mensimulasikan proses curah hujan dan limpasan dari suatu wilayah sungai.
HEC-HMS dirancang untuk digunakan di wilayah geografis yang luas untuk memecahkan masalah termasuk pasokan air daerah aliran sungai, hidrologi banjir, dan drainase di daerah perkotaan kecil dan daerah aliran sungai. Model HEC-HMS menggunakan simulasi hidrologi debit puncak harian untuk memperkirakan debit banjir rencana di daerah aliran sungai. Model HEC-HMS dapat menyusun berbagai prosedur yang digunakan dalam analisis hidrologi. Model HEC-HMS menggunakan teori hidrograf satuan klasik dalam pemodelannya, antara lain hidrograf satuan sintetik dari Synder, Clark, SCS, atau kita dapat mengembangkan hidrograf satuan lainnya dengan menggunakan hidrograf satuan yang ditentukan pengguna.
Teori dasar model HEC-HMS adalah data hujan sebagai masukan air dari satu atau lebih sub DAS yang dianalisis. Perangkat lunak HEC-HMS menyediakan model hidrologi dan metode simulasi untuk menganalisis proses dari hujan hingga aliran di suatu DAS, seperti ditunjukkan pada Tabel 2.5. Parameter berdasarkan data berbagai DAS pertanian yang diperlukan untuk perhitungan puncak waktu hidrograf, model HEC-HMS secara otomatis akan membentuk koordinat puncak hidrograf dan fungsi waktu.
Pemodelan dengan software HEC-HMS dikalibrasi menggunakan data sekunder/data observasi sehingga dapat dilakukan simulasi limpasan banjir secara nyata.
Limpasan Permukaan
- Limpasan Permukaan pada Siklus Hidrologi
- Pemodelan Limpasan Permukaan
- Klasifikasi Tanah
- Kelompok Tanah (Hydrology Soil Group)
- Kelas Penutupan Lahan USDA dan Curve Number (CN)
Jenis-jenis limpasan permukaan yang terjadi pada saat kejadian hujan adalah: (1) limpasan permukaan akibat kelebihan infiltrasi/infiltrasi kelebihan aliran darat, dan (2) limpasan permukaan akibat proses penjenuhan dengan aliran darat (Indarto, 2010). Siklus hidrologi merupakan rangkaian peristiwa yang terjadi secara terus menerus, antara lain penguapan air laut dan badan air lainnya, kondensasi, pengendapan, infiltrasi, limpasan, dan kembalinya ke laut, tanpa diketahui di mana, kapan dimulai dan berakhir. Suripin, 2004). Pernyataan serupa dari beberapa ahli antara lain: (1) siklus hidrologi adalah proses air laut berpindah ke udara, kemudian jatuh ke tanah sebagai hujan atau presipitasi, dan akhirnya mengalir kembali ke laut (Siklus hidrologi Soemart merupakan siklus yang berkesinambungan antara air laut. dan air tanah yang terjadi secara terus menerus (Sosrodarsono & Takeda, 2006), dan (3) siklus hidrologi merupakan teori dasar keseimbangan air global di bumi, siklus hidrologi juga membuktikan segala hal yang berhubungan dengan air.
Bila keseimbangan air diperhatikan secara menyeluruh, maka airtanah hingga limpasan merupakan bagian dari beberapa faktor yang menghasilkan siklus hidrologi seimbang atau siklus hidrologi tertutup (Kodoatie & Sjarief, 2008). Siklus hidrologi sangat sulit untuk dipahami secara utuh, untuk memahami fenomena yang terjadi di alam diperlukan suatu penyederhanaan (abstraksi). Untuk kebutuhan praktis, beberapa metode siklus hidrologi umumnya dianalisis dalam pemodelan durasi waktu terbatas dan studi luas permukaan (Maidment, 1995).
Misalnya saja siklus hidrologi yang dapat diprediksi, yang komponen sistemnya berupa presipitasi, evaporasi, limpasan, dan tahapan siklus hidrologi lainnya. Airtanah adalah aliran air yang berada di bawah permukaan bumi, sedangkan aliran bawah permukaan adalah aliran air yang berada di bawah batuan/lapisan dalam tanah. Klasifikasi tanah merupakan salah satu variabel masukan dalam analisis limpasan permukaan yaitu melalui klasifikasi tanah pada HSG, dan dalam penerapannya klasifikasi jenis tanah digunakan sistem taksonomi (Sari, 2017).
Dibandingkan dengan sistem pengelompokan tanah lainnya, sistem taksonomi tanah USDA memberikan klasifikasi yang lebih jelas, terstruktur, dan definisi tanah yang konsisten. Sebaliknya, untuk menunjukkan hubungan antara sifat-sifat jenis tanah tinggi dan jenis tanah rendah, digunakan sufiks yang mewakili nama setiap ordo, seperti terlihat pada Tabel 2.6. Beberapa suku kata yang digunakan dalam penyebutan subordo dan arti setiap kata disarikan, seperti terlihat pada Tabel 2.7.
Beberapa suku kata yang digunakan dalam penamaan kelompok dan arti setiap kata telah diturunkan, seperti terlihat pada Tabel 2.8. Beberapa suku kata yang digunakan untuk menunjukkan subkelompok dan asal setiap kata ditunjukkan pada Tabel 2.9. Ciri-ciri tanah yang digunakan untuk memberi nama pada famili tersebut adalah tekstur, kandungan mineral, suhu tanah dan lain-lain.
Klasifikasi tutupan lahan merupakan upaya untuk mengklasifikasikan berbagai jenis tutupan lahan berdasarkan kesesuaian lahan untuk suatu sistem tertentu. Salah satu metode yang umum digunakan untuk memperkirakan kapasitas volumetrik limpasan permukaan akibat curah hujan adalah metode curve number (CN) yang dikembangkan oleh Soil Conservation Service (SCS) sejak Januari 1975 (Sari, 2017).
Tampungan
Kolam Penahanan (Detention Basin)
Contoh konfigurasi (1) Regional, (2) Sub-regional dan. 3) Penahanan di tempat di perkotaan 2.5.2 Tempat penampungan. Cekungan retensi merupakan tempat penampungan sementara akibat buangan sungai, sehingga puncak banjir dapat dikurangi (Bellu et al., 2016; Laeli, 2017; Pua et al., 2019; Alia et al., 2019). Pengurangan banjir berkaitan dengan karakteristik hidrograf banjir, volume waduk dan fungsi bangunan outlet (Masayu & Pratiwi, 2016; Sanders, 2017; Cahyono, 2019).
Dengan merancang dan menerapkan pengelolaan lahan yang memadai, kolam retensi dapat digunakan untuk pertanian dan perikanan (Masayu & Pratiwi, 2016; Lantarsih, 2016).
Kolam Penundaan (Retarding Basin)
Pertimbangan teknis yang perlu diperhatikan adalah (Kodoatie) Model hidrografi banjir inflow dan outflow dengan adanya kolam retensi. Tersedianya cekungan penampung banjir sementara mengakibatkan sebagian banjir yang ada di sungai mengalir masuk ke dalam cekungan, sehingga terjadi perubahan hidrograf banjir sebelum cekungan dan sesudah cekungan.Berdasarkan bentuk inflow dan outflow dari hidrograf tersebut, maka Diketahui penurunan debit puncak banjir pada saat perlambatan di sisi hilir.
Jika terjadi banjir di sungai besar, sebagian besar banjir masuk ke kolam, ketika banjir di sungai surut, air di kolam kembali dibuang ke sungai. Untuk mengetahui manfaat/pengaruh bendungan banjir maka dilakukan penelusuran banjir sehingga di bagian hilir bendungan diperoleh hidrograf banjir berupa inflow-discharge. Jadi jumlah yang besar dapat dicapai dengan mengurangi debit puncak banjir dan memperlambat banjir di bagian hilir bendungan.
Kolam pengendali banjir bekerja dengan cara melokalisasi air banjir di dalam kolam sehingga tidak membanjiri area yang tidak diinginkan. Pembangunan pintu air untuk bak penampungan pengendali banjir berguna untuk mengendalikan debit banjir yang masuk dan keluar kolam, dengan mempertimbangkan: (1) cara pengoperasian dan (2) biaya pengoperasian dan pemeliharaan.
Embung
Melalui peta topografi wilayah DAS, ditentukan jalur/lokasi tanggul yang diperlukan di sekitar DAS. Berdasarkan kebutuhan tersebut maka akan dirancang penentuan ketinggian tangki dan kapasitas penyimpanan tangki, perancangan ini terbatas karena keterbatasan penggunaan teknologi. Batasan tersebut antara lain (Kasiro dkk. Ketinggian kolam maksimum adalah 10 m (tipe timbunan) dan 6 m (tipe beton atau komposit), tinggi kolam diukur dari dasar galian pondasi terdalam sampai dengan puncak bangunan tangki.
Kapasitas volume waduk yang dibutuhkan harus mampu memenuhi kebutuhan dan memperhitungkan kehilangan air akibat evaporasi, infiltrasi dan juga penyediaan ruang sedimen (Kasiro et al., 1997). 41 Berdasarkan data luas wilayah banjir dan perbedaan ketinggian kontur, dapat dihitung kapasitas volume tampungan yang dibatasi oleh 2 (dua) garis kontur yang berurutan (Soedibyo, 1993).
Kebutuhan Kapasitas Volume Tampungan
- Limpasan Permukaan Berbagai Perioda Ulang Banjir
- Pemodelan Permukaan Bumi (Terrain Modeling)
- Model Klasifikasi Lahan/Landuse
- Penentuan Hydrology Soil Group (HSG)
- Penentuan Curve Number (CN)
- Analisis Hidrologi (Hydrology Modelling System)
- Kalibrasi Model
- Volume Tampungan sebagai Fungsi Limpasan Permukaan
- Volume Tampungan DAS yang Paling Optimal
- Rumusan Kebutuhan Kapasitas Volume Tampungan DAS 1) Rumusan volume tampungan hilir DAS
- Validasi persamaan volume tampungan
HEC-HMS merupakan perangkat lunak untuk menghitung limpasan permukaan banjir yang diperoleh dari data seri curah hujan pada stasiun dan periode waktu tertentu. Agriculture and Soil Type (HSG) digunakan untuk menentukan nilai angka kurva (CN), nilai CN tersebut selanjutnya digunakan untuk menentukan nilai limpasan pada setiap satuan pemetaan lahan berdasarkan sungai dan daerah aliran sungainya. Hasil proses klasifikasi tanah dan HSG digunakan sebagai input dalam proses penentuan nilai CN, gabungan input pengolahan medan dan nilai CN akan digunakan untuk proses Hydrology Modeling System (HMS).
Kalibrasi juga dilakukan dengan membandingkan debit hasil putaran HEC-HMS dengan debit hasil desain metode Nakayasu HSS. Limpasan permukaan hasil penggunaan HEC-HMS diubah menjadi volume tampungan dengan menghitung waktu konsentrasi hidrograf limpasan permukaan sehingga diperoleh volume tampungan. Ketika menganalisis volume penyimpanan yang paling optimal, hubungan antara kedalaman limpasan permukaan dan CN harus dipetakan, untuk periode ulang limpasan banjir yang berbeda di lokasi penelitian dan pengaruh daerah aliran sungai, HSG dan kemiringan sungai.
Limpasan permukaan adalah air hujan yang mengalir membentuk lapisan tipis di atas permukaan tanah, masuk ke saluran/parit, kemudian bergabung menjadi anak-anak sungai dan akhirnya menjadi aliran sungai (Triatmodjo, 2010; Putri & Ayu, 2018). Metode SCS-CN yang dikembangkan oleh NRCS banyak digunakan untuk memprediksi besarnya limpasan permukaan dalam bentuk hidrograf di daerah aliran sungai. Untuk kemudahan penggunaan, nilai CN diwujudkan dalam tabel CN menurut jenis tanah (HSG) dan tutupan lahan/penggunaan lahan (Tabel Persyaratan Kapasitas DAS Rumus 1) Perumusan Volume Daerah Tangkapan Hilir DAS 1) Perumusan Volume Daerah Tangkapan Hilir.
Di daerah hilir/perkotaan, daerah tangkapan air dirancang untuk menyimpan dan melepaskan kelebihan volume limpasan permukaan secara perlahan selama periode puncak (UDFCD, 2016). Periode ulang Q10 adalah yang paling konsisten untuk Persamaan Penghitungan Volume Penyimpanan DAS Perkotaan/Hilir (UDFCD. Perumusan Volume Daerah Tangkapan Sungai Hulu. Pada daerah hulu daerah tangkapan air dirancang reservoir yang berfungsi untuk mengendalikan jumlah air hujan dengan cara mengendalikan limpasan permukaan/debit puncak pada saat banjir.
Daerah tangkapan air hulu (VTHD) merupakan dasar perancangan volume daerah tangkapan air di daerah tangkapan air hulu. Persamaan representatifnya adalah periode ulang banjir, yang direpresentasikan sebagai input nilai CN (dan konstanta CN). Analisis yang cocok untuk menjelaskan korelasi antara kedalaman tangkapan dan nilai CN (fungsi jenis tanah dan penggunaan lahan) adalah analisis regresi non-linier.
Sebaran data kedalaman limpasan dan nilai CN tidak berupa garis lurus melainkan membentuk kurva/parabola tertentu. Validasi hasil rumusan persamaan volume tampungan dilakukan di lokasi penelitian dan lokasi lain di daerah hulu DAS.
Hipotesis Penelitian
