Perbandingan Metoda Formulasi Intensitas Hujan untuk Kawasan Hulu Daerah Aliran Sungai

Transkripsi

1 Perbandngan Meoda Formulas nensas Hujan unuk Kawasan Hulu Daerah Alran Sunga (Dmua pada Jurnal Journal Geograf GEA Vol. 5 No. Okober 5) ndramo Soekarno 1) Dede Rohma ) Absrak Kajan dlakukan unuk memperoleh persamaan nensas hujan yang sesua unuk kawasan hulu DAS berdasarkan perbandngan meoda Talbo Sherman dan shguro. Daa dperoleh dar rekaman hujan selama 3 ahun yang ercaa pada Fluvograf. Terdapa buah daa keebalan ujan dan duras hujan. Menuru meoda Talbo Sherman dan shguro nensas drumuskan dalam benuk persamaan-persamaan. Persamaan nensas hujan Meoda Sherman palng bak dgunakan unuk kawasan hulu DAS. Nla korelas dan sandar devas raa-raanya adalah 66 dan 46. Kaa-kaa kunc : nensas Hujan; DAS Hulu; Talbo; Sherman; shguro Absrac Sudy conduced o oban equaon of approprae ranfall nensy for he upsream area of waershed base on comparson mehods of Talbo Sherman and shguro. Daa obaned from ranfall recordng durng 3 years noed a Pluvograph. There are daa of hckness and duraon of ranfall. Accordng o mehods of Talbo Sherman and shguro ranfall nensy have formulaed n he form of equaons. The equaons of Sherman are bes used o he upsream area of waershed. The average value of correlaon and devaon sandard s.66 and 4.6. Key words: Ranfall nensy; Upsream of Waershed; Talbo; Sherman; shguro 1) Lekor Kepala Deparemen Teknk Spl FTSP TB ) Lekor Kepala Jurusan Penddkan Geograf FPPS UP 1

2 1. Laar Belakang Hujan merupakan fenomena alam yang Sanga enng keberadaannya. Dalam jumlah yang cukup dan erkendal hujan merupakan Rahma Tuhan yang dak berhngga manfaanya. Ssebalknya hujan akan membawa bencana jka jumlah dan sebarannya dak erkendal. D ss lan hujan merupakan fenomena alam yang sul dmodfkas aau dkendalkan. Hujan hadr dalam ruang dan waku sekehendaknya seolah-olah sporads. Usaha maksmal yang dapa dlakukan manusa adalah mengenal pola aas keberadaanya dalam ruang waku dan kuanasnya. Mengenal dan memformulas pola hujan sanga bermanfaa unuk upaya-upaya pengendalan dampak negaf akba hujan. Hasl formulas pola hujan sanga sanga penng unuk upaya-upaya penanganan kawasan hulu daerah alran sunga (DAS). Perencanaan bangunan konservas dan mplemenas kegaan vegeaf semuanya memerlukan masukan daa dan pola hujan. Terdapa ga varable uama hujan yang hampr selalu dama unuk berbaga kebuuhan analsa predks dan perencanaan yau keebalan hujan (R) duras hujan () dan dsrbusnya dalam ruang dan waku. Berdasarkan ga varabel uama n dapa durunkan varable hujan lan anara lan nensas hujan () dan probablas hujan aau perode ulang kejadan hujan (T). Dalam bdang perencanaan ekns dua varabel n merupakan varabel yang sanga penng. Telah dkenal meoda predks nensas hujan menuru duras dan perode ulang hujan anara lan Jens Talbo (1881) Jens Sherman (195) dan Jens shguro (1953) (Subarkah 198). Meoda dkembangkan berdasarkan daa dan konds wlayah penelnya. Oleh karena u unuk aplkas d wlayah rops seper d ndonesa dperlukan analsa dan perbandngan mana yang lebh sesua. Dalam paper n dkaj formulas pola nensas hujan berdasarkan ga meoda ersebu. Kajan dlakukan unuk daa hujan yang dkumpulkan dar kawasan hulu DAS agar hasl analsa bermanfaa bag perencanaan upaya konservas dan rehablas lahan kawasan n.. Tujuan dan Lngkup Kajan Tujuan kajan n adalah memperoleh rumusan (persamaan) nensas hujan yang sesua unuk kawasan hulu DAS. Kajan mencakup: Menganalss dan menenukan besarnya nensas hujan pada seap duras hujan (men dan jam) erenu unuk seap perode ulang kejadan hujan erenu (ahun) Menganalss dan memformulas model nensas hujan yang palng sesua unuk kawasan hulu DAS 3. Konds Umum Kawasan Kajan Kajan pola nensas hujan dlaksanakan d Kawasan Hulu DAS Cmanuk epanya d Kecamaan Malangbong Kabupaen Garu Propns Jawa Bara. Kawasan n secara geografs erleak pada 8 o 14 8 BT - 8 o BT dan 6 o LS 7 o 1 36 LS. Terleak pada kenggan 56 8 meer d aas permukaan lau (m dpl). Lma macam penggunaan lahan demukan d aas anah ersebu yau palawja (second crops); agroforesr (agroforesry); lahan dak dgarap (non arable land) huan (fores); dan permukman (selemen) (Purwano 1999). Palawja merupakan buddaya lahan kerng dengan domnas anaman semusm; sedang anaman ahunan

3 dfungskan sebaga anaman pelndung aau anaman baas lahan. Jens anaman yang dkembangkan pada lahan n anara lan jagung kacang anah ub jalar pad gogo sngkong jahe dan cabe kerng. Secara kualaf penuupan lahan oleh ajuk anaman bervaras dar % sampa dengan 9 % (Rohma dan Soekarno 4). Agroforesry erdr aas huan rakya dan ssem umpang sar. Ssem huan rakya adalah ssem pemanfaaan lahan dengan anaman ahunan ( %). Domnas anaman berupa Albaza dar jens Sengon dan Sengon Buo dengan jarak anam masng-masng sekar x 3 meer dan 5 x 5 meer. Penuupan lahan mencapa 8 - %. Pada ssem umpang sar anaman ahunan yang demukan adalah cengkh dan sengon dengan jarak anam sekar x meer. Tanaman semusm yang umbuh d anara anaman cengkh adalah cabe sedangkan d anara anaman sengon adalah jagung dan sngkong. Penuupan lahan n sekar 7 % (Rohma dan Soekarno 4). Pada Lahan yang dak dgarap ersebar umbuhan domnan berupa semak dar alang-alang dengan penuupan lahan %. Huan (Kayu Campuran) merupakan lahan yang ddomnas anaman ahunan dar jens kayu-kayuan dan dfungskan sebaga huan lndung. D bawah egakan umbuh anaman perdu semak dan rumpu lar. Dengan demkan lahan eruup rapa oleh ajuk anaman ( %) (Rohma dan Soekarno 4). Permukman d lokas penelan umumnya mempunya halaman berman dan buddaya anaman pekarangan. Penuupan lahan d areal permukman sekar % (Rohma dan Soekarno 4). Pada kawasan n erdapa nsalas saon pengama cuaca yang memlk peralaan cukup represenaf. Fluvograf (penakar hujan oomak) erpasang bak dan dama seap saa. Sebaga pembandng juga erpasang Penakar Hujan Manual. Ala lannya berupa Anemomeer (ala pengukur kecepaan angn) Thermomeer (ala pengukur suhu) Barograf (ala pengukur ekanan udara) Hygrograf (ala pengukur kelembaban) Pan Evapormeer (ala pengukur evaporas) dan ala-ala lan erpasang cukup bak. 4. Pengumpulan Daa Daa dperoleh dar hasl pembacaan rekaman hujan selama 3 ahun yang ercaa pada keras pas ala pencaa hujan oomak (Fluvograf). Daa erkumpul sebanyak buah daa dasar kejadan hujan. Daa erdr aas dua varabel yau daa keebalan hujan (R ) dan duras hujan( ). Berdasarkan daa ersebu kemudan dhung nensas hujannya menuru persamaan (1) : R dengan nensas hujan pada duras hujan erenu R Curah hujan (mm) pada duras hujan erenu Duras pada suau kejadan hujan (men) Daa nensas hujan dkelompokan berdasarkan duras hujan () 5 jam sebanyak daa; 5 jam ( daa); 1 jam (49 daa); 15 jam (1 daa); jam (8 daa); 3 jam (9 daa) 4 jam (19 daa) dan 6 jam (6 daa)... (1) 3

4 5. Meode Analsa Besaran nensas hujan denukan berdasarkan sejumlah daa curah hujan dan duras hujan. Duras hujan ( ) yang dgunakan unuk menenukan model nensas hujan adalah 15 ; 6; 9; ; 18 ; dan 36 men. nensas hujan denukan oleh persamaan (1): Besarnya nensas hujan unuk seap dan perode ulang kejadan hujan (T ) denukan berdasarkan persamaan Grngoren (1963) : T N + 1 d 44 aau : ( N + 1) + 44T d T dengan d Nomor uru daa seelah daa duru dar yang erbesar ke erkecl N Banyaknya daa kejadan hujan T Perode ulang (ahun) Persamaan n dgunakan karena sfa dsrbus hujan jangka pendek bersfa eksponenal. Nla T yang dhung adalah ; 3 ; 5 ; 7 ; ; 15 dan ahun. Nla n dgunakan dengan asums bahwa dalam lngkup kawasan hulu DAS umur kegaan konservas dan rehablas lahan basanya dproyekskan dalam ksaran waku ersebu. Nla N denukan berdasarkan banyaknya daa kejadan hujan unuk seap duras hujan ( ). Meode yang dgunakan unuk menenuan pola nensas hujan adalah: a. Jens Talbo (1881) : a ' + b () (3) (4) b. Jens Sherman (195) : a (5) n c. Jens shguro (1953) a + b dengan : nensas hujan (mm/jam) Duras hujan dalam jam a abn Teapan Menenukan model nensas hujan yang palng sesua unuk karakersk hujan d lokas yang bersangkuan dlakukan dengan analss korelas dan sandar devas. Model yang mempunya raa-raa nla korelas erbak dan nla esándar debías erkecl adalah model yang palng sesua. 6. Pengolahan Daa Dasar Masukan daa uama unuk memformulas pola hujan adalah daa nensas hujan dan lama hujan yang duru dar besar ke kecl. Dengan menggunakan persamaan (3) dan daa nensas yang elah duru dar besar ke kecl dapa denukan besarnya nensas hujan unuk seap perode ulang kejadan hujan (Tabel 1). Tabel 1.nensas hujan pada duras () dan perode ulang hujan (T ) T (hn) nensas Hujan : (mm/jam) pada (men) (6) 4

5 7. Analss Daa 7.1 Pola nensas Hujan Meoda Talbo Model nensas hujan menuru meoda Talbo (persamaan (4)) menghendak eapan a dan b dalam persamaan dasar. Nla eapan a dan b dhung berdasarkan masukan daa dar Tabel. Dengan regres lner sederhana nla eapan ersebu dapa denukan. Benuk persamaan (4) dapa dubah menjad:. +.b a ; aau a - b.x Persamaan n adalah persamaan umum Regres Lner Sederhana: Y A + B.X dengan Y. ; A a ; dan B b Penyelesaan persamaan umum regres lner sederhana dlakukan dengan cara manual dengan meode subsus (persamaan (7a) dan (7b)) aau dengan perangka sofware workshee (exel) aau sejensnya. A B ( X )( X ) ( X )( X Y ) n X ( X ) ( n X Y )( X ) ( X )( Y ) n X ( X ) (7a) (7b) Hasl perhungan unuk seap perode ulang (T) dsajkan pada Tabel. Tabel. Nla eapan a dan b unuk nensas hujan Model Talbo T (hn) a B Dengan demkan persamaan pola hujan Jens Talbo unuk T sampa dengan 15 ahun beruru-uru adalah (persamaan (8a) sampa dengan (8g): (8a) (8b) (8c) (8d) (8e) (8f) (8g) Berdasarkan persamaan (8a) sampa dengan persamaan (8g) dproyekskan besarnya nensas hujan unuk sembarang nla duras hujan () pada perode ulang (T) hngga 15. Proyeks nensas hujan unuk duras hujan anara hngga men dsajkan pada Gambar 1. nensas Hujan (mm/jam) Duras Hujan (men) T T 3 T 5 T 7 T T 15 1 Gambar 1. Pola nensas hujan Meoda Talbo 5

6 7. Pola nensas Hujan Meoda Sherman Model nensas hujan menuru Meoda Sherman menghendak eapan a dan n dalam persamaan (5). Dengan masukan daa Tabel 1 dan eknk perhungan regres lner sederhana (persamaan (7a) dan (7b) nla eapan a dan n dapa denukan. Persamaan (5) dubah benuknya menjad: log. log a - n log Persamaan n adalah persamaan umum regres lner sederhana dengan Y log ; A log a; dan B n Hasl perhungan eapan a dan n unuk Meode Sherman dsajkan pada Tabel 3. Dengan masukan lama hujan (men) Tabel 3. Nla eapan a dan n unuk pola nensas hujan Meode Sherman T A n Dengan demkan persamaan pola hujan Jens Sherman unuk T sampa dengan 15 ahun beruru-uru adalah (persamaan (9a) sampa dengan (9g): (9a) (9b) (9c) (9d) (9e) (9f) (9g) Grafk proyeks nensas hujan Sherman pada samap dengan men unuk masng-masng T dsajkan pada Gambar. nensas Hujan (mm/jam) Duras Hujan (men) (T) T 5 T 5 T 7 T T 15 T 1 Gambar. Pola nensas hujan Meoda Sherman 7.3 Pola nensas Hujan Meoda shguro Model nensas hujan menuru Meoda shguro menghendak eapan a dan b. Dengan Persamaan (6) dan masukan daa Tabel 1 nla eapan ersebu dapa dhung. Seper halnya dua model erdahulu eknk perhungan regres lner sederhana (persamaan (7a) dan (7b)) dgunakan unuk menghung a dan b. Persamaan (6) dapa dubah benuknya menjad :. 5 +.b a ; aau 5 a - b. Persamaan n adalah persamaan umum regres lner sederhana dengan: 6

7 Y. 5 ; A a; dan B b Hasl perhungan eapan a dan b Meoda shguro dsajkan pada Tabel 4. Tabel 4. Nla eapan a dan b unuk nensas hujan shguro T (ahun) a b Dengan demkan persamaan pola nensas hujan Meoda shguro pada T sampa dengan 15 ahun beruruuru adalah (persamaan (a) sampa dengan (g): (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Grafk proyeks nensas hujan Meoda shguro pada sampa dengan men unuk masng-masng perode ulang (T) sampa dengan ahun dsajkan pada Gambar 3. nensas Hujan (mm/jam) Duras Hujan (men) Gambar 3. nensas hujan shguro T T3 T5 T 7 T 8. Korelas anara Daa nensas Hujan Emprk dengan Hasl Pengukuran Model Koefsen korelas dan nla sandar devas dhung unuk mendapakan gambaran kedekaan anara daa hasl pemodelan aau perhungan dengan daa pengukuran (emprc). Selanjunya korelas dan sandar devas dgunakan sebaga bahan permbangan unuk menenukan meode mana yang palng sesua dan drekomendaskan unuk dgunakan dalam perencanaan kegaan konservas d kawasan hulu DAS ersebu. Meoda perhungan pola nesas hujan yang mempunya nla koefsen korelas erbak dan nla sandar devas erkecl drekomendaskan sebaga model yang palng sesua. Rekap nla koefsen korelas dan sandar devas dsajkan pada Tabel 5. Agar lebh jelas nla korelas dan nla sandar devas ersebu masng-masng dsajkan pada Gambar 4 dan Gamba 5. 7

8 Tabel 5. Rekap nla korelas dan sandar devas unuk ga meoda Pola nensas Hujan T (hn) Talbo Sherman shguro Korelas Sandar Korelas Sandar Korelas Sandar Raa-raa Nla korelas Perode ulang (T; ahun) Talbo Sherman shguro Gambar 4. Perbandngan nla korelas anar meode nensas hujan Nla sandar Devas 6 Talbo Sherman shguro Perode ulang (T; ahun) Gambar 7. Perbandngan nla sndar devas anar meode Pola nensas hujan Berdasarkan Tabel 5 dan Gambar 4 sera Gambar 5 dapa dkemukakan bahwa erdapa sau meoda yang dpermbangkan cukup bak dgunakan sebaga masukan dalam perencanaan bangunan konservas d kawasan DAS pemodelan selanjunya. Dengan permbangan bahwa perencanaan eknk konservas pada skala bdang lahan lebh banyak dujukan unuk jangka waku umur guna bangunan anara 5 ahun dan konssens nla sandar devas yang lebh bak pada kurun waku perode ulang (T) sampa dengan 5 ahun maka meode Sherman merupakan meode yang palng sesua. Model Sherman mempunya raa-raa nla korelas 66 dan raa-raa nla sandar devas Konklus Dengan menggunakan persamaan dasar meoda Talbo Sherman dan shguro kejadan hujan menuru duras dan keebalannya dapa drumusakan polanya dalam benuk persmaanpersamaan. Rumusan pola nensas hujan (persamaan) kega meoda ersebu dgunakan unuk mempredks besarnya nensas hujan unuk suau duras 8

9 hujan erenu pada peluang (perode ulang) kejadan hujan erenu pula. Hasl kajan n menunjukkan bahwa Pola nensas hujan menuru Meoda Sherman palng bak dgunakan unuk mempredks nensas hujan pada kawasan hulu DAS. Nla korelas raaraa dan sandar devas raa-raa meoda n masng-masng adalah 66 dan 46. Talbo (1881) dalam Subarkah man (198) Hdrolog unuk perencanaan bangunan ar dea Dharma Bandung. Dafar Pusaka Grngoren (1963) dalam Subarkah man (198) Hdrolog unuk perencanaan bangunan ar dea Dharma Bandung. shguro (1953) dalam Subarkah man (198) Hdrolog unuk perencanaan bangunan ar dea Dharma Bandung. Purwano E. (1999) Eroson sedmen delvery and sol conservaon n an upland agrculural cachmen n Wes Java ndonesa; a hydrologcal approach n a soco-economc conex. Academsch Proefschrf Vrje Unversee e Amserdam. Rohma Dede dan ndramo Soekarno (4) Pendugaan lmpasan hujan pada cekungan kecl melalu pengembangan persamaan nflras kolom anah (Kasus d cekungan kecl Ckumuuk DAS Cmanuk Hulu); Makalah PT HATH XX Sepember-Okober 4 Denpasar-Bal. Sherman (195) dalam Subarkah man (198) Hdrolog unuk perencanaan bangunan ar dea Dharma Bandung. Subarkah man (198) Hdrolog unuk perencanaan bangunan ar dea Dharma Bandung. 9