-r- KAJIAN MODEL HUJAN - ALIRAN PERMUKAAN SUB DAS CIBARENGKOK CITAMDUY JAWA BARAT. "I. ti(.\ ,'" Oleh SLAMET SUPRAYOGI

Transkripsi

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 INSTITUT PERTANIAN BOGOR 1991

2 RINGKASAN SLAMET SUPRAYOGI. Kajian Model Hujan-Aliran Permukaan Sub DAS Cibarengkok Citanduy Jawa Barat ( Di bawah bimbingan HIDAYAT PAWITAN, sebagai ketua, NAIK SINUKABAN dan SITANALA ARSYAD sebagai anggota ). Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) yang baik di- peroleh dari perencanaan yang tepat dan benar, untuk itu diperlukan beberapa pendekatan. Salah satu pendekatannya adalah analisis hujan-aliran permukaan. Hidrograf aliran merupakan tanggapan yang menyeluruh dari DAS terhadap huian yang masuk ke DAS. Perbedaan bentuk hidrograf dapat terjadi, karena adanya hubungan antara sifat masuk- an huian dan sifat sistem DAS. Dengan demikian perlu di- cari model hidrologi yang cocok untuk mengetahui hidro- graf aliran berdasarkan data yang ada. Tujuan penelitian adalah (1) untuk mendapatkan hubungan antara karakteristik hujan dan komponen hidrograf aliran. Kemudian untuk memprediksi komponen hidrograf aliran atas dasar karakteristik hujan, (2) untuk mengetahui kehilangan air total pada suatu kejadian hujan, (3) membandingkan model regresi, hidrograf satuan, dan penelusuran gelombang ki- nematik program HEC-1. Untuk mendapatkan model regresi, dilakukan analisis hidrograf pada sejumlah kejadian hujan yang hidrograf alirannya berpuncak tunggal. Pemisahan aliran dasar dan aliran lanqsung digunakan metoda garis lurus. Komponen

3 hidt'ograf aliran yang dianalisis ada1ah:tebal aliran langsung (ad), deb2t maksimum (Qp), waktu puncak (Tp),dan waktu dasar (Tb). Karakteristik hujan yang dianalisis se- card statistik ada1ah:jeluk hujan (P), intensitas hujan maksimum (Im), lama hujan (TI, waktu mencapai intensitas hujan maksimum (Tm), dan indeks hujan (fipi1, fipi5,api7). Dalam analisis tersebut, komponen hidrograf dijadikan se- bagai peubah tak bebas dan karakteristik hujan sebagai peubah bebas. Untuk mendapatkan model regresi, digunakan sistem bertahap dengan bantuan program microstat. Untuk model hidrograf satuan, digunakan analisis hi- drograf satuan rata-rata dari lima pasanq hujan dan hidrograf alirannya. Hujan lebih ditentukan dengan pen- dekatan indeks infiltrasi. Dari analisis hujan dan hidro- graf pasangannya, didapatkan hubungan antara indeks in- filtrasi dengan karakteristik hujan. Dalam perhitungan hidrograf aliran langsung dari model hidrograf satuan dins& gunakan persamaan : Qn =I PmUn-m+l, dan Pm= P - - Untuk analisis model penelusuran gelombang kinematik program HEC-1, digunakan tiga elemen aliran konseptual yaitu bidang aliran, alur pengumpul, dan saluran utama. Konsep dasar metode ini mengasumsikan landaian dasar saluran sama dengan landaian enersi aliran dan pengaruh percepatan diabaikan. Debit aliran pada setiap tampang dihitung dengan persamaan Manning: Q = l/n ~2'3 fi 51/2. Persamaan yang digunakan untuk penelusuran adalah per- aft 30 samaan kontinuitas: = q. filiran pada 2 6 a x bidang dianggap pada saluran tampang empat persegi yang

4 sangat luas. Nilai kekasaran Manning (N) ditentukan ber- dasarkan kalibrasi. Untuk menguji keabsahan dari tiga model tersebut digunakan tolok ukur secara statistik dengan uji t. Tebal aliran langsung (Qd) dapat diprediksi atas dasar jeluk hujan (PI dan indeks hujan tujuh hari (API71, dengan persamaan: ad = -4,82 + 0,29 P + 0,05 API7 (R2= 0,70; SEE= 3,17;0(=0,05). Debit maksimum (Qp) dapat diprediksi atas dasar jeluk hujan (P) dan indeks hujan tujuh hari (API7), dengan persamaan Qp = - 1, ,091 P + 0,021 API7 (~2= 0.70; SEE = 1,0;&= 0,05). Waktu puncak (Tp) dapat diprediksi atas dasar lama hujan (T) dan waktu mencapai intensitas hujan maksimum (Tm), dengan persamaan: Tp = O,31 + 0,24 T + 0,75 Tm (R2= 0,68;SEE = 0,43; d= 0,05). Waktu dasar (Tb) tidak bisa diprediksi atas dasar karakteristik hujan. Dari analisis hidrograf didapatkan hidrograf satuan dengan debit maksimum 0,34 m3/det.; waktu puncak satu jam dan waktu dasar 19 jam. Untuk mendapatkan komponen hidrograf aliran langsung berdasarkan hidrograf satuan, dihitung hujan lebih berdasarkan kehilangan air total- Untuk mengetahui kehilangan air total pada suatu kejadian hujan,digunakan pendekatan indeks inf iltrasi ($1. Ber- dasarkan hasil analisis hidrograf aliran dan hujan pasangannya, kehilangan air total dapat diprediksi atas dasar intensitas hujan maksimum (Im) dengan persamaan 1,45 + 0,25 Im (R2= 0,76; SEE = 2,94;4= 0,05)-

5 Model gelombang kinematik program HEC-1, peka ter- hadap perubahan nilai BK dalam menghasilkan tebal aliran. Dengan mengelompokan tanah latosol kedalam HSG B dan gleisol HSG D, didapatkan BKrerata sebelah kiri dan kanan sub DAS adalah 79 dan 78. Bila tanah latosol dikelompokan kedalam HSG C dan gleisol HSG D, didapatkan BKrerata se- belah kiri dan kanan sub DAS adalah 84 dan 83. Dari pe- ngelompokan tanah latosol HSG B dan HSG C, didapatkan Qd/Qdobs berkisar antara %, rata-rata 30,13 %. Model gelombang kinematik program HEC-1, peka terhadap perubahan nilai kekasaran permukaan lahan (N) dalam menghasilkan debit maksimum. Nilai Nrerata sebelah kiri dan kanan sub DAS 0,10 dan O,11 didapatkan Qpy, Nrerata 0,38 dan 0,41 didapatkan Qpx, selisih Qpy dengan Qpx dibagi Qpobs. didapatkandqp/qpobs berkisar antara %. Nrerata 0,27 dan 0,30 dengan Nrerata 0,38 dan 0,41 didapatkan dqp/qpobs berkisar antara 0,7-77 %. Nilai Nrerata 0,33 dan 0,36 dengan Nrerata 0,38 dan 0,41 di- dapatkan 4 Qp/Qpobs berkisar antara 0,7-45 %. Model yang terbaik untuk memprediksi komponen hidrograf aliran (Qd, Qp, Tp) di daerah penelitian adalah model regresi. Koefisien korelasi (rjmodel regresi dengan observasi adalah rqd= 0,83, rqp= 0,83, rtp= 0.81-

6

7

8

9

10