Laporan Praktikum ke-8 MK Analisis Hidrologi
Hari/ Tanggal: Kamis, 17 November 2011 Asisten: Fitrie Atviana N Anriya Firdani Asri
PENDUGAAN DEBIT PUNCAK DAN LIMPASAN PERMUKAAN : METODE RASIONAL DAN SCS ( SOIL SOIL CONSERVATION SERVICE )
RIA SULISTYOWATI G24080053 KELOMPOK 5
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS PATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
1
DAFTAR ISI Halaman
DAFTAR TABEL..............................................................................................................................ii DAFTAR GAMBAR.........................................................................................................................ii I. PENDAHULUAN...........................................................................................................................1 1.1. Latar Belakang.......................................................................................................................1 1.2. Tujuan....................................................................................................................................1 II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................................................................1 2.1. Limpasan ( Runoff ).................................................................................................................1 2.2. Metode rasional......................................................................................................................1 2.3. Metode Soil Conservation Service (SCS)..............................................................................2 III. METODOLOGI............................................................................................................................2 3.1. Bahan dan alat........................................................................................................................2 3.2. Langkah kerja.........................................................................................................................2 3.2.1 Pendugaan debit puncak dengan metode rasional...............................................................2 3.2.2 Pendugaan debit puncak dengan metode Soil Conservation Service (SCS)........................3 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................................................................4 4.1 Pendugaan debit puncak dengan metode rasional..................................................................4 4.2. Pendugaan debit puncak dengan metode Soil Conservation Service (SCS)..........................5 V. KESIMPULAN..............................................................................................................................6 DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................................................6
1
DAFTAR TABEL Halaman
1 2 3 4 5 6
Nilai koefisien limpasan sebelum terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan....................4 Nilai koefisien limpasan setelah terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan......................4 Nilai debit puncak pada DAS Belawan untuk beberapa periode ulang..................................4 Nilai Curve Number sebelum terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan...........................5 Nilai Curve Number setelah terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan.............................5 Besar limpasan dengan menggunakan metode SCS pada DAS Belawan...............................6
DAFTAR LAMPIRAN Halaman
1
Contoh perhitungan.................................................................................................................7
1
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Debit merupakan jumlah aliran yang melimpas ke sungai atau dari sungai per satuan waktu. Debit sungai akan selalu bervariasi sesuai presipitasi yang jatuh pada suatu tempat. Variasi debit sungai menurut waktu dapat digambarkan dalam bentuk grafik yang disebut hidrograf. Debit puncak merupakan salah satu yang menentukan terjadinya limpasan. Limpasan akan terjadi ketika debit meningkat dan debit puncak tercapai. Debit puncak dapat diketahui dari data intensitas hujan sehingga metode penentuan limpasan biasanya menduga besarnya debit puncak di suatu DAS. Penentuan prakiraan limpasan dapat dilakukan dengan berbagai metode. Dalam praktikum ini metode yang digunakan adalah metode rasional dan metode Soil Conservation Service (SCS). 1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah menghitung debit puncak aliran sungai DAS Belawan dengan menggunakan metode rasional dan SCS ( Soil Conservation Service). II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Limpasan ( Runoff ) Ward (1967) menjelaskan limpasan permukaan sebagai air yang mengalir di permukaan, baik sebagai aliran suatu kanal, anak sungai menuju ke sungai utama. Limpasan permukaan diekspresikan dalam volume per satuan waktu, pada umumnya adalah m3/detik dan m3/km2. Limpasan permukaan juga dapt diekspresikan sebagai jumlah kedalaman pada suatu daerah tangkapan, yaitu mm/hari atau mm/bulan atau mm/tahun. Seyhan (1990) menjelaskan rangkaian air yang memberikan kontribusi kepada debit sungai sebagai berikut : 1. Curah hujan di saluran (channel precipitation) Bagian ini adalah curah hujan yang jatuh langsung pada permukaan air di sungai utama dan anak-anak sungai yang umumnya termasuk dalam limpasan permukaan. Curah hujan yang langsung pada sungai merupakan bagian yang sangat kecil dari curah hujan itu. 2. Limpasan permukaan adalah air yang mencapai sungai tanpa mencapai permukaan air tanah, yakni curah hujan yang dikurangi sebagian dari besarnya infiltrasi. Limpasan
permukaan menurut Seyhan dibagi dalam dua sumber yaitu air yang mengalir di atas permukaan tanah dan air yang menginfiltrasi dan mencapai lapisan yang impermeabel, kemudian sebagiannya mengalir ke sungai (limpasan bawah permukaan). 3. Aliran dasar (base flow) Aliran ini adalah air yang menginfiltrasi ke dalam tanah, mencapai permukaan air tanah dan bergerak menuju sungai. Cara untuk perkiraan debit banjir yang berdasarkan curah hujan lebat, dapat diklasifikasi dalam tiga cara yaitu cara dengan rumus empiris, cara statistik atau kemungkinan dan unit hidrograf . Sosrodarsono dan Takeda (2003) menjelaskan elemen-elemen daerah pengaliran yang berhubungan dengan daerah limpasan, yaitu: 1. Kondisi penggunaan tanah (Landuse) Daerah hutan sulit mengadakan limpasan permukaan karena kapasitas infiltrasinya besar. Sebaliknya terjadi apabila daerah tersebut dikosongkan dan dibangun, maka kapasitas infiltrasi akan turun karena pemamptan permukaan tanah. 2. Daerah pengaliran Debit banjir yang diharapkan per satuan daerah pengaliran itu adalah berbanding terbalik dengan daerah pengaliran, jika karakteristik-karakteristik yang lain itu sama. 3. Kondisi topografi dalam daerah pengaliran Corak, elevasi, gradien, arah dari daerah pengaliran mempunyai pengaruh terhadap sungai dan hidrologi daerah pengaliran tersebut. 4. Jenis tanah Bentuk butir-butir tanah, corak dan cara mengendap adalah faktor-faktor yang menentukan kapasitas infiltrasi. Maka, karakter limpasan sangat dipengaruhi oleh jenis tanah daerah pengaliran tersebut. 5. Faktor-faktor lain yang memberikan pengaruh Faktor-faktor lain yang mempengaruhi limpasan adalah karakteristik jaringan sungai-sungai, daerah pengaliran yang tidak langsung, drainase buatan. 2.2. Metode Rasional Metode rasional adalah metode lama yang masih digunakan hingga sekarang untuk memperkirakan debit puncak. Latar belakang metode rasional adalah jika curah hujan dengan intensitas I terjadi secara terus-menerus , maka laju limpasan langsung akan bertambah sampai mencapai waktu konsentrasi tc. Waktu konsentrasi tc
2
tercapai ketika seluruh bagian DAS telah memberikan kontribusi aliran di outlet . Laju masukan pada sistem adalah hasil curah hujan dengan intensitas I pada DAS dengan luas A. Nilai perbandingan antara laju masukan dengan laju debit puncak (Qp) yang terjadi pada saat tc dinyatakan sebagai runoff coefficient (C) dengan nilai 0<=C<=1 (Chow 1988). Beberapa asumsi dasar untuk menggunakan metode rasional adalah : 1. Curah hujan terjadi dengan intensitas yang tetap dalam jangka waktu tertentu, setidaknya sama dengan waktu konsentrasi 2. Laimpasan langsung mencapai maksimum ketika durasi hujan dengan intensitas tetap sama dengan waktu konsentrasi 3. Koefisien runoff dianggap tetap selama durasi hujan 4. Luas DAS tidak berubah selama durasi hujan (Wanielista 1990) Bentuk umum rumus metode rasional adalah: Q = 0.2778 x C x I x A Dengan Q = debit maksimum (m3/s) C = koefisien limpasan I = Intensitas curah hujan rata-rata (mm/jam) A = luas daerah pengaliran (km 2) Artinya, jika terjadi curah hujan selama 1 jam dengan intensitas 1 mm/jam dalam daerah seluas 1 km2, maka debit banjir sebesar 0.2778 m 3/s dan melimpas selama 1 jam (Sosrodarsono dan Takeda 2003).
Pengelompokan yang berdasarkan atas karakteristik tanah dibagi dalam empat kelompok tanah yang ditandai dengan huruf A, B, C dan D. Karakteristik-karakteristik tanah yang berhubungan dengan keempat kelompok tersebut adalah sebagai berikut (Asdak, 1995): Kelompok A : Potensi limpasan paling kecil, termasuk tanah pasir dengan unsur debu dan liat. Kelompok B : Potensi limpasan kecil, termasuk tanah berpasir dangkal, lempung berpasir. Kelompok C : Potensi limpasan sedang, lempung berliat, lempung berpasir dangkal, tanah berkadar bahan organik rendah, dan tanah-tanah berkadar liat tinggi. Kelompok D : Potensi limpasan tinggi, kebanyakan tanah liat, tanah-tanah yang mengambang secara nyata jika basah, liat berat, plastis, dan tanah-tanah bergaram tertentu. Perhitungan bilangan kurva sama seperti perhitungan koefisien aliran permukaan coefficient ( runoff ) , tetapi bilangan kurva merefleksikan ketidakmampuan air menembus suatu lahan (impervious). Parameter ini menggunakan lebih banyak parameter dibandingkan dengan koefisien runoff (Yeung 2005). Metode SCS berkembang dari penelitian tanah yang terdominasi oleh pengeluaran infiltrasi (Mekanisasi Hortonian), dimana limpasan permukaan dimulai setelah intensitas hujan melebihi kapasitas infiltrasi tanah (Masek, 2002).
III. METODOLOGI 2.3. Metode Soil Conservation Service (SCS) Dinas Konservasi Tanah Amerika atau US Soil Conservation Service (SCS) mengembangkan suatu metode yang berusaha mengkaitkan karakteristik DAS seperti tanah, vegetasi, dan tata guna lahan dengan bilangan kurva limpasan permukaan (Run Off Curve Number) yang menunjukkan potensi air larian untuk curah hujan tertentu. Metode SCS dikembangkan dari hasil pengamatan curah hujan selama bertahun-tahun dan melibatkan banyak daerah pertanian di Amerika Serikat. Perlu dikemukakan bahwa metode ini berlaku terutama untuk DAS lebih kecil dari 13 km2 dengan rata-rata kemiringan lahan kurang dari 30 persen (Asdak, 1995).
3.1. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan untuk praktikum ini adalah data pengukuran curah hujan DAS Belawan. data penggunaan lahan DAS Belawan, data koefisien runoff, data bilangan kurva (curve number ), kalkulator dan alat tulis. 3.2. Langkah Kerja a. Pendugaan Debit Puncak dengan Metode Rasional 1. Hitung waktu konsentrasi (Tc) dengan persamaan:
Tc=0.87 ×L21000 ×S0.385 Dengan: Tc = waktu konsentrasi (jam) L = panjang sungai (km) S = kemiringan sungai (m/m)
1
2.
Hitung Intensitas hujan berdasarkan data curah hujan DAS Belawan dengan persamaan:
2.
Hitung perbedaan antara curah hujan dan limpasan (S) dengan persamaan:
I=R2424 ×24Tc23 Dengan: I = intensitas CH (mm/jam) Tc = waktu konsentrasi (jam) R = curah hujan (mm) 3.
Tentukan nilai koefisien limpasan (C), dimana DAS Belawan terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien limpasan yang berbeda. Koefisien limpasan di hitung berdasarkan persamaan:
CDAS=i=1nCi Aii=1n Ai Dengan: Ai = luas lahan dengan penutupan tanah jenis i. Ci = koefisien limpasan jenis penutupan tanah i. n = jumlah jenis penutupan lahan. 4.
S=25400CN-254 Dengan: S = perbedaan antara curah hujan dan limpasan (mm) CN = curve number DAS 3.
Hitung debit puncak berdasarkan metode SCS dengan persamaan sebagai berikut:
Q=P-0.252P+0.8 S Dengan: Q = debit banjir maksmum (mm) P = Curah Hujan (mm) S = perbedaan antara curah hujan dan limpasan (mm) 4.
Konversi debit banjir dengan persamaan:
Qp=Q×11000 m×A Dengan: Qp = debit banjir maksimum (m 3) Q = debit banjir maksmum (mm) A = luas DAS m2
Hitung debit puncak berdasarkan metode rasional dengan persamaan:
Q=0.2778 ×C×I×A Dimana: Q = debit puncak (m 3/s) C = koefisien limpasan I = intensitas curah hujan rata-rata (mm/jam)
5. Dengan mengubah skenario sebagai berikut, hitung kembali semua variabelnya: • Adanya pengurangan sebesar 20% luas hutan. • Kemudian dari 35% luas hutan tersebut dijadikan kebun campuran, kebun kelapa sawit dan sawah irigasi, dan 65 % menjadi daerah perkotaan.
a.
Pendugaan Debit Puncak dengan Metode Soil Conservation Service
1. Tentukan nilai curve number (CN) dimana DAS Belawan terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien limpasan yang berbeda. Curve number dihitung berdasarkan persamaan:
CNDAS=i=1nCNi Aii=1n Ai Dengan: Ai = luas lahan dengan penutupan tanah jenis i. CNi = curve number jenis penutupan tanah i. n = jumlah jenis penutupan lahan.
maksimum
5.
Dengan skenario yang sama hitung kembali. • Adanya pengurangan sebesar 20% luas hutan. Kemudian dari 35% luas hutan • tersebut dijadikan kebun campuran, kebun kelapa sawit dan sawah irigasi, dan 65 % menjadi daerah perkotaan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pendugaan Debit Puncak dengan Metode Rasional
Tabel 1 Nilai koefisien limpasan sebelum terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan Jenis Penutupan Lahan
A(km2)
C
Ci x Ai
C DAS
0.2230
Hutan Primer
2.37
0.02
0.05
Hutan Mangrove
6.93
0.02
0.14
Hutan Sekunder
5.26
0.05
0.26
Tanah Terbuka/Padang Rumput
0.7
0.2
0.14
1
Kebun Campuran
387.73
0.2
77.55
Kelapa Sawit
8.52
0.4
3.41
Sawah Irigasi
3.23
0.15
0.48
15.46
0.9
13.91
430.200
1.94 0
95.94
Daerah Perkotaan Total
Tabel 1 adalah hasil perhitungan nilai koefisien limpasan sebelum terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan. Dapat dilihat bahwa dengan nilai koefisien limpasan (C) dan luas penutupan lahan (A) seperti tabel, didapatkan nilai C DAS 0.2230. Nilai C DAS didapatkan dari pembagian antara nilai total Ci x Ai dengan total wilayah daerah pengairan. Dari nilai koefisien limpasan ini, diketahui bahwa 0.2230 mm dari hujan yang turun akan melimpas ke permukaan sebagai runoff dan kemudian akan mengalir ke outlet . Nilai C yang mendekati 0 mengindikasikan bahwa DAS tersebut memiliki kemampuan infiltrasi yang baik. Tabel 2 Nilai koefisien limpasan setelah terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan Jenis Penutupan Lahan
20% luas lahan hutan primer
2
A* (km )
C*A
Hutan Primer
1.90
0.0379
Hutan Mangrove
6.93
0.1386
Hutan Sekunder
5.26
0.2630
Tanah Terbuka/Padang Rumput
0.4740
Kebun Campuran Kelapa Sawit Sawah Irigasi Daerah Perkotaan Total
C DAS*
0.2237
0.7 0.1400 387.90
77.5792
8.52
3.4080
3.23
0.4845
15.77 430.2 0
14.1913 96.24
Tabel 2 adalah hasil perhitungan nilai koefisien limpasan setelah terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan. Perubahan lahan yang terjadi adalah mengubah 20% dari luas lahan hutan primer menjadi 35% menjadi kebun campuran dan 65% menjadi daerah perkotaan. Akibat perubahan lahan ini, luas hutan primer menjadi lebih kecil yakni, 1.90 km 2. Luas kebun campuran dan daerah perkotaan menjadi lebih besar, yakni 387.90 km 2 dan 15.77 km2. Perubahan luas lahan ini menyebabkan perubahan nilai koefisien limpasan DAS tersebut. Nilai koefisien
limpasan DAS Belawan setelah mengalami perubahan lahan menjadi meningkat dari 0.2230 (sebelum perubahan lahan) menjadi 0.2237. Nilai koefisien limpasan 0.2237 menunjukkan bahwa 0.2237 dari hujan yang turun akan melimpas ke permukaan sebagai runoff . Pada DAS tersebut, air hujan yang dilimpaskan pada lahan yang telah terjadi perubahan akan lebih banyak dibandingkan lahan sebelum terjadi perubahan. Hal ini menunjukkan bahwa perubahan lahan dari hutan menjadi kebun campuran dan perkotaan akan menyebabkan lahan tersebut tidak memiliki kemampuan infiltrasi yang baik sehingga akan banyak air hujan yang melimpas di permukaan sebagai runoff dan akan terbentuk genangan pada permukaan. Tabel 3 Nilai debit puncak pada DAS Belawan untuk beberapa periode ulang Periode ulang (tahun)
CH (mm)
I
Q (m3/s)
Q* (m3/s)
1
47.30
3.40
92.49
2
78.61
5.65
5
98.97
7.11
10
112.93
8.11
15
118.66
8.52
20
124.84
8.97
25
131.13
9.42
30
133.54
9.59
40
138.52
9.95
92.78 154.2 0 194.1 3 221.5 2 232.7 6 244.8 8 257.2 2 261.9 4 271.7 1 281.7 8 312.9 6 342.2 9
50
143.65
100
159.55
200
174.50
10.3 2 11.4 6 12.5 4
153.71 193.53 220.82 232.03 244.11 256.41 261.12 270.86 280.89 311.99 341.22
Tabel 3 merupakan nilai debit puncak pada DAS Belawan untuk beberapa periode ulang. Nilai Q merupakan debit puncak sebelum terjadi perubahan lahan dan Q* merupakan nilai debit puncak setelah terjadi perubahan. Dari data ini, diketahui bahwa perubahan lahan dapat mempengaruhi besarnya debit puncak pada suatu DAS karena nilai debit puncak dipengaruhi oleh intensitas hujan, koefisien limpasan dan luas lahan. Jika koefisien limpasan berubah, maka debit puncak juga berubah. Sebelum terjadi perubahan lahan, debit puncak menggunakan nilai C DAS sebelum perubahan lahan, yaitu 0.2230 dan debit puncak setelah terjadi perubahan
1
menggunakan C DAS = 0.2237. Debit puncak setelah terjadi perubahan lahan lebih besar dibandingkan dengan debit puncak pada saat sebbelum terjadi perubahan lahan. Hal ini membuktikan bahwa perubahan lahan dari hutan menjadi kebun campuran atau perkotaan akan menyebabkan besarnya debit puncak pada sebuah DAS. Hal ini merupakan dampak dari berkurangnya kemampuan lahan dalam melakukan infiltrasi. Jika hal ini tidak diperbaiki, DAS tidak akan dapat menjadi penampungan air melainkan akan terjadi banjir. 4.2. Pendugaan Debit Puncak dengan Metode Soil Conservation Service
Tabel 4 Nilai Curve Number sebelum terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan Jenis Penutupan Lahan
A(km2)
CN
Cni x Ai
Hutan Primer
2.37
5
11.85
Hutan Mangrove
6.93
5
34.65
Hutan Sekunder Tanah Terbuka/Padang Rumput
5.26
5
26.3
0.7
25
17.5
Kebun Campuran
387.73
20
7754.6
Kelapa Sawit
8.52
20
170.4
Sawah Irigasi
3.23
15
48.45
Daerah Perkotaan
15.46
70
1082.2
Total
430.2
165
9145.95
CN DAS
21.259 8
Tabel 4 menunjukkan nilai Curve Number DAS sebelum terjadi perubahan lahan. Pada metode Soil Conservation Service (SCS) ini, Curve Number atau bilangan kurva limpasan digunakan untuk menghitung perbedaan antara curah hujan dan limpasan (S). nilai S yang didapat kemudian digunakan untuk menghitung debit banjir maksimum. Nilai CN DAS dipengaruhi oleh nilai CN jenis penutupan lahan dan luas lahan penutupan tanah. Nilai CN akan berbeda untuk setiap tutupan lahan. CN DAS merupakan nilai CN untuk keseluruhan bagian DAS. Setelah dihitung, nilai CN pada DAS Belawan adalah sebesar 21.2598. Berdasarkan literatur, nilai CN merefleksikan ketidakmampuan air menembus suatu lahan (impervious). Nilai CN DAS 21.2598 berarti bahwa saat terjadi hujan, pada DAS Belawan tidak dapat menginfiltrasi air hujan sebanyak 21.2598 mm sehingga air hujan tersebut dilimpaskan ke permukaan.
Tabel 5 Nilai Curve Number setelah terjadi perubahan lahan pada DAS Belawan
Jenis Penutupan Lahan
20% luas lahan hutan primer
A*
CxA
Hutan Primer
1.896
9.48
Hutan Mangrove
6.93
34.65
Hutan Sekunder TanahTerbuka/Padan g Rumput
5.26
26.3
0.7
17.5
387.9 0
7758
Kelapa Sawit
8.52
170.4
Sawah Irigasi
3.23
48.45
Daerah Perkotaan
15.77
1104
Total
430.2
9168
Kebun Campuran
0.474
CN DAS*
Tabel 5 menunjukkan nilai Curve Number DAS setelah terjadi perubahan lahan. Dapat dilihat bahwa perubahan lahan mempengaruhi nilai CN DAS Belawan. Perubahan lahan dari hutan menjadi kebun campuran dan perkotaan menyebabkan nilai CN DAS Belawan meningkat menjadi 21.3121. Nilai ini berarti bahwa saat terjadi hujan, DAS belawan tidak dapat menginfiltrasikan air hujan sebanyak 21.3121 mm sehingga air hujan tersebut dilimpaskan ke permukaan. Setelah terjadi perubahan lahan, DAS tersebut lebih banyak melimpaskan air hujan di permukaan karena kemampuan lahan untuk meresapkan air hujan ke tanah sudah tidak baik. Hal ini adalah salah satu penyebab banjir belakangan ini. Jika lahan hutan dialihfungsikan menjadi lahan perkebunan dan perkotaan, air hujan tidak akan terinfiltrasi sempurna karena tidak ada lahan resapan sehingga menyebabkan banjir. Tabel 6 Besar limpasan dengan menggunakan metode SCS pada DAS Belawan Periode ulang (tahun)
CH (mm)
S
Q (limpasan ) dalam mm
1
47.3
940.7 5
24.80
2
78.61
14.44
5
98.97
9.34
10
112.93
6.54
15
118.66
5.54
20
124.84
4.57
25
131.13
3.68
21.312 1
1
30
133.54
3.37
40
138.52
2.76
50
143.65
2.21
100
159.55
0.90
200
174.5
0.20
semakin meningkat. Artinya pada saat terjadi hujan, air hujan yang dijadikan limpasan lebih banyak dibandingkan sebelum perubahan lahan. VI. DAFTAR PUSTAKA
Tabel 6 menunjukkan besar limpasan yang dihitung dengan metode SCS pada DAS Belawan. Besarnya limpasan dipengaruhi oleh curah hujan dan perbedaan antara curah hujan-limpasan (S). Nilai S dipengaruhi oleh nilai CN DAS, namun perubahan lahan tidak mempengaruhi besarnya limpasan sehingga nilai CN DAS setelah terjadi perubahan lahan tidak digunakan. Dapat dilihat pada tabel, semakin betambahnya curah hujan untuk setiap periode ulang maka besarnya limpasan semakin menurun. Pendugaan limpasan pada periode ulang 1 tahun limpasan sebesar 24.80 mm. Untuk pendugaan limpasan pada periode ulang 2 tahun, limpasan menurun menjadi 14.44 mm, dan seterusnya seperti yang disajikan dalam tabel 6. V. KESIMPULAN
Debit puncak merupakan salah satu yang menentukan terjadinya limpasan. Debit puncak dapat diketahui dari data intensitas hujan sehingga metode penentuan limpasan biasanya menduga besarnya debit puncak di suatu DAS. Pada praktikum ini digunakan metode rasional dan metode Soil Conservation Service untuk menentukan besarnya debit maksimum (limpasan). Perubahan lahan dapat mempengaruhi nilai koefisien limpasan dan nilai curve number DAS Belawan. Nilai koefisien limpasan dan nilai curve number mempengaruhi besarnya debit puncak DAS tersebut. Dari hasil perhitungan kedua metode setelah perubahan lahan, debit puncak (limpasan)
Asdak ,C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. UGM-Press. Yogyakarta. Chow, V.T., Maidment, M.R., and Mays, L.W. 1988, Applied Hydrology, McGraw-Hill, New York. Masek, C.H. 2002. Adapting The SCS Method for Estimating Runoffin Shallow Water Table Environments. etd.fcla.edu (19 Mei 2008) Seyhan, E. 1990. Dasar-dasar Hidrologi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Sosrodarsono, S. dan K. Takeda. 2003. . Hidrologi Untuk Pengairan Cetakan ke sembilan. Jakarta: Pradnya Wanielista , M.P. 1990. Hydrology and Water Quality Control . John Wiley & Sons. Florida-USA Ward. 1967. Principles of Hydrology . England : Mc-Graw Hill Publishing Company. Yeung, Christina. 2005. Permeability of The Bekeley Central Campus Runoff Curve Numbers. www.socrates.berkeley.edu (14 Mei 2008)
LAMPIRAN Contoh perhitungan metode rasional:
1
Hitung waktu konsentrasi (Tc) dengan persamaan:
Tc=0.87 ×L21000 ×S0.385 = 0.87
×6521000 ×0.0079800.385
= 10.60 2
Hitung Intensitas hujan berdasarkan data curah hujan DAS Belawan dengan persamaan:
I=R2424 ×24Tc23
2
= 47.324
×2410.6023
= 3.40 mm/jam 3
Tentukan nilai koefisien limpasan (C), dimana DAS Belawan terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien limpasan yang berbeda. Koefisien limpasan di hitung berdasarkan persamaan:
CDAS=i=1nCi Aii=1n Ai
= 96.24430.2 = 0.2237
= 95.94430.2 = 0.2230
CDAS* =i=1nCi Aii=1n Ai
4 5
Hitung debit puncak berdasarkan metode rasional dengan persamaan:
Q=0.2778 ×C×I×A
Q* = 0.2278 x 0.2237 x 3.40 x 439.37
Q = 0.2278 x 0.2230 x 3.40 x 439.37
Q* = 92.78 m 3/s
Q = 92.49 m 3/s
Q* =0.2778 ×C* ×I×A
3
Contoh perhitungan metode SCS:
1
Tentukan nilai curve number (CN) dimana DAS Belawan terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien limpasan yang berbeda. Curve number dihitung berdasarkan persamaan:
CNDAS=i=1nCNi Aii=1n Ai = 9145.95430.2 = 21. 26 CNDAS* =i=1nCNi* Ai*i=1n Ai* = 9168.465430.2 = 21. 3121 2 3
Hitung perbedaan antara curah hujan dan limpasan (S) dengan persamaan: S=25400CN-254 = 2540021.26-254 = 940.75 Hitung debit puncak berdasarkan metode SCS dengan persamaan sebagai berikut:
Q=P-0.252P+0.8 S = 47.3-0.25247.3+0.8 X 940.75 = 24.80 m3/s
