A. PendahuluanAliran permukaan (run off) adalah bagian dari curah hujan yang mengalir diatas permukaan tanah menuju ke sungai, danau dan lautan. Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah ada yang langsung masuk ke dalam tanah atau disebut air infiltrasi. Sebagian lagi tidak sempat masuk ke dalam tanah dan oleh karenanya mengalir di atas permukaan tanah ke tempat yang lebih rendah. Ada juga bagian dari air hujan yang telah masuk ke dalam tanah, terutam a pada tanah yang hampir atau telah jenuh, air tersebut ke luar ke permukaan tanah lagi dan lalu mengalir ke bagian yang lebih rendah. Aliran air permukaan yang disebut terakhir sering juga disebut air limpasan atau limpasan.Bagian penting dari air limpasan dalam kaitannya dengan pengelolaan sumber daya air adalah besarnya debit puncak. Curah hujan yang jatuh terlebih dahulu memenuhi air untuk evaporasi, intersepsi, infiltrasi, dan mengisi cekungan tanah baru kemudian air limpasan berlangsung ketika curah hujan melampaui laju infiltrasi ke dalam tanah.B. Metode RasionalMenurut Wanielista (1990) metode Rasional adalah salah satu dari metode tertua dan awalnya digunakan hanya untuk memperkirakan debit puncak (peak discharge). (Chow 1988). Hal di atas diekspresikan dalam formula Rasional sebagai berikut ini (Chow, 1988) :Q = 0,277 C I A (1)Keterangan :Q: debit puncak (m3/dtk)C: koefisien run off, tergantung pada karakteristik DAS (tak berdimensi)I: intensitas curah hujan, untuk durasi hujan (D) sama dengan waktu konsentrasi (Tc) (mm/jam)A: luas DAS (km2)

Konstanta 0,277 adalah faktor konversi debit puncak ke satuan (m3/dtk) (Seyhan, 1990).Beberapa asumsi dasar untuk menggunakan formula Rasional adalah sebagai berikut (Wanielista 1990) :a. Curah hujan terjadi dengan intensitas yang tetap dalam satu jangka waktu tertentu, setidaknya sama dengan waktu konsentrasi.b. Limpasan langsung mencapai maksimum ketika durasi hujan dengan intensitas yang tetap, sama dengan waktu konsentrasi.c. Koefisien run off dianggap tetap selama durasi hujan.d. Luas DAS tidak berubah selama durasi hujan.Koefisien Limpasan (runoff coeffisien) (C)Dalam penghitungan debit banjir menggunakan Metode Rasional diperlukan data koefisien limpasan (runoff coeffisien). Koefisien limpasan adalah rasio jumlah limpasan terhadap jumlah curah hujan, dimana nilainya tergantung pada tekstur tanah, kemiringan lahan, dan jenis penutupan lahan.Tipe ArealKoefisien C

Areal bisnis:

- Downtown0.70 - 0.95

- Neighborhood0.50 - 0.70

Perumahan (residential) :

- Single family0.30 - 0.50

- Multiunits, detached0.40 - 0.60

- Multiunits, attached0.60 - 0.75

Residential (suburban)0.50 - 0.70

Apartment :0.50 - 0.70

Daerah Industri :

- Industri Ringan0.50 - 0.70

- Industri Berat0.60 - 0.90

Taman (parks), kuburan (cemetries)0.10 - 0.25

Taman bermain (playgrounds)0.20 - 0.35

Railroad yard0.20 - 0.35

Unimproved0.10 - 0.30

Pavement:

- Asphal atau concrete0.70 - 0.95

- Pasangan bata (bricks)0.70 - 0.85

Atap rumah (Roofs):

Lawns, tekstur tanah berpasir :

- Datar, 2%0.05 - 0.10

- Medium 2-7%0.10 - 0.20

- Curam > 7%0.15 - 0.20

Lawns, tekstur tanah liat berat :

- Datar, 2%0.13 - 0.17

- Medium 2-7%0.18 - 0.22

- Curam > 7%0.25 - 0.35

Kerikil lintasan kendaraan dan pejalan kaki0.15 - 0.30

Sumber: ASCE and WPCF (1969)

Tabel 3. Koefisien limpasan C untuk metoda Rasional berdasarkan lereng, tanaman penutup tanah dan tekstur tanah.

Lereng (%)Lempung berpasir(sandy loam)Liat dan debu berlempung(clay and silt loam)Liat berat(tight clay)

HUTAN0 - 55 - 1010 300.100.250.300.300.350.500.400.500.60

Padang Rumput0 - 55 - 1010 200.100.150.200.300.350.400.400.550.60

Lahan Pertanian (Arable land)0 - 55 - 1010 20

0.300.400.50

0.500.600.70

0.600.700.80

Sumber :Schwab, Frevert and Barnes (1966), Soil and Water Conservation Engineering, Wiley, New York.

Intensitas hujan (I)Perhitungan debit banjir dengan metode rasional memerlukan data intensitas curah hujan. Intensitas curah hujan adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu di mana air tersebut terkonsentrasi (Loebis 1992). Intensitas curah hujan dinotasikan dengan huruf I dengan satuan mm/jamLuas DAS (A)Luas dari DAS yang akan ditaksir debit puncaknya

B. Studi KasusDAS Kertek Wonosobo memiliki luas 361.700 m2 serta tingkat intensitas hujan 3,4 mm/hariTabel 1. Penggunaan Lahan Di DAS KertekNo.Penggunaan LahanLuas

m2%

1.Pertanian308.00085,2

2.Perumahan warga47.50013,1

3.Jalan6.2001,7

Total361.700100,0

Analisis Koefisien Limpasan (runoff coeffisien)Perhitungan koefisien aliran permukaan dilakukan dengan memperhitungkan proporsi luas penggunaan lahan.C DAS = (85,2% x 0,5) + (13,1% x 0,5 ) + (1.7% x 0.7) = 0.5034Dengan menggunakan Metode Rasional didapatkan debit banjir (Q) seperti disajikan pada Tabel 2 berikut ini.Tabel 2. Debit Banjir Di Outlet DAS KertekNo.Koefisen Runoff (C)Intensitas hujan (I) (mm/jam)Luas DAS (A) (km2)Debit (m3/detik)

1.0.503434.40.36171.74

Daftar Pustaka

Ansar, Muh. Metode Rasional.Chow VT, Maidment DR, and Mays LW. 1988. Applied Hydrology. New York: McGraw-Hill.Budi Pramono, Irfan.PENERAPAN METODE RATIONAL UNTUK ESTIMASI DEBIT PUNCAK PADA BEBERAPA LUAS SUB DAS.2009.Balai Penelitian Kehutanan Solo6