BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan sumber kehidupan bagi makhluk hidup tidak hanya manusia. Sementara itu, keberadaan air cenderung semakin langka. Oleh karena itu perlu pemanfaatan air yang seefisien dan seefektif mungkin.

Daerah aliran sungai Glagah merupakan salah satu DAS yang melewati kabupaten Kendal, sehingga keberadaan DAS Glagah sangat dibutuhkan masyarakat Kendal untuk memenuhi kebutuhan air untuk hidupnya. Untuk menjaga agar kondisi tata air optimal, dibutuhkan pengelolaan DAS yang baik melalui analisis data debit dan koefisien limpasan suatu DAS.

1.2 Tujuan

1. Pengenalan data debit sungai dan konversi satuan.

2. Membuat hidrograf debit sungai dan kurva durasi debit harian.

3. Menentukan koefisien limpasan dari data debit dan curah hujan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS)

Daerah Aliran sungai adalah suatu kesatuan wilayah tata air yang terbentuk secara alamiah, dimana air meresap atau mengalir melalui sungai dan anak-anak sungai yang bersangkutan. Menurut Sri Harto (1993), daerah aliran sungai merupakan daerah yang dimana semua airnya mengalir ke dalam sungai yang dimaksudkan. Daerah ini umumnya dibatasi oleh topografi yang berarti ditetapkan berdasarkan aliran air permukaan.

DAS disebut juga watershed atau catchment area. DAS ada yang dan ada juga yang sangat luas. DAS yang sangat luas bias terdiri dari beberapa sub DAS dan sub DAS dapat terdiri dari beberapa sub-sub DAS tergantung banyaknya anak

sungai dari cabang sungai yang ada, yang merupakan bagian dari system sungai utama (Asdak, 1995).

Menurut Sosrodarsono dan Takeda (2003), berdasarkan perbedaan debit banjir yang terjadi, bentuk DAS dapat dibedakan menjadi tiga bentuk, yaitu:

1. Bulu burung

Suatu daerah pengaliran yang mempunya jalur daerah di kiri kanan sungai utama dimana anak-anak sungai mengalir ke sungai utama. Daerah pengaliran demikian memepunyai debit banjir yang kecil, tetapi banjirnya berlangsung cukup lama.

2. Radial

Daerah pengaliran berbentuk kipas atau lingkaran dan dimana anak-anak sungainya mengkonsentrasi ke suatu titik secara radial. Daerah pengaliran sungai semacam ini mempunyai banjir yang besar di dekat titik pertemuan anak-anak sungai.

3. Pararel

Daerah pengaliran seperti ini mempunyai corak dimana dua jalur daerah pengaliran yang bersatu di bagian hilir. Banjir biasa terjadi di sebelah hilir titik pertemuan sungai.

Gambar 1. Berbaga macam bentuk DAS

2.2 Hidrograf Aliran Sungai

Hidrograf merupakan suatu grafik yang menggambarkan hubungan antara jumlah debit aliran sungai dengan waktu yang berbeda. Respon hidrologi dari suatu DAS terhadap masukan curah hujan dijelaskan pula oleh Asdak (2001) yang menyatakan bahwa beberapa parameter morfometri DAS seperti luas, kemiringan lereng, bentuk, kerapatan drainase dapat

1

berpengaruh terhadap besaran dan timing dari hidrograf aliran yang dihasilkannya.

Pengaruh luasan DAS terhadap bentuk hidrograf aliran adalah pada waktu konsentrasi aliran air di daerah DAS, dimana semakin besar luas DAS maka semakin banyak pula curah hujan yang diterima namun semakin lama waktu konsentrasi aliran air untuk mencapai debit puncaknya. Sehingga bentuk hidrograf dari DAS yang mempunyai luasan yang besar cenderung menjadi lebih panjang.

Kemiringan lereng DAS mempengaruhi cepat lambatnya laju run-off yang kemudian dapat mempercepat respon DAS terhadap curah hujan yang terjadi. DAS yang memiliki topografi relatif datar akan menghasilkan run-off yanng lebih kecil dibandingkan dengan DAS yang memiliki topografi yang miring.

Bentuk DAS mempengaruhi laju run-off dan waktu konsentrasi aliran di daerah outlet, sehingga dari faktor bentuk DAS ini dapat menghasilkan bentuk hidrograf yang berbeda antara DAS yang mempunyai bentuk yang memanjang dan sempit dengan DAS yang berbentuk cenderung membulat dan lebar. DAS yang memanjang dan sempit cenderung menurunkan laju run-off sehingga waktu konsentrasi untuk mencapai debit puncak di daerah outlet cenderung lebih lama daripada DAS yang membulat dan lebar.

Kerapatan drainase sangat berpengaruh dalam menentukan kecepatan run-off di DAS. Hubungannya adalah semakin tinggi kerapatan drainase maka semakin besar kecepatan run-off untuk curah hujan yang sama di DAS. Oleh karena itu, DAS dengan kerapatan drainase tinggi, maka debit puncaknya akan tercapai dalam waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan DAS dengan kerapatan drainase rendah.

2.3 Flow Duration Curve (FDC)

Data debit aliran dapat disajikan dalam bentuk tabel, grafik (hidrograf aliran) atau disajikan dalam bentuk flow duration curve. Tabel umum debit aliran biasanya menyajikan angka debit aliran rata-rata harian hasil dari pembacaan tinggi muka air rata-rata harian. Untuk kajian khusus (kajian banjir) , rekaman tinggi muka air dibaca dengan intervfal yang lebih pendek ( per jam, 30 menit). Flow duration curve dibuat dengan cara analisis frekuensi terhadap rangkaian data debit untuk suatu kurun waktu tertentu. Data-data debit yang dibutuhkan berasal dari data hasil pengukuran di lapangan atau debit hasil prediksi suatu metoda perhitungan debit (Suyono,2006).

2.4 Koefisien Limpasan (C)

Koefisien limpasan adalah jumlah air yang dapat melimpas melalui permukaan tanah dari keseluruhan air hujan yang jatuh pada suatu daerah. Semakin kedap suatu permukaan tanah, maka semakin tinggi nilai koefisien pengalirannya. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai koefisien limpasan adalah kondisi tanah, laju infiltrasi, kemiringan lahan, tanaman penutup tanah, dan intensitas hujan (Eripin, 2005).

Besarnya aliran permukaan dapat menjadi kecil apabila curah hujan tidak melebihi kapasitas infiltrasi. Selama hujan yang terjadi adalah kecil atau sedang, aliran permukaan hanya terjadi di daerah yang impermeable dan jenuh di dalam suatu DAS atau langsung jatuh di atas permukaan air. Apabila curah hujan yang jatuh jumlahnya lebih besar dari jumlah air yang dibutuhkan untuk evaporasi, intersepsi, infiltrasi, simpanan depresi, dan cadangan depresi, maka baru akan terjadi aliran permukaan.

Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan dinyatakan dalam koefisien aliran permukaan (C), yaitu bilangan yang menampilkan perbandingan

2

antara besarnya aliran permukaan dan besarnya curah hujan. Angka koefisien aliran permukaan itu merupakan salah satu indikator untuk menetukan kondisi fisik suatu DAS. Nilai C berkisar antara 0-1. Nilai C=0 menunukkan bahwa semua air hujan terintersepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah, sebaliknya untuk nilai C=1 menunjukkan bahwa air hujan mengalir sebagai aliran permukaan. Pada DAS yang baik, nilai C mendekati nol dan semakin rusak suatu DAS maka nilai C semakin mendekati satu (Kodoatie dan Syarief, 2005).

BAB III. METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu:

Alat

Seperangkat computer

Ms. Excel

Kalkulator

Bahan

Data curah hujan bulanan dalam setahun stasiun Getas

Data debit aliran harian kali Glagah-Kedungsari dalam setahun

3.2 Langkah Kerja

1. Hidrograf Aliran Sungai

Analisis data debit DAS Glagah-Kedungsari, Kendal dilakukan dengan Hidrograf Aliran Sungai. Dimana untuk membuat hidrograf dengan melakukan plotting data debit harian (m3/detik) terhadap waktu (hari).

2. Flow Duration Curve (FDC)

Langkah selanjutnya dalam analisis data debit dan untuk menetukan koefisien limpasan adalah dengan membuat Flow Duration Curve (FDC). Berikut ini adalah cara dan perumusan untuk melakukan konversi parameter-parameter yang dibutuhkan:

Aliran/Km2 dengan satuan liter/detik dan dihitung perbulan data:

Tinggi aliran dengan satuan meter atau millimeter dihitung secara bulanan:

Volume dengan satuan m3 juga dihitung secara bulanan:

Frekuensi terlampaui (exeedance frequency):

dengan i = hari ke-i

Selanjutnya yaitu menentukan nilai frekuensi terlampaui berdasarkan data debit harian selama setahun dan dinyatakan dalam grafik. Dimana grafik yang dimaksud pada sumbu y merupakan nilai debit (m3/detik) yang sebelumnya telah diurutkan dari nilai terbesar dan sumbu x merupakan nilai frekuensi terlampaui yang telah dihitung dari hari ke 1 sampai hari ke 365.

Setelah melakukan plotting, dipilih nilai koefisien terlampaui tertentu dan dilihat nilai debit hariannya. Berikut ini adalah nilai persen frekuensi terlampaui yang harus dicari:

EFq

(%)

Q

(m3/s)

0

10

20

3

30

40

50

60

70

80

90

110

3. Koefisien limpasan

Nilai koefisien limpasan DAS yang menjadi wilayah kajian pada praktikum kali ini dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Dengan:

Dimana:

Q total = total debit selama satu tahun (m3)

D = jumlah hari pada bulan ke-i

Q = debit rataan pada bulan ke-I (m3/s)

P = curah hujan rataan selama setahun di DAS Cikeruh-Babakan Bandung (mm/th).

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kondisi DAS Glagah

Kali Glagah sebagai induk sungai di desa Kedungsari, Kecamatan Singorejo, Kabupaten Kendal, Jawa Tengah terletak

pada 110° 15’ 01” Bujur Timur dan 07° 06’ 22” Lintang Selatan. Dengan luas daerah aliran sungai sebesar 205 Km² dan topografi berupa perbukitan bergelombang.

Menurut Thanden (1996) morfologi satuan perbukitan bergelombang mempunyai kemiringan lereng berkisar dari agak landai sampai agak terjal (5 – 25°) dengan ketinggian antara 50 m sampai 300 m di atas permukaan laut. Karena kondisi topografi yang berupa perbukitan ini menjadikan suhu udara desa Kedungsari cenderung lebih sejuk dengan suhu rata-rata 25°C. Selain itu, kondisi fisik DAS Glagah juga masih terpelihara dengan baik sehingga kualitas dan kuantitas air pada DAS Glagah dapat dimanfaatkan secara optimal.

Gambar 2. DAS kali Glagah-Kedungsari

sumber: http://ciptakarya.pu.go.id

4.2 Hidrograf Aliran Sungai Glagah

Hidrograf merupakan suatu grafik yang menggambarkan hubungan antara jumlah debit aliran sungai dengan waktu yang berbeda sehingga memeprmudahkan dalam menganalisis data debit suatu DAS.

4

Gambar 3. Hidrograf aliran sungai Glagah-Kedungsari

Dari gambar 3 dapat diketahui bahwa debit aliran sungai pada DAS Glagah tidak selalu konstan, melainkan selalu mengalami fluktuasi tiap harinya. Hal ini dikarenakan besarnya debit aliran sungai sangat tergantung dari nilai variabilitas hujan, baik itu intensitas maupun lamanya hujan. Sehingga pada bulan Januari hingga Februari nilai debit aliran sungai meningkat karena bulan ini di Kendal mengalami musim penghujan, dan nilai debit aliran sungai menurun dari bulan Maret hingga Oktober karena di kendal mengalami musim kemarau, dan kembali meningkat kembali nilai debit aliran sungainya pada bulan November.

4.3 Flow Duration Curve (FDC)

Analisis FDC adalah sebuah teknik plot yang menunjukkan hubungan antara nilai dari sebuah besaran dengan frekuensi terjadinya. Dalam kasus ini, FDC menunjukkan presentasi frekuensi dari debit air yang melalui sungai Glagah.

Dari tabel 1 dapat diketahui bahwa baik debit,tinggi aliran, maupun volume semuanya mengalami peningkatan pada bulan-bulan penghujan yaitu (Januari, Februari. November, dan Desember). Dan semua parameter tersebut mengalami penurunan paba bulan-bula kemarau (Maret hingga Oktober).

Tabel 1. Hubungan antara debit, jumlah hari, tinggi aliran, dan volume

Bulan

Q Rata-Rata

(m3/detik)Q Total

(m3/detik)Jumlah

Hari

Tinggi Aliran (mm) Volume(106)

Januari 6.6 17731008 31 87 17.7

Februari 6.4 15482880 28 75 15.5

Maret 5.1 13713408 31 67 13.7

April 5.5 14359680 30 12 2.4

Mei 4.4 11865312 31 58 11.9

5

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

1 53 105 157 209 261 313 365Hari

Deb

it A

liran

Sun

gai

(m3 /d

etik)

Juni 4.1 10575360 30 52 10.6

Juli 3.6 9642240 31 47 9.6

Agustus 3.2 8678016 31 42 8.7

September 3.4 8916480 30 44 9

Oktober 3.2 8678016 31 42 8.7

November 4.1 10523520 30 51 10.5

Desember 4.5 12159936 31 59 12.1

Gambar 4. Flow Duration Curve (FDC)

Sebuah kurva durasi aliran mencirikan kemampuan DAS untuk menyediakan berbagai aliran besaran. Berdasrakan gambar 4 terlihat bahwa DAS Glagah mampu menyediakan debit air sebesar 2,01 m3/detik sepanjang tahun. Hal ini berarti meskipun dalam konsidi kemarau sekalipun, DAS Glagah masih mampu menyediakan air dengan debit sebesar 2,01 m3/detik. Dan apabila terjadi hujan maka nilai debit ini akan meningkat sesusai nilai intensitas dan lama terjadinya hujan.

4.4 Koefisien Limpasan (C)

Dari tabel 2 di bawah dapat diketahui bahwa nilai koefisien limpasan

DAS Glagah sebesar 0,32. Dari nilai koefisien limpasan ini dapat diketahui bahwa sebesar 32% dari air hujan yang turun akan terlimpas ke permukaan yang kemudian akan mengalir menuju daerah hilir.

Nilai koefisien limpasan dapat juga digunakan untu menentukan kondisi fisik dari suatu DAS. Dari nila koefisien limpasan sebesar 0,32 maka dapat dinyatakan bahwa DAS Glagah memilki kondsisi fisik yang cukup baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kodoatie dan Syarif (2005), yang menyatakan bahwa angka koefisien aliran permukaan itu merupakan salah satu indikator untuk

6

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Persentase Frekuensi Terlampaui (Percentage Exeedance Frequency )

Deb

it (

m3 /d

etik)

menetukan kondisi fisik suatu DAS. Nilai C berkisar antara 0-1. Nilai C=0 menunukkan bahwa semua air hujan

terintersepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah, sebaliknya untuk nilai C=1.

Tabel 2. Nilai koefisien limpasan (C)

Q Total (m3)CH Tahunan (mm)

CH Tahunan (m)

Volume CH Tahunan (m3)

Koefisien Limpasan (C)

142325856 2169 2.169 444645000 0.32

Perubahan tata guna lahan yang terjadi secara langsung mempengaruhi debit puncak (banjir) yang terjadi pada DAS Glagah. Kondisi fisik DAS Glagah yang berupa pegunungan berbukit harus terus dilestarikan. Perkembangan dan kemajuan suatu daerah yang terus meningkat harus disertai dengan upaya peningkatan pelestarian lingkungan agar nilai kefisien limpasan tidak mengalami peningkatan yang drastis.

V. KESIMPULAN

Daerah aliran sungai Glagah yang terletak di kabupaten Kendal memilki pola debit harian yang fluktuatif, dimana nilai debit aliran sungainya dipengaruhi oleh variabilitas hujan dan nilai koefisien limpasannya. Semakin besar variabialitas hujannya yaitu intensitas hujan dan lama terjadinya hujan yang semakin besar maka nilai debit aliran sungainya juga akan semakin besar. Dan sebaliknya, semakin kecil intensitas hujan dan lama terjadinya hujan, maka nilai debit aliran sungainya juga akan semakin kecil.

Nilai koefisien limpasan DAS Glagah yaitu sebesar 0,32. Dari nilai koefisien limpasan ini dapat diketahui bahwa sebesar 32% dari air hujan yang turun akan terlimpas ke permukaan yang kemudian akan mengalir menuju daerah hilir.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2005. DAS Glagah. http://ciptakarya.pu.go.id [16 September 2011]

Asdak, C., 1995. Hidrologi dan Pengolahan Daerah aliran sungai. UGM-Press, Yogyakarta.

Eripin, I., 2005. Dampak Perubahan Tata Guna Lahan Terhadap Debit Sunagi di daerah Pengaliran sungai Cipinanag.

Kodoatie, J.R. dan R. Syarief, 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Andi Offset, Yogyakarta.

Sosrodarsono, S. dan K. Takeda, 2003. Hidrologi Untuk Pengairan. Pradnya Paramita, Jakarta.

Sri Harto, 1993. Analisis Hidrologi. Gramedia, Jakarta

Suyono. 2006. Potamologi. [Terhubung berkala] ftp://geo.ugm.ac.id [16 September 2011]

7

LAMPIRAN

Contoh Perhitungan:1. Aliran per km2

Dik: Rata-rata debit bulan Maret = 5,1 m3/detik Luas DAS = 205 km2

Aliran per km2 =

=(5,1m³/det x 1000)/(250 km²)

= 25 2. Tinggi aliran (Bulan Maret)

Dik: Jumlah hari bulan Maret = 31 Rataan debit bulan Maret = 5,1 m3/debit Luas DAS = 205 km2 = 20,5 x 107 m2

Tinggi aliran = =(31 x 86400 x 5,1)/( 20,5 x 107 ) = 0,067 m

3. Volume aliran Dik: Tinggi aliran pada bulan Maret = 0,067 m Luas DAS = 205 km2 = 20,5 x 107 m2

Volume aliran = = 0,087 m (20,5 x 107 ) = 13,7 x 107 m3

4. Frekuensi terlampaui (EFQ)Dik: Jumlah hari (N) bulan Maret = 31

= x 100% = 80,64 % = 80%

5. Koefisien limpasan (C)Dik: Debit (Q) total = 142325856 m3

Vol Presipitasi tahunan = 444645000 m3

= 142325856 m³/444645000m³ = 0,32

8