Metode rasional probabilistik untuk perkiraan debit banjir

NOMERITAE, Ir. Joko Sujono, M.Eng., Ph.D

2009 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Metode rasional merupakan metode perkiraan limpasan puncak yang populer dan digunakan secara luas karena kesederhanaan dan kemudahan dalam penerapannya, namun hanya efektif untuk luas Daerah Aliran Sungai (DAS) yang kecil. Variabilitas hujan yang cukup tinggi pada DAS dengan luasan yang lebih besar menyebabkan penggunaan metode rasional kurang tepat. Pengembangan metode rasional perlu dilakukan sehingga metode ini dapat diaplikasikan untuk luas DAS yang lebih besar. Besarnya limpasan dengan metode rasional merupakan fungsi dari koefisien limpasan C(Y). Dalam penelitian ini perhitungan C(Y) dianalisis dengan metode rasional probabilistik (Probabilistic Rational Method). Nilai C(10) digunakan sebagai base value dan dibandingkan dengan nilai C(Y) sehingga diperoleh faktor frekuensi wilayah (F(Y)). Nilai F(Y) regional yang digunakan adalah nilai meannya. Nilai C(10) kemudian dipetakan/diregresikan sehingga diperoleh penggambaran nilai C(10) secara regional. Besarnya limpasan untuk masing-masing kala ulang (Q(Y)) dapat dihitung dan kemudian dibandingkan dengan Q(Y) berdasarkan hasil analisis frekuensi debit terukur, hasil analisis nilai koefisien limpasan berdasarkan tata guna lahan (landuse), hasil analisis regresi nilai C(Y) sebagai fungsi dari luas penggunaan lahan (landuse) dan berdasarkan hujan dan karakteristik morphometri DAS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode rasional probabilistik (Probabilistic Rational Method) yang menghasilkan peta nilai C(10) secara regional, dapat digunakan untuk perhitungan perkiraan limpasan dengan luas DAS mencapai 450 Km2, dan memiliki rerata penyimpangan yang lebih kecil jika dibandingkan dengan perkiraan limpasan berdasarkan C(Y) landuse, persamaan regresi C(Y) sebagai fungsi dari luas penggunaan lahan (landuse), dan perkiraan limpasan regional berdasarkan morphometri DAS.

The rational method is a popular peak discharge estimation method and widely used because simple and easy on its applying, but only effective for a small area of watershed. The depth of the precipitation variability is high enough on larger watersheds so the rational method is less appropiate. Its development is required therefore it can be applied on the larger watersheds. The discharge value of rational method is a function of the runoff coefficient C(Y). In this research, the calculation of C(Y) is analysed with the probabilistic rational method. The value of C(10) is used as base value and compared to C(Y) so that the frequency factor (F(Y)) is obtained. The average values were adopted as regional values of F(Y). The C(10) values are then related to basin characteristics by regression analysis or are mapped so that a depiction of regional value of C(10) is obtained. The design flood of each recurrence interval Q(Y) is calculated then compared to Q(Y) observed as the result of frequency anlysis, the analysis of runoff coefficient based on landuse, the result of the reggresion analysis as a function of landuse and based on the precipitation and morphometri characteristic of watershed. The result of this research indicates that the rational probabilistic method that yield the regional map of C(10) can be used to calculate the design flood on a watershed area up to 450 Km2. Mean absolute percentage error of Q(Y) estimation based on regional values of C(10) is smaller than the result of the analysis of runoff coefficient C(Y) based on landuse, the result of the reggresion analysis C(Y) as a function of landuse and based on the morphometri characteristic of watershed.

Kata Kunci : Metode rasional,Probabilistic rational method,Koefisien limpasan, Rational method, Probabilistic Rational Method, runoff coefficient