Kajian karakteristik deret berkala hujan, tataguna lahan dan debit banjir berdasarkan model Arima box-Jenkins

ABROR, Prof. Dr. Ir. Sri Harto Br, Dip.H

2009 | Tesis | S2 Magister Pengelolaan Bencana Alam

Wilayah Indonesia terletak di daerah tropis terdiri dari musim hujan dan musim kemarau. Namun dalam beberapa tahun belakangan ini, saat musim kemarau debit sungai sudah demikian kecil, akan tetapi sebaliknya saat musim hujan, frekuensi terjadinya banjir meningkat dengan puncak tajam dan tinggi makin besar. Debit banjir yang meningkat tersebut terjadi dapat disebabkan karena perubahan tataguna lahan atau karena perubahan karakter hujan. Kedua hal tersebut perlu mendapatkan kejelasan. Untuk itu perlu dilakukan penelitian dengan menganalisis karakteristik hujan, tataguna lahan dan debit banjir pada beberapa Daerah Aliran Sungai (DAS) secara kuantitatif dari data deret berkala (time series). Penelitian ini dilakukan pada DAS Gintung di Parakan Kidang, DAS Gung di Danawarih, DAS Rambut di Cipero, DAS Kemiri di Sidapurna dan DAS Comal di Nambo yang berada di Kabupaten Tegal dan Kabupaten Pemalang Provinsi Jawa Tengah. Kegiatan penelitian ini terdiri dari tiga tahapan utama, yaitu input, sistem DAS dan output. Input merupakan tahapan penentuan dan pemilihan DAS serta pencarian data sekunder. Sistem DAS merupakan tahapan pengolahan awal data sekunder yang terdiri dari analisis curah hujan, parameter HSS GAMA I, analisis jenis tanah dan tataguna lahan DAS. Output adalah tahapan pengolahan akhir yang berupa perhitungan distribusi hujan Tadashi Tanimoto, hujan efektif USSCS, debit banjir, analisis ARIMA, analisis hasil dan kesimpulan. Perhitungan analisis deret berkala ARIMA Box-Jenkins menggunakan software Number Cruncher Statistical Systems and Power Analysis Sample Size (NCSS-PASS) versi 2000, sehingga didapat karakteristik deret berkala berupa pola deret berkala, mean square error (MSE), root mean square (RMS), autocorrelaion of residual dan pergerakan data (trend). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pergerakan data (trend) CN komposit dan debit banjir adalah sama artinya jika trend CN komposit naik maka trend debit banjir ikut naik demikian sebaliknya, sedangkan penurunan trend hujan rerata DAS maksimum tidak selalu diikuti penurunan trend debit banjir. Faktor dominan yang menyebabkan perubahan karakteritistik debit banjir adalah perubahan karakteristik pengelolaan DAS bukan karena perubahan karakteristik hujan.

Indonesia located in tropic area consists of wet season and dry season. However, in last few years, in river discharge in dry season is very little, but in contrary, in wet season, frequency of flood increases with sharp peak and increasingly great water elevation. The increased flood discharge may occur due to change in land use or change in rainfall characteristic. Both matters should get clarity. Therefore, a research should be done to analyze rainfall characteristic, land use and flood discharge in some watershed area (DAS) quantitatively from time series data. The research was conducted in DAS Gintung in Parakankidang, DAS Gung in Danawarih, DAS Rambut in Cipero, DAS Kemiri in Sidapurna and DAS Comal in Nambo, located in Tegal Regency and Pemalang Regency in Central Java Province. This research activity consisted of three main steps: input, DAS system and output. Input is DAS determination and selection and searching secondary data. DAS system is early secondary data processing consisting of rainfall analysis, HSS GAMA I parameter, land type analysis and DAS land use. Output is final processing step that consisting of calculation of Tadashi Tanimoto, USSCS effective rainfall, flood discharge, ARIMA analysis, result analysis and conclusion. Analytical calculation of ARIMA Box-Jenkins time series used software Number Cruncher Statistical Systems and Power Analysis Sample Size ( NCSS-PASS) version 2000, which result in time series characteristic in form of time series pattern, mean square errors (MSE), root mean square ( RMS), autocorrelation of residual and trend. Result of this research indicates that composite CN and flood discharge is proportional that means when composite CN trend increase then flood discharge trend also increase and vice versa. Meanwhile, decrease of rainfall trend is not always followed with decrease in flood discharge trend. Dominant factors causing change in flood discharge characteristic is DAS management characteristic, not change in rainfall characteristic.

Kata Kunci : Hujan,Guna lahan,Debit banjir,Deret berkala,Faktor dominan,rainfall, land use, flood discharge, time series, dominant factor