KAJIAN PENGARUH VARIABILITAS HUJAN DALAM MENENTUKAN DEBIT BANJIR RANCANGAN DENGAN METODE HIDROGRAF SATUAN

Chandra Liman, Ir. Joko Sujono, M.Eng., Ph.D.

2011 | Tesis | S2 Mag.Pengl.Sumberdaya Air

Hidrograf satuan (HS) merupakan salah satu metode perkiraan banjir yang dianggap sederhana dan memberikan hasil rancangan yang cukup teliti. Salah satu prinsip penggunaan metode ini adalah asumsi hujan merata pada DAS. Perkiraan hujan DAS yang baik (merata) tersebut harus didukung dengan kerapatan jaringan dan penyebaran stasiun hujan yang merata pada DAS. Selama ini diketahui bahwa variabilitas hujan di Indonesia sangat tinggi, kerapatan dan penyebaran stasiun hujan yang ada tidak jarang hanya terkonsentrasi pada bagian tertentu dari DAS dan ketersediaan stasiun hujan otomatik pun terbatas sehingga kegiatan analisis hidrologi khususnya penentuan HS yang diharapkan dapat mewakili DAS sering terkendala dengan masalah-masalah tersebut. Lokasi penelitian ditetapkan di Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) yang meliputi DAS Bedog, Winongo, Code dan Gajah Wong. Hal ini didasarkan atas ketersediaan stasiun hujan otomatik yang cukup banyak. Analisis dimulai dengan penetapan variabilitas hujan tiap group maupun distribusi hujan tiap stasiun hujan terhadap bagian DAS yang diwakili. Selanjutnya dicari penyimpangan HS dan hidrograf banjir rancangan (HB) dari tiap masukan hujan terhadap cara baku (hujan rerata DAS). Penetapan bagian DAS yang paling berperan terhadap ketelitian hitungan dengan metode hidrograf satuan adalah penerapan masukan hujan tertentu yang secara konsisten memberikan penyimpangan terkecil sejak penurunan HS sampai menghasilkan debit banjir rancangan. Hasil penelitian pada keempat DAS tidak menunjukkan pola penyimpangan tertentu pada debit puncak (Qp) HS dan HB sehingga tidak dapat ditarik kesimpulan bagian mana dari DAS yang paling berperan. Hasil penyimpangan parameter Qp HS terkecil pada grouping stasiun hujan yang ada di bagian hilir dengan penetapan DAS hulu-hilir Gama I, sedangkan pada penerapan masukan hujan berdasarkan distribusi hujan tiap stasiun hujan, penyimpangan terkecil terletak pada stasiun hujan yang berada tidak jauh dari titik berat DAS. Namun hasil tersebut tidak berbanding lurus dengan ketelitian debit banjir rancangan (QT) setiap penerapan masukan hujan. Pada proses pengalihragaman hujan-aliran, penyimpangan terkecil Qp HB ditunjukkan pada grouping stasiun hujan yang ada di hulu dan pada penggunaan masukan hujan dari tiap stasiun hujan, pola penyimpangan Qp HB menjadi acak. Faktor penyebabnya adalah penggunaan phi index yang bervariasi dari setiap penerapan masukan hujan dan pengaruh karakteristik DAS yang berbeda.

Unit Hydrograph (UH) is one of methods in the determination of design flood that give accurate result and often be used in the analysis because of its simplicity in the determination process. The UH method assume that rainfall is evenly distributed over the basin. Determination of well distributed catchment rainfall could be done if there are enough precipitation gages that evenly distributed over the basin. In fact, Indonesia has high rainfall variability and the precipitation gages are not well distributed. This condition will be worst when there are only few automatic rainfall recorders (ARR). These conditions are some obstacles that hamper the hydrological analysis process, especially the determination of UH. Research is established in Yogyakarta Special District (DIY) Province over four river basins i,e. Bedog, Winongo, Code and Gajah Wong. Those four river basins are chosen based on some consideration, including the availability of ARR. Analysis is started by determination of rainfall variability of each group (precipitation gage grouping) and its rainfall distribution. The next step is calculating the UH deviation and the designed flood hydrograph deviation of each rainfall input from the standard method (catchment rainfall). The determination of the most significant group being done by doing some trial from several rainfall input that give the fewest deviation of UH and design flood. Result shows that analysis of all the river basins do not indicate certain deviation pattern in peak discharge (Qp) of both unit hydrograph and flood hydrograph, so conclusion could not be drawn about which part of river basin that has highest contribution. For the first scheme, which use “upstream and downstream” concept of Gama I, the fewest deviation of peak discharge is happened in downstream group. The second scheme, which use rainfall input based on rainfall distribution of each ARR, the fewest deviation of peak discharge (Qp) is happened in the group around the centre gravity of the basin, though the result is not directly proportional with design flood accuracy of each rainfall input. The determination of (Qp) using precipitation-runoff transformation analysis showing that the less deviation is happened in upstream group and when the rainfall input comes from each precipitation gage the deviation pattern will be random. This condition is possibly happened because of the use of varied phi index from each rainfall input and the other possible reason is the influence of different characteristics of each river basin.

Kata Kunci : hidrograf satuan, debit banjir rancangan, grouping stasiun hujan