Top Banner
ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK MENENTUKAN HIDROGRAF BANJIR MAY PARLINDUNGAN DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
34

ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

Mar 08, 2019

Download

Documents

haquynh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK

MENENTUKAN HIDROGRAF BANJIR

MAY PARLINDUNGAN

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 2: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan
Page 3: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Analisis Jaringan

Sungai Ciliwung Hulu untuk Menentukan Hidrograf Banjir” adalah benar karya

saya dengan arahan dari Pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk

apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau

dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah

disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir

skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Januari 2014

May Parlindungan

NIM G24090022

Page 4: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

ABSTRAK

MAY PARLINDUNGAN. Analisis Jaringan Sungai Ciliwung Hulu untuk

Menentukan Hidrograf Banjir. Dibimbing oleh HIDAYAT PAWITAN.

Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran

dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan yaitu curah

hujan dan morfometri suatu DAS. DAS Ciliwung Hulu merupakan suatu DAS

yang berkontribusi besar dalam bencana banjir yang melanda DKI Jakarta.

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan karakteristik jaringan sungai Ciliwung

Hulu dan menganalisis pola hidrograf banjir yang terbentuk berdasarkan

kerapatan jaringan sungai. Penentuan karakteristik sungai menggunakan data

DEM SRTM 90 m x 90 m, sehingga diperoleh bahwa DAS Ciliwung Hulu

memiliki empat orde sungai dengan rasio panjang (RL) dan rasio percabangan

(Rb) yang berbeda-beda tiap ordenya. Hidrograf banjir ditentukan menggunakan

metode konvolusi geomorfologi untuk simulasi debit aliran dan dikalibrasikan

dengan debit pengamatan yang tercatat pada stasiun Katulampa untuk kejadian

curah hujan pada tanggal 16 Januari 2013 dan 4 Maret 2013. Nilai uji keakuratan

Nash-Sutcliffe antara debit simulasi dan debit pengamatan diperoleh sebesar 0.72

untuk banjir tanggal 16 Januari 2013 dan 0.66 untuk banjir tanggal 4 Maret 2013,

sehingga disimpulkan bahwa hidrograf banjir dapat ditentukan menggunakan

metode konvolusi geomorfologi dengan kerapatan jaringan sungai dari data

SRTM.

Kata kunci: Data SRTM, Karakteristik jaringan sungai, Metode konvolusi

geomorfologi

ABSTRACT

MAY PARLINDUNGAN. River network Analysis to Determine the Upper

Ciliwung River Flood Hydrograph. Supervised by HIDAYAT PAWITAN.

Hydrograph is a graphical representation of flow with time. Hydrograph shape is

determined by the rainfall input and morphometry of the watershed. Upper

Ciliwung watershed contributes greatly to the floods that hit Jakarta. This study

aimed to determine the characteristics of the Upper Ciliwung river networks and

analyze the flood hydrograph pattern formed by the river network density.

Determination of the characteristics of stream network is based on SRTM DEM

90 m x 90 m, and it is obtained that the Upper Ciliwung river has four Strahler

river order with length ratio (RL) and branching ratio (Rb) that were different for

each river order . Flood hydrograph was calculated using geomorphology

convolution method and the simulated discharges were compared to observed

discharges recorded at the Katulampa station for two rainfall events on January

16, 2013 and March 4, 2013. Based on the values of Nash-Sutcliffe coefficient

obtained from the comparison of simulated discharge and observed discharges

that were 0.72 for January 16, 2013 flood and 0.66 for March 4, 2013 flood, it is

concluded that flood could be determined using geomorphology convolution

method based on the river network density from SRTM DEM data.

Keywords: Geomorphology convolution method, River network characteristics,

SRTM DEM data

Page 5: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Program Studi Meteorologi Terapan

ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK

MENENTUKAN HIDROGRAF BANJIR

MAY PARLINDUNGAN

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 6: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan
Page 7: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

Judul Skripsi : Analisis Jaringan Sungai Ciliwung Hulu untuk Menentukan

Hidrograf Banjir

Nama : May Parlindungan

NIM : G24090022

Disetujui oleh

Diketahui oleh

Dr Ir Tania June, M. Sc

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Prof Dr Ir Hidayat Pawitan, M.Sc.E

Pembimbing Skripsi

Page 8: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

Judul Skripsi: Analisis Jaringan Sungai Ciliwung Hulu untuk Menentukan HidrografBanjir

Nama : May Parlindungan NIM : G24090022

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Hidayat Pawitan, M.Sc.E Pembimbing Skripsi

Tanggal Lulus: 04 FEB 2014

Page 9: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala

karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih

dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah hidrograf

banjir, dengan judul “Analisis Jaringan Sungai Ciliwung Hulu untuk Menentukan

Hidrograf Banjir”.

Terima kasih penulis ucapkan kepada:

1. Bapak Prof Dr Ir Hidayat Pawitan, M. Sc. E sebagai pembimbing skripsi.

2. Ibu Dr Ir Tania June, M. Sc sebagai pembimbing akademik.

3. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, kakak, adik,

serta seluruh keluarga atas segala doa dan dukungannya.

4. Loly Eviyanthy Sihombing yang selalu setia menemani dan memberikan

doa dalam pembuatan skripsi ini.

5. Rikson, Yan Parta, Andika, Chris, Bagindo, Murdhani, Bang Boy, Bang

Hansen, Eka, Atin, Noya, Jame’ , Enda, Noldi, Ratna, Saima, dan Getha

sebagai teman dan sahabat yang selalu memberikan dukungan.

6. Teman-teman GFM 46 dan semua civitas GFM atas dukungannya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2014

May Parlindungan

Page 10: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 1

TINJAUAN PUSTAKA 2

Jaringan Sungai 1

Hidrograf 3

METODE 3

Alat dan Bahan 3

Waktu dan Tempat Penelitian 4

Prosedur Analisis Data 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 9

Karakteristik Jaringan Sungai Ciliwung Hulu 9

Pemisahan Aliran Dasar 12

Respon Hidrologi DAS Ciliwung Hulu 14

Analisis Hidrograf 15

SIMPULAN DAN SARAN 16

Simpulan 16

Saran 17

DAFTAR PUSTAKA 17

LAMPIRAN 19

RIWAYAT HIDUP 23

Page 11: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

DAFTAR TABEL

1 Metode Konvolusi Aliran Permukaan 8 2 Rasio Panjang Tiap Orde (RL) 11 3 Rasio Percabangan Sungai Tiap Orde (Rb) 11 4 Pemisahan Aliran Dasar pada Debit Pengamatan 13 5 Fungsi Kerapatan Jaringan Drainase DAS Ciliwung Hulu 14

DAFTAR GAMBAR

1 Sistem Orde Sungai Menurut Metode Strahler 2 2 Bentuk Hidrograf 3 3 Metode Fixed Based Length 7 4 Peta DAS Ciliwung 9 5 Peta DAS Ciliwung Hulu 10 6 Orde Sungai Ciliwung Hulu Berdasarkan Metode Strahler 10 7 Pemisahan Aliran Dasar pada banjir Tanggal 16 Januari 2013 12 8 Pemisahan Aliran Dasar pada banjir Tanggal 4 Maret 2013 13 9 Fungsi Kerapatan Jaringan Drainase DAS Ciliwung Hulu 15

10 Debit Simulasi Tanggal 16 Januari 2013 15 11 Debit Simulasi Tanggal 4 Maret 2013 16

DAFTAR LAMPIRAN

1 Data Panjang Segmen Sungai Orde 1 19 2 Data Panjang Segmen Sungai Orde 2 20 3 Data Panjang Segmen Sungai Orde 3 20 4 Data Panjang Segmen Sungai Orde 4 21 5 Pengukuran Tanggal 16 Januari 2013 21 6 Pengukuran Tanggal 4 Maret 2013 22

Page 12: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun 2012,

daerah aliran sungai (DAS) merupakan suatu wilayah daratan yang merupakan

satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi

menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke

danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis

dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas

daratan. Pengelolaan DAS erat kaitannya dengan hubungan timbal balik antara

manusia dan lingkungannya, sehingga dibutuhkan pengetahuan mengenai DAS

untuk pengelolaan yang baik. Pengetahuan tentang DAS di sini terkait dengan

debit aliran dan hidrograf. Debit aliran sungai dapat dijadikan sebagai indikator

fungsi DAS dalam pengaturan proses, khususnya alih ragam hujan menjadi aliran.

Bentuk penyajian debit yang informatif adalah dalam bentuk hidrograf yang

merupakan penyajian grafis hubungan debit aliran dengan waktu (Sri Harto, 1993).

DAS di setiap tempat berbeda-beda secara morfometrinya. Morfometri

DAS merupakan ukuran kuantitatif karakteristik DAS yang terkait dengan aspek

geomorfologi suatu daerah. Karakteristik DAS yang dimaksud terdiri atas luas

DAS, bentuk DAS, jaringan sungai, kerapatan aliran, pola aliran, dan gradien

kecuraman sungai (Rahayu et al., 2009). Hidrograf memberikan gambaran

mengenai berbagai karakteristik yang ada di DAS secara bersama-sama, sehingga

apabila karakteristik DAS berubah maka akan menyebabkan perubahan bentuk

hidrograf (Sosrodarsono & Takeda, 1983). Karakteristik jaringan sungai atau

jejaring sungai dapat mempengaruhi besarnya debit aliran sungai yang dialirkan

oleh anak-anak sungainya yang kemudian juga berpengaruh terhadap pola

hidrograf suatu DAS. Analisis mengenai karakteristik jaringan sungai untuk

menentukan hidrograf suatu DAS yang kemudian melatarbelakangi dilakukan

penelitian ini.

Daerah kajian penelitian ini adalah DAS Ciliwung Hulu. Secara geografis

daerah ini terletak pada 60.30’ LS – 6

0.50’ LS dan 106

0.45’ BT - 107

0.5’ BT. DAS

Ciliwung Hulu meliputi areal seluas 146 km2 yang merupakan daerah pegunungan

dengan elevasi antara 300 m dpl sampai dengan 3,000 m dpl.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan karakteristik jaringan Sungai

Ciliwung bagian hulu dan menentukan hidrograf banjir berdasarkan kerapatan

jaringan sungai.

Page 13: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

2

TINJAUAN PUSTAKA

Jaringan Sungai

Morfometri DAS terkait dengan pengukuran bentuk dan pola DAS.

Morfometri DAS dapat dijadikan faktor pembeda antara satu DAS dengan DAS

lainnya untuk tujuan pembandingan maupun klasifikasi. Morfometri DAS juga

merupakan ukuran kuantitatif karakteristik DAS dengan karakteristik DAS yang

dimaksud yaitu luas DAS, bentuk DAS, jaringan sungai, kerapatan aliran, pola

aliran, dan gradien kecuraman sungai. Jaringan sungai atau jejaring sungai dapat

mempengaruhi besarnya debit aliran sungai yang dialirkan oleh anak-anak

sungainya. Parameter ini dapat diukur secara kuantitatif dari nisbah percabangan

yaitu perbandingan antara jumlah alur orde sungai tertentu dengan orde sungai

satu tingkat di atasnya. Nilai ini menunjukkan bahwa semakin tinggi nisbah

percabangan berarti sungai tersebut memiliki banyak anak-anak sungai dan

fluktuasi debit yang terjadi juga semakin besar (Rahayu et al., 2009).

Orde sungai merupakan posisi percabangan alur sungai di dalam urutannya

terhadap induk sungai pada suatu DAS. Orde sungai dapat ditetapkan dengan

metode Horton, Strahler, Shreve, dan Scheidegger. Namun pada umumnya,

metode Strahler lebih mudah untuk diterapkan dibandingkan dengan metode

lainnya (Rahayu et al., 2009). Penentuan orde sungai dengan metode Strahler

mengikuti aturan sebagai berikut.

Orde pertama adalah awal aliran yang tidak memiliki cabang sungai.

Apabila dua aliran dari orde yang sama bergabung, maka akan terbentuk

aliran dengan nama orde setingkat di atas orde pembentuknya.

Apabila dua aliran dari orde yang berbeda bergabung akan membentuk

aliran dengan nama orde yang lebih besar dari antara kedua orde

pembentuknya.

Gambar 1 Sistem Orde Sungai Menurut Metode Strahler

Page 14: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

3

Hidrograf

Hidrograf merupakan penyajian grafis hubungan debit aliran dengan

waktu (Sri Harto, 1993). Hidrograf memberikan gambaran mengenai berbagai

karakteristik yang ada di DAS secara bersama-sama, sehingga apabila

karakteristik DAS berubah maka akan menyebabkan perubahan bentuk hidrograf

(Sosrodarsono & Takeda, 1983). Menurut Viessman et al. (1989), komponen

hidrograf terdiri dari: (1) aliran permukaan langsung, (2) aliran antara (inter flow),

(3) aliran dasar (baseflow), dan (4) presipitasi pada saluran air (channel

precipitation).

Bentuk hidrograf dapat ditandai dari tiga sifat pokoknya, yaitu waktu naik

(time of rise), debit puncak (peak discharge), dan waktu dasar (base time). Waktu

naik adalah waktu yang diukur dari saat hidrograf mulai naik sampai terjadinya

debit puncak. Debit puncak (Qp) adalah debit maksimum yang terjadi dalam

kejadian hujan tertentu. Waktu dasar (Tb) adalah waktu yang diukur saat

hidrograf mulai naik sampai waktu di mana debit kembali pada suatu besaran

yang ditetapkan (Sri Harto, 1993).

Gambar 2 Bentuk Hidrograf

METODE

Alat dan Bahan

Data episode hujan dan debit aliran Ciliwung Hulu tanggal 16 Januari

2013 dan 4 Maret 2013

Data SRTM 90 x 90 wilayah Jawa Barat dari http://srtm.csi.cgiar.org/

Software Microsoft Office (Word dan Excell)

Software ArcGIS 9.3

Page 15: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

4

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan mulai bulan Maret hingga Agustus 2013 di

Laboratorium Hidrometeorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Institut

Pertanian Bogor.

Prosedur Analisis Data

Penentuan hidrograf yang dihubungkan dengan karakteristik geomorfologi

menggunakan model diperkenalkan oleh Rodriguez-Iturbe dan Valdes (1979).

Persamaan dalam model Rodriguez-Iturbe dan Valdes memperhitungkan faktor-

faktor seperti kecepatan aliran, rasio percabangan, rasio panjang, dan rasio luas

area. Persamaan ini dapat digunakan untuk menentukan pola hidrograf

berdasarkan kerapatan jaringan sungai. Perhitungan yang digunakan dalam model

tersebut disajikan secara sederhana sebagai berikut.

qp = θ . v

tp = k / v

θ = x RL0.43

k = 0.44 LΩ RB0.55

RA-0.55

RL-0.38

dengan- :

qp = estimasi puncak RL = rasio panjang sungai

tp = waktu puncak RB = rasio percabangan sungai

LΩ = faktor skala RA = rasio luas sungai

θ dan k = faktor morfologi

v = kecepatan aliran sungai

Berdasarkan persamaan di atas, untuk menentukan hidrograf maka harus

diperoleh karakteristik jaringan sungainya. Karakteristik jaringan Sungai

Ciliwung Hulu didapat dengan menggunakan Software ArcGIS 9.3. Dengan

memanfaatkan data curah hujan pada periode hujan yang ditentukan yaitu 16

Januari 2013 dan 4 Maret 2013 (yang merupakan periode hujan terjadinya banjir),

dan karakteristik jaringan sungai Ciliwung Hulu, maka dapat ditentukan hidrograf

banjir menggunakan model kurva fungsi kerapatan/kepekaan peluang atau pdf

(probability density function) dan metode konvolusi. Selanjutnya melakukan

analisis terhadap hidrograf banjir yang terbentuk dan menentukan perbedaannya.

Karakteristik sungai dan pola hidrograf didapat dengan cara sebagai berikut.

Karakteristik geomorfometri sungai

a. Orde Sungai Orde sungai ditentukan dengan menggunakan metode Strahler.

Page 16: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

5

b. Panjang Segmen Sungai Panjang segmen sungai ditentukan dengan menggunakan informasi data

SRTM yang diolah menggunakan ArcGIS 9.3 .

c. Tingkat Percabangan

Tingkat percabangan sungai adalah angka atau indeks yang ditentukan

berdasarkan jumlah alur segmen sungai untuk suatu orde, dengan menggunakan

rumus sebagai berikut.

Rb =

dengan-:

Rb = Tingkat percabangan atau rasio percabangan

Nw = Jumlah segmen aliran dengan orde ke – w

Nw+1 = Jumlah segmen aliran dengan orde setingkat di atas orde ke-w

Kemudian dari persamaan tersebut, menurut Rahayu et al. (2009) dapat

dinyatakan keadaan sebagai berikut.

Rb < 3: alur sungai mempunyai kenaikan muka air banjir dengan cepat,

sedangkan penurunannya berjalan lambat

Rb 3 – 5: alur sungai mempunyai kenaikan dan penurunan muka air banjir

tidak terlalu cepat atau tidak terlalu lambat

Rb > 5: alur sungai mempunyai kenaikan muka air banjir dengan cepat,

demikian pula penurunannya akan berjalan dengan cepat

d. Dimensi Fraktal

Merupakan rasio logaritmik dari rasio percabangan segmen sungai (Rb)

terhadap rasio panjang segmen sungai (RL).

D =

, dan- RL =

dengan-:

D = dimensi fraktal

RL = rasio panjang segmen sungai

Lw = panjang segmen sungai dengan orde ke-w

Lw-1 = panjang segmen sungai dengan orde setingkat di bawah orde ke-w

e. Kerapatan Aliran Sungai Kerapatan aliran sungai menggambarkan kapasitas penyimpanan air

permukaan dalam cekungan-cekungan seperti danau, rawa, dan badan sungai yang

mengalir di suatu DAS. Kerapatan aliran sungai dapat dihitung dari rasio total

panjang jaringan sungai terhadap luas DAS.

Dd =

Page 17: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

6

dengan-:

Dd = indeks kerapatan aliran sungai (km/km2)

L = jumlah panjang sungai termasuk panjang anak-anak sungai (km)

A = luas DAS (km2)

Seleksi Episode Hujan

Menentukan episode hujan pada periode waktu tertentu untuk kondisi

terjadi bencana banjir dengan kriteria hari hujan yang memiliki curah hujan di atas

50 mm atau jumlah curah hujan pada tiga hari hujan berturut-turut di atas 100 mm

(Pawitan, 2002). Sehingga terpilih episode hujan tanggal 16 Januari 2013 dan 4

Maret 2013.

Penentuan Curah Hujan Netto

Dalam menentukan hidrograf aliran permukaan diperlukan informasi

mengenai curah hujan yang sampai di permukaan bumi setelah melalui proses

intersepsi oleh tajuk tanaman, penyimpanan oleh cekungan, evaporasi, dan

infiltrasi atau yang biasa disebut curah hujan netto. Banyak metode yang dapat

digunakan untuk menentukan curah hujan netto seperti dengan menggunakan hasil

pengurangan curah hujan yang terjadi dalam suatu periode dengan proses infiltrasi,

evaporasi, dan intersepsi. Metode seperti itu sulit digunakan karena banyak

informasi yang harus diperoleh untuk menentukan nilai infiltrasi, evaporasi, dan

intersepsi. Nilai curah hujan netto yang merupakan nilai aliran permukaan dapat

lebih mudah ditentukan dengan mengetahui koefisien aliran permukaan. Curah

hujan netto dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut-:

Kr

, Pt =

dengan-:

Kr = Koefisien aliran permukaan

Vr = Volume aliran permukaan (m3)

S = Luas DAS (m2)

Pt = Tinggi hujan total dalam satu kejadian hujan (mm)

D (t) = Tinggi hujan pada waktu t (mm)

t = Interval waktu pengamatan (t)

Pn (t) = Kr x P (t)

dengan-:

Pn (t) = Intensitas hujan netto pada waktu t

Pt = Tinggi hujan total dalam satu kejadian hujan (mm)

Hidrograf

a. Pemisahan Aliran Dasar

Pemisahan aliran dasar dari hidrograf sangat diperlukan dalam

menentukan besarnya banjir di dalam sungai, sehingga perlu diketahui besarnya

aliran langsung (direct runoff) yang disebabkan oleh hujan. Menurut Schulz

(1980) untuk memisahkan komponen-komponen hidrograf tersebut dapat

Page 18: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

7

Baseflow

(BFO)

dilakukan dengan beberapa metode seperti metode Fixed Based Length. Metode

ini paling banyak digunakan dalam pemisahan aliran dasar. Dalam metode ini,

kurva aliran dasar (baseflow) diperoleh dengan menarik garis dari bagian rising

limb pada hidrograf sampai pada ordinat puncak hidrograf (peak flow). Garis ini

menunjukkan penurunan nilai groundwater selama terjadi kenaikan pada hidrograf

(rising limb). Limpasan permukaan akan berakhir pada waktu tertentu, dihitung

dari puncak hidrograf (time base dari direct runoff relatif konstan), dengan

persamaan N = 0.8 A0.2

(Mayong, 2006). Langkah selanjutnya yang dilakukan

dalam metode ini ditunjukkan seperti berikut-:

1. Berdasarkan data debit (Q) dan waktu (t) dibuat kurva hubungan antara Q

dan t kumulatif.

2. Menentukan titik awal terjadi kenaikan pada kurva (Q0).

3. Menentukan titik Qp (Q puncak) dan menarik garis sampai sumbu x (garis

AB).

4. Mencari titik Z.

5. Menarik garis dari titik Q0 hingga ke garis AB (titik P) dan menarik garis

dari titik Z ke titik P.

6. Menghitung nilai baseflow berdasarkan grafik yang terbentuk dengan

menggunakan persamaan regresi linear dengan bantuan perangkat lunak

Ms. Excel sehingga didapat total baseflow.

Gambar 3 Metode Fixed Based Length

7. Menghitung nilai DRO yang merupakan selisih antara debit dengan BFO.

b. Model Klasik Fungsi Kerapatan Peluang (Pdf Isokron) Fungsi kerapatan/kepekaan peluang atau pdf (probability density function)

untuk DAS orde ke-1 ditentukan dengan menggunakan selang isokron yang

dihitung berdasarkan persamaan berikut-:

Δl(L) = V x t

dengan-:

Δl(L) = Selang isokron (m)

V = Kecepatan aliran (m/s)

t = Selang waktu pengamatan (s)

Selang waktu pengamatan yang dilakukan adalah 10 menit yang diperoleh

dari stasiun pengamatan curah hujan di Baranangsiang dan disesuaikan dengan

Q

Q

Direct Runoff (DRO)

Page 19: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

8

pengamatan debit aliran Sungai Ciliwung di stasiun Katulampa. Kemudian

kecepatan aliran rata-rata dihitung menggunakan persamaan berikut-:

V =

dengan-:

V = Kecepatan aliran rata-rata (m/s)

Lrata-rata = Panjang rata-rata sungai orde ke-1 (m)

Tr = selang waktu pengamatan (s)

Respon hidrologi (pdf) ditentukan berdasarkan persamaan-:

ρi =

dengan-:

ρi = pdf orde ke-1 isokron ke-I

Ni = Jumlah jaringan DAS orde ke-1 yang terdapat pada isokron ke-I

c. Simulasi Debit Aliran

Menghitung simulasi debit aliran berdasarkan pengaruh morfologi sungai

dilakukan dengan metode konvolusi antara intensitas curah hujan netto yang jatuh

pada DAS dan respon hidrologi yang terdapat pada DAS tersebut (pdf). Metode

konvolusi dilakukan seperti berikut-:

Qt = (Pnt * ρi) x A

dengan-:

Q t = Debit simulasi (m3/s)

Pnt = Curah hujan netto pada waktu t (mm)

ρi = pdf DAS pada orde ke-1

A = Luas DAS (m2)

* = konvolusi

Tabel 1 Metode Konvolusi Geomorfologi Hidrograf Aliran Sungai Debit ke-t Konvolusi Debit simulasi (m

3/s)

Q1

Q2

Q3

Qt

P1ρ1 A

P2ρ1 A + P1ρ2 A

P3ρ1 A + P2ρ2 A + P1ρ3 A

Pnt * ρi A

Perbandingan Debit Simulasi dan Debit Observasi

Debit simulasi dibandingkan dengan debit observasi atau pengamatan

dengan menggunakan kriteria uji yang dilakukan Nash dan Sutcliffe (1970)

dengan rumus berikut-:

Page 20: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

9

F =

dengan-:

Qs = Debit simulasi (m3/s)

Qp = Debit pengamatan (m3/s)

= Rata-rata debit pengamatan (m3/s)

Besarnya nilai F berkisar antara -∞ hingga 1. Bilai nilai F mendekati 1

maka hasil simulasi dapat dikatakan mendekati sempurna.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Jaringan Sungai Ciliwung Hulu

Hidrograf memberikan gambaran mengenai berbagai kondisi (karakteristik)

yang ada di suatu daerah aliran sungai (DAS), sehingga apabila karakteristik DAS

berubah maka akan menyebabkan perubahan bentuk hidrograf (Sosrodarsono dan

Takeda, 1983). Hidrograf juga menunjukkan tanggapan menyeluruh DAS

terhadap masukan tertentu. Sesuai dengan sifat dan perilaku DAS yang

bersangkutan, hidrograf aliran selalu berubah sesuai dengan besaran dan waktu

terjadinya masukan (Sri Harto, 1993).

Gambar 4 Peta DAS Ciliwung

Page 21: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

10

Daerah kajian penelitian ini adalah DAS Ciliwung Hulu. Secara geografis

daerah ini terletak pada 60.30’ LS – 6

0.50’ LS dan 106

0.45’ BT - 107

0.5’ BT. DAS

Ciliwung Hulu meliputi areal seluas 152 km2 yang merupakan daerah pegunungan

dengan elevasi antara 300 m dpl sampai dengan 3,000 m dpl.

Gambar 5 Peta DAS Ciliwung Hulu

Analisis karakteristik dan morfologi sungai digunakan untuk mengetahui

informasi rasio panjang segmen sungai dan rasio percabangan sehingga dapat

melakukan analisis debit aliran atau hidrograf yang terbentuk pada suatu DAS.

Penentuan karakteristik jaringan sungai Ciliwung Hulu untuk mengetahui titik dan

jumlah orde percabangan segmen sungai dengan analisis percabangan sungai

menurut Metode Strahler seperti yang ditampilkan pada gambar berikut-:

Gambar 6 Orde Sungai Ciliwung Hulu Berdasarkan Metode Strahler

Page 22: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

11

Sungai Ciliwung Hulu terbagi menjadi empat orde sungai yang ditunjukkan

pada Gambar 6. Orde sungai adalah posisi percabangan alur sungai di dalam

urutannya terhadap sungai pada suatu DAS. Dengan menggunakan Metode

Strahler, alur sungai paling hulu yang tidak mempunyai cabang disebut dengan

orde pertama, pertemuan antara orde pertama disebut orde kedua, demikian

seterusnya sampai pada sungai utama ditandai dengan nomor orde yang paling

besar (Rahayu et al., 2009). Informasi mengenai panjang segmen sungai dan

jumlah percabangan segmen sungai diperoleh dari data SRTM yang diolah

menggunakan ArcGIS 9.3 dan disajikan dalam bentuk tabel-tabel di bawah.

Tabel 2 Rasio Panjang Segmen Tiap Orde (RL)

Orde Panjang rata-rata/Lω (m) Lω-1 RL

1 837.8

2 778.3 837.8 0.9

3 821.8 778.3 1.1

4 541.5 821.8 0.7

Panjang segmen sungai rata-rata dikelompokkan berdasarkan ordenya

masing-masing kemudian ditentukan perbandingan panjang segmen dari orde

yang satu dengan orde setingkat di bawahnya sehingga diperoleh nilai rasio

panjang segmen (RL). Dari tabel di atas, diperoleh bahwa panjang segmen rata-

rata tiap orde berbeda-beda. Orde yang memiliki panjang segmen rata-rata paling

tinggi adalah orde 1 dengan 837.8 meter dan orde dengan panjang segmen rata-

rata terendah adalah orde 4 yaitu 541.5 meter. Rasio panjang segmen (RL) tiap

orde berkisar antara 0.7 – 1.1 .

Tabel 3 Rasio Percabangan Segmen Sungai Tiap Orde (Rb)

Orde Nω Nω+1 Rb

1 184 92 2

2 92 45 2.0

3 45 35 1.3

4 35

Rasio percabangan (Rb) dihitung berdasarkan perbandingan jumlah orde

yang satu dengan jumlah orde setingkat di atasnya. Nilai rasio percabangan untuk

sungai yang alami atau disebut nilai normal berkisar antara 3 – 5, sementara nilai

rasio percabangan untuk Sungai Ciliwung Hulu berkisar antara 1.3 – 2 atau masih

di bawah nilai normal. Nilai Rb kurang dari 3 menyatakan bahwa alur sungai di

Sungai Ciliwung Hulu mempunyai kenaikan muka air banjir dengan cepat,

sedangkan penurunannya berjalan lambat (Rodriguez-Iturbe dan Valdez, 1979).

Dari nilai rasio panjang dan rasio percabangan dapat ditentukan nilai

dimensi fraktal yang merupakan rasio logaritmik dari jumlah rasio percabangan

segmen sungai terhadap jumlah rasio panjang segmen sungai. Dari perhitungan

tersebut, diperoleh nilai dimensi fraktal untuk Sungai Ciliwung Hulu adalah 1.7 .

Page 23: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

12

Kerapatan aliran sungai menggambarkan kapasitas penyimpanan air

permukaan dalam cekungan-cekungan seperti danau, rawa, dan badan sungai yang

mengalir di suatu DAS. Kerapatan aliran sungai dapat dihitung dari rasio total

panjang jaringan sungai terhadap luas DAS. Untuk luas keseluruhan DAS

Ciliwung Hulu adalah 152.9 km2. Dan jumlah panjang sungai termasuk panjang

anak-anak sungai secara keseluruhan adalah 281.6 km. Dari data tersebut

kemudian diperoleh kerapatan aliran sungai DAS Ciliwung Hulu yaitu 1.84

km/km2 yang termasuk dalam kategori sedang. Nilai ini juga berarti bahwa DAS

Ciliwung Hulu memiliki kapasitas penyimpanan air permukaan yang cukup

banyak untuk setiap aliran di badan sungainya (Rahayu et al., 2009).

Pemisahan Aliran Dasar

Aliran sungai terdiri dari dua bagian yaitu limpasan langsung (direct

runoff) dan aliran dasar (baseflow) dengan menitikberatkan perbedaan keduanya

pada waktu sampai ke sungai (Linsley et al., 1982). Aliran langsung adalah aliran

pada DAS ke sungai utama, yang berupa overland flow yang mengisi depresi-

depresi di permukaan tanah sebagai air permukaan yang segera mengalami proses

infiltrasi dan evaporasi. Aliran ini dapat terkonsentrasi menuju sungai dalam

waktu singkat, sehingga aliran ini merupakan penyebab utama terjadinya banjir.

Aliran dasar (baseflow) atau disebut juga air tanah merupakan air yang muncul di

permukaan sebagai rembesan dan mata air. Aliran dasar merupakan komponen

penting dalam ketersediaan air pada musim kemarau. Pemisahan aliran dasar dari

hidrograf sangat diperlukan dalam menentukan besarnya banjir di dalam sungai,

sehingga perlu diketahui besarnya aliran langsung (direct runoff) yang disebabkan

oleh hujan.

Gambar 7 Pemisahan Aliran Dasar pada banjir Tanggal 16 Januari 2013

Page 24: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

13

Gambar 8 Pemisahan Aliran Dasar pada banjir Tanggal 4 Maret 2013

Pemisahan aliran dasar dengan menggunakan metode Fixed Based Length

menghasilkan persamaan regresi seperti yang ditampilkan pada Gambar 7 dan

Gambar 8 untuk debit yang diamati pada stasiun pengamatan debit aliran sungai

di Katulampa, yang merupakan data debit tiap jam pada tanggal 16 Januari 2013

dan 4 Maret 2013. Persamaan yang diperoleh pada tanggal 16 Januari 2013 adalah

y1 = 9.5 dan y2 = 0.762x – 1.175 . Persamaan yang diperoleh pada tanggal 4 Maret

2013 adalah y1 = -0.275x + 7.35 dan y2 = 1.125x – 17.85 . Persamaan tersebut

kemudian digunakan untuk menentukan besaran aliran dasar atau baseflow.

Metode Fixed Based Length digunakan karena dapat menentukan aliran

permukaan langsung yang berpengaruh terhadap besaran banjir walaupun

biasanya metode ini juga digunakan untuk menentukan aliran dasar selama musim

kemarau. Aliran permukaan langsung (Direct runoff) didapat dari selisih nilai

debit dengan nilai aliran dasar.

Tabel 4 Pemisahan Aliran Dasar pada Debit Pengamatan Tanggal Debit Aliran Dasar (BFO) Aliran Permukaan (DRO)

16 Januari 2013 330.3 201.1 129.2

4 Maret 2013 320.2 113.3 206.9

Nilai aliran dasar diperoleh berdasarkan persamaan pada tiap hidrograf di

tanggal pengamatan yang berbeda. Pada tanggal 16 Januari 2013, nilai aliran dasar

adalah 201.1 m3/s dan nilai aliran permukaan langsungnya adalah 129.2 m

3/s,

sementara untuk pengamatan pada tanggal 4 Maret 2013, nilai aliran dasar adalah

113.3 m3/s dan nilai aliran permukaan langsungnya adalah 206.9 m

3/s. Bila

dibandingkan dari debit yang masuk, maka nilai DRO pada tanggal 16 Januari

2013 sebesar 0.39 dan pada tanggal 4 Maret 2013 sebesar 0.65 . Nilai tersebut

juga berarti bahwa dari curah hujan yang masuk ke dalam DAS Ciliwung Hulu

dan menjadi debit aliran sungai akan dilimpaskan sebesar 39% pada tanggal 16

Januari 2013 dan 65% pada tanggal 4 Maret 2013.

1 2 3 4

Page 25: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

14

Respon Hidrologi DAS Ciliwung Hulu

Respon hidrologi DAS menggambarkan fungsi kerapatan jaringan sungai

yang diperoleh setelah memantau lintasan air dalam aliran sungai melalui

rekonstruksi jaringan hidrologi. Analisis terhadap jaringan hidrologi DAS

Ciliwung Hulu yang memiliki empat orde sungai dilakukan dengan waktu

pengamatan selama 10 menit yang disesuaikan dengan pengukuran curah hujan

dan debit. Dengan data SRTM 90 m x 90 m, DAS Ciliwung Hulu memiliki 184

buah segmen sungai orde-1, 92 buah segmen sungai orde-2, 45 buah segmen

sungai orde-3, dan 35 buah segmen sungai orde-4. Panjang segmen sungai rata-

rata adalah 837.8 m dengan sungai terpanjang berukuran 4,757.9 m. Kecepatan

rata-rata aliran DAS ini sekitar 1.3 m/s dengan waktu respon 60 menit. Sehingga

diperoleh enam isokron yang kemudian dibagi dalam beberapa selang seperti yang

terdapat pada Tabel 5. Kerapatan jaringan hidrologi tertinggi terletak pada interval

0 - 679.7 m dengan nilai pdf 0.554 dan terendah dengan pdf 0.005 pada interval

4,078.2 – 4,757.9 m.

Tabel 5 Fungsi Kerapatan Jaringan (pdf) drainase DAS Ciliwung Hulu

Panjang sungai orde-1 (m) Jumlah segmen sungai pdf

0 - 679.7 102 0.554

679.7 – 1,359.4 50 0.272

1,359.4 – 2,039.1 17 0.092

2,039.1 – 2,718.1 8 0.043

2,718.1 – 3,398.5 3 0.016

3,398.5 – 4,078.2 3 0.016

4,078.2 – 4,757.9 1 0.005

Jumlah 184 1

Fungsi kerapatan jaringan drainase DAS Ciliwung Hulu kemudian

direpresentasikan dalam bentuk kurva seperti yang disajikan pada Gambar 9.

Kurva/hidrograf debit hasil simulasi dan pengukuran biasanya mempunyai bentuk

yang identik dengan kurva kerapatan jaringan hidrologinya, karena teknik

konvolusi yang dipergunakan dalam melakukan simulasi debit menggunakan

fungsi kerapatan jaringan hidrologi sebagai salah satu unsurnya (Heryani et al.,

2002).

Page 26: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

15

Gambar 9 Fungsi Kerapatan Jaringan drainase DAS Ciliwung Hulu

Analisis Hidrograf

Banjir pada DAS Cilliwung terjadi apabila curah hujan pada daerah hulu

melebihi 50 mm dalam satu hari hujan atau di atas 100 mm dalam 3 hari hujan

berturut-turut (Pawitan, 2002). Pengamatan yang dilakukan yaitu pada tanggal 16

Januari 2013 dan 4 Maret 2013, dengan memperhitungkan faktor karakteristik

DAS dan curah hujan yang terjadi kemudian dilakukan metode konvolusi

geomorfologi yang diberikan pada Tabel 1 untuk menghitung debit simulasi aliran

sungai. Debit simulasi dan debit pengamatan kemudian dibandingkan untuk

menguji keakuratan debit simulasi yang menggunakan metode konvolusi antara

curah hujan dan geomorfologi sungai.

Gambar 10 Debit Simulasi Tanggal 16 Januari 2013

Grafik di atas menunjukkan perbandingan antara debit simulasi dan debit

pengamatan yang dilakukan pada tanggal 16 Januari 2013. Dengan metode

konvolusi, debit simulasi tertinggi terjadi pada jam 13.00 yang sama waktu

puncaknya dengan debit pengamatan, sementara ada keterlambatan antara puncak

curah hujan dan puncak debit yang disebabkan waktu tempuh dari titik jatuh butir

hujan ke titik pengamatan. Hasil uji kemiripan Nash-Sutcliffe antara debit

simulasi dan debit pengamatan pada tanggal 16 Januari 2013 sebesar 0.72 yang

Page 27: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

16

artinya kemiripan antara debit simulasi yang diperoleh dari metode konvolusi dan

debit pengamatan bernilai 72 % atau debit simulasi yang diperoleh baik digunakan

untuk menduga nilai debit pengamatan. Nilai ini juga berarti bahwa hidrograf

banjir dipengaruhi oleh karakteristik DAS-nya.

Simulasi debit aliran yang dilakukan pada tanggal 4 Maret 2013 memiliki

kemiripan sebesar 0.66 dengan debit pengamatan. Nilai uji kemiripan ini cukup

baik atau bernilai sedang untuk menduga keterkaitan antara karakteristik DAS

dengan hidrograf banjir. Debit puncak pada simulasi terjadi pada waktu yang

sama dengan debit pengamatan yaitu pada pukul 18.00. Bentuk hidrograf dari

kedua simulasi hampir menyerupai bentuk hidrograf pengamatan, namun

perbedaan nilai yang dihasilkan dari debit simulasi dan debit pengamatan

disebabkan oleh metode konvolusi yang memperhitungkan curah hujan dan fungsi

kerapatan jaringan aliran sungai (pdf). Analisis hidrograf banjir akan lebih baik

dilakukan dengan menggunakan simulasi dan pengamatan yang lebih banyak

untuk periode terjadinya banjir, sehingga akan diperoleh perbandingan yang lebih

banyak untuk menyimpulkan pengaruh karakteristik jaringan sungai terhadap

hidograf banjir.

Gambar 11 Debit Simulasi Tanggal 4 Maret 2013

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

DAS Ciliwung Hulu memiliki karakteristik sungai yang terbagi dalam

empat orde sungai berdasarkan Metode Strahler dengan rasio panjang segmen

sungai (RL) 0.7 – 1.1 dan rasio percabangan segmen sungai (RB) 1.3 – 2.

Karakteristik tersebut menyimpulkan bahwa DAS Ciliwung Hulu memiliki

dimensi fraktal 1.7 dan kerapatan aliran sungai 1.84 km/km2. Nilai ini juga berarti

bahwa DAS Ciliwung Hulu memiliki kapasitas penyimpanan air permukaan yang

Page 28: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

17

cukup banyak untuk setiap aliran di badan sungainya. Hidrograf banjir ditentukan

berdasarkan karakteristik sungai dan curah hujan yang terjadi di DAS Ciliwung

Hulu pada tanggal 16 Januari 2013 dan 4 Maret 2013. Simulasi debit aliran

dengan tingkat kemiripan menggunakan Uji Nash-Sutcliffe dengan nilai 0.72 dan

0.66 menyimpulkan bahwa hidrograf banjir dapat ditentukan berdasarkan metode

konvolusi geomorfologi dengan kerapatan jaringan sungai dari data SRTM 90 m x

90 m.

Saran

Penelitian ini menggunakan dua periode terjadinya banjir di Sungai

Ciliwung Hulu untuk analisis hidrografnya. Penentuan hidrograf banjir sebaiknya

menggunakan lebih banyak simulasi dan pengamatan pada periode terjadinya

banjir sehingga akan mendapatkan lebih banyak perbandingan dalam

menyimpulkan pengaruh karakteristik jaringan sungai untuk menentukan

hidrograf banjir.

DAFTAR PUSTAKA

Heryani N, Pawitan H, Irianto G. 2002. Model Simulasi Transfer Hujan-Aliran

Permukaan (H2U) Untuk Pendugaan Debit Daerah Aliran Sungai. Jurnal

Agromet 16 (1 & 2). Bogor.

Linsley RK, Kohler MA, Paulus JJH. 1982. Hydrology for Engineers. New York :

Mc Graw Hill Inc.

Mayong. 2006. Konsep Neraca Air. http://mayong.staff.ugm.ac.id [8 Agustus

2013].

Murdiyarso D, Kurnianto S. 2008. Ecohydrology of the Mamberamo basin : An

initial assessment of biophysical process. Bogor, Indonesia: Center for

International Forestry Research (CIFOR).

Nash JE, Sutcliffe JV. 1970. River Flow Forecasting Through Conceptual Models

1, a discussion principles. J. Hydrol. 10 (1), 282-290.

Pawitan H. 2002. Hidrologi DAS Ciliwung dan Andilnya Terhadap Banjir di

Jakarta. Makalah Lokakarya Pendekatan DAS Dalam Menanggulangi

Banjir Jakarta. Lembaga Penelitian IPB-Andersen Consult. Jakarta 8 Mei

2002.

Rahayu S, Widodo RH, Van Noordwijk M, Suryadi I, Verbist B. 2009.

Monitoring Air di Daerah Aliran Sungai. Bogor, Indonesia. World

Agroforestry Centre-Southeast Asia Regional Office.104p.

Rinaldi Andi. 2010. Pemodelan Hidrograf Satuan Universal (H2U) pada

Berbagai Skala Peta Dasar Berbasis Satuan Informasi Geografis. Bogor:

Thesis Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.

Rodriguez-Iturbe dan J.B Valdez. 1979. The Geomorphologic Structure of

Hydrologic Response. Caracas, Venezuela: Simon Bolivar Univ.

Schulz EF. 1980. Problem in Applied Hydrology. Ed Ke-6. Fort Collins,

Colorado: Water Resources Publications.

Page 29: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

18

Slamet B. 2006. Model Hidrograf Satuan Sintetik Menggunakan Parameter

Morfometri. Bogor: Thesis Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.

Sosrodarsono D, Takeda K. 1983. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: PT

Pradnya Paramitra.

Sri Harto. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Tarboton DG, Rafael LB, Ignacio RI. 1988. The Fractal Nature of River Networks.

J. Water Resources Research. Vol. 24, No. 8, Pages 1317-1322.

Viessman W, Lewis GL, Knapp JW. 1989. Introduction to Hydrology. ED Ke-3.

New York: Harper & Row, Publisher, Inc.

Page 30: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

19

Lampiran 1 Data Panjang Segmen Sungai Orde 1

Orde (1) Panjang (m) Orde (1) Panjang (m) Orde (1) Panjang (m) Orde (1) Panjang (m)

1 297.8 47 234.6 93 586.3 139 2,595.5

2 413.2 48 1,149.6 94 1,344.5 140 618.3

3 165.9 49 165.9 95 703.1 141 234.6

4 955.0 50 165.9 96 276.5 142 3,476.6

5 1,643.8 51 391.0 97 946.5 143 165.9

6 322.4 52 297.8 98 874.4 144 647.3

7 785.9 53 234.6 99 297.8 145 4,757.9

8 647.3 54 276.5 100 165.9 146 2,298.4

9 1,796.9 55 1,581.6 101 545.0 147 654.1

10 944.2 56 165.9 102 156.4 148 896.5

11 234.6 57 322.5 103 1,031.7 149 276.5

12 547.5 58 1,833.0 104 165.9 150 1,142.4

13 966.9 59 165.9 105 630.5 151 1,412.6

14 1,570.4 60 165.9 106 297.8 152 297.8

15 787.7 61 402.6 107 1,016.7 153 276.4

16 677.0 62 165.9 108 165.9 154 165.9

17 608.3 63 1,316.3 109 1,218.0 155 234.6

18 589.3 64 875.4 110 966.1 156 3,100.3

19 475.7 65 771.2 111 635.2 157 391.0

20 1,921.9 66 534.0 112 509.8 158 1,035.7

21 727.4 67 2,333.8 113 1,566.0 159 1,079.9

22 234.6 68 1,028.7 114 1,366.3 160 1,220.2

23 2,451.7 69 3,627.5 115 276.5 161 1,145.5

24 787.6 70 1,012.7 116 165.9 162 455.8

25 896.6 71 3,426.9 117 391.0 163 297.7

26 234.6 72 322.5 118 2,191.2 164 387.0

27 1,207.8 73 387.1 119 1,786.8 165 322.4

28 1,081.5 74 322.4 120 1,334.3 166 720.9

29 234.6 75 786.0 121 322.5 167 165.9

30 165.9 76 2,075.2 122 469.2 168 402.6

31 1,123.4 77 752.2 123 234.6 169 1,839.7

32 165.9 78 387.1 124 276.5 170 478.7

33 297.8 79 165.9 125 297.8 171 764.8

34 785.9 80 745.7 126 391.0 172 1,220.2

35 1,987.4 81 1,972.9 127 391.0 173 234.6

36 1,978.9 82 322.5 128 234.6 174 165.9

37 2,185.4 83 475.7 129 547.4 175 387.1

38 566.4 84 618.2 130 696.9 176 165.9

39 475.7 85 234.6 131 608.3 177 810.5

40 497.7 86 718.9 132 497.7 178 2,053.3

41 1,117.7 87 635.1 133 3,043.5 179 1,039.2

42 276.5 88 234.6 134 1,050.7 180 3,058.7

43 1,183.9 89 787.6 135 165.9 181 785.9

44 234.6 90 322.5 136 234.6 182 1,455.4

45 509.9 91 722.9 137 322.4 183 234.6

46 1,372.6 92 322.4 138 1,362.6 184 727.4

154,149.0

837.8

Jumlah

Panjang rata-rata

Page 31: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

20

Lampiran 2 Data Panjang Segmen Sungai Orde 2

Lampiran 3 Data Panjang Segmen Sungai Orde 3

Orde (2) Panjang (m) Orde (2) Panjang (m) Orde (2) Panjang (m) Orde (2) Panjang (m)

1 876.8 24 1,266.9 47 962.6 70 221.2

2 442.4 25 774.1 48 1,375.1 71 929.3

3 247.3 26 672.7 49 1,721.8 72 625.6

4 349.7 27 247.3 50 957.5 73 156.4

5 156.4 28 456.0 51 398.8 74 349.7

6 247.3 29 1,308.2 52 1,113.8 75 1,062.4

7 1,414.2 30 469.2 53 644.9 76 221.2

8 689.7 31 644.9 54 560.1 77 1,154.0

9 456.0 32 1,838.1 55 625.6 78 2,443.7

10 312.8 33 156.4 56 563.9 79 398.7

11 1,850.3 34 156.4 57 469.2 80 672.8

12 620.0 35 884.8 58 1,431.3 81 3,290.7

13 110.6 36 863.8 59 110.6 82 1,711.8

14 494.6 37 1,651.2 60 349.7 83 247.3

15 110.6 38 349.7 61 1,001.4 84 247.3

16 398.8 39 398.8 62 703.3 85 455.9

17 247.3 40 625.6 63 2,039.5 86 945.0

18 782.0 41 398.8 64 3,390.0 87 662.6

19 349.7 42 1,901.9 65 398.8 88 774.3

20 156.4 43 1,019.7 66 768.8 89 982.9

21 805.2 44 951.8 67 156.4 90 709.5

22 488.2 45 844.3 68 488.2 91 708.2

23 837.9 46 644.8 69 331.8 92 1,100.7

71,604.1

778.3

Jumlah

Panjang rata-rata

Orde (3) Panjang (m) Orde (3) Panjang (m) Orde (3) Panjang (m)

1 672.7 16 456.0 31 1,709.8

2 735.5 17 221.2 32 349.7

3 865.8 18 4,921.6 33 1,208.9

4 247.3 19 1,613.1 34 1,480.4

5 1,087.2 20 156.4 35 553.0

6 782.0 21 488.2 36 553.0

7 1,774.5 22 1,221.5 37 534.0

8 1,695.2 23 708.2 38 1,314.4

9 689.7 24 312.8 39 1,406.6

10 110.6 25 110.6 40 552.9

11 690.4 26 312.8 41 1,680.4

12 553.0 27 398.8 42 564.0

13 884.7 28 110.6 43 552.9

14 837.9 29 247.3 44 672.6

15 78.2 30 156.4 45 708.1

36,981.1

821.8

Jumlah

Panjang rata-rata

Page 32: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

21

Lampiran 4 Data Panjang Segmen Sungai Orde 4

Lampiran 5 Pengukuran Tanggal 16 Januari 2013

Orde (4) Panjang (m) Orde (4) Panjang (m)

1 228.0 19 1,371.9

2 322.4 20 398.8

3 598.8 21 534.0

4 534.0 22 349.7

5 911.6 23 690.4

6 509.4 24 911.6

7 156.4 25 595.6

8 349.8 26 156.4

9 398.8 27 247.3

10 488.2 28 398.8

11 349.7 29 644.6

12 156.4 30 156.4

13 247.3 31 247.3

14 2,017.8 32 247.3

15 951.7 33 456.0

16 221.2 34 741.9

17 1,497.1 35 221.2

18 644.6 Jumlah 18,952.2

541.5 Panjang rata-rata

Jam Qob Qsim Qob-Qsim (Qob-Qsim)2 Qave Qsim-Qave (Qsim-Qave)2

7 15.6 0 15.6 243.0 19.2 -19.2 368.6

8 9.5 1.6 7.9 63.1 19.2 -17.6 310.8

9 9.5 3.9 5.6 31.4 19.2 -15.3 233.7

10 9.5 6.5 3.0 9.0 19.2 -12.7 160.8

11 11.4 14.0 -2.6 6.5 19.2 -5.2 27.5

12 20.3 28.5 -8.2 66.7 19.2 9.3 86.0

13 37.4 52.4 -15.0 224.4 19.2 33.2 1,103.3

14 37.4 52.3 -14.9 221.7 19.2 33.1 1,097.2

15 28.3 41.5 -13.2 173.3 19.2 22.3 497.0

16 25.5 29.1 -3.5 12.4 19.2 9.9 97.2

17 22.9 22.1 0.8 0.6 19.2 2.9 8.4

18 20.3 19.6 0.7 0.5 19.2 0.4 0.1

19 17.9 18.3 -0.4 0.1 19.2 -0.9 0.9

20 17.9 15.9 1.9 3.7 19.2 -3.3 10.6

21 15.6 13.2 2.4 5.5 19.2 -6.0 35.6

22 15.6 10.5 5.1 25.8 19.2 -8.7 75.6

23 15.6 7.8 7.8 61.2 19.2 -11.4 130.7

24 15.6 5.0 10.6 112.3 19.2 -14.2 201.9

Rerata 19.2 Jumlah 1,261.5 Jumlah 4,445.8

Page 33: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

22

Lampiran 6 Pengukuran Tanggal 4 Maret 2013

Jam Qob Qsim Qob-Qsim (Qob-Qsim)2 Qave Qsim-Qave (Qsim-Qave)2

7 4.7 0 4.7 22.5 15.2 -15.2 232.5

8 4.7 0.0 4.7 22.5 15.2 -15.2 232.5

9 4.7 0.0 4.7 22.5 15.2 -15.2 232.5

10 4.7 0.0 4.7 22.5 15.2 -15.2 232.5

11 3.5 0.0 3.5 12.1 15.2 -15.2 232.5

12 3.5 0.0 3.5 12.1 15.2 -15.2 232.5

13 3.5 7.8 -4.3 18.8 15.2 -7.4 55.3

14 3.5 16.1 -12.6 159.7 15.2 0.9 0.7

15 9.5 20.7 -11.2 125.5 15.2 5.5 29.9

16 9.5 28.2 -18.7 349.2 15.2 13.0 167.9

17 31.2 50.7 -19.4 377.9 15.2 35.4 1,255.8

18 62.6 81.5 -18.8 354.5 15.2 66.2 4,384.4

19 28.3 56.1 -27.8 770.2 15.2 40.8 1,667.4

20 25.5 27.5 -2.0 3.8 15.2 12.2 150.0

21 25.5 15.1 10.5 109.7 15.2 -0.2 0.0

22 20.3 8.0 12.3 151.4 15.2 -7.2 52.5

23 20.3 5.2 15.1 227.9 15.2 -10.0 100.8

24 17.9 2.3 15.6 244.2 15.2 -13.0 168.8

1 15.6 0.7 14.9 222.0 15.2 -14.6 211.9

2 11.4 0.3 11.1 124.1 15.2 -15.0 224.6

3 9.5 0.1 9.4 88.7 15.2 -15.1 229.5

Rerata 15.2 Jumlah 3,442.0 Jumlah 10,094.5

Page 34: ANALISIS JARINGAN SUNGAI CILIWUNG HULU UNTUK … · Hidrograf merupakan penyajian grafis yang menghubungkan debit aliran dengan waktu. Bentuk hidrograf dipengaruhi oleh input masukan

23

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jambi, tanggal 30 Mei 1991 dari pasangan Bapak

Darius Sitindaon dan Ibu Minsa Sihombing, sebagai anak kedua dari empat

bersaudara. Pada tahun 2009, penulis menyelesaikan kegiatan belajar di SMA

Negeri 1 Jambi. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa IPB

melalui jalur USMI, serta terdaftar menjadi mahasiswa Program Studi

Meteorologi Terapan, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Selama masa

studi di IPB, penulis pernah menjadi ketua dalam Geometric (Geofisika dan

Meteorologi’s Championship) pada tahun 2011 dan aktif dalam Himpro

HIMAGRETO tahun 2010-2011. Pada tahun yang sama, penulis berpartisipasi

dalam kegiatan Meteorologi Interaktif (METRIK) Pesta Sains IPB tingkat

nasional.