Limpasan Air Permukaan (Runoff) Oleh Dedi Irawan

BAB II

PEMBAHASAN

A.    LIMPASAN AIR PERMUKAAN

Limpasan adalah apabila intensitas hjanyang jatuh di suatu DAS melebihi kapasitas infiltrasi,setelah laju infiltrsi terpenuhi air akan mengisi cekungan-cekungan pada permukaan tanah.Setelah cekungan-cekungan tersebut penuh,selanjutnya air akan mengalir (melimpas) diatas permukaan tanah.

Beberapa variable yang ditinjau dalam analisis banjir adalah volme banjir,debit puncak,tinggi genangan,lama genangan dan kecepatan aliran

B.     Komponen-komponen Limpasan:

Limpasan terdiri dari air yang berasal dari tiga sumber :

1.      Aliran permukaan.

2.      aliran antara.

3.      Aliran air tanah

Aliran Permukaan (surface flow) adalah bagian dari air hujan yang mengalir dalam bentuk lapisan tipis di atas permukaan tanah. Aliran permukaan disebut juga aliran langsung (direct runoff).Aliran permukaan dapat terkonsentrasi menuju sungai dalam waktu singkat,sehingga aliran permukaan merupakan penyebab utama terjadinya banjir.

Aliran antara (interflow) adalah aliran dalam arah lateral yang terjadi di bawah permukaan tanah.Aliran antara terdiri dari gerakan air dan lengas tanah secara lateral menuju elevasi yang lebih rendah.

Aliran air tanah adalah aliran yang terjadi di bawah permukaan air tanah ke elevasi yang lebih rendah yang akhirnya menuju sungai atau langsung ke laut.

Dalam analisis hidrologi aliran permukaan dan aliran antara dapat dikelompokkan menjadi satu yang disebut aliran langsung,sedangkan aliran tanah disebut aliran tak langsung.

Tipe Sungai:

1.      Sungai Perennial : sungai yang mempunyai aliran sepanjang tahun,aliran sungai perennika adalah aliran dasar yang beraal datri aliran air tanah,sungai tipe ini terjadi pada DAS yang sangat baik yang masih mempunyai hutan lebat.

2.      Sungai Ephemeral adalah sungai yang mempunyai debit hanya apabila terjadi hujan yang melebihi laju infiltrasi.Permukaan air tanah selalu berada di bawah dasar sungai,sehingga sungai tidak menerima aliran air tanah yang berarti tidak mempunyai aliran dasar (base flow) contoh di : nusa tenggara

3.      Sungai Intermitten : sungai yang mempunyai karakteristik campuran antara kedua tipe di atas.Pada suatu periode tertentu bersifat sungai perennial dan pada waktu tertentu bersifat sebgai sungai ephemal.

Bentuk umum dari hubungan antara hujan dan limpasan adalah :

Q = b (P-Pa)

Dimana:

Q : kedalaman limpasan

P : kedalaman hujan

Pa: kedalaman hujan dibawah nilai tersebut tidak terjadi limpasan

b : Kemiringan garis

C.    Konsentrasi Aliran

Air hujan yang jatuh diseluruh daerah tangkapan akan terkonsentrasi (mengalir menuju) suatu titik kontrol.

Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh partikel air untuk mengalir dari titik terjauh didalam daerah tangkapan sampai titik yang ditinjau. Waktu monsentrasi tergantung pada karakteristik daerah tangkapan,tataguna lahan,jarak lintasan air dari titik terjauh sampai stasiun yang ditinjau.

Konsentrasi aliran di suatu DAS dapat dibedakan menjadi 3 tipe tanggapan DAS

·         Tipe Pertama terjadi apabila durasi hujan efektif sama dengan waktu konsentrasi.Semua air hujan yang jatuh di DAS telah terkonsentrasi di titik control,sehingga debit aliran menvapai maksimum..Pada saat itu hujan berhenti dan aliran berikutnya di titik control tidak lagi aliran dari seluruh DAS,sehingga debit aliran berkurang secara berangsur-angsur sampai akhirnya kembali nol. Dan hidrograf berbentuk segitiga. Tipe tanggapan DAS seperti ini diesebut aliran terkonsentrasi.

·         Tipe kedua terjadi apabila durasi hujan efektif lebih lama daripada waktu konsentrasi. Pada keadaan ini aliran terkonsentrasi pada titik control,dan debit maksimum tercapai setelah waktu aliran sama dengan waktu konsentrasi.Waktu resesi sama dengan waktu konsentrasi.Tipa anggapan DAS seperi ini disebut aliran superkonsentrasi.

·         Tipe ketiga terjadi apabila durasi hujan efektif lebih pendek daripada waktu konsentrasi.Pada keadaan ini debit aliran di titik control tidak mencapai nilai maksimum.Setelah hjan berhenti,aliran berkurang sampai akhirnya menjadi nol.Tipe tanggapan seperti ini disebut aliran subkonsentrasi.

Apabila durasi hujan lebih kecil dari waktu konsentrasi,intensitas hujan akan lebih tinggi.

D.    Analisis Debit Air Limpasan (Q limpasan)

Debit air limpasan adalah volume air hujan per satuan waktu yang tidak mengalami infiltrasi sehingga harus dialirkan melalui saluran drainase. Debit air limpasan terdiri dari tiga komponen yaitu Koefisien Run Off ( C ), Data Intensitas Curah Hujan (I), dan Catchment Area (Aca). Koefisien yang digunakan untuk menunjukkan berapa bagian dari air hujan yang harus dialirkan melalui saluran drainase karena tidak mengalami penyerapan ke dalam tanah (infiltrasi).

Koefisien ini berkisar antara 0-1 yang disesuaikan dengan kepadatan penduduk di daerah tersebut. Semakin padat penduduknya maka koefisien Run-Offnya akan semakin besar sehingga debit air yang harus dialirkan oleh saluran drainase tersebut akan semakin besar pula.

Intensitas hujan adalah tinggi curah hujan dalam periode tertentu yang dinyatakan dalam satuan mm/jam. Dalam studi ini, rumus empiris untuk menghitung intensitas hujan dalam menentukan debit puncak dengan metode Rasional Modifikasi, digunakan rumus Mononobe. Hal ini dikarenakan menyesuaikan dengan kondisi luas wilayahnya. Langkah pertama dalam metode ini adalah menentukan curah hujan maksimun pada masing masing-masing tahun untuk kemudian dilakukan perhitungan hujan rancangan dengan metode Log-Person Tipe III. Adapun metode Log-Person TipeIII adalah sebagai berikut;

·         mengubah data curah hujan maksimum ke bentuk logaritma à X = log X;

 

• menghitung harga rata-rata log X à    log Xrerata =  ;
• menghitung selisih antara logX dengan log Xrerata;
• mengkuadratkan selisih antara logX dengan log Xrerata;

·         selisih antara logX dengan log Xrerata dipangkatkan 3;

 

• menghitung standar deviasinya à  Sd = ; dan
• menghitung koefisien kemencengannya
•  
• Cs =

Setelah menghitung parameter statistiknya, kemudian menghitung hujan rancangan dengan menggunakan metode Log-Person Tipe III dengan langkah-langkah seperti di bawah ini :

• menentukan tahun interval kejadian / kala ulang (Tr);
• menghitung prosentase peluang terlampaui à Pr =    ;
• menentukan variabel standar (K) berdasarkan prosentase peluang dan koefisien
  kemencengan (Cs) pada tabel distribusi Log-Person Tipe III; dan
• menghitung hujan rancangan (R)  dengan cara à logX + K , Sd kemudian hasilnya di-antilog-kan.

Setelah mengetahui hujan rancangan, selanjutnya menghitung intensitas hujan pada
tiap-tiap saluran di masing-masing Catchment Area dengan langkah-langkah sebagai berikut ini :

Keterangan :

Tr   =  tahun interval kejadian / kala ulang

K   =   variabel standar berdasarkan prosentase peluang dan koefisien kemencengan
           (Cs) pada tabel distribusi Log-Person Tipe III

R   =   menghitung hujan rancangan

1. menghitung waktu curah hujan (Tc) à Tc = ;

L : panjang saluran, s : kemiringan saluran.

• menghitung intensitas hujan à I =  dimana R24 adalah hujan rancangan yang didapatkan dari perhitungan sebelumnya.

Catchment Area atau daerah tangkapan air hujan adalah daerah tempat hujan mengalir menuju ke saluran. Biasanya ditentukan berdasarkan perkiraan dengan pedoman garis kontur. Pembagian Catchment Area didasarkan pada arah aliran yang menuju ke saluran Conveyor ke Maindrain.

Berdasarkan 3 komponen diatas maka besarnya debit air limpasan (Qlimpasan) dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Qlimpasan = 0,278, C , I , ACA

Keterangan :

Q  =  Debit aliran air limpasan (m3/detik)

C  =   Koefisen run off (berdasarkan standar baku)

I   =   Intensitas hujan (mm/jam)

ACA   =  Luas daerah pengaliran (ha

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Aliran permukaan (run off) adalah bagian dari curah hujan yang mengalir di atas permukaan tanah menuju ke sungai, danau dan lautan. Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah ada yang langs ung masuk ke dalam tanah atau disebut air infiltrasi. Sebagian lagi tidak sempat masuk ke dalam tanah dan oleh karenanya mengalir di atas permukaan tanah ke tempat yang lebih rendah. Ada juga bagian dari air hujan yang telah masuk ke dalam tanah, terutama pada tanah yang hampir atau telah jenuh, air tersebut ke luar ke permukaan tanah lagi dan lalu mengalir ke bagian yang lebih rendah.

Aliran air permukaan yang disebut terakhir sering juga disebut air larian atau limpasan. Bagian penting dari air limpasan dalam kaitannya dengan rancang bangun pengendali air limpasan adalah besarnya debit puncak, Q (peak flow atau debit air yang tertinggi) dan waktu tercapainya debit puncak, volume dan penyebaran air limpasan.

Share: