c

## Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil
Available online at: http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jirs/
Diterima Redaksi: 13-03-2023 | Selesai Revisi: 18-03-2023 | Diterbitkan Online: 26-10-2023

## Analisis Banjir Metode Hidrograf Satuan Sintetis SCS dan Nakayasu
pada DAS Pesung, Batam
1 Tiara Puspita Ayuni, 2* Ade Jaya Saputra, 3 Jody Martin Ginting 1,2,3 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Internasional Batam, Kota Batam, 29442, Indonesia
Corresponding Author: * ade.jaya@uib.ac.id

## Abstract
Design discharge is discharge with a certain return period which is used as a reference or parameter in a water building  construction  planning.  Calculation  of  the  design  discharge  can  be  done  by  using  the  synthetic  unit hydrograph  method.  The  calculation  of  the  planned  discharge  using  the  Nakayasu  and  SCS-CN  synthetic  unit hydrographs  aims to compare  the calculation  of the  maximum  discharge  in  the  Pesung  Watershed, Batam.  The design  discharge  analysis  was  carried  out  without  calibrating  with  AWLR  data  (observed  flow)  due  to  the unavailability of AWLR data at the study site. Thus, in this study using HDRO (high direct runoff) as a comparison. The  purpose  of this  study  is  to  estimate  the  magnitude  of the  design flood  discharge  in the  Pesung Watershed, Batam  City.  The methods  used  in this  calculation of the  flood  hydrograph  is  using  an  empirical  formula,  namely SCS Synthetic Unit Hydrograph and Nakayasu. The results of the HDRO calculation analysis show that the largest flood  discharge  occurs  in  the  Nakayasu  synthetic unit  hydrograph  method with  details  of  the  SCS  synthetic  unit hydrograph method, the peak time (Tp) is obtained at 4.46 hours, with a return period flood  discharge of 5 – 50 reaching 215,488 – 584,308 m3/ s. Whereas in the Nakayasu synthetic unit hydrograph method, the peak time (Tp) is obtained at 1.47 hours, with a return period flood discharge of 5 – 50 years reaching 360.526 – 986.535 m³/s. Keywords: batam, flood, curve number, SCS, nakayasu

## Abstrak
Debit rencana adalah debit hujan dengan periode ulang tertentu yang dijadikan sebagai acuan atau parameter di dalam  sebuah  perencanaan  konstruksi  bangunan  air.  Perhitungan  debit  rencana  dapat  dilakukan  dengan menggunakan metode hidrograf satuan sintetik. Perhitungan debit rencana menggunakan hidrograf satuan sintetik Nakayasu  dan  SCS-CN  bertujuan  untuk  membandingan  perhitungan  debit  maksimum  di  DAS  Pesung,  Batam. Analisis  debit  rencana  dilakukan  tanpa  melakukan  kalibrasi  dengan  data  AWLR  (sebagai  data  terukur)  karena ketidaktersediaan  data  AWLR  lokasi  penelitian.  Dengan  demikian  pada  penelitian  ini  menggunakan  H DRO (high direct runoff) sebagai pembanding. Tujuan penelitian ini adalah memperkirakan besarnya debit banjir rancangan pada DAS Pesung, Kota Batam. Metode yang digunakan dalam perhitungan hidrograf banjir yaitu menggunakan rumus empiris yakni Hidrograf Satuan Sintetik SCS dan Nakayasu. Hasil analisis perhitungan H DRO menunjukkan bahwa  debit  banjir  terbesar  terjadi  pada  metode  hidrograf  satuan  sintetis  Nakayasu  dengan  rincian  metode hidrograf satuan sintetis SCS, waktu puncak (Tp) didapatkan sebesar 4,46 jam, dengan debit banjir kala ulang 5 – 50 mencapai 215,488 – 584,308 m 3 /s. Sedangkan pada metode hidrograf satuan sintetis Nakayasu, waktu puncak (Tp) didapatkan sebesar 1,47 jam, dengan debit banjir kala ulang 5 – 50 tahun mencapai 360,526 – 986,535 m³/s.
Kata kunci: batam, banjir, hidrograf satuan, SCS, nakayasu
Tiara Puspita Ayuni 1 , Ade Jaya Saputra 2

## 1.  Pendahuluan
Seiring berjalannya waktu, pertumbuhan penduduk  di  kota-kota  besar  Indonesia meningkat  secara  pesat.  Tidak  terkecuali adalah  Kota  Batam,  yang  merupakan  kota terbesar ke-15 menurut jumlah penduduknya di Indonesia.  Menurut  Sensus  Penduduk  Tahun 2020, jumlah penduduk  Kota Batam  mencapai sebanyak  1.196.396  jiwa.  Hal  ini  disertai dengan  laju  pertumbuhan  penduduk  Kota Batam  per  tahunnya  yang  mencapai  2,32%, dalam periode tahun 2010-2020 [1] –[3].
Dengan  meningkatnya  jumlah  penduduk, kebutuhan  lahan  untuk  tempat  tinggal  dan fasilitas lainnya juga turut meningkat. Kebutuhan tersebut menyebabkan pembukaan hutan  dalam  skala  besar,  perluasan  wilayah perkotaan, dan pengembangan area pertanian [4],[5],[6].  Perubahan  guna  lahan  ini  dapat menimbulkan  dampak  buruk  pada  daerah resapan  air,  dengan  mempengaruhi  infiltrasi, puncak  banjir,  evapotranspirasi,  transportasi sedimen,  limpasan  permukaan,  dan  lain-lain [7],[8],[9].
Permasalahan  ini  juga  terjadi  di  Kota  Batam. Kota Batam cenderung mengalami banjir pada saat  musim  hujan,  terutama  pada  pemukiman penduduk  dan  ruas  jalan  [10],[11].  Hal  ini disebabkan oleh pembangunan dan perubahan guna  lahan  yang  dilakukan  dengan  sangat cepat,  disertai  dengan  saluran  drainase  dan daerah  resapan  yang  tidak  lagi  dapat menampung  limpasan  air  hujan  [12].  Disini dapat  dilihat  bahwa  terdapat  kebutuhan  untuk merancang  sistem  drainase  yang  baru,  yang dapat menampung limpasan.
Untuk mencegah banjir dan merancang sistem drainase yang memadai, diperlukan perhitungan  debit  banjir  rencana  [13],  [14]. Perhitungan debit banjir rencana bisa dilakukan dengan  metode  hidrograf  satuan  banjir  [15]. Metode  hidrograf  satuan  banjir  yang  sering digunakan  di  Indonesia  adalah metode
Hidrograf Satuan Sintetis SCS ( Soil Conservation Service ), Snyder-Alexeyev,
Nakayasu, ITB, ITS-1, ITS-2 dan Gama-1 [16].
Pada penelitian ini, diakibatkan minimnya data banjir  dan  DAS  yang  ada,  akan  dilakukan perhitungan  hidrograf  satuan  banjir  dengan metode  Hidrograf  Satuan  Sintetis  (HSS)  SCS dan metode Hidrograf Satuan Sintetis
Nakayasu.  Diharapkan  dengan  digunakannya dua metode perhitungan hidrograf satuan, akan didapatkan  informasi  hidrograf  banjir  yang dapat  digunakan  untuk  membantu  dalam perencanaan  bangunan  air  di  DAS  Pesung, Kota Batam.

## 2.  Metode Penelitian
2.1. Diagram Alir Penelitian
Berikut  adalah  langkah-langkah  penelitian  ini secara garis besar,
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023

## Informasi Artikel

## Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## 2.2. Prosedur Penelitian
Tahap  pertama  dalam  penelitian  ini  adalah mengumpulkan  dan  mempelajari  berbagai sumber dan bahan referensi yang berhubungan dengan  subjek  dan  topik  penelitian.  Sumber referensi  dapat  meliputi,  namun  tidak  terbatas kepada,  artikel  penelitian  serupa,  buku, pedoman dan standar nasional.
Gambar 2. Peta DAS Pesung, Kota Batam
Tahap kedua adalah mengumpulkan data-data yang  akan  digunakan  dan  mengolah  data tersebut.  Data  yang  digunakan  adalah  data hujan harian Kota Batam tahun 2009-2020 dan data  DAS  Pesung.  Data  hujan  harian  yang digunakan  diperoleh  dari  Stasiun  Meteorologi Hang  Nadim,  Kota  Batam.  Data  DAS  Pesung diperoleh dari situs web portal geospasial milik Badan Informasi Geospasial (BIG).
Tahap  ketiga  adalah  menghitung  hidrograf satuan  dan  hidrograf  banjir,  dengan  metode HSS SCS dan HSS Nakayasu. Hasil hidrograf banjir  dari  kedua  metode  hidrograf  satuan sintetis akan dibandingkan.
2.3. Hidrograf Satuan Sintetis SCS
HSS SCS adalah metode yang dikembangkan dan  dipublikasikan  oleh U.S.  Department  of Agriculture,  Soil  Conservation  Service (kini Natural  Resources  Conservation  Service — NRCS)  pada  tahun  1956.  Metode  ini  awalnya dikembangkan  untuk  memprediksi  volume limpasan langsung untuk peristiwa curah hujan tertentu dan terutama untuk evaluasi limpasan badai  di  daerah  aliran  sungai  pertanian  kecil [17].
Sejak  pembuatannya,  metode  HSS  SCS  telah diadopsi  untuk  berbagai  wilayah  dan  untuk berbagai  penggunaan lahan  dan  kondisi iklim. Metode  ini  telah  diterapkan  pada  berbagai macam  aplikasi  di  luar  ruang  lingkup  aslinya termasuk estimasi limpasan di DAS skala besar dan  integrasi  dalam  model  hidrologi  jangka panjang, langkah waktu harian. Metode ini juga telah  menjadi  subjek  banyak  analisis  baik secara  praktis  maupun  teoretis  dan  dari beberapa  modifikasi,  adaptasi,  dan  upaya perbaikan  selama  lebih  dari  60  tahun. Menariknya,  walau  terdapat  banyak  upaya
Mulai Studi Literatur Pengumpulan Data: 1. Data Hujan Harian Kota Batam 2. Data DAS Pesung, Batam
Perhitungan Hidrograf Satuan Sintetis
SCS dan Nakayasu
Banjir Rancangan
Analisis dan Pembahasan Selesai
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023

## Informasi Artikel
modifikasi,  rumus  asli  dari  metode  ini  tetap merupakan  varian  rumus  yang  paling  banyak digunakan hingga sekarang [17].
Hidrograf  ini  ditentukan  dalam  bentuk  rasio waktu (t dengan T p ) dan rasio debit (q dengan q p )  [18].  Dimana  t  adalah  waktu,  T p adalah waktu  puncak,  q  adalah  debit  dan  q p adalah debit  puncak.  Berikut  adalah  tabel  koordinat HSS SCS [15],
Tabel 1.  Koordinat Hidrograf Satuan Tak Berdimensi SCS.
𝒕/𝑻 𝒑 𝒒/𝒒 𝒑 𝒕/𝑻 𝒑 𝒒/𝒒 𝒑 0 0 1,4 0,75 0,1 0,015 1,5 0,66 0,2 0,075 1,6 0,56 0,3 0,16 1,8 0,42 0,4 0,28 2,0 0,32 0,5 0,43 2,2 0,24 0,6 0,60 2,4 0,18 0,7 0,77 2,6 0,13 0,8 0,89 2,8 0,098 0,9 0,97 3,0 0,075 1,0 1,00 3,5 0,036 1,1 0,98 4,0 0,018 1,2 0,92 4,5 0,009 1,3 0,84 5,0 0,004
Beberapa  rumus  penting  yang  dibutuhkan untuk menentukan HSS SCS ( Soil
Conservation  Service )  adalah  rumus-rumus berikut [19],
𝑇 𝑐 = 0,01947𝐿 0,77 𝑆 −0,385 (1)
dengan  T c adalah  waktu  konsentrasi  hujan (menit),  L  adalah  panjang  sungai  (m),  dan  S adalah kemiringan sungai DAS.
𝑡 𝑝 = 0,6𝑇 𝑐 (2)
dengan  t p adalah  waktu  keterlambatan  (jam) dan T c adalah waktu konsentrasi hujan (menit).
𝑇 𝑝 = 𝑡 𝑟 2 + 𝑡 𝑝 (3)
dengan T p adalah waktu puncak (jam), t r adalah lamanya hujan efektif (jam) dan t p adalah waktu keterlambatan (jam).
𝑞 𝑝 = 𝐶𝐴 𝑇 𝑝 (4)
dengan  q p adalah  puncak  hidrograf  satuan (m 3 /s), C adalah konstanta yang bernilai 2,08, A adalah  luas  DAS  (km 2 )  dan  T p adalah  waktu puncak (jam).
2.4. Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu
Pada  tahun  1940,  metode  HSS  Nakayasu dikembangkan oleh Dr. Nakayasu berdasarkan sungai-sungai  di  Jepang.  HSS  Nakayasu berpatok  ke pada  faktor  koreksi  α  yang dipengaruhi  oleh  ordinat  hidrograf  satuan  dan basis waktu hidrograf (Tb). Variabel yang harus diperoleh  untuk  mengembangkan ordinat hidrograf satuan dengan teknik ini adalah waktu puncak  (tp),  debit  puncak  (Qp),  kurva  tungkai naik  (Qa),  dan  kurva  tungkai  menurun  (Qd).
Rumus
waktu puncak (tp) tidak
memperhitungkan  faktor  kemiringan  sungai
[20], [21]
Rumus –  rumus  yang  digunakan  dalam perhitungan  HSS  Nakayasu  adalah  sebagai berikut [22],
L > 15 km, 𝑡 𝑔 = 0,4 + 0,058𝐿 (5)
L < 15 km, 𝑡 𝑔 = 0,21𝐿 0,7 (6)
dengan  L  adalah  panjang  sungai  (km)  dan  t g adalah waktu keterlambatan (jam).
𝑡 𝑟 = 0,75𝑡 𝑔 (7)
dengan t r adalah tenggang waktu puncak (jam) dan t g adalah waktu keterlambatan (jam).
𝑡 0,3 = 𝛼𝑡 𝑔 (8)
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023
dengan  t 0,3 adalah  waktu  dimana  debit  adalah
0,3  kali  debit  puncak  (jam) dan  α  adalah
koefisien yang bernilai antara 1,5 – 3,0. Nilai α umumnya  ditentukan  dengan  kriteria  sebagai berikut,
α = 1,5   ; hidrograf dengan kurva tungkai naik lambat dan kurva tungkai menurun cepat,
α = 2 ; hidrograf dengan kurva tungkai naik
dan kurva tungkai menurun normal,
α = 3 ; hidrograf dengan kurva tungkai naik
cepat dan kurva tungkai menurun lambat.
𝑡 𝑝 = 𝑡 𝑔 + 0,8𝑡𝑟 (9)
dengan  t p adalah  waktu  puncak  (jam)  dan  tr adalah tenggang waktu puncak (jam).
𝑄 𝑝 = 1 3,6(0,3𝑡 𝑝 +𝑡 0,3 ) 𝐴𝑅 0 (10)
dengan Q p adalah debit puncak, A adalah luas DAS  (km 2 ),  t p adalah  waktu  puncak  (jam),  t 0,3 adalah waktu dimana debit adalah 0,3 kali debit puncak (jam) dan R 0 adalah satuan kedalaman hujan (mm).
Perhitungan  pada  kurva  tungkai  naik  dan tungkai  menurun  HSS  Nakayasu  adalah sebagai berikut.
Pada kurva tungkai naik,
0 ≤ t < t p ,
𝑄 𝑎 = 𝑄 𝑝 ( 𝑡 𝑡 𝑝 ) 2,4 (11)
dengan  Q a adalah  debit  pada  kurva  tungkai naik.
Pada kurva tungkai menurun,
t p ≤ t < (t p + t 0,3 ),
𝑄 𝑑1 = 𝑄 𝑝 × 0,3 𝑡−𝑡𝑝 𝑡0,3 (12)
(t p + t 0,3 ) ≤ t < (t p + t 0,3 + 1,5 t 0,3 ),
𝑄 𝑑2 = 𝑄 𝑝 × 0,3 (𝑡−𝑡𝑝)+0,5𝑡0,3 1,5𝑡0,3 (13)
t ≥ (t p + t 0,3 + 1,5 t 0,3 ),
𝑄 𝑑3 = 𝑄 𝑝 × 0,3
(𝑡−𝑡𝑝)+1,5𝑡0,3 2𝑡0,3 (14)
dengan  Q d adalah  debit  pada  kurva  tungkai turun.

## 3.  Hasil dan Pembahasan
3.1. Curah Hujan
Data  hujan  yang  digunakan  pada  perhitungan ini  adalah  data  hujan  maksimum  Kota  Batam tahun  2009-2020.  Data  hujan  yang  didapat dituangkan pada Tabel 2.
Tabel 2.  Data Curah Hujan Maksimum Tahunan 2009- 2020 di Stasiun Meteorologi Hang Nadim, Kota Batam.
No Tahun Pengamatan R max (mm) 1 2009 99,3 2 2010 94,1 3 2011 279,5 4 2012 77,6 5 2013 64,5 6 2014 116,7 7 2015 68,2 8 2016 109 9 2017 155,7 10 2018 92,9 11 2019 118 12 2020 324 3.2. Analisis Frekuensi
Dalam  perhitungan  debit  banjir  rencana, dilakukan pendekatan analisis distribusi dengan  empat  prosedur  berikut:  Distribusi Normal,  Distribusi  Log  Normal,  Distribusi Gumbel, dan Distribusi Log Pearson III. Masing- masing  fungsi  distribusi  memiliki  syarat  yang harus  dipenuhi  agar  dapat  dipilih  untuk
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023

## Informasi Artikel
digunakan  dalam  perhitungan  debit  rencana, yang dituangkan dalam Tabel 3.
Tabel 3.  Pemilihan Fungsi Distribusi [19] . No Jenis Syarat Hasil Perhitungan Keterangan 1 Distribusi Normal Cs ≈ 0 Cs = 1,99 Tidak memenuhi Ck = 3 Ck = 6,16 2 Distribusi Gumbel Cs ≤ 1,14 Cs = 1,99 Tidak memenuhi Ck ≤ 5,4 Ck = 6,16 3 Distribusi Log Normal Cs ≈ 3 Cs = 1,09 Tidak memenuhi Ck = 5,38 Ck = 2,36 4 Distribusi Log Pearson III Cs ≠ 0 Cs = 1,09 Memenuhi
Uji kecocokan juga dilakukan menggunakan uji Chi-Kuadrat  dan  uji  Kolmogorov-Smirnov. Dapat dilihat di Tabel 3, berdasarkan data yang ada,  hanya  syarat  Distribusi  Log  Pearson  III yang  terpenuhi.  Sehingga  pada  penelitian  ini, pendekatan  distribusi  yang  dipilih  adalah Distribusi  Log  Pearson  III.  Hasil  perhitungan analisis frekuensi dituangkan di tabel berikut.
Tabel 4.  Perhitungan Kala Ulang Curah Hujan.
Kala Ulang (Tahun) 𝐥𝐨𝐠 𝒁 ̅ 𝝈 Cs Z Tr X Tr 5 2,03 0,17 1,09 2.23 168.61 10 2.35 223.02 20 2.46 288.19 50 2.60 395,65

## 3.3. Hidrograf Satuan Sintetis SCS
Input fisik yang diperlukan dalam metode HSS SCS adalah luas DAS (A), panjang maksimum lintasan air (L), dan kemiringan sungai DAS (S).
Tabel 5.  Input fisik DAS Pesung, Kota Batam untuk HSS SCS Parameter DAS DAS Pesung Luas DAS, A (km 2 ) 39,007 Panjang sungai, L (km) 8,217 Kemiringan DAS, S 0,0073
Tabel  6  dan  Tabel  7  merupakan  hasil perhitungan  dari  metode  HSS  SCS  dengan rumus-rumus (1) – (4).

## Tabel 6.  Hasil Perhitungan Parameter DAS Metode HSS
SCS Parameter Hasil Perhitungan Q p (Debit puncak) 18,18 m 3 /s T p (Waktu puncak)
4,46 jam t p (Waktu keterlambatan) 3,25 jam T c (Waktu konsentrasi) 324,56 menit
Tabel 7.  HSS Terkoreksi SCS t Rasio Waktu (t/T p ) Rasio Debit (q/q p ) HSS (q/q p )Q p HSS Terkoreksi 0 0.000 0.000 0.000 0.000 1 0.224 0.095 1.736 0.171 2 0.448 0.352 6.404 0.632 3 0.672 0.723 13.141 1.297 4 0.896 0.967 17.582 1.736 5 1.120 0.968 17.595 1.737 6 1.344 0.800 14.544 1.436 7 1.569 0.591 10.753 1.062 8 1.793 0.425 7.730 0.763 9 2.017 0.313 5.696 0.562 10 2.241 0.228 4.141 0.409 11 2.465 0.164 2.978 0.294 12 2.689 0.116 2.105 0.208 13 2.913 0.085 1.545 0.153 14 3.137 0.064 1.169 0.115 15 3.361 0.047 0.851 0.084 16 3.585 0.033 0.599 0.059 17 3.809 0.025 0.452 0.045 18 4.033 0.017 0.316 0.031 19 4.258 0.013 0.243 0.024 20 4.482 0.009 0.170 0.017 Jumlah 109.749 10.835 Tinggi Hidrograf 10.129 1

## 3.4 Hidrograf Satuan Sintesis Nakayasu
Input fisik yang diperlukan dalam metode  HSS Nakayasu  adalah  luas  DAS  (A)  dan  panjang sungai (L).
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023
Tabel 8.  Input fisik DAS Pesung, Kota Batam untuk HSS Nakayasu Parameter DAS DAS Pesung Luas DAS, A (km 2 ) 39,007 Panjang sungai, L (km) 8,217
Tabel  9  merupakan  hasil  perhitungan  dari metode  HSS  Nakayasu  dengan  rumus-rumus
(5) – (14).
Tabel 9.  HSS Nakayasu t (jam) Q (m 3 /s) Q koreksi (m 3 /s) 0 0.000 0.000 1 1.896 1.997 2 3.359 3.537 3 1.743 1.835 4 1.053 1.109 5 0.680 0.716 6 0.439 0.462 7 0.314 0.331 8 0.226 0.238 9 0.163 0.172 10 0.117 0.124 11 0.085 0.089 12 0.061 0.064 13 0.044 0.046 14 0.032 0.033 15 0.023 0.024 16 0.016 0.017 17 0.012 0.012 18 0.009 0.009 19 0.006 0.006 20 0.004 0.005 21 0.003 0.003 22 0.002 0.002 23 0.002 0.002 24 0.001 0.001 ∑Q (m 3 /s) 10.290 10.835 T LL (mm) 0.950 1.000

## 3.5 Distribusi Hujan Jam-Jaman
Lama hujan rata-rata pada DAS Pesung, Kota Batam  adalah  4  jam.  Untuk  distribusi  jam- jaman,  dikarenakan  tidak  tersedianya  data hujan waktu jangka pendek dan hanya tersedia
data hujan harian, maka digunakan persamaan Mononobe dan metode ABM ( Alternating Block Method ).  Perhitungan  distribusi  hujan  untuk kala ulang 5 – 50 tahun dituangkan pada Tabel 10-13.
Tabel 10.  Distribusi Hujan Jam-Jaman Kala Ulang 5 Tahun
t It (mm/jam) P (mm) ∆P ABM P 5th 1 96.05 96.05 96.05 24.97 27.61 2 60.51 121.02 24.97 96.05 106.22 3 46.18 138.53 17.51 17.51 19.37 4 38.12 152.47 13.94 13.94 15.42 Tabel 11.  Distribusi Hujan Jam-Jaman Kala Ulang 10 Tahun t It (mm/jam) P (mm) ∆P ABM P 10th 1 127.05 127.05 127.05 33.02 36.52 2 80.03 160.07 33.02 127.05 140.49 3 61.08 183.23 23.16 23.16 25.62 4 50.42 201.67 18.44 18.44 20.39 Tabel 12.  Distribusi Hujan Jam-Jaman Kala Ulang 20 Tahun t It (mm/jam) P (mm) ∆P ABM P 20th 1 164.17 164.17 164.17 42.67 47.19 2 103.42 206.85 42.67 164.17 181.55 3 78.93 236.78 29.93 29.93 33.10 4 65.15 260.61 23.83 23.83 26.35
Tabel 13.  Distribusi Hujan Jam-Jaman Kala Ulang 50 Tahun t It (mm/jam) P (mm) ∆P ABM P 50th 1 225.39 225.39 225.39 58.58 64.78 2 141.99 283.97 58.58 225.39 249.24 3 108.36 325.07 41.09 41.09 45.44 4 89.45 357.78 32.72 32.72 36.18
3.6 Hujan Efektif
Perhitungan  distribusi  hujan  efektif  untuk  kala ulang  ulang  5 –  50  tahun  dituangkan  pada Tabel 14-17.
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023
Tabel 14.  Distribusi Hujan Efektif Kala Ulang 5 Tahun
t P (mm) Kum P (mm) Kum Pe (mm) Pe 5th (mm) 1 27.61 27.61 5.77 5.77 2 106.22 133.83 93.02 87.24 3 19.37 153.19 111.24 18.22 4 15.42 168.61 125.90 14.66 ∑ 168.61 125.9
Tabel 15.  Distribusi Hujan Efektif Kala Ulang 10 Tahun
t P (mm) Kum P (mm) Kum Pe (mm) Pe 10th (mm) 1 36.52 36.52 10.91 10.91 2 140.49 177.01 133.93 123.02 3 25.62 202.63 158.59 24.66 4 20.39 223.02 178.36 19.77 ∑ 223.02 178.36 Tabel 16.  Distribusi Hujan Efektif Kala Ulang 20 Tahun t P (mm) Kum P (mm) Kum Pe (mm) Pe 20th (mm) 1 47.19 47.19 18.15 18.15 2 181.55 228.74 183.92 165.77 3 33.10 261.84 216.23 32.31 4 26.35 288.19 242.07 25.84 ∑ 288.19 242.07
Tabel 17.  Distribusi Hujan Efektif Kala Ulang 50 Tahun
t P (mm) Kum P (mm) Kum Pe (mm) Pe 50th (mm) 1 64.78 64.78 31.69 31.69 2 249.24 314.03 267.47 235.78 3 45.44 359.47 312.30 44.83 4 36.18 395.65 348.08 35.78 ∑ 395.65 348.08

## 3.7 Hidrograf Banjir
Hasil  perhitungan  hidrograf  banjir  dengan metode HSS  SCS dituangkan dalam Tabel 18 dan grafik pada Gambar 3.
Tabel 18.  Hidrograf Banjir SCS Kala Ulang 5 – 50 Tahun
t HSS Q 5th Q 10th Q 20th Q 50th 0 0.000 5.00 5.00 5.00 5.00
1 0.171 5.99 6.87 8.11 10.43 2 0.632 23.60 32.98 44.88 65.44 3 1.297 70.77 101.16 138.90 202.87 4 1.736 142.24 202.53 276.43 400.39 5 1.737 199.38 281.99 382.53 550.11 6 1.436 215.49 302.82 408.62 584.31 7 1.062 193.50 270.38 363.27 517.18 8 0.763 153.65 213.67 286.11 406.01 9 0.562 115.22 159.58 213.11 301.72 10 0.409 85.89 118.45 157.73 222.75 11 0.294 63.80 87.45 115.99 163.22 12 0.208 47.54 64.63 85.24 119.35 13 0.153 35.36 47.56 62.28 86.63 14 0.115 27.07 35.96 46.70 64.46 15 0.084 21.38 27.99 35.96 49.15 16 0.059 17.01 21.85 27.68 37.32 17 0.045 13.64 17.11 21.31 28.25 18 0.031 11.38 13.95 17.05 22.17 19 0.024 9.54 11.37 13.58 17.24 20 0.017 8.41 9.79 11.44 14.18
Gambar 3. Grafik Hidrograf Banjir SCS Kala Ulang 5 – 50 Tahun Hasil perhitungan hidrograf banjir
menggunakan  HSS  Nakayasu  dituangkan dalam tabel dan grafik berikut,
Tabel 19.  Hidrograf Banjir Nakayasu Kala Ulang 5 – 50 Tahun t HSS Q 5th Q 10th Q 20th Q 50th 0 0.000 5.00 5.00 5.00 5.00 1 1.997 16.53 26.79 41.24 68.29 2 3.537 199.62 289.23 400.20 587.89 3 1.835 360.53 509.34 689.10 986.53 4 1.109 265.19 369.51 495.14 702.74
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023
5 0.716 191.16 264.38 352.47 497.92 6 0.462 117.23 161.73 215.30 303.81 7 0.331 76.54 105.05 139.41 196.24 8 0.238 54.17 73.87 97.62 136.93 9 0.172 39.60 53.50 70.27 98.02 10 0.124 29.89 39.89 51.96 71.93 11 0.089 22.93 30.13 38.83 53.21 12 0.064 17.91 23.10 29.36 39.73 13 0.046 14.30 18.04 22.55 30.01 14 0.033 11.70 14.39 17.64 23.02 15 0.024 9.83 11.76 14.10 17.98 16 0.017 8.48 9.87 11.56 14.35 17 0.012 7.50 8.51 9.72 11.73 18 0.009 6.80 7.53 8.40 9.85 19 0.006 6.30 6.82 7.45 8.49 20 0.005 5.94 6.31 6.77 7.52 21 0.003 5.67 5.94 6.27 6.81 22 0.002 5.49 5.68 5.92 6.31 23 0.002 5.35 5.49 5.66 5.94 24 0.001 5.25 5.35 5.48 5.68
Gambar 4. Grafik Hidrograf Banjir Nakayasu Kala Ulang 5

## – 50 Tahun
Dari  hasil  di  atas,  didapat  perbedaan  waktu puncak  dan  debit  puncak  di  antara  kedua metode  HSS.  Pada  metode  HSS  SCS,  waktu puncak yang diperoleh adalah 4,46 jam.  Pada metode  HSS  Nakayasu,  waktu  puncak  yang diperoleh adalah 1,47 jam. Debit puncak banjir di  kala  ulang  5  tahun,  10  tahun,  20  tahun  dan 50  tahun  yang  didapat  dengan  metode  HSS Nakayasu  lebih  besar  daripada  debit  puncak yang didapat dengan metode HSS SCS. Debit puncak banjir di kala ulang 5 tahun, 10 tahun,
20 tahun dan 50 tahun yang dihasilkan metode HSS  SCS  adalah  215,49  m 3 /s,  302,82  m 3 /s, 408,62  m 3 /s  dan  584,31  m 3 /s.  Debit  puncak banjir di kala ulang 5 tahun, 10 tahun, 20 tahun dan  50  tahun  yang  dihasilkan  metode  HSS Nakayasu  adalah  360,53  m 3 /s,  509,34  m 3 /s, 689,10 m 3 /s dan 986,53 m 3 /s.
Mengingat  Kota  Batam  yang  memiliki  curah hujan  ekstrem  pada  musim  hujan  setiap tahunnya,  hasil  perhitungan  dengan  metode HSS  Nakayasu  dinilai  lebih  baik  dijadikan rekomendasi dalam perencanaan bangunan air di  DAS  Pesung.  Hal  ini  untuk  mengantisipasi kemungkinan peningkatan curah hujan di DAS Pesung di masa depan.

## 4.  Kesimpulan
Berdasarkan  analisis  tersebut,  dengan  tidak dilakukan kalibrasi terhadap debit terukur yaitu AWLR dan lainnya, debit banjir yang dihasilkan dengan metode HSS Nakayasu lebih baik untuk digunakan daripada debit banjir yang dihasilkan dengan  menggunakan  metode  HSS  SCS, mengingat  curah  hujan  ekstrem  pada  musim hujan di DAS Pesung, Batam.
Pada  metode  HSS  Nakayasu,  dengan  waktu puncak (Tp) 1,47 jam, debit banjir kala ulang 5 – 50 tahun yang dihasilkan mencapai 360,526 –  986,535  m 3 /s.  Sedangkan  dengan  metode HSS SCS ( Soil Conservation Service ), dengan waktu  puncak  (Tp)  4,46  jam,  debit  banjir  kala ulang  5 –  50  tahun  yang  dihasilkan  mencapai 215,488 – 584,308 m 3 /s.

## Daftar Rujukan
[1] Badan Pus at Statistik Kota Batam, “Hasil Sensus
Penduduk  2020,”  Badan  Pusat  Statistik  Kota Batam.
[2] A. J. Saputra and Josephine, “Implementasi Rain Garden Infiltration untuk Mencapai Pembangunan
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol. 20 No. 2 Edisi Oktober 2023

## Informasi Artikel
Berkelanjutan  dalam  Pengelolaan  Air  Hujan,”
Jurnal  Ilmiah  Rekayasa  Sipil ,  vol.  19,  no.  1,  pp. 11 –19, 2022, [Online]. Available: http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jirs/Terakredit asiSINTAPeringkat5 [3] D.  Libora  and  A.  J.  Saputra,  “Analysis  of  Water Resources, Public Health, and Economic Development  in  the  Sungai  Panas  Region  of Batam  City,” LEADER:  Civil  Engineering  and Architecture  Journal ,  vol.  1,  no.  3,  pp.  324 –330, 2023, doi: 10.37253/leader.v1i3.8303.
[4] L. de Jong, S. De Bruin, J. Knoop, and J. van Vliet, “Understanding  land-use  change  conflict:  a systematic  review  of  case  studies,” J  Land  Use Sci ,  vol.  16,  no.  3,  pp.  223 –239,  2021,  doi:
10.1080/1747423X.2021.1933226.
[5] A.  J.  Saputra,  “Kajian  Hidrologi  Dan  Hidraulika Banjir  Akibat  Siklon  Tropis  Badai  Cempaka  2017 Di  Das  Opak  Yogyakarta ,”  Universitas  Gadjah
Mada, Yogyakarta, 2019.
[6] F.  Fernando  and  A.  J.  Saputra,  “Analysis  of  the Effect  of  Shear  Walls  on  Building  Structural Deviations  in  High-rise  Buildings  Monde  City Tower  M2  Batam  City,” Journal  of  Civil Engineering and Planning , vol. 3, no. 2, pp. 146 – 160, Dec. 2022, doi: 10.37253/jcep.v3i2.7434.
[7] S.  Twisa,  S.  Kazumba,  M.  Kurian,  and  M.  F. Buchroithner,  “Evaluating  and  predicting  the effects of land use changes on hydrology in Wami river  basin,  Tanzania,” Hydrology ,  vol.  7,  no.  1, 2020, doi: 10.3390/Hydrology7010017.
[8] A.  J.  Saputra,  J.  Sujono,  and  R.  Jayadi,  “Kajian Hidrologi  Dan  Hidraulika  Banjir  Akibat  Siklon
Tropis  Badai  Cempaka  2017  Di  Das  Opak Yogyakarta ,” Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 2019.
[9] A.  J.  Saputra,  J.  Sujono, and  R.  Jayadi,  “Kajian Hidrologi Dan Analisa Kapasitas Tampang Sungai Opak  Yogyakarta ,”  in Seminar  Nasional  Teknik Sumber  Daya  Air ,  2019,  pp.  173 –185.  [Online].
Available: https://www.researchgate.net/publication/348390 321
[10] M. R. Fachri, “Evaluation Of Drainage Channel On Raja  Isa  Street,  Batam  Kota  District,  City  Of
Batam,  Kepulauan  Riau ,”  Universitas  Islam
Indonesia, Yogyakarta, 2020.
[11] A.  J.  Saputra  and  P.  Fu,  “Analisis  Penerapan
Sistem Rainwater Tank Di Perumahan Citra Indah Batam  Center ,” Jurnal  Inersia ,  vol.  13,  no.  1,  pp. 31 –40, 2021, doi: 10.33369/ijts.
[12] H. Kurniawan, N. K. Ardi, and C. Anwar, “Analisis Faktor  Penyebab  Genangan  Banjirpada  Badan Jal an  (Studi  Kasus :  Simpang  Raya  Indah,  Jalan Jendral  Sudirman,  Muka  Kuning,  Sei  Beduk Batam), ” Sigma Teknika , vol. 4, no. 1, pp. 70 –80, Jun. 2021.
[13] A.  A.  Sari,  R.  Pranoto,  and  V.  Suryan, “Perhitungan  Hidrograf  Banjir  dengan  Metode
Hidrograf Satuan Sintesis SCS (Soil Conservation Service)  di  Kota  Palembang,” Journal  of  Airport Engineering  Technology(JAET) ,  vol.  1,  no.  1,  pp.
1 –7, 2020, [Online]. Available: https://e-
journal.poltekbangplg.ac.id/index.php/jaet
[14] L.  Ling,  Z.  Yusop,  W.  S.  Yap,  W.  L.  Tan,  M.  F. Chow,  and  J.  L.  Ling,  “A  calibrated,  watershed- specific SCS-CN method: Application to
Wangjiaqiao watershed in the three Gorges Area, China,” Water  (Switzerland) ,  vol.  12,  no.  1,  Jan. 2020, doi: 10.3390/w12010060.
[15] Badan  Standarisasi  Nasional,  “SNI  2415:2016 : Tata  Cara  Perhitungan  Debit  Banjir  Rencana,” www.bsn.go.id.
[16] N.  F.  Margini,  D.  A.  D.  Nusantara,  and  M.  B. Ansori,  “Analisa  Hidrograf  Satuan  Sintetik Nakayasu  Dan  ITB  Pada  SubDAS  Konto,  Jawa Timur,” Jurnal  Teknik  Hidroteknik ,  vol.  2,  no.  1, 2017.
[17] K.  X.  Soulis,  “Soil  Conservation  Service  Curve Number  (SCS-CN)  Method  Current  Applications, Remaining Challenges, and Future Perspectives,”
MDPI
AG , vol. 13, no. 2, 2021, doi: 10.3390/w13020192.
[18] A.  Kahffi  and  S.  Lipu,  “Analisis  Hidrograf  DAS Poso  dengan  Metode  Hidrograf  Satuan  Sintetis Snyder  dan  Hidrograf  Satuan  Sintetis  Soil Co nversation  Service  (SCS),” Rekonstruksi Tadulako  Civil  Engineering  Journal  on  Research and  Development ,  vol.  2,  no.  2,  pp.  121 –128, 2021, [Online]. Available: https://new.jurnal.untad.ac.id/index.php/renstra [19] Badan Standarisasi Nasional, SNI 2415:2016 Tata Cara Perhitungan Debit Banjir Rencana . Jakarta,
2016. [Online]. Available: www.bsn.go.id
[20] D.  Kamila,  L.  M.  Limantara,  M.  Bisri,  and  W. Soetopo,  “The  Limiting  Physical  Parameter  of Nakayasu Synthetic Unit Hydrograph,”
International Journal of Innovative Technology and Exploring  Engineering  (IJITEE) ,  vol.  8,  no.  6C2, pp. 30 –33, Apr. 2019.
[21] T. A. Nigussie, E. B. Yeğen, and A. M.  Melesse, “Performance  evaluation  of  synthetic  unit hydrograph  methods  in  mediterranean  climate.  A case study at guvenc micro- watershed, Turkey,” in Springer  Geography ,  Springer,  2016,  pp.  293 – 315. doi: 10.1007/978-3-319-18787-7_15.
[22] Y.  Eka,  P.  Nggarang,  A.  H.  Pattiraja,  and  S.  B.
Henong, “Analisa Perbandingan Penentuan Debit Rencana  Menggunakan  Metode  Nakayasu  Dan Simulasi  Aplikasi  Hec-Hms  Di  Das  Lowo  Rea ,” Jurnal Teknik Sipil , vol. 1, no. 1, 2020.