## ANALISIS KOEFISIEN ALIRAN PERMUKAAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE BRANSBY-WILLIAMS DI SUB DAERAH ALIRAN SUNGAI BABURA PROVINSI SUMATERA UTARA
Anik Juli Dwi Astuti 1 , Eni Yuniastuti 1 , Dwi Wahyuni Nurwihastuti 1 , Retno Triastuti 2 1 Jurusan Pendidikan Geografi, Fakultas Ilmu Sosial, Universitas Negeri Medan 2 BPDASHL Wampu Sei Ular, Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan Email: anikjuli@unimed.ac.id

## Abstrak
Daerah  penelitian  adalah  sub  Daerah  Aliran  Sungai  Babura  yang  mempunyai  luas 4921,88 Ha. Tujuan dari penelitian ini adalah 1) menganalisis besarnya koefisien aliran permukaan menggunakan metode Bransby-William di Sub Daerah Aliran Sungai Babura, 2)  menganalisis  distribusi  nilai  koefisien aliran di Sub Daerah Sungai Babura. Teknik pengumpulan  data  pada  penelitian  ini  menggunakan  metode  survey  baik  survey instansional maupun lapangan. Survei instansional digunakan untuk memperoleh data curah  hujan  dan  penutup  lahan  sedangkan  survey  lapangan  digunakan  untuk mendapatkan  data  tekstur  tanah  dan  kemiringan  lereng.  Selanjutnya  hasil  dianalisis dengan menggunakan analsis deskriptif dan spasial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa koefisien aliran di Sub Daerah Aliran Sungai Babura berkisar 0,4 – 0,55 dengan rata-rata 0,475. Dengan mendasarkan pada nilai koefisien aliran tersebut dapat dikatakan bahwa sub DAS  Babura  masih  dalam  kondisi  baik.  Besarnya koefisien aliran di SubDAS Babura bervariasi dimana pada daerah hulu nilai koefisien aliran permukaan berkisar antara 0,4 – 0,45 sedangkan di daerah hilir sungai pada kisaran nilai 0,5 – 0,55.
Kata kunci : koefisien aliran, Bransby-William, sub Daerah Aliran Sungai, Babura

## Abstract
The research located in Babura watershed which has wide of 4921.88 Ha. The purposes of this research are 1) to analyze runoff coefficient using Bransby-Williams method, 2) to analyze the distribution of runoff coefficient in Babura river basin. In this research, data were collected using survey methods both the institutional and field surveys. Institutional surveys were used to obtain rainfall and land use data meanwhile field surveys were used to  gain  soil  texture  data  and  slope.  The  results  of  this  study  were  analyzed  using descriptive  and  spatial  analysis.  The  results  showed  that  the  runoff  coefficient  in the Babura watershed was from 0.4 to 0.55 with an average of 0.475. This means that the Babura watershed is still in good condition. Furthermore, runoff coefficient in upstream was 0.4 – 0.45 while in downstream the runoff coefficient was 0.5 – 0.55.
Key words: runoff coefficient, Bransby-Williams, Watershed, Babura

## PENDAHULUAN
Daerah  Aliran  Sungai  merupakan sebuah  ekosistem  yang  didalamnya terjadi interaksi antara komponen abiotik, biotic  dan  social.  Satu  komponen  akan mempengaruhi  komponen  yang  lain
sehingga  apabila  terjadi  kerusakan pada salah  satu  komponen  pada  ekosistem tersebut  maka  akan  menyebabkan terganggunya  komponen  lainnya.  Salah satu penyebab terjadinya kerusakan pada daerah  aliran  sungai  adalah  alih  fungsi
lahan.  Perubahan  penggunaan  lahan dapat  mempengaruhi  system  hidrologi dan berdampak besar pada sumber daya air (Wagner, P.D, Kumar, S, Schnieder, K, 2013). Alih fungsi lahan yang memberikan konsekuensi  pada  perubahan  penutup lahan  akan  menyebabkan  semakin tingginya limpasan permukaan. Limpasan permukaan yang tinggi merupakan salah satu  parameter  yang  mengindikasikan telah terjadinya kerusakan DAS.
Sub  Daerah  Aliran  Sungai  Babura merupakan  bagian  dari  Daerah  Aliran Sungai  Deli.  Secara  administrasi,  Sub Daerah Aliran Sungai Babura mencakup wilayah  Kabupaten  Deli  Serdang  dan Kota Medan dengan  luas wilayah 4921,88 Ha. Sungai  utama yang mengalir di Sub DAS  Babura adalah sungai Babura yang merupakan cabang dari sungai Deli.
Kondisi  hidrologi  sebagian  Kota Medan  sangat  dipengaruhi  oleh  sub Daerah  Aliran  Sungai  Babura  dimana sebagian wilayah Kota Medan termasuk dalam    system    DAS  tersebut. Sebagian dari  kota  Medan  termasuk  bagian  hilir dari  subDAS  Babura  yang  umumnya digunakan sebagai daerah pemanfaatan ( discharge area ) sehingga potensi sumber daya  airnya  sangat  tergantung  pada daerah  hulu  (Kecamatan  Sibolangit, Kabupaten  Deli  Serdang).  Daerah  hulu tersebutlah  yang  berfungsi  utama sebagai  daerah  tangkapan  air  ( recharge area ) sehingga kondisi fisik daerah  hulu sangat  berpengaruh terhadap limpahan air  yang  akan  diterima  di  daerah  hilir, yaitu Kota Medan.
Alih  fungsi  lahan  di  daerah tangkapan  air    (Sibolangit)  maupun daerah  pemanfaatan  (Kota  Medan) memicu terjadinya peningkatan limpasan permukaan.  Hal  ini  menyebabkan ketersediaan  air  pada  musim  kemarau menjadi  defisit  sedangkan  pada  musim penghujan,  ketersediaan  air  melimpah. Namun,  ketersediaan  air  pada  musim penghujan  tersebut  adalah  ketersediaan air  yang  tidak  bisa  dimanfaatkan  oleh manusia karena langsung didistribusikan
ke laut. Peningkatan limpasan permukaan di  musim  penghujan  akan  memicu terjadinya  banjir  di  hilir  Sungai  Babura. Seperti kejadian banjir yang terjadi pada hilir  sungai  Babura dari tahun ke tahun. Bulan  April  2011  ketinggian  banjir mencapai 2 meter dan merendam ratusan rumah. Tahun 2014, ketinggian banjir juga mencapai  2  meter  terjadi  di  sebagian daerah Medan Selayang. Analisis koefisien aliran menjadi sangat diperlukan  untuk  mengetahui  sebaran limpasan permukaan yang dapat memicu terjadinya banjir di bagian hilir sungai.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  sub Daerah  Aliran  Sungai  Babura  yang mencakup  dua  wilayah  administrasi, yaitu  Kabupaten  Deli  Serdang  dan Kota Medan.  Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian ini terdiri dari Peta Rupa Bumi Indonesia  skala  1  :  50.000,  Peta Kemiringan Lereng, Peta Tanah dan Peta Penggunaan Lahan sedangkan alat yang digunakan  adalah  GPS  dan  abney  level. Pengumpulan  data  dilakukan  dengan mengunakan  metode  survey  baik  survey instansional  maupun  survey  lapangan. Data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi curah hujan, kemiringan lereng, tekstur  tanah,  vegetasi  penutup  dan simpanan  permukaan.  Selanjutnya  data tersebut  diolah  dengan  menggunakan metode
Bransby-Williams untuk mendapatkan  besarnya  nilai  koefisien aliran.  Nilai  koefisien  aliran  yang didapatkan merupakan hasil penjumlahan harkat dari lima parameter (curah hujan, lereng,  kemampuan  infiltrasi,  vegetasi penutup dan simpanan permukaan).
Tabel  1.  Menunjukkan  estimasi koefisien  aliran  permukaan  dengan menggunakan  metode Bransby-Williams. Analisis  hasil  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  analisis  deskriptif dan  analisis  spasial.  Secara  singkat, tahapan  penelitian  yang  dilaksanakan pada  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Tabel 1. Estimasi Koefisien Aliran Permukaan dengan Metode Bransby-Williams Karakteristik
DAS yang dipertimbangka n Karakteristik yang menghasilkan aliran 100 (ekstrim) 75 (tinggi) 50 (normal) 25 (rendah) Relief Medan terjal kasar dengan lereng rata-rata umumnya diatas 20% (10) Perbukitan dengan lereng rata-rata antara 10 -20% (5) Bergelombang dengan lereng rata-rata antara 5- 10% (0) Lahan relatif datar dengan lereng 0-5% (0) Infiltrasi tanah Tidak ada penutup tanah efektif, Batuan padatan maupun batuan tipis (25) Infiltrasi air lambat, tanah solodic, jika rusak permukaannya (20) Tanah geluh, berstruktur lempung lempung = chernozem (10) Pasir dalam atau tanah teragregasi baik = krasbozem (5) Penutup lahan Tidak ada tanaman penutup (tanaman keras) yang efektif (25) Sheet erosion kurang dari 10% dibawah padang rumput, sedikit tanaman pertanian (20) 50% tertutup baik, tanaman pertanian berkayu tidak lebih 50% (10) 90% DAS tertutup baik oleh rumput, hutan kering (5) Simpanan permukaan Beberapa depresi permukaan, alur sungai terjal, overland flow tipis dapat diabaikan (10) Sistem drainase baik (5) Depresi permukaan overlandflow berarti, terdapat beberapa telaga dan rawa, alur- alur sungai (5) Drainase jelek, meander, Dd besar dan 90% konservasi tanah (0) Intensitas Hujan 3 – 4 inci/jam (30) 2 – 3 inci/jam (25) 1 – 2 inci/jam (15) 1 inci/jam (15) Sumber : Meyerink, 1970 HASIL DAN PEMBAHASAN A. Koefisien Aliran Koefisien aliran ditentukan dengan menggunakan beberapa parameter fisik dari wilayah daerah aliran sungai.  Parameter  yang  digunakan  oleh Bransby-William untuk penentuan koefisien  aliran  terdiri  dari  kemiringan lereng,  morfometri  DAS  (simpanan permukaan),  infiltrasi,  vegetasi  penutup dan intensitas hujan.

## 1. Kemiringan Lereng
Kemiringan  lereng  berpengaruh terhadap  aliran  yang  terjadi  di  suatu wilayah. semakin besar kemiringan lereng maka akan menyebabkan aliran semakin besar.    Hal  ini  disebabkan  oleh kemiringan  lereng  yang  besar  akan memberikan  kesempatan  air  hujan meresap  ke  dalam  tanah dengan jumlah yang  relative  kecil.  Kemiringan lereng di Sub  DAS  Babura  cukup  bervariasi  jika
dilihat  dari  hulu  sampai  hilir  sungai. Kemiringan  lereng  di  Sub  DAS  Babura
dapat dilihat seperti pada Tabel 2.
Gambar 1. Tahapan Penelitian Tabel 2. Kemiringan Lereng di Sub DAS Babura No Kemiringan Lereng Morfologi Luas (Ha) Persen Luas (%) 1 0-2% Dataran 3.455,82 70,21 2 3-7% Berombak 977,06 19,85 3 8-13% Bergelombang 489,00 9,94 Luas Total 4921,88 100,00 Sumber : Analisis Peta Lereng, 2015 2. Simpanan Permukaan Simpanan permukaan diperhitungkan  dengan  menentukan kerapatan alur. Semakin besar kerapatan alur  maka  simpanan  permukaan  akan semakin  kecil.  Kerapatan  alur  sungai menyatakan  panjang  alur  sungai  pada setiap  satuan    luas  DAS  atau  sub  DAS,
yaitu  mil  panjang  sungai  per  mil 2 luas areal. Panjang Sungai Babura adalah 45,31 mil  dengan  luas  19  mil 2 .  Berdasarkan panjang dan luas tersebut maka diperoleh kerapatan  alur  di  sub  Daerah  Aliran Sungai  Babura  adalah  2,38  mil/mil 2 (system saluran baik).
Data Curah Hujan
Peta Rupa Bumi Skala  1:50.000
Peta Penggunaan Lahan Peta T anah Sub DAS Babura Peta Lereng Sub DAS Babura Interpretasi Interpretasi s Interpretasi dan Uji lapangan Interpretasi dan uji lapangan Analisis
Intensitas curah hujan Peta Kemiringan lereng T ekstur tanah Jaringan sungai Penutup lahan T ingkat Infiltrasi Peta Simpanan Permukaan Metode Bransby-Williams Koefisien Aliran Permukaan

## 3. Infiltrasi
Infiltrasi  diperkirakan  dengan analisis tekstur tanah  pada beberapa jenis tanah  yang  ada  di  Sub  DAS  Babura. Semakin kasar tekstur tanah yang ada di suatu  daerah  maka  infiltrasi    akan
semakin cepat dan semakin halus tekstur tanah  maka  infiltrasi  akan  semakin lambat. Tekstur tanah di Sub DAS Babura dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Jenis Tanah dan Tekstur Tanah di Sub DAS Babura Jenis Tanah Tekstur Tanah Infiltrasi Tropaquepts Dystropepts Geluh berlempung Geluh berdebu Normal Eutrandepts Geluh berpasir Normal Dystropepts Kandiudults Tropaquepts Lempung berpasir Normal Dystropepts Lempung berdebu Lempung berpasir Normal Sumber : Analisis Peta Tanah dan Survei Lapangan, 2015 4. Vegetasi Penutup Vegetasi penutup dapat ditentukan dengan melihat jenis penggunaan  lahan    yang  terdapat  pada satu daerah. Bentuk penggunaan lahan di Sub  DAS  Babura  bervariasi  dari hulu ke hilir. Di daerah hulu sungai Babura, lahan umumnya  digunakan  untuk  pertanian lahan  kering  yang  bercampur  dengan semak dan tegalan. Tegalan dan pertanian lahan  kering    dimanfaatkan  untuk menanam  kelapa  sawit.  Selain  itu, pertanian  lahan kering yang diusahakan oleh  penduduk  juga  ditanami  dengan tanaman  semusim  seperti  tanaman
jagung. Sedangkan di daerah  hilir sungai Babura lebih banyak dimanfaatkan untuk permukiman  dan  instalasi  prasarana. Perkembangan  dan  perluasan  kota Medan yang cukup pesat mempengaruhi perkembangan  permukiman di Sub DAS Babura. Hal ini sangat mempengaruhi alih fungsi  lahan  yang  terjadi  di  Sub  DAS tersebut.    Alih  fungsi    lahan  menjadi permukiman cenderung akan menyebabkan  peningkatan  koefisien aliran. Luas penggunaan lahan yang ada di  Sub  DAS  Babura seperti terlihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Luas Penggunaan Lahan di Sub DAS Babura No Penggunaan Lahan Luas (Ha) Persen Luas (%) 1 Permukiman 1316,82 26,75 2 Kebun campuran 1211,66 24,62 3 Pertanian Lahan Kering Bercampur Semak 2030,74 41,26 4 Tanah Terbuka/Instalasi Prasarana 186,46 3,79 5 Tegalan 176,20 3,58
Luas Total 4921,88 100,00 Sumber : Analisis Peta Penggunaan Lahan, 2015

## 5. Intensitas Hujan
Intensitas  curah  hujan  merupakan salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi besarnya  aliran  di  suatu  wilayah.
Intensitas curah hujan menyatakan tebal hujan  dibandingkan  dengan  lamanya
hujan  yang  terjadi  disuatu  tempat. Intensitas  curah  hujan  pada  beberapa stasiun  hujan  di  Sub  DAS Babura dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Intensitas Hujan di Tiga Stasiun di Sub DAS Babura Nama Stasiun Intensitas Hujan (mm/jam) Pancur Batu 1,19 Sampali 1,01 Helvetia 1,12 Sumber : Analisis Data Curah Hujan, 2015
Berdasarkan  ke  lima  parameter diatas yang terdiri dari kemiringan lereng, infiltrasi, simpanan permukaan, penutup lahan  dan  intensitas  curah  hujan  maka dapat  diperhitungkan  nilai  koefisien aliran  di  Sub  DAS  Babura.  Rata-rata koefisien  aliran  Sub  DAS  Babura adalah 47,5%. Hal ini dapat dikatakan bahwa 47,5 persen curah hujan yang jatuh di Sub DAS Babura  akan  menjadi  aliran  permukaan dan  sekitar  52,5  persen  yang  akan terinfiltrasi ke dalam tanah.

## B. Distribusi Koefisien Aliran
Nilai koefisien aliran di sub Daerah Aliran Sungai Babura bervariasi. Koefisien aliran  40  –  45%  terdapat pada hulu Sub DAS Babura sedangkan koefisien aliran 50 –  55%  terdapat  pada  hilir  Sub  DAS Babura.  Perbedaan  besarnya  koefisien aliran  permukaan  di  Sub  DAS  Babura disebabkan  oleh  adanya  parameter lingkungan  fisik  yang  berbeda  pada  sub DAS  tersebut.  Koefisien  aliran  terbesar (0,55 atau 55 persen) terjadi pada daerah dengan  penggunaan  lahan  bandara (instalasi prasarana) di Kecamatan Medan Polonia. Hal  ini  mengingat  semua  bagian dari  lahan  tertutup  oleh  bangunan sehingga  separuh  dari  air  hujan  yang
jatuh  akan  menjadi  aliran  permukaan. Koefisien aliran paling rendah (0,4 atau 40 persen) terdapat pada penggunaan lahan pertanian lahan kering bercampur semak pada kemiringan lereng 0 – 13 %. Sebaran koefisien  aliran  permukaan  di  Sub  DAS Babura dapat dilihat pada Gambar 2.

## KESIMPULAN
1. Nilai  koefisien  aliran  di  Sub  DAS Babura  adalah  47,5  %.  Hal  ini  berarti bahwa air hujan yang jatuh di Sub DAS Babura  47,5  persennya  akan  menjadi aliran  permukaan  sedangkan  52,5 persen akan terinfiltrasi ke dalam tanah.
2. Koefisien  aliran  di  hilir  daerah  aliran sungai lebih besar dibandingkan dengan koefisien  aliran  di daerah hulu. Hal ini dipengaruhi  oleh  kondisi  penggunaan lahan  yang  ada  di  Sub  DAS  Babura dimana  pada  bagian  hilir  DAS, penggunaan lahan yang banyak ditemui adalah  permukiman  dan  instalasi prasarana.  Permukiman  dan  instalasi prasarana cenderung mempunyai vegetasi yang terbatas sehingga menyebabkan aliran permukaan menjadi lebih tinggi.
Gambar 2. Peta Sebaran Koefisien Aliran di Sub Daerah Aliran Sungai Babura

## DAFTAR PUSTAKA
Arsyad, S, 1989, Konservasi Tanah dan Air , Penerbit IPB, Bogor
Asdak, C, 1995, Hidrologi dan Pengelolaan Daerah  Aliran  Sungai ,  Gadjah  Mada
University Press, Yogyakarta Astuti dan Berutu, 2011, Studi Mengenai
Koefisien  Aliran  sebagai  Indikator Kerusakan  Lingkungan  di  Daerah Aliran Sungai Deli, Laporan Penelitian , Universitas Negeri Medan

## Astuti,  dkk,  2012,  Analisis  Tingkat
Kerentanan Banjir Dengan Pendekatan Geoekosistem di SubDAS Babura Provinsi Sumatera Utara Gunawan,  T,  1991,  Penerapan  Teknik Penginderaan  Jauh  Untuk  Menduga Debit Puncak Menggunakan Karakteristik  Lingkungan Fisik DAS, Disertasi ,  Fakultas  Pasca  Sarjana, Institut Pertanian Bogor Marwah,  2001,  Daerah  Aliran  Sungai Sebagai  Satuan  Unit  Perencanaan Pembangunan Pertanian Lahan Kering Berkelanjutan, Program Pasca Sarjana, IPB Meyerink, A.M.J, 1970, Photo-Interpretation in  Hidrology,  A  Geomorphological Approach ,  International  Institute  for Aerial  Survey  and  Earth  Sciences (ITC),  3  Kanaalweg,  Delf,  The
Netherlands Raharjo,  2009,  Perubahan  Penggunaan Lahan  DAS  Kreo  Terhadap  Debit Puncak dengan Aplikasi Penginderaan Jauh, Jurnal Seyhan,  E,  1990, Dasar-Dasar  Hidrologi , Gadjah  Mada  University  Press, Yogyakarta
Sosrodarsono,  Suyono,  1977, Hidrologi Untuk  Pengairan ,  Penerbit  Pradyna Paramita, Jakarta
Wagner, P.D, Kumar, S, Schnieder, K. (2013). An Assesment of Land Use
Change Impact On the Water Resources of the Mula and Mutha
Rivers Catchment Upstream of Pune India. hydrology and Earth System Sciences , 14.