Analisis  Permodelan  Sub  Das  Pada  Daerah  Aliran  Sungai  Krueng  Pase Kabupaten Aceh Utara
Rahmawati a,* , Eldina Fatimah b, Masimin Masimin c a Mahasiswi Magister Teknik Sipil Pascasarjana, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh
b,c Dosen Fakultas Teknik dan Pascasarjana, Universitas Syiah kuala, Banda Aceh *Corresponding author, email address: watibensu81@gmail.com
ARTICLE  INFO

## ABSTRACT
Article History:
Watershed management can be started by evaluation how the response of watershed  hydraulic  toward  rainfall  and  become  run  off  that  will  flow downstream. Transformation of rain into flow is a method used to find out effect  of  land  use  change  and  its  parameter  toward  flow  hydrograph. Watershed Kr. Pase is one of  most rapid reduction of forest area. Land use change occurred in this watershed affecting discharge amount of run off which required further calculation. This calculation using the rational method by calculating rainfall intensity parameter (I),watershed area (A), and  flow  coefficient  (C)  in  watershed.  Data  of  land  use  provide  in  this study are  on year 2007, 2013, and 2017 which will examine watershed Kr. Pase into subwatershed model, whereas from map analysis obtained three  subwatersheds.  After  some  calculation  off  run  off  discharge  at watershed  Kr.  Pase,  than  it  is  use  sub-watershed  with  longest concertration time (t c ).
Recieved 25 June 2018 Recieved in revised form 20 August 2018 Accepted 27 August 2018

## Keywords:
Characteristics of watershed Land use change Flow hydrograph
© 2019 Magister Teknik Sipil Unsyiah. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Secara  alamiah  sebagian air  hujan  yang  jatuh  ke  permukaan  tanah akan meresap ke dalam tanah dan  selebihnya  akan  mengalir  menjadi  limpasan  permukaan.  Karakteristik  daerah  yang  berpengaruh terhadap curah hujan antara lain adalah topografi, kemiringan, dan penggunaan lahan atau penutup lahan. Hal ini berarti bahwa karakteristik lingkungan fisik mempunyai pengaruh terhadap respon hidrologi. DAS Krueng  Pase  merupakan  bagian  dari  WS  Pase  Peusangan  dengan  luas  452,33  Km 2 .  DAS  Krueng  Pase merupakan  salah  satu  DAS  yang    paling  cepat  terjadinya  pengurangan  luas  hutan  di  Aceh  yang  telah mengalami  kerusakan.  Permasalahan  yang  akan  dievaluasi  dalam  penelitian  ini  adalah  menganalisis permodelan Sub DAS berdasarkan peta tata guna lahan DAS Krueng Pase yang dibagi menjadi 3 bagian sub DAS yaitu sub DAS I, sub DAS II dan Sub DAS III, tujuan akhir dari penelitian ini untuk mendapatkan waktu konsentrasi terlama dari masing-masing sub DAS,  nilai ini diperoleh untuk melihat titik air terakhir yang sampai ke outlet, yang kemudian  akan menjadi rekomendasi untuk proses Manajemen Sumber Daya Air pada DAS Krueng Pase.

## 2. KAJIAN PUSTAKA Model Menyatu (Lumped Model)
Model ini menggunakan masukan berupa nilai rerata karakteristik hidrologi dan meteorologi DAS tersebut. Model mengomsumsi tidak ada variasi di dalam DAS atau variabilitas di dalam DAS dianggap relatif seragam (Indarto, 2012 : 129). Cara lain untuk merepresentasikan sistem parameter Lumped seperti pada Gambar 1 dimana masing-masing unit tangkapan dianggap terdiri dari beberapa sub unit tangkapan, masing-masing memiliki karakteristik seragam dengan sub unit, tetapi tidak harus sama dengan sub unit yang  berdekatan.  Dengan  pendekatan  ini,  dimungkinkan  untuk  memperhitungkan  transfer  aliran permukaan dari satu zona secara langsung maupun aliran ke saluran atau menuju ke zona yang memiliki

## Jurnal Arsip Rekayasa Sipil dan Perencanaan (JARSP) Journal of Archive in Civil Engineering and Planning
E-ISSN: 2615-1340; P-ISSN: 2620-7567
Journal homepage: http://www.jurnal.unsyiah.ac.id/JARSP/index
slope lebih rendah. Dengan demikian, fleksibilitas didapat pada perhitungan untuk areal yang bervariasi pada proses dan karakteristik tangkapan. (George F., 1975;71). Dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1 Model Lumped
Sumber    :   George, F (1975)

## Karakteristik DAS
Menurut  Triatmodjo,  B  (2008:7)  Daerah  Aliran  Sungai  (DAS)  adalah  daerah  yang  dibatasi  oleh punggung – punggung gunung dimana air hujan yang jatuh di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai utama  pada  satu  titik/stasiun  yang  ditinjau.  DAS  ditentukan  dengan  menggunakan  peta  topografi  yang dilengkapi dengan garis-garis kontur.

## Panjang Sungai
Panjang sungai diukur pada peta. Panjang sungai adalah panjang yang diukur sepanjang sungai, dari stasiun yang ditinjau atau muara sungai sampai ujung hulunya. Sungai utama adalah sungai terbesar pada daerah tangkapan dan yang membawa aliran menuju muara sungai (Triatmodjo, B, 2008 :8).

## Kemiringan atau Gradien Sungai
Menurut  Purwanto  T.H.,  (2013  :  3),  kemiringan  atau  gradien  sungai  merupakan  perbedaan  beda tinggi antar hulu dengan hilir terhadap panjang sungai induk. Kemiringan alur sungai merupakan parameter dimensional yang menggambarkan besarnya penurunan rerata setiap satuan jarak horizontal tertentu pada saluran sungai utama, rumusnya adalah :
( ) Lb h h Su 75 , 0 10 85 − =
Keterangan :
S u : Kemiringan alur sungai utama; h 10 : ketinggian titik yang terletak pada jarak 0,10 L dari hulu (m); h 85 : ketinggian titik yang terletak pada jarak 0,85 L dari hulu (m); L : panjang alur sungai utama (m)

## Perubahan Tata Guna Lahan
Perubahan tata guna lahan yaitu berubahnya fungsi tutupan lahan dari hijau menjadi permukiman dan  lain-lain akan mengakibatkan  terjadinya  perubahan  perimbangan  air  atau siklus  hidrologi  setempat, artinya  semakin  meningkat  luasan tutupan  lahan  oleh  lapisan  kedap air  akan menyebabkan  peningkatan volume  aliran  permukaan (surface  run  off) dan  mengurangi  jumlah  resapan  ke  dalam  tanah (infiltrasi). Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan dinyatakan dalam koefisien aliran permukaan ( C ), yaitu bilangan  yang menunjukkan  perbandingan antara  besarnya aliran  permukaan dan  besarnya curah  hujan. Angka koefisien aliran permukaan ini merupakan salah satu indikator untuk menentukan kondisi fisik suatu DAS. Nilai C berkisar antara 0 sampai 1. Nilai C = 0 menunjukkan bahwa semua air hujan terinsepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah, sebaliknya untuk nilai C = 1 menunjukkan bahwa semua air hujan mengalir sebagai aliran permukaan. Pada DAS yang masih baik, harga C mendekati 0 dan semakin rusak satu DAS, maka harga C makin mendekati 1 (Suripin, 2003 : 77).
Tabel 1 . Koefesien Aliran (C) Jenis tutupan lahan Koefisien aliran (C) 1 2 Hutan lahan kering sekunder 0,03 Belukar 0,07 Hutan primer 0,02 Hutan tanaman industry 0,05 Hutan rawa sekunder 0,15 Perkebunan 0,4 Pertanian lahan kering 0,1 Pertanian lahan kering campur semak 0,1 Pemukiman 0,6 Sawah 0,15 Tambak 0,05 Terbuka 0,2 Perairan 0,05
Sumber : Kodoatie  (2005)
Koefisien C untuk suatu wilayah permukiman (blok, kelompok) dimana jenis permukaannya lebih dari satu macam, diambil harga rata-ratanya dengan rumus :
𝐶 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = ∑ 𝐶 𝑖 .𝐴 𝑖 ∑ 𝐴 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (1)
Keterangan  :
𝐶 𝑖 = koefisien pengaliran; 𝐴 𝑖 = luas bagian daerah (km 2 ); 𝐴 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = jumlah luas keseluruhan (km 2 )

## Curah Hujan Spasial
Data hujan spasial digunakan untuk mengantisipasi adanya kecendrungan hujan yang tidak merata dan kemungkinan hujan maksimum tidak tercatat pada stasiun pencatat hujan.
Waktu Konsentrasi (t c )
Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh partikel air untuk mengalir dari titik terjauh didalam daerah tangkapan sampai titik yang ditinjau. Gambar konsentrasi aliran dari DAS ke titik control, dengan rumus berikut :
𝑡 𝑐 =   0,0195 . (𝐿 0 /𝑆 0 0,5 ) 0,77 (2)
Dimana : t c =  waktu konsentrasi (jam); L 0 =  panjang dari titik jatuh air terjauh hingga ke hilir (m);
S 0 =  kemiringan sungai rata-rata .

## Intensitas Hujan
Intensitas hujan diturunkan dari data curah hujan harian menggunakan Metode Mononobe sebagai berikut (Sosrodarsono, S., dan K. Takeda, 1997). Dengan rumus berikut :
𝐼  = 𝑅 24 24 [ 24 𝑡 𝑐 ] 2/3 (3)
Keterangan : I = Intensitas hujan maksimum selama waktu yang sama dengan lama waktu konsentrasi (mm/jam); R 24 = curah hujan harian (mm); t c = waktu konsentrasi Aliran (jam).

## Teori Permodelan Sub DAS
Sub DAS adalah bagian dari DAS yang menerima air hujan dan mengalirkannya melalui anak sungai ke sungai utama. Setiap DAS terbagi habis ke dalam Sub DAS-Sub DAS. Sub DAS suatu wilayah kesatuan ekosistem yang terbentuk secara alamiah, air hujan meresap atau mengalir melalui cabang aliran sungai yang membentuk bagian wilayah DAS, Sub-sub DAS suatu wilayah kesatuan ekosistem yang terbentuk secara alamiah, dimana air hujan meresap atau mengalir melalui ranting aliran sungai yang membentuk bagian dari Sub DAS. Pembagian Daerah Aliran Sungai berdasarkan fungsi Hulu, Tengah dan Hilir yaitu : Bagian hulu didasarkan pada fungsi konservasi yang dikelola untuk mempertahankan kondisi lingkungan DAS agar tidak terdegradasi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kondisi tutupan vegetasi lahan DAS, kualitas air, kemampuan menyimpan air (debit), dan curah hujan. Bagian tengah didasarkan pada fungsi pemanfaatan  air  sungai  yang  dikelola  untuk  dapat  memberikan  manfaat  bagi  kepentingan  sosial  dan ekonomi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kuantitas air, kualitas air, kemampuan menyalurkan air, dan ketinggian muka air tanah, serta terkait pada prasarana pengairan seperti pengelolaan sungai, waduk, dan  danau. Bagian  hilir didasarkan  pada  fungsi  pemanfaatan  air  sungai  yang  dikelola  untuk  dapat memberikan  manfaat  bagi  kepentingan  sosial  dan  ekonomi,  yang  diindikasikan  melalui  kuantitas  dan kualitas air, kemampuan menyalurkan air, ketinggian curah hujan, dan terkait untuk kebutuhan pertanian, air bersih, serta pengelolaan air limbah.
Gambar 2 . Peta Pembagian Sub DAS

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Tahapan penelitian dilakukan secara bertahap, mulai dari pengumpulan data sekunder seperti peta DAS Kr. Pase, peta kemiringan lereng, dan peta tata guna lahan, kemudian mulai menganalisis data. Bagan alir dari penelitian ini sebagai berikut :

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penggambaran luas DAS melalui peta dapat diambil kesimpulan bahwa luasan DAS Kr. Pase dari hulu sampai titik observasi adalah sebesar 302,19 km 2 adalah tergolong dalam DAS dengan ukuran sangat  kecil  (kurang  dari  10.000  km 2 ).  Panjang  sungai  utama  hasil  pengukuran  melalui  peta  sebesar 58.347,80 m.

## Curah Hujan Areal
Untuk curah hujan areal didapat dari nilai curah hujan rata-rata maksimum dalam DAS Kr. Pase, maka diperoleh nilai R 24 sebesar 86.54 mm. Data hujan harian maksimum dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 . Curah Hujan Harian Maksimum Tahun Curah Hujan Harian Maksimum (Rmaks) R Maks (mm) R Maks (mm) R Maks (mm) Sta. Malikussaleh Sta. Meurah Mulia Sta. Peugasing 2007 76 63 100 2008 86 82 72 2009 107 92 120 2010 109 85 102 2011 91 74 107 2012 84 101 110 2013 63 86 139 2014 133 77 84 2015 182 88 96 2016 113 109 76

## Analisa  Koefesien Pengaliran (C)
Koefisien pengaliran yang digunakan dalam perhitungan debit limpasan adalah koefisien rata-rata dari koefisien masing-masing jenis tutupan lahan pada DAS, dihitung pada masing-masing sub DAS sesuai data yang telah diperoleh yaitu tahun 2007, tahun 2013 dan tahun 2017.
Tabel 3 . Koefesien Aliran Tata Guna Lahan Tahun 2007, Tahun 2013, Tahun 2017
Jenis Pengunaan Lahan Koef . Alira n (C) Luas Sub DAS (Km2) Sub DAS I Sub DAS II Sub DAS III 2007 2013 2017 2007 2013 2017 2007 2013 2017 Hutan  Lahan  Kering Sekunder 0,03 98,1 4 104, 85 - 20,3 2 20,5 7 - - 3,58 - Pertanian  Lahan  Kering Campur Semak 0,10 10,7 6 1,78 - 66,9 2 24,8 6 - 54,9 8 29,1 3 - Perkebunan 0,40 18,8 6 23,6 7 26.1 6 26,2 5 61,5 2 85,1 3 3,42 25,4 1 58,1 5 Permukiman 0,60 - - - - 1,77 0,25 - - - Sawah 0,15 - - - - 4,77 1,02 - 0,28 - Tanah Terbuka 0,20 2,54 - - - - - - - 0,25 Hutan Primer 0,02 - - 7.83 - - - - - - Hutan Tanaman Industri 0,05 - - 96.3 1 - - 27,0 9 - - - Total Luas (A) 130, 3 130, 3 130, 3 113, 49 113, 49 113, 49 58,4 58,4 58,4 Koefesien  Aliran  Rata2 (C) 0,09 0,10 0,12 0,16 0,26 0,31 0,12 0,23 0,40
Hasil : Analisa data

## Waktu Konsentrasi
Untuk  menghitung  waktu  konsentrasi  (t c )  menggunakan  rumus Kirpich dengan  parameter  yang dibutuhkan adalah panjang sungai (L) dan kemiringan sungai (S) pada hitungan ini hanya memilih waktu konsentrasi (t c ) yang terlama untuk selanjutnya dijadikan langkah perhitungan.

## Analisa Permodelan Sub DAS
Pada  permodelan sub DAS ini dianalisa berdasarkan peta tata guna lahan, DAS Kr. Pase dari tahun 2007, tahun 2013 dan tahun 2017. DAS Kr. Pase dibagi menjadi 3 bagian sub DAS, yakni sub DAS I, sub DAS II dan sub DAS III. Masing – masing sub DAS diestimasi karakteristiknya mulai dari Luas DAS (A), panjang sungai (L), kemiringan lereng (S), dan waktu konsentrasi (t c ).
Tabel 4 . Resume hasil perhitungan metode sub DAS Sub DAS Panjang Sungai (L0) (m) Panjang Sungai (L1) (m) Slope (S0) Tc Tc terlama Luas DAS (A) R24 I (mm/ jam) DAS I 1 9.450,03 24.582,80  0,14921 5,26 5,39 130,30 86,54 9,76 2 11.693,82 24.582,80  0,14965 5,39 DAS II 1 8.354,16 16.972,00  0,04309 6,29 6,29 113,49 86,54 8,80 2 11.693,82 6,970,00  0,02687 4,13 DAS III 1 9.395,47 16.793,00  0,00851 12,53 14,51 58,40 86,54 5,04 2 17.503,97 16.793,00  0,00600 14,51
Hasil : Analisa data
Berdasarkan  hasil  perhitungan  Tabel  5  dipilih  waktu  konsentrasi  (t c )  yang  terlama  dari  masing- masing sub DAS, nilai ini dipilih  untuk melihat titik air terakhir yang sampai di outlet, pada sub DAS I nilai waktu konsentrasi (t c ) adalah sebesar 5.39 jam, pada sub DAS II nilai waktu konsentrasi (t c ) adalah sebesar 6.29 jam dan pada sub DAS III nilai waktu konsentrasi (t c ) adalah sebesar 14.51 jam.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Pada  permodelan sub DAS ini dianalisa berdasarkan peta tata guna lahan DAS Kr. Pase kemudian dibagi menjadi 3 bagian sub DAS, yakni sub DAS I, sub DAS II dan sub DAS III.
2. Dari hasil perhitungan waktu konsentrasi (t c ) diambil nilai t c yang terlama untuk dijadikan langkah perhitungan, nilai ini dipilih untuk melihat titik air terakhir yang sampai di outlet, nilai t c pada sub DAS I sebesar 5,39 jam, sub DAS II sebesar 6,29 jam dan sub DAS III sebesar 14,31 jam.

## Saran
1. Perlunya dilakukan observasi lebih mendalam lagi pada DAS Krueng Pase, untuk mendapatkan hasil yang lebih baik lagi.

## Daftar Pustaka
George,  F,  1975; Computer  Simulation  Techniques  in  Hidrology, Departemen  of  Civil  Engineering University of Strathclyde. Page 71.
Indarto, 2012, Hidrologi, Dasar Teori dan Contoh Aplikasi Model Hidrologi, cetakan kedua, Bumi Aksara, Jakarta.
Purwanto, T. H., 2013, Ekstraksi Morfometri Daerah Aliran Sungai dari Data Digital Surface Model (Studi Kasus DAS Opak) , Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Suripin, 2003, Sistem Drainase Perkotaan yang berkelanjutan , Penerbit ANDI, Yogyakarta. Triatmodjo, B., 2008, Hidrologi Terapan , Beta Offset, Yogyakarta.