PADURAKSA: Jurnal Teknik Sipil Universitas Warmadewa
Desember 2022, Volume 11: Nomor 2
DOI 10.22225/pd.11.2.5013.157-165 Available Online at https://www.ejournal.warmadewa.ac.id/index.php/paduraksa

## UNJUK KERJA HIDROGRAF SATUAN SINTETIK NAKAYASU, ITB 2 DAN LIMANTARA UNTUK DAERAH ALIRAN SUNGAI BERBENTUK MEMANJANG
Humairo Saidah 1,* , Agustono Setiawan 1 , Lilik Hanifah 1 , Agus Suroso 1 , Anid Supriyadi 1
1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Mataram, Mataram, Nusa Tenggara Barat, Indonesia *Corresponding authors: h.saidah@unram.ac.id
Submitted: 3 May 2022, Revised: 1 July 2022, Accepted: 26 July 2022
ABSTRACT: Estimated flood discharge value for water structure design, ideally determined based on the frequency analysis of measured  discharge  data.  However,  the measured  discharge  data  is often  not  recorded  or  if the  length  is limited.  So, it  needs  the technique in getting the design flood value from rain data through the Synthetic Unit Hydrograph (SUH) method. This study examined the suitability of the three (3) SUH methods (Nakayasu, Limantara and ITB2) in generating the design flood discharge and compared it with the Observed Unit Hydrograph (OUH) of the elongated shape watersheds, namely Sidutan and Reak. The main values that are compared are peak discharge, peak time, and base time of HSS to the HSO value. The results obtained from the Sidutan watershed and the Reak watershed are both elongated shape watershed, have almost the same length as the main river, but the area of the Sidutan watershed  is  greater  than  Reak  watershed.  The  average  OUH  of  both  watersheds  indicated  that  both  Qp  and  Tb  of  the  Sidutan watershed are greater than Reak, but the time peak hydrograph (Tp) was reached at almost the same time. The SUH method that produced unit hydrographs closest to OUH is Nakayasu, then ITB2 and Limantara, respectively.
KEYWORDS : design flood; SUH ITB2; SUH Limantara; SUH Nakayasu; unit hydrograph.
ABSTRAK: Estimasi nilai debit banjir rencana untuk perencanaan bangunan air, idealnya ditentukan berdasarkan analisis frekuensi menggunakan data debit terukur. Namun keberadaan data debit terukur seringkali tidak tersedia atau kalaupun ada terbatas. Sehingga diperlukan  teknik  untuk  mendapatkan  nilai  banjir  rancangan  dari  data  hujan  melalui  metode  Hidrograf  Satuan  Sintetik  (HSS). Penelitian ini menguji kesesuaian tiga metode HSS (Nakayasu, Limantara dan ITB2) dalam menghasilkan debit banjir rancangan dan membandingkannya dengan debit rancangan dari debit terukur pada DAS yang berbentuk memanjang, yaitu DAS Sidutan dan DAS Reak. Nilai  utama yang dibandingkan yaitu debit puncak, waktu  mencapai puncak, dan  waktu dasar dari HSS terhadap  nilai dari HSO. Hasil yang diperoleh bahwa DAS Sidutan dan DAS Reak sama-sama berbentuk memanjang, memiliki panjang sungai utama yang  hampir  sama  namun  luas  DAS  Sidutan  lebih  besar  dari  DAS  Reak.  Hasil  penurunan  HSO  rerata  kedua  DAS  menunjukkan bahwa Qp dan Tb DAS Sidutan lebih besar dari DAS Reak, namun waktu mencapai puncak hidrograf (Tp) dicapai dalam waktu yang hampir sama. Metode HSS yang menghasilkan hidrograf satuan paling mendekati HSO berturut-turut adalah HSS Nakayasu, lalu ITB2 dan kemudian Limantara.
KATA KUNCI : banjir rencana; HSS ITB2; HSS Limantara; HSS Nakayasu; hidrograf satuan.
© The Author(s) 2020. This article is distributed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license.

## 1 PENDAHULUAN
Informasi  besaran  debit  banjir  rencana  sangat diperlukan dalam perancangan infrasutruktur utamanya infrastruktur keairan. Idealnya estimasi debit banjir  rencana  diperhitungkan  dengan  data  banjir terukur  yang  ada  di  lokasi  perencanaan.  Debit  banjir historis yang tercatat dalam rentang waktu yang cukup panjang  (>20 tahun) kemudian dapat langsung diolah menggunakan analisis probbailitas untuk mendapatkan besaran  rancangan  pada  peluang  yang  diinginkan. Teknik ini banyak digunakan karena debit banjir yang dihasilkan
Pada  daerah  aliran  sungai  (DAS)  yang  memiliki data  pengukuran  debit,  maka  analisis  debit  banjir rancangan  dapat  dilakukan  menggunakan  data  debit.
Tapi  bagi  DAS  yang  tidak  memiliki  alat  ukur  debit, nilai  besaran  banjir  rancangan  diperoleh  dengan  cara melakukan  transformasi  dari  data  hujan.  Pada  proses alihragam  hujan  menjadi  aliran  ini  konsep  hidrograf satuan banyak digunakan.
Konsep  hidrograf  satuan  ini  diperkenalkan  oleh L.K.Sherman  pada  tahun  1932  (Subramanya,  1984). Pada  sungai  yang  memiliki  alat  ukur  debit,  hidrograf satuan dapat diturunkan dari data banjir hasil rekaman AWLR (Automatic Water Level Recorder). Hidrograf satuan  ini  disebut  Hidrograf  Satuan  Pengamatan  atau Hidrograf  Satuan  Observasi  (HSO).  Sedangkan  pada sungai yang tidak memiliki AWLR dapat menggunakan  beberapa  metode  Hidrograf  Satuan Sintetis (HSS) dikembangkan di daerah lain yang telah
dipublikasi  luas.  Diantara  HSS  yang  popular digunakan dalam analisis hidrologi di Indonesia antara lain  adalah  metode  Snyder-Alexeyev,  Snyder-SCS, Nakayasu, Gama 1, Gama 2, ITB-1, ITB-2, Limantara, dan lain-lain.
Tingginya  kebutuhan  untuk  menerapkan  metode HSS guna mendapatkan debit banjir pada sungai yang tidak memiliki alat ukur debit telah menarik perhatian peneliti untuk menguji pengaplikasian metode tersebut di  daerah  masing-masing.  Pengujian  dan  pemakaian HSS  Nakayasu,  Snyder,  Gama  1,  SCS  maupun  ITB, dan  membandingkannya  dengan  HSO  di  berbagai sungai  di  wilayah  Indonesia  yang  telah  dilakukan diantaranya  adalah  aplikasi  HSS  ITB  pada  sungai Citarum Hulu  di Bogor  (Agus  &  Hadihardaja, 2011), HSS Gama 1, Snyder dan Nakayasu sungai Ranoyapo di Minahasa (Siby et al., 2013), HSS Gama 1 di Sungai Bangga  di  Sulawesi  Tengah  (Andiese,  2013),  HSS Snyder  dan  SCS  di  Sungai  Poso  Sulawesi  Tengah (Kahffi & Lipu, 2021), HSS Nakayasu dan SCS pada Sungai  Ambacang  di  Kabupaten  Kuantan  Singingi (Abdaa & Darfia, 2021) dan sebagainya.
Nakayasu  merupakan  HSS  yang  sangat  populer digunakan  dalam  berbagai  analisis  hidrologi  di Indonesia.  HSS  ini  dibuat  berdasarkan  penelitian Nakayasu  pada  beberapa  sungai  di  Jepang.  Di Indonesia  juga  telah  dikembangkan  beberapa  metode HSS berdasarkan hasil penelitian  di berbagai  DAS di Indonesia.  HSS  Gama1  dihasilkan  dari  penelitian  30 DAS di Pulau Jawa pada dekade 1980-an (Amiruddin et  al.,  2020;  Harto,  1993a,  1993b).  HSS  ITB dikembangkan oleh Dantje Natakusumah  berdasarkan pengalaman pada tahun 2009 saat  melakukan evaluasi hidrograf banjir  rancangan pada  pelimpah  bendungan Citepus  dan  bendungan  Sadawarna  melalui uji  model fisik (Handayani et al., 2016), yang perbaikan prosedur umum perhitungannya kemudian dilakukan pada 2010 (Natakusumah et al., 2011). Sedangkan HSS Limantara dikembangkan oleh Lily Montarchih berdasarkan data banjir  dari  berbagai  DAS  di  Indonesia  (Limantara, 2012).
Penelitian  lanjutan  juga  telah  banyak  dilakukan untuk  menyikapi  perbedaan  hasil  model  terhadap pengukuran  dengan  mencari  faktor  penyesuaian  dari parameter  HSS  agar  diperoleh  ketelitian  yang  lebih baik.  Ginting  (2022)  melakukan  penentuan  durasi hujan efektif pada HSS Nakayasu;  Iyan et al.,  (2022) melakukan  optimasi  parameter  hidrograf  ITB  1  dan ITB  2,    Syahroni  (2021)  menguji  pemanfaatan  HSS ITB 1 dengan software HEC RAS, dan masih banyak lagi.  Namun  karena  parameter  fisik  morfometri  DAS maupun kondisi hidrologis setiap daerah bersifat unik dan  sangat  spesifik,  maka  hasil  pengujian  tersebut masih  bersifat  lokal  dan  hanya  berlaku  di  tempat dimana pengujian tersebut dilakukan.
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan  evaluasi dan aplikasi metode HSS yang yang dikembangkan di negara  lain  namun  banyak  digunakan  di  Indonesia
yaitu metode Nakayasu, juga metode yang dikembangkan di Indonesia yaitu ITB 2 dan Limantara. Ketiga  metode  ini  dipilih  karena  ketiganya  cukup sederhana  dalam  perhitungan  dan  membutuhkan masukan data yang mudah diperoleh, sehingga cocok diterapkan pada daerah  yang  memiliki  informasi  data terbatas.
Penelitian  dilakukan  di  DAS  Reak  dan  DAS Sidutan di Kabupaten Lombok Utara. Kedua DAS ini dipilih  karena  memiliki  bentuk  DAS  yang  kecil memanjang  menyerupai  bulu,  dan  memiliki  rekaman data  debit  AWLR  yang  memadai.  Bentuk  DAS  Reak dan  Sidutan  yang  menyerupai  bulu  dipilih  untuk mewakili  bentuk  DAS  yang  dimiliki  oleh  sebagian besar  sungai-sungai  yang  ada  di  Pulau  Lombok. Sehingga hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi panduan bagi pengguna metode HSS akan akurasi dan ketelitian  metode  ini  jika  diterapkan  pada  DAS  lain yang  memiliki  keterbatasan  data  debit  pengukuran, khususnya untuk sungai-sungai di Pulau Lombok.

## 2 METODOLOGI

## 2.1 Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  mengambil  lokasi  dia  DAS berbentuk bulu yang ada di Kabupaten Lombok Utara, yaitu  DAS  Sidutan  dan  DAS  Reak.  Kedua  DAS  ini dipilih karena memiliki bentuk DAS yang hampir sama yaitu  kecil  memanjang  menyerupai  bulu.  Data  hujan untuk  analisis  hidrograf  dikumpulkan  dari  ARR (Automatic  Rainfal  Recorder) Santong  untuk  DAS Sidutan  dan  ARR  Sopak  untuk  DAS  Reak.  AWLR untuk  DAS  Sidutan  terletak  di  Santong,  dengan  luas catchment area 37.72 km 2 dan Panjang sungai utama 17.489km. Lokasi AWLR ini secara geografis pada 8 o 19’ 44” LS dan 116 o 17’  47”  BT.  Sedangkan  stasiun AWLR  untuk  DAS  Reak  terletak  di  AWLR  Sopak dengan  luas catchment  area 23.66  km 2 dan  Panjang sungai utama 15.04 yang secara geografis terletak pada 8 o 16’ 29” LS dan 116 o 25’ 12” BT. Keduanya secara administratif  berada  di  wilayah  Kabupaten  Lombok Utara, sebagaimana disajikan pada Gambar 1.

## 2.2 Langkah Penelitian
Adapun  langkah-langkah  yang  dilakukan  dalam penelitian  ini  adalah  dimulai  dari  pemilihan  DAS dengan  menentukan  faktor  bentuk  DAS.  Dari  kedua DAS  terpilih  kemudian  dilakukan  pengumpulan  data, baik  data  debit,  data  hujan  maupun  data  karakteristik DAS.  Data  hujan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini untuk  DAS  Sidutan  sepanjang  26  tahun  (1991-2016) dan untuk DAS Reak sepanjang 17 tahun (2000-2017). Data hujan yang terkumpul kemudian diuji konsistensinya menggunakan metode RAPS (Rescaled Adjusted  Partial  Sums). Besaran  hujan  rerata  daerah dihitung  dengan  cara  Thiessen  menggunakan  stasiun hujan  Lingkuk  Lima,  Stasiun  Sesaot,  stasiun  Santong dan stasiun Sopak.
Gambar 1. DAS Sidutan dan DAS Reak Faktor bentuk ( Shape Factor /SF) DAS didefinisikan  sebagai  perbandingan  antara  Luas  DAS terhadap  Panjang  keliling  DAS  pangkat  dua,  yang disajikan dalam persamaan (Triono, 2010):
𝑆𝐹 = 𝐴 𝐿 2 ...............................................................   (1)
Dimana SF = faktor bentuk; A= luas DAS (km2) dan L= Panjang keliling DAS (km).
Langkah berikutnya adalah menentukan HSS dari kedua  DAS  dengan  terlebih  dahulu  mengumpulkan data  parameter  fisik  DAS  seperti  panjang  sungai utama, luas DAS, kemiringan sungai dan sebagainya. Metode  HSS  yang  digunakan  adalah  HSS  Nakayasu, HSS ITB 2 dan HSS Limantara.

## 2.2.1 Metode Nakayasu
Analisis  hidrograf  satuan  sintetik  dilakukan dengan  terlebih  dahulu  mengumpulkan  data  yang dibutuhkan  untuk  setiap  metode.  Metode  Nakayasu membutuhkan  input  data  luas  DAS,  Panjang  sungai utama, harga  . Beberapa persamaan yang digunakan dalam HSS Nakayasu (Sutapa, 2005):
Persamaan debit puncak:
𝑄 𝑝 = 𝑐.𝐴.𝑅 𝑜 3.6 (0.3𝑇 𝑝 +𝑇 0.3 ) ..............................................   (2)
Persamaan kurva naik:
𝑄 𝑎 = ( 𝑡 𝑇𝑝 ) 2.4 .......................................................   (3)
Persamaan kurva turun:
pada 0 ≤ t ≤ (Tp + T 0.3 );
𝑄 (𝑡) = 𝑄 𝑝 0.3 (𝑡−𝑇𝑝) 𝑇0.3 ..............................................   (4)
pada Tp+T 0.3 ≤t≤Tp+T 0.3 +1.5T0 .3 ;
𝑄 (𝑡) = 𝑄 𝑝 0.3 (𝑡−𝑇𝑝+0.5 𝑇0.3) 1.5 .𝑇0.3 .....................................   (5) pada t >(Tp + T 0.3 + 1,5 T 0.3 );
𝑄 (𝑡) = 𝑄 𝑝 0.3 (𝑡−𝑇𝑝+1.5 𝑇0.3) 2.0 .𝑇0.3 .....................................   (6)
𝑇 𝑝 = 𝑇 𝑔 + 0.8𝑇 𝑟 ..................................................   (7)
𝑇 0.3 = 𝛼. 𝑇 𝑔 .........................................................   (8)
α = 𝑇 0.3 𝑇𝑔 atau α  = 0 . 47(A.L) 0 . 25
t g .................................   (10)
𝑇 𝑟 = 0.5𝑇 𝑔 sampai 𝑇 𝑔 .........................................   (11)
Untuk L > 15km:
Tg = 0.4 + 0.058 L  ..............................................   (12) Untuk L < 15 km: Tg = 0.21 L 0.7 ......................................................   (13)
Dimana:  Qp  =  debit  puncak  banjir  (m 3 /dt);  Qa  = limpasan sebelum mencapai debit puncak(m 3 /dt); Qd = limpasan setelah mencapai puncak(m 3 /dt); Ro = hujan satuan  (mm);  Tp  =  tenggang  waktu  dari  permulaan hujan  sampai  puncak  banjir  (jam);  T 0,3 =  waktu  yang diperlukan  oleh  penurunan  debit  dari  puncak  sampai 30% dari debit puncak (jam); Tr = lama hujan efektif (jam); Tg = waktu konsentrasi (jam);  = konstanta; L= panjang sungai utama (km)

## 2.2.2 Metode Limantara
Beberapa  persamaan  yang  digunakan  dalam metode Limantara, diantaranya (Limantara, 2012):
Persamaan debit puncak:
Qp = 0.042A 0.451 L 0.497 Lc 0.356 S -0.131 n 0.168 ..............   (14)
Persamaan lengkung naik:
Q n = Q p ·[(t/T p )] 1.107 .............................................   (15)
Persamaan lengkung turun:
Q t = Q p ·e 0.175(Tp – t) ...............................................   (16)
Persamaan waktu puncak:
T p = t g + 0.8 T r ....................................................   (17)
Jika L ≥ 15 km, maka t g = 0.40 + 0.058 L dan jika L < 15 km, maka t g = 0.21 L.
Dimana:  Q p =  debit  puncak  banjir  hidrograf  satuan (m 3 /detik);  A  =  luas  daerah  tangkapan  sampai outlet (km 2 );  L  =  panjang  sungai  utama  (km);  L c =  panjang sungai  dari outlet sampai  titik  terdekat  dengan  titik berat DAS (km); S = kemiringan sungai; n = koefisien kekasaran DAS; t = waktu hidrograf (jam); Q n = debit
sebelum puncak hidrograf satuan (m 3 /detik); Q t = debit setelah puncak hidrograf satuan (m 3 /detik); T p = waktu mencapai  puncak  hidrograf  (jam);  t g =  waktu konsentrasi hujan (jam); T r =lama hujan efektif (jam).
Penentuan  nilai  n  (koefisien  kekasaran  DAS) sebagai berikut:
n = 0.035 untuk lahan pertanian dengan tanaman, n  =  0.07  untuk  hutan  atau  semak  belukar,  atau dapat  juga  dihitung  dengan  persamaan  dari  Chow dalam(Natakusumah et al., 2011) :
n  = 0 . 035 ( 1+ A f A ) ................................................   (18)
Dengan: A f = luas hutan, A = luas DAS.
Hasil perhitungan HSS Limantara disajikan pada Tabel  4  untuk  DAS  Sidutan  dan  Tabel  5  untuk  DAS Reak,  serta  perbandingannya  terhadap  HSO  disajikan pada Gambar 4.

## 2.2.3 Metode ITB2
Beberapa komponen penting pembentuk hidrograf satuan sintetis dalam analisis HSS ITB antara lain:
1.  Kedalaman dan durasi hujan satuan.
Umumnya kedalaman dan durasi hujan satuan yang digunakan adalah 1 mm dengan durasi 1 jam.  Sebenarnya  bisa  juga  menggunakan durasi lain asal tetap dinyatakan dalam satuan jam,  misal  durasi  ½  jam,  1/6  jam,  dan sebagainya.  Jika  memang  diinginkan  untuk menggunakan  interval  waktu  ½  jam,  maka hujan  setiap  jam  harus  didistribusikan  dalam interval ½ jam dengan cara dibagi dua, begitu juga jika diinginkan interval waktu yang lain.
2.  Time lag (T L ), Waktu puncak (T p ) dan Waktu dasar (T b ) 3.  Bentuk hidrograf satuan, dan 4.  Debit puncak hidrograf satuan Persamaan yang digunakan dalam metode ITB 2 adalah sebagai berikut (Natakusumah et al., 2011): Debit puncak:
Q p = R 3 . 6T p A DAS A HSS .......................................................   (19)
Lengkung naik, (0≤ t ≤1); q ( t ) = t α
Lengkung  turun,  (t  >1  s/d  ~);  q ( t ) =exp { 2-t βC p } dimana t=T/Tp dan q = Q/Qp, keduanya adalah waktu dan debit  yang  dinormalkan.  Nilai t  berkisar antara 0 dan 1, dan q berharga antara 0 hingga ~ atau bernilai antara 0 dan 10 jika Tb/Tp= 10.
Time  lag  dapat  dihitung  menggunakan  cara Nakayasu, Snyder, SCS maupun USGS. Namun dalam penelitian  ini timelag dihitung  menggunakan  cara Nakayasu, dengan persamaan:
T L =C t { 0.21 L                   (L<15 km) 0.527+0.058L        (L≥15 km) ................   (20)
Dalam penjelasannya, Natakusumah menjelaskan bahwa  koefisien  0.48  yang  biasa  digunakan  dalam rumus  tersebut  telah  dikoreksi  menjadi  0.527  untuk membuat  kedua  segmen  tersebut  tidak  terputus (Natakusumah et al., 2011)
Waktu puncak; Tp = T L + 0.50 Tr  ......................   (21)
Waktu dasar; T b = 8 3 T p untuk DAS kecil luas < 2km 2 , sedangkan pada DAS ukuran sedang dan besar secara teori  harga  T b dapat  mencapai  tak  terhingga  (seperti pada  cara  Nakayasu),  namun  prakteknya  T b dapat dibatasi saat lengkung turun sudah mendekati nol, atau dapat  juga  ditentukan  menggunakan  persamaan berikut:
T b = (10 s/d 20) T p ..............................................   (22)
Dimana: Q p = debit puncak hidrograf satuan (m 3 /detik); R  =  curah  hujan  satuan  (1  mm);  T p =  waktu  puncak (jam);  A DAS =  luas  DAS  (km 2 );  A HSS =  luas  HSS  tak berdimensi  yang  dapat  dihitung  secara exact atau secara  numerik;  T L = time  lag (jam);  C t =  koefisien waktu; L = panjang sungai (km); T p = waktu mencapai puncak  (jam);  T L = time  lag (jam),  T r =  durasi  hujan (jam); T b = waktu dasar (jam)
Koefisien Ct dibutuhkan untuk kalibrasi nilai Tp. Harga Ct standar adalah 1.0. Jika Tp perhitungan < Tp pengamatan,  maka  diambil  Ct  >  1.0  supaya  nilai  Tp membesar.  Jika  Tp  perhitungan  >  Tp  pengamatan, maka diambil Ct < 1.0 supaya Tp  mengecil. Proses ini diulang  hingga  Tp  perhitungan  mendekati  nilai  Tp pengamatan.  Dengan  konsep  yang  sama  dengan  Ct, koefisien Cp digunakan untuk mengkalibrasi Qp
Sedangkan  penentuan  HSO  dilakukan  dengan menurunkan  hidrograf  satuan  hasil  pengamatan  dari beberapa  kejadian  banjir  yang  kemudian  dirata- ratakan. Penurunan hidrograf satuan dilakukan dengan metode polinomial.
Selanjutnya  HSS  ketiga  metode  dibandingkan dengan  HSO,  dan  dilakukan  analisis  simpangan  dari dua parameter pokok hidrograf yaitu debit puncak (Qp) dan  waktu  mencapai  puncak  (Tp).  Pada  tahap  ini penyimpangan  dilihat  dari  nilai  RMSE (Root  Mean Square Errors) dan NSE (Nash Sutcliffe Efficiency)

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Faktor  bentuk  ( Shape  Factor /SF)  DAS  Sidutan dan DAS Reak dihitung dan diklasifikasikan mengikuti kriteria seperti disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 . Klasifikasi Bentuk DAS
No Nilai bentuk DAS Kelas bentuk DAS 1 < 0.5 Memanjang 2 >0.5 Membulat
Berdasarkan  data  geometri  sungai  yang  ada diperoleh angka faktor bentuk sungai Sidutan sebesar 0.16  dan  sungai  Reak  memiliki  Faktor  bentuk  0.076. Angka rasio yang kecil ini menunjukkan bahwa kedua DAS ini memiliki bentuk memanjang.
Selain  memilih  DAS  yang  berbentuk  hampir sama,  pemilihan  DAS  juga  mempertimbangkan kondisi  hidrologisnya,  dimana  pada  penelitian  ini kondisi  hidrologis  kedua  DAS  dinilai  dari  informasi hujan  tahunan  dan  kecenderungannya.  Data  yang terkumpul  kedua  DAS  memiliki  hujan  tahunan  yang tidak jauh berbeda dan memiliki kecenderungan yang juga  hampir  sama.  Hal  itu  sangat  wajar,  mengingat lokasi kedua DAS yang berdekatan sehingga memiliki kondisi hidrologis yang juga hampir sama.
Berdasarkan  data  yang  diperoleh,  DAS  Sidutan memiliki hujan tahunan rerata sebesar 1918mm/tahun, sedangkan  DAS  Reak  sebesar  1687  mm/tahun.  Data hujan  dan  kecenderungannya  tersebut  disajikan  pada Gambar 2.
Gambar 2. Data Hujan Rerata Tahunan DAS Sidutan dan DAS Reak
Data  yang  ada  kemudian  dilakukan  pengujian konsistensi  datanya.  Data  yang  dinyatakan  konsisten kemudian dapat digunakan untuk analisis selanjutnya. Hasil uji konsistensi data hujan kedua DAS disajikan pada Tabel 2.
Hasil  uji  konsistensi  data  hujan  menunjukkan bahwa  data  hujan  yang  ada  telah  konsisten  dan selanjutnya dapat dipergunakan dalam analisis.
y = 4.6749x 2 - 18694x + 2E+07 R² = 0.3883 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 1985 1995 2005 2015 2025 C u rah hu jan tah u n an ( m m ) Tahun a. DAS Sidutan y = 24.811x 2 - 99684x + 1E+08 R² = 0.4708 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Hujan Tah u n an ( m m ) Tahun b. DAS Reak
Tabel 2 . Hasil Uji Konsistensi Data Hujan Nilai dari Santong Sopak 𝑄 √𝑛 1.383 1.109 𝑄 √𝑛 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 1.472 1.360 𝑅 √𝑛 1.670 1.644 𝑅 √𝑛 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 1.584 1.569 Kesimpulan Konsisten konsisten

## 3.1 Analisis Hidrograf Satuan Observasi (HSO)
Analisis  HSO  diturunkan  dari  data  record  banjir pada  beberapa  tanggal  kejadian  pada  tahun  yang berbeda.  Pengambilan  tanggal  kejadian  banjir mempersyaratkan  bahwa  kejadian  banjir  yang  dipilih adalah  kejadian  banjir  yang isolated dengan single peak serta  memiliki  volume  cukup  besar.  Setelah penurunan HSO dari setiap kejadian banjir dilakukan, maka  seluruh  HSO  tersebut  dirata-ratakan  untuk mendapatkan  HSO  rerata  yang  dianggap  mewakili karakteristik hidrograf DAS tersebut.
Sejauh  ini  tidak  ditemukan  panduan  berapa kejadian  banjir  yang  diperlukan  untuk  mendapatkan HSO  rerata  yang  paling  ideal.  Sehingga  dalam penelitian  ini  tidak  dilakukan  pembatasan  jumlah kejadian  banjir  dengan  harapan  makin  banyak  data banjir yang digunakan, makin banyak pula karakteristik hujan dan kondisi fisik DAS yang bersifat dinamis yang terwakili. Kondisi fisik DAS yang cukup dinamis dalam hal ini seperti tingkat kekeringan tanah, jenis  vegetasi  dan  penggunaan  lahan  secara  umum, utamanya  pada  tanah  terolah  yang  ditanami  tanaman musiman.  Dimana  pada  kondisi  tingkat  kekeringan tanah  yang  berbeda  pada  penggunaan  lahan  yang berbeda,  diyakini  memberikan  respon  yang  berbeda untuk masukan hujan yang sama.
Penelitian ini melibatkan jumlah hidrograf banjir yang  berbeda  tergantung  banyaknya  kejadian  banjir yang  memenuhi  kriteria.  DAS  Sidutan  berhasil mengumpulkan  sebanyak  66  kejadian  banjir  yang sesuai  kriteria  yang  terjadi  antara  2011-2016  untuk DAS Sidutan, dan untuk DAS Reak menggunakan 11 data  kejadian  banjir  yang  terjadi  antara  tahun  2013- 2017.  Perataan yang dilakukan adalah dengan merata- ratakan  besaran  nilai  puncak  dan  waktu  mencapai puncak. Sedangkan nilai debit pada koordinat jam yang lain  dilakukan  penyesuaian  seperlunya  hingga diperoleh  volume  limpasan  totalnya  sebesar  1  m 3 sebagaimana konsep dari hidrograf satuan itu sendiri.
Hasil  dari  perataan  hidrograf  satuan  observasi (HSO) dari DAS Sidutan dan DAS Reak disajikan pada Gambar 3. Dari gambar 3 dapat dilihat bahwa hidrograf satuan  pengamatan  (HSO)  kedua  DAS  memiliki bentuk  yang  hampir  sama.  Debit  HSO  rerata  yang
diturunkan  dari  beberapa  kejadian  banjir  pada  kedua DAS  memiliki  memiliki  debit  puncak  yang  berbeda tipis,  dimana  Q  puncak  ( Peak  discharge /Qp)  DAS Sidutan sebesar 3.37 m 3 /det dan Q puncak DAS Reak 3.33  m 3 /det.  Hal  ini  wajar  karena  DAS  Sidutan memiliki luas yang lebih besar dibanding DAS Reak, meski  debit  puncak  yang  dihasilkan  HSO-nya  tidak berbanding  lurus  terhadap  peningkatan  luas  DASnya. Hal  ini  memungkinkan  karena  pada  DAS  yang  besar diyakini  lebih  banyak  hambatan  bagi  perjalanan  air menuju  outlet  sehingga  debit  puncak  cenderung menjadi  lebih  rendah,  seperti  cekungan  alamiah  atau yang sejenisnya (Harto, 1999).
Gambar 3. Hidrograf Satuan Observasi (HSO) DAS Sidutan dan DAS Reak
Lama  waktu  mencapai  puncak  ( Time  peak /Tp) pada  HSO  hasil  perataan  yang  terjadi  juga  dicapai dalam  waktu  yang  hampir  sama  yaitu  pada  DAS Sidutan jam puncak dicapai dalam 2.12 jam dan waktu puncak pada DAS Reak 1.92 jam. Untuk penyederhanaan  penyajiannya  maka  Tp  pada  HSO rerata  dibulatkan  menjadi  2  jam.  Pencapaian  waktu puncak  yang  hampir  sama  diindikasikan  disebabkan oleh  faktor  panjang  sungai  utama  kedua  DAS  yang hampir  sama  sehingga  waktu  yang  dibutuhkan  untuk menjangkau  titik  outlet  juga  hampir  sama,  meskipun luas DASnya berbeda.
Waktu  dasar  hidrograf  ( Time  base /Tb)  diartikan sebagai  waktu  yang  dibutuhkan  DAS  untuk menghabiskan  limpasan  air  dalam  DAS  akibat  suatu kejadian  hujan.  Hasil  perataan  HSO  dari  kedua  DAS menunjukkan  adanya  perbedaan.  Dimana  pada  DAS Sidutan  yang  lebih  luas  memiliki  debit  yang  kebih besar dan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 2 4 6 8 10 12 14 D eb it (m3/ d et ) Waktu (jam) HSO Rerata DAS Sidutan 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0 2 4 6 8 10 D eb it (m3/ d et ) Waktu (Jam) HSO DAS Reak
menghabiskan  limpasan  air  akibat  hujan.  Sehingga HSO  dari  DAS  Sidutan  memiliki  waktu  dasar  yang lebih lama yaitu 15 jam sedangkan waktu dasar DAS Reak 12 jam.

## 3.2 Analisis Hidrograf Satuan Sintetik (HSS)
Beberapa  data  teknis  yang  dibutuhkan  dalam pembuatan HSS kedua DAS disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 . Data Teknis untuk Input Analisis HSS
HSS Komponen DAS Sidutan Reak Data DAS Panjang sungai (km) 37.72 23.66 Luas DAS (km 2 ) 17.489 15.04 Koefisien pengaliran 0.165 0.12 Nakayasu  1.698 1.618 Limantara S Lc n 0.06 10.29 0.07 0.05 5.99 0.04 ITB 2 Ct 0.98 1.5 Cp 0.9 0.9
Hasil perhitungan HSS Nakayasu, HSS Limantara dan  HSS  ITB  2  disajikan  pada  Tabel  4  untuk  DAS Sidutan  dan  Tabel  5  untuk  DAS  Reak.  Sedangkan perbandingan ketiga HSS terhadap HSO disajikan pada Gambar 4.
Tabel 4. Hidrograf Satuan Sintetik untuk DAS Sidutan
Jam HS (m 3 /det) Nakayasu Limantara ITB2 0 0.00 0.00 0.00 1 0.66 0.88 0.68 2 3.50 1.90 2.42 3 2.12 1.27 1.52 4 1.28 0.85 0.87 5 0.78 0.57 0.59 6 0.61 0.38 0.39 7 0.44 0.25 0.29 8 0.31 0.17 0.22 9 0.22 0.11 0.18 10 0.19 0.08 0.14 11 0.15 0.05 0.09 12 0.12 0.03 0.05 13 0.09 0.02 0.03 14 0.07 0.02 0.02 15 0.05 0.01 0.01 16 0.04 0.01 0.00 17 0.03 0.00 0.00 18 0.03 0.00 0.00
Tabel 5 . Hidrograf Satuan Sintetik untuk DAS Reak
Jam HS (m 3 /det) Nakayasu Limantara ITB2 0 0.00 0.00 0.00 1 0.47 0.51 0.33 2 2.47 1.10 1.33 3 1.38 0.73 0.71 4 0.77 0.49 0.50 5 0.43 0.33 0.36 6 0.32 0.22 0.27 7 0.22 0.15 0.17 8 0.15 0.10 0.13 9 0.10 0.07 0.10 10 0.07 0.04 0.06 11 0.07 0.03 0.04 12 0.05 0.02 0.02 13 0.04 0.01 0.00 14 0.03 0.01 0.00 15 0.02 0.01 0.00 16 0.02 0.00 0.00 17 0.01 0.00 0.00 18 0.01 0.00 0.00
Dari  hasil  perhitungan  ketiga  metode  hidrograf satuan  sintetik  yang  diaplikasikan  pada  DAS  Sidutan dan  DAS  Reak,  nilai  yang  menjadi  perhatian  adalah besaran  debit  puncak  (Qp),  waktu  mencapai  puncak (Tp) dan waktu dasar hidrograf (Tb). Hasil perhitungan yang diperoleh memperlihatkan bahwa HSS Nakayasu memiliki  nilai  ordinat  debit  puncak  paling  tinggi dibandingkan  debit  puncak  yang  dihasilkan  metode HSS Limantara maupun HSS ITB2.
Dari hasil perhitungan yang disajikan pada Tabel 4  dan  5  serta  Gambar  4  dapat  dilihat  secara  visual bahwa  HSS  yang  dihasilkan  metode  Nakayasu memiliki  nilai  debit  puncak  yang  paling  mendekati nilai debit puncak hidrograf satuan pengamatan (HSO) pada  kedua  DAS  yang  diujikan.  Setelah  HSS Nakayasu, debit puncak hidrograf satuan sintetik kedua yang  lebih  mendekati  adalah  dari  metode  HSS  ITB2 lalu kemudian HSS Limantara.
Pada perhitungan waktu puncak, ketiga persamaan HSS mengacu pada rumus yang sama yaitu rumus  Tp  dari  HSS  Nakayasu.  Pada  HSS  Limantara tidak  ada  modifikasi  terhadap  rumusnya  sedangkan pada HSS ITB2 dilakukan koreksi pada koefisien yang digunakan pada sungai yang panjang melebihi 15 km. Dari hasil perhitungannya, baik DAS Sidutan maupun DAS  Reak  memiliki  nilai  Tp  yang  hampir  sama.  Hal ini karena kedua DAS memiliki panjang sungai utama yang  hampir  sama,  dimana  parameter  panjang  sungai adalah  merupakan  faktor  dari  sifat  fisik  DAS  yang menentukan  lamanya  waktu  mencapai  puncak. Rekapitulasi hasil perhitungan nilai Qp, Tp dan Tb dari ketiga model disajikan pada Tabel 6.
Gambar 4. Perbandingan HSS Nakayasu, Limantara dan ITB2 terhadap HSO
Tabel 6. Nilai Parameter Hidrograf dari HSS Nakayasu,
Limantara dan ITB2 Qp Tp Tb DAS Sidutan HSO 3.37 2.00 15 Nakayasu 3.50 1.98 >24 Limantara 1.90 2.26 16 ITB2 2.38 2.12 15 DAS Reak HSO 3.33 2.00 12 HSS Nakayasu 2.47 1.78 >24 HSS Limantara 1.10 2.04 15 HSS ITB2 1.33 2.33 12
Bagian akhir dari tulisan ini melakukan pengujian terhadap  kesesuaian  ketiga  HSS  yang  diuji  jika dibandingkan  dengan  HSO,  menggunakan  parameter NSE (Nash  Sutcliffe  Efficiency)  dan nilai  RE.  Hasil evaluasinya disajikan pada Tabel 7.
Dari  hasil  evaluasi  yang  dilakukan,  nilai  NSE yang  ditunjukkan  ketiga  HSS  yang  diujicobakan menunjukkan bahwa ketiganya memberikan hasil yang baik yang diperlihatkan dari nilai NSE>0.75 (Tabel 7). Namun  dari  ketiga  HSS  tersebut,  HSS  Nakayasu memiliki  kedekatan  yang  lebih  baik  dibandingkan  2 HSS  yang  lain,  dimana  secara  umum  cenderung underestimate yang diperlihatkan dari RE yang bernilai negatif.
Tabel 7. Evaluasi 3 Model HSS di DAS Berbentuk Memanjang DAS NSE RE Qp (%) RE Tp (%) Sidutan Nakayasu 0.99 3.77 -0.99 Limantara 0.77 -43.67 13.15 ITB2 0.88 -29.35 5.92 Reak Nakayasu 0.997 -25.37 -10.94 Limantara 0.991 -66.16 1.79 ITB2 0.992 -59.39 16.44
Tabel  7  juga  memperlihatkan  HSS  Nakayasu memiliki  kesesuaian  lebih  baik  dibandingkan  kedua model  yang  lain,  dilihat  dari  nilai  NSE.  Nilai  NSE tersebut  menguji  kedekatan  seluruh  ordinat  hidrograf satuan  terhadap  hidrograf  satuan  pengamatan  (HSO). Hanya saja Nakayasu tidak membatasi panjang waktu dasar  (Tb)  yang  merupakan  salah  satu  parameter pembentuk hidrograf. Meski begitu, dalam pemanfaatan  konsep  debit  banjir  rancangan  yang digunakan untuk keperluan perancangan, besaran yang lebih  diutamakan  dan  diperhatikan  adalah  puncak banjir  (Qp).  Dan  jika  dilihat  dari  nilai  debit  puncak yang dihasilkan, maka pada kedua DAS yaitu Sidutan dan  Reak,  HSS  Nakayasu  tetap  lebih  baik dibandingkan ITB2 dan Limantara.
Selain  hidrograf  satuan  yang  dihasilkan  lebih mendekati  hidrograf  satuan  pengamatan,  HSS Nakayasu  juga  memiliki  langkah  perhitungan  dan persamaan  yang  sederhana  dan  kemudahan  dalam pengoperasiannya. Sehingga untuk keperluan perhitungan  debit  banjir  rencana,  metode  Nakayasu tetap direkomendasikan untuk diaplikasikan.

## 4 KESIMPULAN
Pada  DAS  yang  berbentuk  memanjang,  kinerja HSS  terbaik  ditunjukkan  oleh  HSS  Nakayasu,  lalu ITB2,  kemudian  Limantara.  Secara  umum  hidrograf satuan  yang  dihasilkan  ketiga  model  HSS  memiliki kecenderungan  estimasi  nilai  debit  puncak  taksiran yang terlalu rendah (underestimate) dengan penyimpangan yang bervariasi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  untuk  Husniatiningsih  dan  Rr. Widyawati untuk datanya.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdaa,  D.,  &  Darfia,  N.  E.  (2021).  Analisis  Debit  Banjir Rencana  Das  Ambacang  Berdasarkan  Hidrograf  Satuan Sintetis Metode Nakayasu Dan Metode Scs. PROSIDING SNAST , 11–18. https://journal.akprind.ac.id/index.php/prosidingsnast/arti cle/view/3438
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Debi t (m 3 /det) Waktu (jam) HS DAS Sidutan Nakayasu Limantara ITB2 HSO 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 debi t (m 3 /det) waktu (jam) HS DAS Reak Nakayasu Limantara ITB2
HSO
Agus, I., & Hadihardaja, I. K. (2011). Perbandingan Hidrograf Satuan  Teoritis  Terhadap  Hidrograf  Satuan  Observasi DAS  Ciliwung  Hulu. Jurnal  Teknik  Sipil , 18 (1),  55–70. https://fa.itb.ac.id/wp-content/uploads/sites/8/2011/04/5.- Indra-Agus-dkk-Vol.18-No.1.pdf
Amiruddin,  A.,  Saparuddin,  S.,  &  Anasiru,  T.  (2020).  Debit
Banjir Rancangan DAS Tojo Metode HSS ITB 1. Borneo Engineering :  Jurnal  Teknik  Sipil , 4 (2),  126–137. https://doi.org/10.35334/be.v4i2.1582 Andiese,  V.  W.  (2013).  Pengujian  Metode  Hidrograf  Satuan Sintetik Gama I Dalam Analisis Debit Banjir Rancangan
Das Bangga. MEKTEK , 14 (1), Article 1.
http://jurnal.untad.ac.id/jurnal/index.php/Mektek/article/v iew/1027
Ginting,  S.  (2022).  Evaluasi  Penentuan  Durasi  Hujan  Efektif (Tr) Pada Hidrograf Satuan Sintetis Nakayasu. Akselerasi ,
3 (2).
Handayani, R., Fauzi, M., & Hendri, A. (2016). Analisis Besaran Hidrograf  Satuan  Berdasarkan  Karakteristik  Daerah Aliran  Sungai  Siak, Doctoral  Dissertation, Riau
University.
Harto,  S.,  BR.  (1993a). Analisis  Hidrologi .  Gramedia  Pustaka Utama. Harto,  S.,  BR.  (1993b). Hidrograf  Satuan  Sintetik  Gama  I . Badan Penerbit Pekerjaan Umum. Harto,  S.,  BR.  (1999). Hidrologi,  Teori,  Masalah  dan Penyelesaian (Vol. 1–1). Teknik Sipil UGM.
Iyan,  E.  R.,  Labdul,  B.  Y.,  &  Husnan,  R.  (2022).  Optimasi
Koefisien Parameter Hidrograf Satuan Sintetik Itb-1 Dan Itb-2 Di Sub Das Bionga Kayubulan. Composite Journal ,
2 (1), 21–27.
Kahffi,  A.,  &  Lipu,  S.  (2021).  Analisis  Hidrograf  DAS  Poso dengan  Metode  Hidrograf  Satuan  Sintetis  Snyder  dan Hidrograf  Satuan  Sintetis  Soil  Conversation  Service (SCS). Rekonstruksi Tadulako: Civil Engineering Journal on Research and Development , 121–128. Limantara, L. M. (2012). Hidrograf Satuan Sintetik Limantara (Studi  Kasus  di  Sebagian  DAS  di  Indonesia). Rekayasa
Sipil , 3 (3), 209–226.
https://rekayasasipil.ub.ac.id/index.php/rs/article/view/15 3
Natakusumah,  D.  K.,  Hatmoko,  W.,  &  Harlan,  D.  (2011a). Prosedur  Umum  Perhitungan  Hidrograf  Satuan  Sintetis dengan  Cara  ITB  dan  Beberapa  Contoh  Penerapannya .
42.
Natakusumah,  D.  K.,  Hatmoko,  W.,  &  Harlan,  D.  (2011b). Prosedur  Umum  Perhitungan  Hidrograf  Satuan  Sintetis dengan  Cara  ITB  dan  Beberapa  Contoh  Penerapannya.
Jurnal Teknik Sipil , 18 (3), 251–291. https://doi.org/10.5614/jts.2011.18.3.6
Siby, E. P., Kawet, L., & Halim, F. (2013). Studi Perbandingan Hidrograf  Satuan  Sintetik  Pada  Daerah  Aliran  Sungai Ranoyapo. Jurnal  Sipil  Statik , 1 (4),  Article  4. https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/jss/article/view/13 89 Subramanya, K. (1984). Engineering Hydrology . McGraw-Hill. Sutapa,  I.  W.  (2005). Kajian  Hidrograf  Satuan  Sintetik Nakayasu Untuk Perhitungan Debit Banjir Rancangan Di
Daerah Aliran Sungai Kodina . 1, 6.
Syahroni, M. (2021). Peak Debit Analysis Using Synthetic Unit Hydographic  Method  Itb  1  And  Hec-Ras  Version  5.0.7 (Case Study of Manna Downstream watershed). Inersia:
Jurnal Teknik Sipil , 13 (1),
17–24. https://doi.org/10.33369/ijts.13.1.17-24 Triono, N. D. (2010). Kajian Hubungan Geomorfologi DAS dan Karakteristik Hidrologi .