## ANALISIS KARAKTERISTIK HIDROLOGI
SUNGAI GAJAHWONG DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA
Supatno1,  Andrea Sumarah Asih2
Jurusan Teknik Sipil Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Jalan Babarsari,  Catur Tunggal,  Depok,  Sleman, Yogyakarta 1supatno@sttnas.ac.id

## Abstract
Structuring and  technical planning fo r   the  development o f  a  watershed requires  analysis  o f hydrological  characteristics.  This  study  aimed  to  analyze  the  hydrology  characteristics  o f Gajahwong  river  to  be  form ulated  technical  effort  Gajahwong  watershed  development. Stages  o f   analysis  using  secondary  data  from   the  Balai  PSDA  D IY  Province,  such  as watershed maps,  daily rain,  rain  hourly,  daily discharge,  discharge  o fflo o d  and flo o d  event records  from   2001  to  2013.  Analysis  o f  pea k flow   /  flo o d   hydrograph  using  frequency analysis methods and Collins unit hydrograph methods.  While  the low-flow analysis  using the model  HSS  Gama  I   and  HS  Gama  II.  The  tools  used  are  ArcView,  frequency  analysis program and Solver are contained  in Microsoft Excel.  Based on the analysis o f  the p ea k flow o f  the flo o d  discharge  o f  20 annual plan  obtained 332 m3/  s happened in  the  4th hour.  While based  on  a  low-flow  analysis  it  can  be  concluded  that  during  the  dry  season  are  still available  Gajahwong  river flow   is  sufficient  to  meet  the  needs  o f well  water fo r  irrigation, fisheries and river tours.
Keywords: frequency analysis,  unit hydrograph, flo o d  discharge,  the daily discharge

## Abstrak
Penataan  dan  perencanaan  teknis  bagi  pengembangan  suatu  DAS  memerlukan  analisis karakteristik  hidrologi.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  karakteristik  hidrologi Sungai  Gajahwong  agar  dapat  dirumuskan  upaya  teknis  pengembangan  DAS  Gajahwong. Tahapan  analisis  menggunakan  data  sekunder  dari  Balai  PSDA  Provinsi  DIY,  berupa  peta DAS,  hujan  harian,  hujan jam-jaman,  debit  harian,  debit  banjir  dan  catatan  kejadian  banjir mulai tahun 2001  sampai  2013.  Analisis  aliran puncak/hidrograf banjir menggunakan metode analisis  frekuensi  dan  metode  hidrograf  satuan  Collins.  Sedangkan  analisis  aliran  rendah menggunakan  model  HSS  Gama  I  dan  HS  Gama  II.  Alat  bantu  yang  digunakan  adalah ArcView,  program  analisis  frekuensi  dan  Solver  yang  terdapat  dalam  Microsoft  Excel. Berdasarkan  analisis  aliran  puncak  didapatkan  debit  banjir  rencana  20  tahunan  sebesar  332 meter  per  detik yang terjadi  pada jam   ke-4.  Sedangkan  berdasar  analisis  aliran  rendah  dapat disimpulkan bahwa pada  saat  musim  kemarau  masih tersedia aliran  sungai  Gajahwong  yang cukup  untuk  dapat  memenuhi  kebutuhan  air  baik  untuk  irigasi,  perikanan  maupun  wisata sungai.
Kata kunci  :  analisis frekuensi, hidrograf satuan,  debit banjir,  debit harian

## 1. Pengantar
Sungai  Gajahwong  merupakan  satu  dari  tiga  sungai  besar  yang  membelah  Kota Yogyakarta  selain  Sungai  Code  dan  Sungai  Winongo.  Secara umum permasalahan yang  ada di  setiap  sungai  adalah  sama  yaitu  permukiman  ilegal  yang  mempersempit  badan  sungai, resiko  bencana seperti  banjir,  tanah longsor,  erupsi  lahar  dingin Merapi,  sampah,  dan limbah industri  (JB.  Satrio,  2013).  Selain itu ketiga sungai juga harus  menerima beban drainase yang besar  mengingat  konsep  drainase  di  ketiga  sungai  tersebut  masih  mengacu  pada  konsep drainase konvensional  (Hestin,  2011).
Penataan  dan  perencanaan teknis  bagi  pengembangan  suatu  DAS  memerlukan  analisis karakteristik  hidrologi.  Karena  di  Indonesia  ada  dua  musim,  musim  hujan  dan  musim kemarau,  maka  analisis  karakteristik  hidrologi  atau  keberadaan  air  dilakukan  berdasarkan tinjauan p ea k flow/aliran puncak  dan low flow/aliran  rendah. Peak flo w pada  waktu  musim hujan  dikaji  dengan lebih menekankan pada kelebihan  air yang bisa menjadi  bencana banjir. Artinya p ea k flow dilakukan  untuk  pengelolaan  banjirflood management.  Low flow lebih dominan  untuk  tinjauan  ketersediaan  air  pada  waktu  musim  kemarau  (RJ.  Kodoatie  & Roestam S, 2010).
Mengingat  begitu  pentingnya  penataan  lingkungan  dan  pengembangan  DAS Gajahwong  maka  perlu  dilakukan  analisis  karakteristik  hidrologi  Sungai  Gajahwong.  Hasil analisis  karakteristik  hidrologi  yang  berupa  aliran  puncak  (debit  banjir)  dan  aliran  rendah (debit  harian  sungai)  dapat  menjadi  informasi  awal  bagi  perencanaan  teknis  dan  penataan DAS  Gajahwong.  Dengan demikian fungsi  dan manfaat  sungai  dapat tetap  terjaga,  penduduk yang tinggal di bantaran sungai terselamatkan,  serta kelestarian lingkungan terjaga.

## 1.1 Tinjauan Pustaka
Di  dalam  analisis  hidrologi,  masukan  hujan  yang  digunakan  adalah  curah  hujan  rerata DAS.  Metode  yang  digunakan  adalah  metode  Poligon  Thiessen.  Cara  ini  mengandaikan bobot  tertentu  kepada  masing  -   masing  setasiun  hujan  sebagai  fungsi  jarak  antar  setasiun (Rahmat,  J., 2000).
Analisis  frekuensi  bertujuan  memperkirakan  besaran  tinggi  hujan  dengan  kala  ulang tertentu  dari  hujan  terukur  dengan  menggunakan  cara  statistik.  Penyiapan  data  dilakukan dengan  mengumpulkan  data hujan  DAS  yang  diperoleh  dari  stasiun  yang  ada,  lalu  dihitung hujan rata-rata harian  sepanjang data tahunan yang tersedia.  Setelah hujan rata-rata dihitung,
kemudian  dilakukan  pemilihan  seri  data  untuk  analisis  frekuensi  dengan  metode maximum annual series.

## 1.2 Analisis Hidrograf Banjir Menggunakan Hidrograf Satuan
Dalam  perancangan  bangunan  air  biasanya  diperlukan  data-data  tentang  banjir, terutama  debit  banjir.  Untuk  mengetahui  debit  banjir  itu  dilakukan  analisis  hidrograf banjir. Hidrograf banjir  dapat  diturunkan  dengan Hidrograf satuan terukur  dengan  cara  Collins  (Sri Harto,  2000), dengan tahapan sebagai berikut.
a. Pilih  kasus  hujan  atau  rekaman  AWLR  (hidrograf tinggi  muka  air  tunggal)  yang
terkait,  dan tetapkan hidrografnya dengan liku kalibrasi yang berlaku.
b. Hidrograf  limpasan  langsung  diperoleh  dengan  memisahkan  aliran  dasar  dari
hidrograf  tersebut.  Selanjutnya  hujan  efektif  ditetapkan  dengan  indeks  O,  sedemikian sehingga volume hujan mangkus  sama dengan volume hidrograf limpasan langsung.
c. Hidrograf  satuan  hipotetik  ditetapkan  sembarang,  akan  tetapi  hidrograf  satuan
hipotetik yang pasti  ditetapkan dengan ordinat-ordinatnya.
d. Semua  hujan  yang  terjadi,  kecuali  hujan  yang  maksimum  ditransformasikan
dengan hidrograf satuan hipotetik sehingga diperoleh sebuah hidrograf baru.
e. Apabila  hidrograf terukur  dikurangi  oleh  hidrograf yang  diperoleh  pada butir  (d), maka yang akan diperoleh adalah hidrograf yang ditimbulkan oleh hujan maksimum.  Dengan demikian,  maka  hidrograf  satuan  1  mm/jam  baru  dapat  diperoleh  dengan  membagi  semua ordinat  hidrograf  ini  dengan  intensitas  hujan  maksimum.  Hidrograf  satuan  yang  diperoleh terakhir  ini  dibandingkan  dengan  hidrograf satuan  hipotetik.  Jika  perbedaannya  cukup  besar dari  patokan  yang  telah  ditetapkan,  maka  butir  (d)  diulangi  lagi  dengan  menggunakan hidrograf satuan yang diperoleh dari butir (e).
f. Lakukan  prosedur  ini  berulang-ulang  sehingga  diperoleh  sebuah  hidrograf satuan yang tidak berbeda banyak dari yang ditetapkan.

## 1.3 Model HSS Gama I
Transformasi  hujan  menjadi  aliran  yang  digunakan  dalam  HSS  Gama  I  mengikuti andaian,  bahwa  hujan  yang  jatuh  di  dalam  DAS  akan  mengalir  pertama  sekali  melewati sungai-sungai  tingkat  I  (satu),  yang  selanjutnya  mengalir  ke  sungai-sungai  dengan  tingkat yang lebih tinggi,  sampai akhirnya sampai ke titik kontrol  (titik yang ditinjau).
HSS  Gama  I  terdiri  dari  empat  variabel  pokok  yaitu  waktu  naik (Time  O f Rise, TR), debit  puncak (Peak  O f discharge, QP),  waktu  Dasar (Time  o f  base, TB)  dan  koefisien tampungan (Storage Coefficient , K).
Masukkan QsaawliR«.) Hidro^a:* ■ atuan ks*n 'HS.) Bandingkan sam paij^^jt HS,
Gambar  1.  Urutan cara Collins

## TB

## Gambar 2.  Hidrograf satuan sintetik Gama I

## 1.4 Model HS Gama II
HSS  Gama  I  hanya  dapat  digunakan  untuk  memperkirakan  besaran  hidrograf  untuk besaran  hujan tertentu (event model). Untuk  dapat mewakili  sifat  hidrograf selama tidak  ada hujan  diperlukan  persamaan  sisi  resesi  dengan  koefisien  tampungan  yang  berbeda. Penggabungan  antara konsep  HSS  Gama I  dan persamaan aliran dasar ini  melahirkan  konsep baru,  Hidrograf  Sintetik  Gama  II  (Sri  Harto,  1990)  yang  dirumuskan  dalam  persamaan berikut ini.
Kg2 =  100  (16,5395  + 0,6578  F7 -   17,0379SN -   1,911D)05
(1)
dengan  :
Kg2 =  koefisien tampungan untuk HS  Gama II
F =  ‘drainage frequency’
SN =  frekuensi  sumber  yaitu  perbandingan  antara  jumlah  pangsa  (segment) sungai-sungai tingkat satu dengan jumlah pangsa sungai  semua tingkat,
D =  kerapatan  jaringan  kuras,  yaitu  jumlah  panjang  sungai  semua  tingkat persatuan luas DAS.
Dengan  demikian  penggabungan  kedua  rumusan  HSS  Gama  I  dan  HS  Gama  II  dapat mewakili  aliran  sungai  baik  pada  saat  terjadi  hujan  maupun  saat  tidak  terjadi  hujan (cumulatife  flow). Dari  rumusan  HSS  Gama  I  dapat  dilihat  bahwa  variabel  yang  tidak menentu  adalah  variabel  kehilangan  air  (phi  indeks),  meskipun  dalam penurunan HSS  Gama I  telah  diberikan  besaran  perkiraannya.  Besaran  variabel  tersebut  juga  merupakan  satu- satunya variabel yang perlu ditetapkan terlebih dulu sebelum HS  Gama II  dapat dioperasikan. Oleh sebab  itu HS  Gama II masih memerlukan tahap  kalibrasi untuk menetapkan besaran phi tersebut.

## 2. M etode Penelitian
Pada  penelitian  ini  metode  yang  dipakai  adalah Deskriptif  Evaluatif,  yaitu  metode penelitian  yang  mengevaluasi  kondisi  obyektif/apa  adanya pada  suatu  keadaan  yang  sedang menjadi  obyek  studi  (Supriharyono,  2002).  Obyek  studi  yang  dimaksud  adalah pengembangan  kawasan  DAS  Gajahwong  yang  memiliki  fungsi  dan  manfaat  baik  dari  segi ekonomi,  wisata maupun  budaya.  Pengembangan  kawasan  DAS  Gajahwong  diawali  dengan analisis  karakteristik  hidrologi  berupa  debit  puncak  di  musim  penghujan  dan  debit harian  di musim kemarau.

## 2.1 Rancangan Penelitian

## A. Kebutuhan Data
Data  yang  diperlukan  dalam  pengembangan  kawasan  DAS  Gajahwong  berdasarkan tinjauan karakteristik hidrologi  berupa data sekunder maupun data primer.  Data-data tersebut meliputi  :
•  data topografi meliputi lokasi DAS  Gajahwong serta batas-batas  administrasi
•  data  iklim  dan  hidrologi  berupa  data  hujan  harian  maupun  jam-jaman  dengan panjang data minimal  10 tahun pada beberapa stasiun penakar hujan DAS  dimaksud
•  data debit aliran sungai
•  data debit banjir dan catatan kejadian banjir

## B. Teknik Pengumpulan Data
Dalam  penjelasan  mengenai  kebutuhan  data  dijelaskan  bahwa  jenis  data  yang dibutuhkan  dalam  penelitian  ini  adalah  data  primer  dan  sekunder.  Untuk  memperoleh  data tersebut,  beberapa  teknik  pengumpulan  data  yang  akan  dilakukan  dalam  studi  ini  adalah sebagai berikut:
1. Studi  literatur,  untuk  memperoleh  landasaan  teoritik  mengenai  pengembangan kawasan  DAS,  selain  itu  studi  literatur  juga  dilakukan  untuk  memperoleh  gambaran  awal mengenai  kondisi eksisting wilayah studi.
2. Dokumentasi,  merupakan  teknik  pengumpulan  data  melalui  sumber-sumber  data sekunder.  Teknik  ini  dilakukan  dengan  cara  mencatat  dan  mempelajari  data  yang  telah tersedia.  Teknik  dokumentasi  ini  akan  dilakukan  di  beberapa  instansi,  antara  lain  Pemda,
Bappeda,  Dinas PU,  Departemen Kimpraswil  dan instansi terkait lainnya.
3. Observasi  dan Pengukuran Lapangan,  merupakan teknik pengumpulan data dengan cara  turun  langsung  ke  lapangan,  untuk  mengetahui  lokasi,  elevasi  permukaan,  batas-batas administrasi  dan pola aliran yang ada.

## C. Proses Analisis Data
Proses  analisis  yang  akan dilakukan meliputi tiga tahapan,  yaitu Input-Analisis-Output.
Input  tahapan  penelitian  ini  didapatkan  dari  analisis  hasil  survey  dan  observasi  yang  berupa data  hujan  maksimum,  data  kejadian  banjir  serta  potensi  pengembangan  wilayah  DAS Gajahwong.  Data-data  tersebut  selanjutnya  dianalisis  dalam  dua  tahapan  yaitu  analisis hidologi dan analisis hidrolika.
Tahapan  analisis  hidrologi  diawali  dengan  menganalisis  data  hujan  dari  beberapa stasiun  penakar  hujan  untuk  menentukan  hujan  harian  maksimum  rerata  yang  selanjutnya dianalisis  frekuensi  untuk  menentukan  besar  hujan  rancangan.  Menggunakan  metode hidrograf satuan,  data hujan  rancangan  selanjutnya  dianalisis  sehingga  didapatkan  hidrograf banjir  DAS  Gajahwong untuk  kala ulang tertentu.  Data debit  harian  dianalisis  menggunakan metode HSS  Gama I dan HS  Gama II untuk memperoleh prediksi  debit harian.
Setelah  didapatkan  perkiraan  besar  debit  banjir  dan  debit  harian,  analisis  hidrolika diperlukan  untuk  dapat  menentukan  pemilihan  konstruksi  maupun  upaya  teknis  yang diperlukan,  misalnya  berupa  pembangunan  tanggul,  talud  ataupun  upaya  teknis  lainnya. Adapun  alat  bantu  yang  digunakan  untuk  keperluan  analisis  hidrologi  dan  hidraulika  dalam
penelitian  ini  adalah  program  analisis  frekuensi  dalam  bentuk M icrosoft  Excel,  software ArcG IS dan HEC-RAS.

## 3. Hasil  dan  Pem bahasan

## 3.1 Analisis Aliran Puncak (Debit Banjir Sungai)
Berdasarkan  data  kejadian  banjir  yang  diperoleh  disimpulkan  ada  beberapa  kejadian banjir  ekstrim  yang terjadi  yaitu  di  tahun  2004,  2012  dan  2013.  Dari  ketiga  kejadian  banjir tersebut dipilih data banjir terbesar yaitu kejadian banjir  tanggal  17  Januari 2012.
Tahapan  analisis  frekuensi  diawali  dengan pemilihan  seri  data hujan maksimum harian yang dilakukan  berdasarkan  metode annual  maximum  series, yaitu  mengambil  hujan  harian  yang terbesar setiap tahunnya pada stasiun hujan yang dipilih.
Setelah  didapatkan  hasil  nilai  tinggi  hujan  maksimum,  tahapan  dilanjutkan  dengan analisis  untuk  mengetahui jenis  distribusi  statistik  yang  cocok  dalam  penentuan  besar  hujan dengan  kala  ulang  tertentu.  Dalam  hal  ini,  dilakukan  uji  Chi  Square  dan  uji  Smirnov- Kolmogorov.  Berdasarkan hasil  pengujian menggunakan program Analisis  Frekuensi  dengan bantuan software  Excel  Visual  Basic  For  Application (Kurniawan,  1998)  didapatkan distribusi statistik yang cocok adalah distribusi log normal.
Berikut  ini  adalah  hasil  analisis  hujan  rancangan  dengan  kala  ulang  yang  telah ditetapkan pada sub DAS  Gajahwong yang disajikan pada berikut ini.
T n H uj . § n o § gan berbagai kala ulang. Kala Ulang Hujan Hujan Rancangan (mm) 5 73,6 10 88,89 20 104,39 50 125,67 100 142,66
Dalam  penelitian  ini  hanya  dianalisis  besar  hujan  rancangan  dengan  kala  ulang  20 tahun yaitu sebesar  104,39 mm.

## 3.1.1  Analisis Hidrograf Satuan Terukur
Analisis  hidrograf satuan  terukur  dilakukan  dengan  cara  Collins  berdasarkan  kejadian banjir  pada tanggal  17-18  Januari  2012.  Data yang  tersedia  di  Balai  PSDA  berupa rekaman AWLR (hidrograf tinggi  muka air)  yang harus  ditetapkan hidrografnya dengan liku  kalibrasi yang berlaku pada DAS  Gajahwong  di Papringan yaitu sebesar Q  =  9,5*(H-0)A2,19.  Analisis
tinggi  muka  air  tersebut  digabungkan  dengan  analisis  hujan  rerata  DAS  Gajahwong  untuk mendapatkan hidrograf limpasan langsung.
Analisis  hidrograf limpasan  langsung  diperoleh  dengan  memisahkan  aliran  dasar  dari hidrograf  tersebut.  Selanjutnya  hujan  efektif  ditetapkan  dengan  indeks  O,  sedemikian sehingga volume hujan mangkus  sama dengan volume hidrograf limpasan langsung.
Tabel 2.  Hidrograf Satuan DAS  Gajahwong di Papringan,  17-18 Januari 2012
Jam ke- t (jam) Muka air
H(m) Q (m3/s) Q bf (m3/s) HLL
(Q  -
q b f ) R
(mm) phi (mm)
P ef1 Pef2 HS (m3/s) 12.611 2.295 13 0 0.49 1.99 1.99 0.00 15.90S 3.231 0.00 0.00 14 1 0.5 2.0S 2.04 0.04 5.532 0.04 0.00 0.00 15 2 0.S4 6.48 2.09 4.40 0.616 4.39 0.01 0.35 16 3 2.39 64.03 2.13 61.90 0.36 61.11 0.S0 4.S2 11 4 1.94 40.55 2.1S 3S.31 0.512 21.30 11.01 2.15 18 5 1.34 1S.03 2.23 15.S1 0.00S 10.86 4.95 0.86 19 ó 1.06 10.19 2.21 S.52 6.55 1.91 0.52 20 1 1 9.50 2.32 1.1S 5.99 1.19 0.41 21 S 0.93 S.10 2.31 5.14 4.65 1.09 0.31 22 9 0.SS 1.1S 2.41 4.11 3.92 0.S4 0.31 23 10 0.S5 6.66 2.46 4.19 3.4S 0.11 0.21 24 11 0.S1 5.99 2.51 3.4S 2.S5 0.63 0.22 1 12 0.S 5.S3 2.55 3.21 2.16 0.52 0.22 2 13 0.11 5.36 2.60 2.16 2.26 0.50 0.1S 3 14 0.16 5.21 2.65 2.56 2.15 0.41 0.11 4 15 0.15 5.06 2.69 2.31 1.9S 0.39 0.16 5 16 0.13 4.11 2.14 2.03 1.61 0.36 0.13 ó 11 0.12 4.63 2.19 1.S4 1.54 0.30 0.12 1 18 0.10 4.35 2.S3 1.52 1.24 0.2S 0.10 S 19 0.5S 2.SS 2.SS 0.00 -0.22 0.22 -0.02
♦  HS(m3/s)
0 5 10
15 20
Gambar 3.  Hidrograf Satuan DAS  Gajahwong di Papringan,  11-18 Januari 2012
24

## 3.1.2  Analisis Hidrograf Banjir 20 Tahunan
Selanjutnya analisis hidrograf banjir rancangan dapat diperoleh setelah hidrograf satuan Collins  dikalikan dengan hujan efektif untuk mendapatkan hidrograf limpasan langsung.  Dari analisis  ini  pada  akhirnya  dapat  diprediksi  menjadi  hidrograf  banjir  rancangan  untuk  kala ulang 20 tahunan.
Dari  analisis  hidrograf  banjir  20  tahunan  didapatkan  debit  puncak  sebesar  332  m3/s pada jam   ke-4  dengan  perincian  hitungan  seperti  terdapat  pada  tabel  dan  gambar  hidrograf banjir berikut ini.
______ Tabel 3.  Hidrograf Banjir Sungai Gajahwong dengan kala ulang 20 tahunan
______ T R 20 th (mm) phi rerata (mm) P efektif (mm) HS rerata (m3/s) Akibat hujan QBF (m3/s) Q (m3/s ) 39,94 2 25,38 4 16,721 11,68 5 1 42,61 2,66 39,94 0,00 0 1,29 1 2 28,05 25,38 0,00 0 0 1,32 2 3 19,39 16,72 0,20 8 0 0 1,35 9 4 14,35 11,69 8,15 325 5 0 0 1,39 332 5 1,70 68 207 3 0 1,42 280 6 0,72 29 43 136 2 1,45 212 7 0,46 18 18 28 95 1,48 162 8 0,49 19 12 12 20 1,52 65 9 0,30 12 12 8 8 1,55 42 10 0,30 12 7 8 5 1,58 34 R 20 phi P HS T th rerata efektif rerata Akibat hujan QBF Q 39,94 25,38 11,68 (mm) (mm) (mm) (m3/s) 2 4 16,721 5 (mm) (mm) 11 0,22 9 8 5 6 1,62 28 12 0,20 8 5 5 3 1,65 24 13 0,17 7 5 4 3 1,68 20 14 0,17 7 4 3 3 1,71 19 15 0,11 4 4 3 2 1,75 16 16 0,13 5 3 3 2 1,78 15 17 0,11 4 3 2 2 1,81 13 18 0,09 4 3 2 1 1,84 12 19 0,07 3 2 2 2 1,88 11 20 0,00 0 2 2 1 1,91 6 21 0,00 0 0 1 1 0,48 3 22 0,00 0 0 0 1 0,49 1 23 0,00 0 0 0 0 0,50 1 24 0,00 0 0 0 0 0,51 1 25 0 0 0 0,00 0 26 0 0 0,00 0

## Q(m3/s)
350 k  332
300 1 \ 280 250 200 \ 212 150 \ 162 -------Q (m3/s} 100 50 V^es 1  9 0 1 6 11 16 21 26
Gambar  4.  Hidrograf Banjir Sungai Gajahwong dengan kala ulang 20 tahunan

## 3.1.3  Analisis Aliran Rendah (Debit Harian Sungai)

## A. Analisis Hidrograf Satuan Sintetik (HSS) Gama I
Tahap  awal  analisis  HSS  Gama  I  adalah  melakukan  analisis  peta  DAS.  Data topografi  (peta  DAS)  yang  diperoleh  dari Balai  PSDA  Provinsi  DIY  selanjutnya dianalisis  dengan menggunakan bantuan software ArcView GIS  versi  3.2.  Hasil analisis peta  DAS  ini  berupa  data  morphometri  (parameter-parameter)  DAS  yang  diperlukan sebagai input model HSS  Gama I.
Tabel 4. Parameter DAS hasil analisis ArcView Parameter Notasi Nilai Satuan Luas DAS A 48.77 km2 Luas DAS  sebelah hulu RUA 20.84 km2 Lebar DAS  3/4  L WU 0.28 km Lebar DAS  1/4  L WL 3.43 km Slope sungai S 0.01 - Panjang sungai utama 35.92 km Panjang sungai  semua tingkat 62.04 km Panjang sungai tingkat satu 25.35 km Jumlah pertemuan sungai 10.00 - Pangsa sungai  semua tingkat 20.00 - Pangsa sungai tingkat satu 11.00 -
Berdasarkan  parameter-parameter  DAS  yang  diperoleh,  maka  analisis  dilanjutkan dengan  perhitungan  hidrograf satuan  menggunakan  HSS  Gama  I  sebagai  dasar  perhitungan HS  Gama II.  Perhitungan beberapa variabel  dalam HSS  Gama I  disajikan dalam tabel  berikut ini.
Tabel 5.  Perhitungan variabel HSS  Gama I Variabel Notasi Nilai Satuan Waktu puncak TR 1.61 jam Debit puncak QP 2.59 m3/dt Waktu dasar TB 23.33 jam Koefisien Tampungan K 5.44 jam Phi indeks 9 10.48 - Aliran dasar QB 3.14 m3/dt

## B. Analisis HS Gama II
Besaran  yang  sangat  berpengaruh  dan  harus  ditentukan  terlebih  dahulu  sebelum perhitungan  HS  Gama  II  adalah  variabel  kehilangan  air  (phi  index).  Besaran  phi  ini merupakan  besaran  yang  variabel (temporarely  variable) sehingga  ditetapkan  berdasar  sifat aliran  bulanan.  Selain  itu  besaran  yang  juga  berubah  adalah  koefisien  tampungan.  Setelah dilakukan  analisa  pada  tahap  kalibrasi  untuk  semua  DAS  ternyata jika  dalam  perhitungan aliran dasar digunakan nilai phi index dan koefisien tampungan Gama II (Kg 2 ) maka nilai phi index  yang  dihasilkan  rata-rata  kurang  dari  satu.  Hal  ini  dianggap  kurang  riil  sehingga kemudian aliran dasar diperhitungkan dengan nilai phi  index dan Kg2 yang berbeda.
Perubahan ini  dimungkinkan mengingat  kondisi  DAS  di  pulau Jawa pada saat  ini telah banyak  berubah.  Besaran  phi  index  dan  koefisien  tampungan  Gama  II  ini  ditetapkan  secara sembarang  dan  harus  dikalibrasi  terhadap  jum lah  aliran  kumulatif tahunan.  Bila  perbedaan nilai  yang  terjadi  melebihi  besaran  yang  ditetapkan (error  criteria), maka  hitungan  diulang dengan  mengubah  nilai  index  phi  dan  Kg 2 .  Kedua  parameter  tersebut  dikalibrasi  dengan menggunakan  software SOLVER yang  terdapat  dalam microsoft  excel. Sebagai objective function adalah nilai minimum root mean square dan volume error.
Sangat  disayangkan  data  hujan  otomatis  (jam-jaman)  yang  dapat  dikumpulkan  pada DAS  Gajahwong  adalah  sepanjang  10  tahun  mulai  tahun  1996  sampai  dengan  2005. Sedangkan  data  hujan  manual  (harian)  yang  tersedia  sampai  tahun  2012  hanya  dapat digunakan untuk analisis  aliran puncak.  Untuk proses  kalibrasi  digunakan data hujan maupun debit mulai tahun  1996  sampai  dengan tahun 2000  dan tahapan verifikasi  menggunakan data
lima  tahun  berikutnya  yaitu  data  hujan  dan  debit  tahun  2000  dan  2005.  Hasil  kalibrasi  dan verifikasi DAS  Gajahwong dengan bantuan SOLVER dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 5.  Hidrograf hasil kalibrasi
Gambar 6.  Kalibrasi HS Gama II
Jan-01 Jun-01 Dec-01 Jun-02 Dec-02 Jun-03 Dec-03 Jun-04 Dec-04 Jun-05 Dec-05
W aktu (bulan) □  Curah hujan  —  Debit terukur
Debit terhitung
Gambar 7.  Hidrograf hasil verifikasi
Gambar 8.  Verifikasi HS  Gama II

## 3.2 Pembahasan
Dari  Gambar  5  terlihat  bahwa  aliran  kumulatif  terhitung  pada  DAS  Gajahwong menunjukkan  penyimpangan  yang  relatif besar.  Pada  dua tahun  pertama pengamatan  mulai awal  tahun  1996  sampai  akhir  tahun  1997 underestimated ,  6  bulan  berikutnya  sama  tetapi periode berikutnya sampai  akhir tahun 2000 cenderung overestimated.
Meskipun  demikian  tingkat  ketelitian  model  HS  Gama  II  masih  memenuhi  ketentuan dimana  nilai  RMS  dan  VE  yang  dihasilkan  masih  relatif  kecil  yaitu  sebesar  2,5712  dan  - 15,5392%.  Hal  ini  dimungkinkan  karena  perbedaan  yang  cukup  signifikan  antara  besaran nilai  hujan  dengan  nilai  debit  yang  terukur  sehingga  kemungkinan  hujan  yang  sebenarnya terjadi  dalam DAS  tidak sesuai dengan hujan yang digunakan untuk simulasi.
Hasil  simulasi  pada  tahap  verifikasi  menunjukkan  kecenderungan undrerestimated dengan nilai volume  error yang  cukup  besar tetapi  masih  dibawah  50  %,  dimana aliran yang terjadi  tiap  tahunnya  rata-rata  pada  3  bulan  pertama  baik,  baru  di  bulan  berikutnya underestimated sampai  akhir tahun.
Berdasarkan analisis  aliran puncak  (debit banjir  sungai)  menggunakan hidrograf satuan Collins  didapatkan  debit banjir rencana dengan kala ulang 20  tahunan sebesar  332  m3/s  yang terjadi  pada jam   ke-4.  Nilai  besaran  debit  banjir tersebut  dapat  menjadi  informasi  awal  bagi perencanaan  bangunan-bangunan  hidrolik.  Akan  tetapi  perlu  diketahui  terlebih  dahulu kondisi  eksisting  penampang  Sungai  Gajahwong  pada  beberapa  titik,  misalnya  di  hulu, tengah  maupun hilir.  Untuk  itu  diperlukan  observasi  yang  detail  dan  mendalam.  Mengingat terbatasnya  waktu  dalam  penelitian  ini,  tahapan  analisis  hidrolika  tersebut  belum  dapat dilakukan.  Akan  lebih  bermanfaat  apabila  penelitian  ini  kemudian  dilanjutkan  dengan penelitian berikutnya.

## 4. Kesim pulan
Memperhatikan  hasil  penelitian  dan  pembahasan  yang  telah  diuraikan  dalam  bab terdahulu,  dapat diambil kesimpulan sebagai berikut ini.
1.  Berdasarkan  analisis  aliran  puncak  menggunakan  hidrograf  satuan  cara  Collins didapatkan  debit  banjir  rencana  dengan  kala ulang  20  tahunan  sebesar  332  m3/s  yang terjadi pada jam  ke-4.
2.  Berdasarkan  analisis  aliran rendah menggunakan model  HSS  Gama I  dan HS  Gama
II  dapat  disimpulkan  bahwa  pada  saat  musim  kemarau  masih  tersedia  aliran  sungai  yang cukup  untuk  dapat  memenuhi  kebutuhan  air  baik  untuk  irigasi  maupun  perikanan.  Dari
analisis  perhitungan  HSS  Gama  I  didapatkan  nilai  debit  puncak  sebesar  2,59  m3/dt  dengan waktu  puncak  1,61  jam.  Sedangkan  dari  analisis  HS  Gama  II  didapatkan  tingkat  kesalahan yang  terjadi  dari  nilai root  mean  square sebesar  2,5712  dan volume errornya  sebesar  - 15,5392  %.
3. Analisis  yang  dihasilkan  baik  berupa  aliran  puncak  maupun  aliran  rendah  masih
merupakan  informasi  awal  yang  harus  dianalisis  lagi  sebelum  dapat  digunakan  dalam perancangan bangunan-bangunan hidraulik maupun analisis  ketersediaan air.

## D aftar P ustaka
Hestin  Mulyandari,  2011, Upaya  Pengelolaan  Lahan  Bangunan  Pada  bantaran  Sungai Berbasis Lingkungan Di Kabupaten Sleman DIY, Jurnal Teknik Sipil  dan Perencanaan Universitas Negeri  Semarang,  Edisi No.  1  Vol.13, Januari 2011,  Semarang.
JB.  Satrio  Nugroho,  2013, Upaya Menjaga  Identitas  Kota  Yogyakarta, Intisari-Online.com, Jakarta.
RJ.  Kodoatie & Roestam S, 2010, Tata Ruang Air, Penerbit Andi, Yogyakarta. Rahmat Jayadi,  2000, Hidrologi I , Pengenalan Hidrologi,  UGM, Yogyakarta. Sri Harto  Br.,  2000, Hidrologi,  Teori, Masalah,  Penyelesaian, Nafiri, Yogyakarta. Supriharyono,  2002, Intisari  Materi  Kuliah  Metodologi  Penelitian, Program  Pasca  Sarjana Magister Teknik Sipil Universitas Diponegoro,  Semarang.