Analisa Hidrologi Permukaan Dalam Hubungannya Dengan Debit Banjir DAS Lukulo Hulu Dengan Menggunakan Data Penginderaan Jauh


Lukulo upstream watershed represents a watershed in Karangsambung Geological Nature Preserve, this basin is located administratively in Central Java Province with Area is ± 281,394 km2. In rainy season the river discharge of upstream lukulo steep increase in the dry season is very small. The purpose of this study is to analyze the surface hydrology in relation to the flood discharge in the Lukulo upstream watershed using remote sensing data. Data of SRTM image to be processed DEM hydro-processing in the form of flow determination and network catchment extraction produced 16 units of sub-drainage.  Results of coeffitient runoff value estimates using Bransby and Williams method is 58% with flood discharge was estimated using the rational method at 562, 098 m3/secon a difference with the actual flood discharge at 1, 662 m3. Value of flood discharge in the Lukulo upstream watershed is relatively large and can cause flooding /overflowing of rivers in the surrounding area.

 

DAS Lukulo Hulu (Puguh D. Raharjo)

DAS Lukulo Hulu merupakan suatu DAS yang berada di Kawasan Cagar Alam Geologi Karangsambung, secara administrasi DAS ini berada di Propinsi Jawa Tengah dengan luas ± 281,394 km2. Pada musim penghujan debit sungai Lukulo Hulu meningkat tajam sedangkan pada musim kemarau sangat kecil. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan analisis hidrologi permukaan dalam hubungannya dengan debit banjir pada DAS Lukulo hulu dengan menggunakan data penginderaan jauh. Data citra SRTM dilakukan pengolahan DEM hydro-processing yang berupa flow determination dan network catchment extraction dengan menghasilkan 16 satuan sub pengaliran. Hasil estimasi nilai koefien aliran permukaan (runoff) dengan menggunakan metode Bransby dan Williams sebesar 58 % dengan debit banjir ter-estimasi menggunakan metode rasional sebesar 562, 098 m3/detik yang memiliki selisih dengan debit banjir aktual sebesar 1, 662 m3/detik. Nilai debit banjir pada DAS Lukulo Hulu ini relatif besar dan dapat mengakibatkan penggenangan/luapan sungai pada kawasan di sekitarnya.

Aplikasi penginderaan jauh dalam bidang hirologi ditujukan untuk mendeteksi, mengidentifikasi dan memetakan pada permukaan bumi, dibawah permukaan, dan untuk menduga melalui proses kerja. Citra penginderaan jauh diintepretasi untuk informasi hidrologi elusif, juga untuk karaktersitik bentuklahan yang mudah diamati, penutup lahan dan ketersediaan air (Lo,1986).

Gunawan (1992) interpretasi hidrologi pada teknik penginderaan jauh diarahkan untuk menduga hubungan/interaksi kenampakan bentang lahan (landscape features) dengan proses-proses hidrologi. Penggunaan citra penginderaan jauh untuk pemetaan hidrologi permukaan cukup didekati dengan mendasarkan pada elemen-elemen lahan dan karakteristik citra. Sedangkan untuk survey dan pemetaan hidrologi dibawah permukaan diperlukan pendekatan-pendekatan yang sesuai dengan komponen-komponen atau faktor-faktor yang mempengaruhi. Penyadapan data mengenai karakteristik fisik lahan melalui foto udara digunakan sebagai pendekatan dalam perolehan data mengenai kondisi hidrologi.

Seyhan (1976) mendasarkan pada pendekatan hidromorfometri yang menjelaskan antara parameter-parameter morfologi dan parameter-parameter hidrologi. Beberapa pendekatan yang digunakan untuk sifat komponen lahan yang dikaitkan dengan proses hidrologi (permukaan dan bawah permukaan) antara lain : hidrometeorologi, hidrogeologi, dan geohidrologi. Pendekatan yang digunakan sebagai dasar dalam studi foto-hidrologi juga dapat didassarkan pada pendekatan hidrogeomorfologi yang menjelaskan hubungan antara bentuk-bentuk morfologi permukaan dalam meloloskan air (Meijerink, 1982).

Distribusi runoff dari input berupa data hujan dapat dilakukan dengan pemrosesan dan analisa menggunakan data DEM (Digital Elevation Model). Pendekatan skematik DAS dan sungai dari topologi konstruksi serta ekstraksi jaringan sungai dengan menggunakan variable drainasse outlet membantu dalam pemodelan hidrologi yang efisien (Maathuis, 2006)

Asdak (1995) metode prakiraan air larian yang telah banyak dikenal umumnya mengabaikan beberapa faktor tertentu dan menggantinya dengan asumsi yang bersifat memudahkan proses perhitungan, salah satunya adalah metode rasional (U.S. Soil Conservation Service, 1973) yang memprakirakan besarnya debit puncak merupakan metode dengan teknik yang dianggap baik.

Metode yang digunakan dalam menghitung debit banjir terestimasi menggunakan metode rasional, dimana paramater-parameter yang menentukannya dapat diekstrak melalui data penginderaan jauh. Metode rasional merupakan rumus yang tertua dan yang terkenal di antara rumus-rumus empiris, metode ini dianggap baik dalam memprakirakan besarnya debit puncak meskipun mengabaikan beberapa faktor tertentu dan menggantinya dengan asumsi yang bersifat memudahkan proses perhitungan. Persamaan matematik dalam menentukan debit maksumum pada metode rasional adalah sebagai berikut (Sumber: Chow, V, T. 1964)

Qp        : 0,278 CIA ………………………………………………………….. (1)

I           : R24/24 [24/t]^2/3 ……………………………………………….( 2)

Tc        : L/V ………………………………………………..……………….…..….. (3)

V          : 72(H/L)0,6 ……………..……………………………………………….. (4)

 

 

Hidrologi Modeling (Puguh D. Raharjo)

Data DEM (digital elevation model) diperoleh dari citra Radar SRTM, ekstraksi dari DEM tersebut digunakan sebagai pembuatan peta kemiringan lereng, serta untuk membantu dalam intepretasi bentuklahan. Selain itu data DEM juga untuk analisis hidro-modeling yang berupa flow determination dan network and catchment extraction. Peta penutup lahan diperoleh dari citra Landsat TM dengan klasifikasi terselia maximum likelihood dengan mendasarkan hubungan klasifikasi penutup lahan Bransby dan Williams terhadap klas penggunaan lahan J.P Malingreau. Intepretasi visual dengan komposit warna FCC (false color composite) digunakan dalam pembuatan peta bentuk lahan daerah penelitian.

Pada pengolahan data DEM dari citra Radar SRTM dihasilkan berbagai parameter dalam menganalisa hidrologi permukaan khusussnya debit banjir, sebagai tamabahan analisa dilakukan pembuatan DEM hydro-processing yang berupa flow determination (fill sinks, flow direction, flow accumulation) dan network catchment extraction (drainage network extraction, drainage network ordering, catchment extraction).

 

Parameter Ait Permukaan dari Data Penginderaan jauh (Puguh D. Raharjo)

Nilai flow accumulation menggambarkan adanya suatu pengumpulan/konsentrasi dari aliran permukaan, piksel-piksel yang berwarna merah merupakan suatu cekungan dimana air mengalir melalui lokasi-lokasi tersebut. Semakin rapat jaringan drainase maka lereng semakin curam dan aliran permukaan (runoff) semakin tinggi, serta nilai piksel (merah) semakin rapat dan tebal berarti semakin banyak pula daya tampung air yang menjadi permukaan. Pada lokasi ini akumulasi aliran serta konsentrasi aliran banyak menuju dan terkumpul di Desa Karangsambung, Desa Banioro sampai ke outlet pada DAS. Dari nilai flow accumulation tersebut maka diolah untuk mendapatkan peta drainage network (gambar 5.D) yang merupakan suatu sub DAS-sub DAS pengaliran yang ada pada DAS sehingga dapat diketahui zonasi input aliran permukaan. Nilai ini didasarkan pada piksel dimana pada penelitian ini stream threshold yang digunakan 2000, sehingga jaringan sungai yang digunakan sebagai pembentukan sub DAS pengaliran tidak begitu kecil. Gambar 6 merupakan peta parameter yang digunakan dalam penelusuran koefisien aliran permukaan (runoff).

Penggunaan data-data penginderaan jauh sangat baik digunakan dalam aplikasinya di bidang hidrologi permukaan yaitu dengan mengkaitkan karakteristik lahan permukaan dengan proses hidrologi permukaan yang berlangsung. Pengolahan data DEM dapat digunakan sebagai analisis dalam mengetahui arah aliran serta akumulasi aliran permukaan yang berlangsung, sehingga dapat diketahui sub-sub pengaliran yang ada pada DAS. Estimasi koefisien aliran permukaan menggunakan metode Bransby dan Williams dapat diektrak informasinya melalui data-data penginderaan jauh kecuali pada nilai intensitas hujannya.

***

Copyright

Puguh Dwi Raharjo. 2010. Analisa Hidrologi Permukaan Dalam Hubungannya Dengan Debit Banjir DAS Lukulo Hulu Dengan Menggunakan Data Penginderaan Jauh

http://puguhdraharjo.wordpress.com/2010/12/12/analisa-hidrologi-permukaan-dalam-hubungannya-dengan-debit-banjir-das-lukulo-hulu-dengan-menggunakan-data-penginderaan-jauh/

About these ads

About this entry