Dalam perencanaan sistem drainase dan pengelolaan sumber daya air, koefisien limpasan menjadi salah satu parameter paling krusial. Nilai ini menentukan seberapa besar curah hujan yang akan berubah menjadi aliran permukaan dan pada akhirnya mempengaruhi besarnya debit rancangan suatu kawasan.
Koefisien limpasan, yang dikenal sebagai nilai C dalam perhitungan debit rancangan, ditetapkan sebagai rasio antara kecepatan maksimum aliran air dari daerah tangkapan hujan terhadap intensitas hujan. Secara sederhana, nilai C merupakan perbandingan antara bagian hujan yang membentuk limpasan langsung dengan hujan total yang terjadi di suatu wilayah.
Contoh perhitungan koefisien limpasan pada suatu wilayah dengan beragam tata guna lahan
Faktor Penentu Nilai C
Menurut Suripin (2004), besarnya nilai C dipengaruhi oleh sejumlah karakteristik daerah tangkapan hujan. Memahami faktor-faktor ini penting agar pemilihan nilai C tepat sasaran dan tidak menyebabkan under-design atau over-design sistem drainase.
Pengaruh Curah Hujan terhadap Aliran Permukaan
Besarnya aliran permukaan sangat dipengaruhi oleh intensitas dan jumlah curah hujan yang jatuh ke suatu wilayah. Saat hujan ringan atau sedang, aliran permukaan umumnya hanya terjadi di area kedap air dan lahan jenuh di dalam DAS, atau langsung di atas permukaan badan air.
Aliran permukaan baru terbentuk secara signifikan ketika curah hujan melebihi kebutuhan untuk evaporasi, intersepsi, infiltrasi, simpanan depresi, dan cadangan depresi. Apabila hujan yang turun sangat kecil, hampir seluruh air akan terintersepsi oleh tajuk vegetasi yang lebat sebelum mencapai permukaan tanah.
Lahan kebun campuran bervegetasi lebat menghasilkan nilai C yang kecil karena intersepsi dan infiltrasi berjalan optimal
Makna Nilai C Besar dan Nilai C Kecil
Pengaruh tata guna lahan terhadap aliran permukaan dinyatakan lewat koefisien aliran permukaan (C), yaitu bilangan yang menampilkan perbandingan antara besarnya aliran permukaan dan besarnya curah hujan. Angka ini merupakan indikator utama untuk menentukan porsi curah hujan yang akan bergerak sebagai air larian.
Padang rumput berpasir memiliki nilai C sekitar 0,25, menandakan sebagian besar air masih dapat meresap ke dalam tanah
Besar kecilnya nilai C bergantung pada permeabilitas dan kemampuan tanah dalam menampung air. Nilai C yang kecil menunjukkan bahwa sebagian besar air ditampung oleh tanah untuk sementara waktu sebelum dialirkan. Sebaliknya, daerah dengan nilai C besar berarti hampir seluruh air hujan langsung menjadi limpasan permukaan.
Permukiman padat dengan dominasi permukaan kedap air memiliki nilai C sekitar 0,75, sehingga volume limpasan menjadi sangat tinggi
Tabel Koefisien Limpasan Berdasarkan Tata Guna Lahan
Berikut adalah tabel nilai C berdasarkan fungsi lahan menurut metode rasional (Suripin, 2004). Tabel ini menjadi acuan standar dalam perhitungan debit rancangan untuk perencanaan drainase perkotaan maupun pedesaan.
| Tata Guna Lahan | Nilai C | Tata Guna Lahan | Nilai C | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Perkantoran | Tanah Lapang | ||||
| Daerah pusat kota | 0,70 – 0,95 | Berpasir, datar 2% | 0,05 – 0,10 | ||
| Daerah sekitar kota | 0,50 – 0,70 | Berpasir, agak rata, 2–7% | 0,10 – 0,15 | ||
| Perumahan | Berpasir, miring 7% | 0,15 – 0,20 | |||
| Rumah tunggal | 0,30 – 0,50 | Tanah berat, datar 2% | 0,13 – 0,17 | ||
| Rumah susun, terpisah | 0,40 – 0,60 | Tanah berat, agak rata 2–7% | 0,18 – 0,22 | ||
| Rumah susun, bersambung | 0,60 – 0,75 | Tanah berat, miring 7% | 0,25 – 0,35 | ||
| Pinggiran kota | 0,25 – 0,40 | Tanah Pertanian | |||
| Daerah Industri | Tanah kosong, rata | 0,30 – 0,60 | |||
| Kurang padat industri | 0,50 – 0,80 | Tanah kosong, kasar | 0,20 – 0,50 | ||
| Padat industri | 0,60 – 0,90 | Ladang garapan | 0,20 – 0,50 | ||
| Taman, Kuburan | 0,10 – 0,25 | Tanah berat, tanpa vegetasi | 0,30 – 0,60 | ||
| Tempat bermain | 0,20 – 0,35 | Tanah berat, dengan vegetasi | 0,20 – 0,50 | ||
| Daerah stasiun KA | 0,20 – 0,40 | Berpasir, tanpa vegetasi | 0,20 – 0,25 | ||
| Daerah tak berkembang | 0,10 – 0,30 | Berpasir, dengan vegetasi | 0,10 – 0,25 | ||
| Jalan Raya | Padang Rumput | ||||
| Beraspal | 0,70 – 0,95 | Tanah berat | 0,15 – 0,45 | ||
| Berbeton | 0,80 – 0,95 | Berpasir | 0,05 – 0,25 | ||
| Berbatu bata | 0,70 – 0,85 | Hutan / bervegetasi | 0,05 – 0,25 | ||
| Trotoar | 0,75 – 0,85 | Tanah Tidak Produktif, >30% | |||
| Daerah beratap | 0,75 – 0,95 | Rata, kedap air | 0,70 – 0,90 | ||
| Kasar | 0,50 – 0,70 | ||||
Sumber: Suripin, 2004 — Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan
Rumus Koefisien Limpasan Komposit untuk DAS Campuran
Suripin (2004) menyatakan bahwa jika suatu DAS terdiri dari berbagai macam penggunaan lahan dengan koefisien aliran permukaan yang berbeda, maka nilai C yang dipakai adalah koefisien gabungan (Cm). Koefisien gabungan ini dihitung dengan mempertimbangkan luas masing-masing jenis penutup lahan secara proporsional, menggunakan persamaan berikut.
Keterangan:
Ci = koefisien aliran permukaan jenis penutup lahan ke-i
Ai = luas lahan dengan jenis penutup lahan ke-i (ha atau km²)
n = jumlah jenis penutup lahan dalam DAS
Penggunaan koefisien gabungan ini sangat penting terutama pada DAS perkotaan yang umumnya memiliki campuran antara kawasan terbangun, ruang terbuka hijau, jalan beraspal, dan permukiman. Tanpa penghitungan yang tepat, nilai debit rancangan bisa mengalami kesalahan yang signifikan dan berpotensi menyebabkan kapasitas saluran drainase tidak memadai.
Kesimpulan
Koefisien limpasan atau nilai C merupakan parameter hidrologi yang sangat menentukan dalam perencanaan drainase dan pengendalian banjir. Pemilihan nilai C yang tepat berdasarkan tata guna lahan aktual dan potensi pengembangannya di masa depan akan menghasilkan desain sistem drainase yang efisien dan andal. Untuk kawasan DAS yang beragam jenis lahannya, penggunaan koefisien gabungan (Cm) adalah langkah yang wajib dilakukan agar perhitungan debit rancangan mencerminkan kondisi lapangan secara akurat.
- Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan. ANDI Offset, Yogyakarta.
- Aprianto, Widhi Kurniawan. 2018. Pemodelan Banjir di Sub DAS Banjir Kanal Timur Kota Semarang. Skripsi. Universitas Negeri Semarang.
){kind=link}