Debit Banjir Rencana Metode Rasional: Waktu Konsentrasi Kirpich, Intensitas Mononobe, dan Contoh DAS 2,5 km²

Debit banjir rencana menentukan ukuran gorong-gorong, saluran, dan bentang jembatan kecil. Untuk daerah aliran yang kecil, metode rasional adalah cara yang paling sering dipakai.

Artikel ini membahas urutan hitungan metode rasional dari waktu konsentrasi sampai debit puncak, dengan contoh daerah aliran 2,5 km².

Diperbarui 14 November 2026 · Disusun oleh Tim Badoystudio Engineering

Debit banjir rencana metode rasional
Q = 0,278 × C × I × A, dengan I pada durasi = waktu konsentrasi.

Bagaimana cara menghitung debit banjir dengan metode rasional?

Jawaban singkat

Hitung waktu konsentrasi tc (misalnya rumus Kirpich), intensitas hujan I untuk durasi tc dari hujan rencana (misalnya Mononobe), lalu Q = 0,278 × C × I × A dengan I dalam mm/jam dan A dalam km². Contoh DAS 2,5 km² dengan sungai 3 km, kemiringan 0,02, C 0,45, dan R24 120 mm memberi tc = 0,70 jam, I = 52,9 mm/jam, dan Q = 16,6 m³/detik.

Poin penting metode rasional

Empat hal ini perlu diingat.

  • Metode rasional menganggap hujan merata di seluruh DAS dengan durasi minimal sama dengan waktu konsentrasi.
  • Rumus Kirpich: tc = 0,0663 L^0,77 S^−0,385 jam (L dalam km), atau 0,0195 L^0,77 S^−0,385 menit (L dalam m).
  • Koefisien C mencerminkan tata guna lahan. Perubahan lahan menjadi permukiman menaikkan C dan debit.
  • Untuk DAS besar, metode hidrograf satuan sintetis biasanya lebih tepat.

Istilah dalam metode rasional

Simbol berikut dipakai di rumus.

Istilah Arti
Q Debit puncak (m³/detik).
C Koefisien pengaliran.
I Intensitas hujan (mm/jam).
A Luas DAS (km²).
tc Waktu konsentrasi.
L, S Panjang dan kemiringan sungai utama.

Apa rumus debit banjir metode rasional?

Tiga rumus berikut dipakai berurutan.

tc = 0,0663 × L^0,77 × S^−0,385 (jam, L dalam km)

I = (R24/24) × (24/tc)^(2/3) (mm/jam)

Q = 0,278 × C × I × A (m³/detik, A dalam km²)

Langkah menghitung debit banjir rencana

Contoh: DAS 2,5 km², panjang sungai utama 3 km, beda tinggi 60 m (S = 0,02), C = 0,45, dan hujan rencana R24 = 120 mm. Semua data adalah contoh.

Langkah 1: Hitung waktu konsentrasi

tc = 0,0663 × 3^0,77 × 0,02^−0,385 = 0,0663 × 2,330 × 4,509 = 0,697 jam (41,8 menit). Rumus versi menit dengan L = 3.000 m memberi hasil yang sama.

Langkah 2: Hitung intensitas hujan

I = (120/24) × (24/0,697)^(2/3) = 5 × 10,588 = 52,94 mm/jam.

Langkah 3: Hitung debit

Q = 0,278 × 0,45 × 52,94 × 2,5 = 16,56 m³/detik.

Langkah menghitung debit banjir rencana metode rasional DAS 2,5 km2
Waktu konsentrasi menentukan intensitas hujan yang dipakai.

Hitung otomatis dengan JembatanKit

JembatanKit menghitung hidrologi dan banjir rencana, gerusan, abutmen, dan pilar jembatan, lengkap dengan laporan perhitungan.

Lihat JembatanKit · Lihat paket langganan

Kesalahan yang sering terjadi pada metode rasional

Kesalahan berikut sering ditemukan.

  • Mencampur versi Kirpich jam (L km) dan menit (L m).
  • Memakai A dalam ha atau m² pada rumus 0,278·C·I·A.
  • Memakai C satu jenis lahan untuk DAS campuran.
  • Memakai metode rasional untuk DAS yang terlalu luas.

Analisis sensitivitas: koefisien pengaliran

tc dan I sama dengan contoh.

C Q (m³/detik)
0,30 11,04
0,45 16,56
0,60 22,08
0,75 27,59
Grafik debit banjir rencana terhadap koefisien pengaliran
Debit naik sebanding dengan C.

Perubahan lahan dari hutan atau kebun menjadi permukiman bisa menaikkan C dan debit secara langsung. Jurnal Geoscience Unpad memakai metode rasional untuk melihat kenaikan debit akibat perubahan tata guna lahan di Sub-DAS Ciwaringin.

Pertanyaan seputar debit banjir rasional

Beberapa pertanyaan yang sering muncul.

Kenapa konstanta 0,278?

Untuk mengubah satuan mm/jam × km² menjadi m³/detik: 1 mm/jam × 1 km² = 1.000.000 × 0,001 / 3.600 = 0,278 m³/detik.

Kapan metode rasional cocok?

Untuk daerah aliran kecil seperti drainase kota, gorong-gorong, dan anak sungai, dengan anggapan hujan merata selama waktu konsentrasi.

Bagaimana bila hasil berbeda jauh dengan debit terukur?

Jurnal Ecosystem Unibos mencatat debit rencana metode empiris jauh di atas debit terukur saat aliran normal. Debit rencana memang untuk kondisi banjir dengan kala ulang tertentu.

Sumber dan rujukan

Rujukan berikut dipakai dalam artikel ini dan bisa dibaca untuk pendalaman.

Hasil hitungan dalam artikel ini adalah contoh. Perencanaan untuk proyek tetap harus diperiksa dan disahkan oleh tenaga ahli yang berwenang.