Evaluasi Kinerja Model HEC-HMS terhadap Respon Hidrologi pada Skenario Perubahan Iklim (Studi Kasus: DAS Kuranji)

Abstract

DAS Kuranji di Kota Padang rentan terhadap banjir akibat curah hujan tinggi dan topografi kompleks. Perubahan iklim memperburuk kondisi ini dengan meningkatkan curah hujan ekstrem. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dampak perubahan curah hujan terhadap debit sungai di DAS Kuranji pada tahun 2030 dan 2040. Debit pada penelitian ini diestimasi dengan menggunakan model hidrologi HEC-HMS yang telah dikalibrasi dan divalidasi menggunakan data curah hujan dan tutupan lahan tahun 2020. Skenario perubahan curah hujan didasarkan pada skenario SSP1-2.6 dan SSP5-8.5 dari GCMs CMIP6. Hasil penelitian menunjukkan kinerja model yang baik dengan nilai validasi NSE 0.62, R² 0.64, dan PBias -0.52. Analisis perubahan iklim berdasarkan skenario SSP1-2.6 tahun 2030 menunjukkan debit maksimum mencapai 77.5 m³/s dengan pola debit menurun pertengahan tahun namun tidak signifikan, sedangkan skenario SSP5-8.5 memperlihatkan debit maksimum lebih tinggi 89.8 m³/s dengan fluktuasi debit yang lebih ekstrem. Pada tahun 2040, debit maksimum untuk SSP1-2.6 meningkat menjadi 117 m³/s, sementara SSP5-8.5 menunjukkan lonjakan debit hingga 122.1 m³/s dengan variasi debit yang lebih tajam, mengindikasikan dampak buruk dari emisi tinggi. Penelitian ini menunjukkan bahwa HEC-HMS andal untuk memproyeksikan dampak perubahan iklim. Perubahan iklim meningkatkan risiko debit ekstrem, sehingga diperlukan strategi pengelolaan DAS yang adaptif untuk mengurangi risiko banjir di masa depan.

The Kuranji Watershed in Padang City is prone to flooding due to high rainfall and complex topography. Climate change worsens this condition by increasing extreme rainfall events. This study aims to analyze the impact of rainfall changes on river discharge in the Kuranji Watershed for the years 2030 and 2040. Discharge in this study was estimated using the HEC-HMS hydrological model, which was calibrated and validated using 2020 rainfall and land cover data. Rainfall change scenarios were based on SSP1-2.6 and SSP5-8.5 from CMIP6 GCMs. The results show good model performance with validation values of NSE 0.62, R² 0.64, and PBias -0.52. Climate change analysis SSP1-2.6 scenario for 2030 shows a maximum discharge of 77.5 m³/s, with a slight mid-year decline. In contrast, the SSP5-8.5 scenario presents a higher maximum discharge of 89.8 m³/s with more extreme fluctuations. In 2040, the maximum discharge for SSP1-2.6 increases to 117 m³/s, while SSP5-8.5 shows a surge to 122.1 m³/s with sharper variations, indicating the adverse impacts of high emissions. This study concludes that HEC-HMS is reliable for projecting climate change impacts. Climate change increases the risk of extreme discharge, highlighting the need for adaptive watershed management strategies to mitigate future flood risks.