Banjir rancangan merupakan salah satu konsep utama dalam hidrologi terapan, khususnya pada perencanaan infrastruktur sumber daya air dan bangunan sipil yang berhubungan dengan aliran permukaan. Istilah ini merujuk pada banjir yang secara teknis dipilih untuk dijadikan dasar perencanaan, bukan banjir terbesar yang pernah terjadi, dan bukan pula banjir yang pasti akan terjadi pada suatu tahun tertentu. Dengan kata lain, banjir rancangan adalah banjir acuan yang dipakai agar suatu bangunan memiliki kapasitas yang memadai terhadap kejadian banjir sesuai tingkat perlindungan yang ditargetkan.
Dalam praktik perencanaan, banjir rancangan biasanya dinyatakan dalam bentuk debit puncak dengan satuan meter kubik per detik (m³/det). Namun pada beberapa kasus, banjir rancangan tidak hanya dibatasi pada debit puncak, melainkan juga dapat mencakup hidrograf banjir rancangan, yaitu hubungan debit terhadap waktu selama satu kejadian banjir. Hidrograf ini penting untuk analisis yang memerlukan informasi volume banjir, durasi puncak, waktu naik, dan waktu surut, misalnya pada perencanaan waduk, kolam retensi, analisis routing banjir, dan simulasi genangan.
Penetapan banjir rancangan sangat bergantung pada jenis dan tingkat kepentingan bangunan. Sebagai contoh, saluran drainase perkotaan kecil dapat direncanakan dengan kala ulang yang lebih rendah dibandingkan bendungan besar, pelimpah waduk, tanggul sungai utama, atau bangunan pengendali banjir di kawasan padat penduduk. Semakin besar risiko kerugian jiwa, kerusakan ekonomi, dampak sosial, dan gangguan layanan publik apabila bangunan gagal berfungsi, maka umumnya semakin besar pula kala ulang banjir yang digunakan sebagai dasar desain.
Konsep penting yang melekat pada banjir rancangan adalah kala ulang atau periode ulang. Kala ulang 25 tahun, misalnya, tidak berarti banjir tersebut hanya terjadi sekali setiap 25 tahun secara pasti, melainkan menunjukkan bahwa secara statistik peluang terlampauinya banjir tersebut dalam satu tahun adalah sekitar 4%. Dengan demikian, banjir rancangan adalah hasil penerjemahan data hidrologi masa lalu ke dalam parameter desain yang mewakili tingkat probabilitas tertentu di masa mendatang.
Penentuan banjir rancangan dapat dilakukan melalui berbagai pendekatan, tergantung ketersediaan data dan karakteristik DAS. Pada DAS yang memiliki data debit banjir yang cukup, banjir rancangan dapat diperoleh melalui analisis frekuensi debit banjir. Apabila data debit tidak tersedia atau terbatas, banjir rancangan sering dihitung secara tidak langsung melalui analisis hujan rancangan yang kemudian ditransformasikan menjadi debit banjir menggunakan metode seperti Rasional, Hidrograf Satuan Sintetis, atau model hujan–aliran lainnya.
Dalam konteks rekayasa hidrologi, banjir rancangan tidak boleh dipahami sebagai nilai yang absolut. Nilainya sangat dipengaruhi oleh kualitas dan panjang data, kondisi tata guna lahan, perubahan karakteristik DAS, urbanisasi, perubahan iklim, serta metode analisis yang digunakan. Oleh karena itu, penyusunan banjir rancangan harus dilakukan secara hati-hati, transparan, dan didukung oleh asumsi teknis yang jelas. Pada laporan perencanaan, penetapan banjir rancangan umumnya harus disertai penjelasan mengenai sumber data, metode analisis, distribusi probabilitas, parameter yang digunakan, serta alasan pemilihan kala ulang desain.
Perhitungan banjir rancangan dapat dilakukan dengan beberapa metode, tergantung pada ketersediaan data, luas DAS, tujuan analisis, karakteristik hidrologi wilayah, dan tingkat ketelitian yang dibutuhkan. Secara umum, metode penentuan banjir rancangan dapat dikelompokkan menjadi metode berbasis data debit, metode berbasis data hujan, metode hidrograf satuan, dan metode pemodelan hidrologi.
Metode ini digunakan apabila tersedia data debit banjir atau debit maksimum tahunan yang cukup panjang dan representatif. Data debit yang tersedia dianalisis secara statistik untuk mendapatkan debit rencana pada kala ulang tertentu, misalnya 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, 25 tahun, 50 tahun, atau 100 tahun. Distribusi probabilitas yang umum digunakan antara lain:
Metode Rasional adalah metode sederhana untuk menghitung debit puncak banjir rancangan, terutama pada DAS kecil atau daerah perkotaan.
Keterangan:
Metode ini digunakan untuk mengubah hujan rancangan menjadi hidrograf banjir rancangan. Hidrograf satuan sintetis dipakai apabila data hidrograf pengamatan tidak tersedia, namun karakteristik DAS diketahui. Beberapa metode yang umum digunakan: