perhitungan mock
Post on 02-Jun-2018
218 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 perhitungan mock
1/14
Bagian 3 Metoda Mock
Bagian 3
Metoda Mock
3.1 Umum
Metoda Mock dikembangkan oleh Dr. F. J. Mock berdasarkan atas daur hidrologi. Metoda
Mock merupakan salah satu dari sekian banyak metoda yang menjelaskan hubungan
rainfall-runo. Secara garis besar model rainfall-runo bisa dilihat pada Gambar 3.1
berikut ini.
Metoda Mock dikembangkan untuk menghitung debit bulanan rata-rata. Data-data yang
dibutuhkan dalam perhitungan debit dengan Metoda Mock ini adalah data klimatologi,
luas dan penggunaan lahan dari catchment area.
Manual Software Mock D- 3-1
round!aterStorage
Sur"aceStorage
#ain"all$%apotranspirasi
&n'ltrasi
Sur"ace #un ()
round!ater #un ()
*otal #un ()
Gambar 3.1 Bagan alir model rainfall-runo.
-
8/10/2019 perhitungan mock
2/14
Bagian 3 Metoda Mock
+roses perhitungan yang dilakukan dalam Metoda Mock dijelaskan dalam ambar berikut
ini.
Gambar 3.2 Bagan alir perhitungan debit dalam metoda Mock.
+ada prinsipnya, Metoda Mock memperhitungkan %olume air yang masuk, keluar, dan
yang disimpan dalam tanah soil storage. olume air yang masuk adalah hujan. /ir yang
keluar adalah in'ltrasi, perkolasi dan yang dominan adalah akibat e%apotranspirasi.
+erhitungan e%apotranspirasi menggunakan Metoda +enmann. Sementara soil storage
adalah %olume air yang disimpan dalam pori-pori tanah, hingga kondisi tanah menjadi
jenuh.
Secara keseluruhan perhitungan debit dengan Metoda Mock ini mengacu pada water
balance, dimana %olume air total yang ada di bumi adalah tetap, hanya sirkulasi dan
distribusinya yang ber%ariasi.
0ebih lengkap tentang Metoda Mock yang didasarkan pada water balance calculation
mulai dari bagan alir perhitungan, spreadsheet, dan penjelasan baris per baris, dapat
dilihat dalam Lampiran C.
3.2 ater Balance
Manual Software Mock D- 3-2
+erhitunganBase Flo!, Direct #un () dan Storm #un
()
+erhitungan$%apotranspirasi +otensial
Metoda +enman
+erhitungan$%apotranspirasi /ktual
+erhitungan1ater Surplus
-
8/10/2019 perhitungan mock
3/14
Uap Air Curah Hujan
Air Permukaan
Kelembaban Tanahdan
Air Tanah
Presipitasi
Airkeluar
Perkola
si
Presipitasi
Evaporasi
Presipitasi
Evaporasi
Gambar 3.4 Sirkulasi air.Gambar ! Sirkulasi air.
Gambar 3.3 Sirkulasi air.
Bagian 3 Metoda Mock
Dalam siklus hidrologi, penjelasan mengenai hubungan antara aliran ke dalam inow
dan aliran keluar outow di suatu daerah untuk suatu perioda tertentu disebut neraca
air atau keseimbangan air water balance. 2ubungan-hubungan ini lebih jelas ditunjukan
oleh Gambar 3.3sebagai berikut.
Bentuk umum persamaan water balance adalah
" # $a % GS % &'(
dimana
+ 4 presipitasi,
$a 4 e%apotranspirasi,
S 4 perubahan groundwater storage, dan
*#( 4 total run o.
Water balance merupakan siklus tertutup yang terjadi untuk suatu kurun !aktu
pengamatan tahunan tertentu, dimana tidak terjadi perubahan groundwater storageatau
S 4 5. /rtinya a!al penentuan groundwater storageadalah berdasarkan bulan terakhir
dalam tinjauan kurun !aktu tahunan tersebut. Sehingga persamaan water balance
menjadi
" # $a % &'(
Manual Software Mock D- 3-3
-
8/10/2019 perhitungan mock
4/14
Bagian 3 Metoda Mock
Beberapa hal yang dijadikan acuan dalam prediksi debit dengan Metoda Mock
sehubungan dengan water balanceuntuk kurun !aktu misalnya 6 tahun adalah sebagai
berikut.
Dalam satu tahun, perubahan groundwater storageS harus sama dengan nol.
Jumlah total e%apotranspirasi dan total run oselama satu tahun harus sama dengan
total presipitasi yang terjadi dalam tahun itu.
Dengan tetap memperhatikan kondisi-kondisi batas water balancedi atas, maka prediksi
debit dengan Metoda Mock akan akurat.
3.3 Data Meteorologi
Data meteorologi yang digunakan dalam Metoda Mock adalah presipitasi, temperatur,
penyinaran matahari, kelembaban relati" dan data kecepatan angin. Secara umum data-
data ini digunakan untuk menghitung e%apotransprasi.
Dalam Metoda Mock, data-data meteorologi yang dipakai adalah data bulanan rata-rata,
kecuali untuk presipitasi yang digunakan adalah jumlah data dalam satu bulan. 7otasi
dan satuan yang dipakai untuk data meteorologi ditabelkan sebagai berikut.
&abel 3.1 7otasi dan Satuan +arameter Meteorologi
DataMeteorologi
)ota*i Satuan
+resipitasi + Milimeter mm*emperatur * Derajat 8elcius 58+enyinaran
S +ersen 9:elembaban
2 +ersen 9
:ecepatan /ngin !Mile per hari
3.+ $,apotran*pira*i
$%apotranspirasi merupakan "aktor penting dalam memprediksi debit dari data curah
hujan dan klimatologi dengan Metoda Mock. /lasanya adalah karena e%apotranspirasi ini
memberikan nilai yang besar untuk terjadinya debit dari suatu daerah pengaliran sungai.
$%apotranspirasi diartikan sebagai kehilangan air dari lahan dan permukaan air dari suatu
daerah pengaliran sungai akibat kombinasi proses e%aporasi dan transpirasi. 0ebih rinci
tentang e%apotranspirasi potensial dan e%apotranspirasi aktual diuraikan di ba!ah ini.
3.+.1 $,apotran*pira*i "oten*ial
$%apotranspirasi potensial adalah e%apotranspirasi yang mungkin terjadi pada kondisi air
yang tersedia berlebihan. Faktor penting yang mempengaruhi e%apotranspirasi potensial
adalah tersedianya air yang cukup banyak. Jika jumlah air selalu tersedia secara
berlebihan dari yang diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi, maka jumlah air
Manual Software Mock D- 3-+
-
8/10/2019 perhitungan mock
5/14
Bagian 3 Metoda Mock
yang ditranspirasikan akan relati" lebih besar dibandingkan apabila tersedianya air di
ba!ah keperluan.
Beberapa rumus empiris untuk menghitung e%apotranspirasi potensial adalah rumus
empiris dari *hornth!aite, Blaney-8riddle, +enman dan *urc-0angbein-1undt. Dari
rumus-rumus empiris di atas, Metoda Mock menggunakan rumus empiris dari +enman.
#umus empiris +enman memperhitungkan banyak data klimatologi yaitu temperatur,
radiasi matahari, kelembaban, dan kecepatan angin sehingga hasilnya relati" lebih akurat.
+erhitungan e%aporasi potensial +enman didasarkan pada keadaan bah!a agar terjadi
e%aporasi diperlukan panas.
Menurut +enman besarnya e%apotranspirasi potensial di"ormulasikan sebagai berikut
5, 5.@6 5.A53 5.A=6 5.=A 5.> 5.C6= 6.563
Bmm2
-
8/10/2019 perhitungan mock
6/14
Bagian 3 Metoda Mock
&abel 3.3 7ilai #adiasi Matahari pada +ermukaan 2oriEontal di 0uar
/tmos'r, dalam mm;hari
Bulan an "eb Mar 0pr Mei un ul 0gu Sep (kt )op De*&au
n
@5
0 63.= 6.@ 6@.5 6@.5 6.@ 6.6 6.< 6.A 6.C 6.A 63.C 63. 6.3C
55 6.@ 6@.5 6@.< 6.= 63.C 63. 63.@ 6.< 6.C 6@.5 6.A 6.3 6.@
@50S 6@.< 6@. 6@.< 6.3 63.< 6 6 6.
-
8/10/2019 perhitungan mock
7/14
Bagian 3 Metoda Mock
k 4 koe'sien kekasaran permukaan e%aporasi (evaporating surface). ntuk
permukaan air nilai k 4 5,@5 dan untuk permukaan %egetasi nilai k 4
6,5.
! 4 kecepatan angin rata-rata bulanan, dalam mile;hari.
Substitusi persamaan-persamaan di atas menghasilkan
( ) ( ) ( ) ( )( ){ }5,
-
8/10/2019 perhitungan mock
8/14
Bagian 3 Metoda Mock
e%apotranspirasi potensial dalam 6 bulan maka kalikan dengan jumlah hari dalam bulan
itu.
3.+.2 $,apotran*pira*i 0ktual
Jika dalam e%apotranspirasi potensial air yang tersedia dari yang diperlukan olehtanaman selama proses transpirasi berlebihan, maka dalam e%apotranspirasi aktual ini
jumlah air tidak berlebihan atau terbatas. Jadi e%apotranspirasi aktual adalah
e%apotranspirasi yang terjadi pada kondisi air yang tersedia terbatas. $%apotranspirasi
aktual dipengaruhi oleh proporsi permukaan luar yang tidak tertutupi tumbuhan hijau
(exposed surface) pada musim kemarau. Besarnya exposed surface m untuk tiap
daerah berbeda-beda. F.J. Mock mengklasi'kasikan menjadi tiga daerah dengan masing-
masing nilai exposed surfacesebagai berikut.
&abel 3. xposed !urface,m
)o m Daera
6 5 9 2utan primer, sekunder< 65 5 9 Daerah tererosi3 35 @5 9 Daerah ladang pertanian
Selain exposed surfacee%apotranspirasi aktual juga dipengaruhi oleh jumlah hari hujan
n dalam bulan yang bersangkutan.
Menurut Mock rasio antara selisih e%apotranspirasi potensial dan e%apotranspirasi aktual
dengan e%apotranspirasi potensial dipengaruhi oleh exposed surfacem dan jumlah hari
hujan n, seperti ditunjukan dalam "ormulasi sebagai berikut.
( )n6>
-
8/10/2019 perhitungan mock
9/14
Bagian 3 Metoda Mock
Jadi e%apotranspirasi aktual adalah e%apotranspirasi potensial yang memperhitungkan
"aktor exposed surfacedan jumlah hari hujan dalam bulan yang bersangkutan. Sehingga
e%apotranspirasi aktual adalah e%apotranspirasi yang sebenarnya terjadi atau actual
evapotranspiration, dihitung sebagai berikut
I$+$actual$ =
3. ater Surplu*
Water surplus dide'nisikan sebagai air hujan presipitasi yang telah mengalami
e%apotranspirasi dan mengisi tampungan tanah (soil storage, disingkat SS. Water
surplus ini berpengaruh langsung pada in'ltrasi atau perkolasi dan total run o yang
merupakan komponen debit. +ersamaan water surplus disingkat 1S adalah sebagai
berikut
S # 9" : $a; % SS
Dengan memperhatikan Gambar 3.+ berikut ini, maka water surplus merupakan air
limpasan permukaan ditambah dengan air yang mengalami in'ltrasi.
*ampungan kelembaban tanah (soil moisture storage, disingkat SMS terdiri dari
kapasitas kelembaban tanah (soil moisture capacity, disingkat SM8, Eona in'ltrasi,
limpasan permukaan tanah dan tampungan tanah soil storage, disingkat SS.
Besarnya soil moisture capacity SM8 tiap daerah tergantung dari tipe tanaman penutuplahan land covery dan tipe tanahnya, seperti ditunjukkan dalam tabeldi ba!ah ini.
Manual Software Mock D- 3-
top related