perhitungan mock

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.


2/14


+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


+erhitunganBase Flo!, Direct #un () dan Storm #un

()

+erhitungan$%apotranspirasi +otensial

Metoda +enman

+erhitungan$%apotranspirasi /ktual

+erhitungan1ater Surplus


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.


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 % &'(



4/14


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-+


5/14


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


6/14


&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.@ [email protected] [email protected] 6.@ 6.6 6.< 6.A 6.C 6.A 63.C 63. 6.3C

55 6.@ [email protected] 6@.< 6.= 63.C 63. 63.@ 6.< 6.C [email protected] 6.A 6.3 6.@

@50S 6@.< 6@. 6@.< 6.3 63.< 6 6 6.


7/14


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,


8/14


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>


9/14


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-

perhitungan mock

Documents