transformasi hujan – debit daerah aliran sungai …... · halaman judul the rainfall runoff...

TRANSFORMASI HUJAN – DEBIT

DAERAH ALIRAN SUNGAI BENDUNG SINGOMERTO

BERDASARKAN MOCK, NRECA, TANK MODEL DAN RAINRUN

HALAMAN JUDUL

THE RAINFALL RUNOFF ANALYSIS OF SINGOMERTO WEIR

WATERSHED BASED ON MOCK, NRECA, TANK MODEL, AND RAINRUN

METHODS

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun oleh:

FESTY RATNA ADITAMA

NIM I 0109032

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

HALAMAN PERSETUJUAN

HALAMAN PERSETUJUAN

TRANSFORMASI HUJAN – DEBIT DAERAH ALIRAN SUNGAI BENDUNG SINGOMERTO BERDASARKAN METODE MOCK, NRECA,

TANK MODEL DAN RAINRUN

THE RAINFALL RUNOFF ANALYSIS OF SINGOMERTO WEIR WATERSHED BASED ON MOCK, NRECA, TANK MODEL, AND RAINRUN

METHODS

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

FESTY RATNA ADITAMA NIM I. 0109032

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan:

Dosen Pembimbing I

Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc NIP. 19630822 198903 1 002

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT NIP. 19630120 198803 2 002


commit to user

HALAMAN PENGESAHAN

TRANSFORMASI HUJAN – DEBIT DAERAH ALIRAN SUNGAI BENDUNG SINGOMERTO BERDASARKAN METODE MOCK, NRECA,

TANK MODEL DAN RAINRUN

THE RAINFALL RUNOFF ANALYSIS OF SINGOMERTO WEIR WATERSHED BASED ON MOCK, NRECA, TANK MODEL, AND RAINRUN

METHODS

SKRIPSI

Disusun Oleh :

FESTY RATNA ADITAMA NIM I. 0109032

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Hari : Kamis

Tanggal : 17 Januari 2013

Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc ....................................... NIP. 19630822 198903 1 002 Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT ....................................... NIP. 19630120 198803 2 002 Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS ....................................... NIP. 19480422 198503 2 001 Ir. Susilowati, MSi ....................................... NIP. 19480610 198503 2 001

Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001


commit to user

iv

MOTTO


commit to user

v

PERSEMBAHAN

§ ALLAH S.W.T, pemilik dunia dan seisinya.

§ Ibu, yang telah melahirkan ku. Ibu, yang selama ini telah menyayangi dan

mencintai ku. Ibu, yang selama ini telah membesarkan dan mengajari ku.

Bapak, yang telah mengajari ku tentang kehidupan. Terima kasih untuk kasih

sayang dan bimbingan kalian selama hidupku.

§ Adikku, Cindy Rindamwati yang telah memberikan dukungannya.

§ Harjun Adhitya Sasongko, terima kasih untuk perhatian, pengertian,

kesabaran, semangat dan dukungan, serta keyakinannya.

§ Sahabat ku Alty Andiani, Raras Phusty, dan Monica Andhina yang selalu ada

saat suka maupun dukaku.

§ Sahabat ku Tora, Andika, Gary, Agri, Ariza dengan segala candaan dan

momen persahabatannya.

§ Mbak Nisa, Mbak Mei, Mas Atom, Mas Adi, Mas Wahyu, Mas Ipul dan Mas

Ghea atas bimbingannya selama berada di laboratorium hidrolika.

§ Bu Rintis atas ilmu, kesabaran dan ajaran hidup yang diajarkannya, dan Pak

Agus Hari atas ilmu yang berguna.

§ Teman-teman hidromatic yang sering saya buat panik Syifa, Lutfi, Deandra,

Indra, Paska, terima kasih atas dukungannya dan semua teman sipil

Universitas Sebelas Maret angkatan 2009.

§ Teman-teman tisanders, Sofi, Tya, Linda, Mbak Nunung, Mbak Ana, Mbak

Lia, Lupita.

§ Kota Solo yang menjadi saksi cerita hidupku.


commit to user

vi

ABSTRAK

Festy Aditama, Agus Wahyudi, dan Rintis Hadiani. 2012. Transformasi Hujan –

Debit Daerah Aliran Sungai Bendung Singomerto Berdasarkan Mock,

NRECA, Tank Model, dan Rainrun. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas

Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Transformasi hujan – debit adalah menghitung debit keluaran berdasarkan data

masukan hujan. Ada beberapa metode perhitungan transformasi data hujan

menjadi debit yang telah dikenal dan berkembang di Indonesia. Cara yang sering

digunakan antara lain adalah metode Mock, NRECA, dan Tank Model. Metode

lain yang belum banyak dikembangkan adalah Rainrun.

Penelitian ini dilakukan dengan cara analitis desktiptif kuantitatif dengan

mengaplikasikan empat metode perhitungan diatas. Lokasi penelitian berada di

Kabupaten Banjarnegara Propinsi Jawa Tengah. Daerah Aliran Sungai (DAS) ini

berada di bawah pengelolaan Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA) dan

Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Kabupaten Banjarnegara serta Balai

PSDA Serayu Citanduy, Dinas PSDA Provinsi Jawa Tengah dan di bawah

kewenangan Balai Besar Wilayah Sungai Serayu Opak. Pemilihan lokasi ini

didasarkan atas pertimbangan aliran air dari DAS Bendung Singomerto

merupakan inflow utama waduk Mrica dan belum dilakukan perhitungan dengan

empat metode.

Hasil penelitian transformasi hujan – debit dengan empat metode pada DAS

Bendung Singomerto dengan Metode Mock menghasilkan nilai korelasi (R) =

0,854, Selisih volume (VE) = 19,058%, dan koefisien efisiensi model (CE) =

0,092. NRECA menghasilkan nilai R = 0,817, VE = 35,378%, dan CE = -3,199.

Tank Model menghasilkan nilai R = 0,854, VE = 0,292%, dan CE = 0,727.

Rainrun menghasilkan nilai R = 0,879, VE = 11,816%, dan CE = 0,408.

Kata Kunci : Tranformasi hujan - debit, Metode Mock, NRECA, Tank Model,

Rainrun.


commit to user

vii

ABSTRACK

Festy Ratna Aditama, Agus Hari Wahyudi, and Rintis Hadiani. 2012. The

Rainfall Runoff Analysis of Singomerto Weir Watershed Based on Mock,

Nreca, Tank Model, and Rainrun Methods. Thesis. Department of Civil

Engineering. Faculty of Engineering. Sebelas Maret University. Surakarta.

The rainfall runoff analysis is output based on input data of rain. There are

several rainfall runoff analysis methods that has been known and grown in

Indonesia. The methods that are often used include Mock method, NRECA, and

Tank Model. Another method that has not been developed is Rainrun.

The research was conducted by quantitative analytical desktiptif by applying the

above four methods of calculation. What research is Banjarnegara District,

Central Java Province. Watershed is under the management Department of

Water Resources Management (DWRM) and Energy and Mineral Resources

Banjarnegara district and Serayu Citanduy DWRM Hall, Central Java Province

DWRM and under the authority of the Central River Region Serayu Opak. Site

selection was based on the consideration of the flow of water from Singomerto

weir watershed is a major reservoir inflow Mrica and have not been calculated

with four methods yet.

The results of rainfall runoff analysis in Singomerto weir watershed using four

methods are Mock method produces a correlation value (R) = 0.854, excess

volume (VE) = 19.058%, and the model efficiency coefficient (CE) = 0.092.

NRECA produce value R = 0.817, VE = 35.378%, and CE = -3.199. Tank models

produce value R = 0.854, VE = 0.292%, and CE = 0.727. Rainrun produce value

R = 0.879, VE = 11.816%, and CE = 0.408.

Keyword : Rainfall Rainoff Transformation, Method Mock, NRECA, Tank Model,

Rainrun


commit to user

viii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan

hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan

judul ” Transformasi Hujan – Debit Daerah Aliran Sungai Bendung

Singomerto Berdasarkan Mock, NRECA, Tank Model, dan Rainrun” guna

memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan,

dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada

kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:

1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3. Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc selaku dosen pembimbing I.

4. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT selaku dosen pembimbing II.

5. Ir. Endang Rismunarsi, MT selaku dosen pembimbing akademik.

6. Dosen Penguji skripsi.

7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil

9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis

dengan tulus ikhlas.

Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis

mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa

mendatang.

Surakarta, Januari 2013

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iii

MOTTO ............................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ................................................................................................. v

ABSTRAK ........................................................................................................... vi

ABSTRACK .......................................................................................................... vii

PRAKATA ......................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ........................................................................ xv

BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah ...........................................................................3

1.3 Batasan Masalah ..............................................................................3

1.4 Tujuan Penelitian .............................................................................4

1.5 Manfaat Penelitian ...........................................................................4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ............................................. 5

2.1 Tinjauan Pustaka .............................................................................5

2.2 Dasar Teori .....................................................................................6

2.2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) ...............................................6

2.2.2 Kualitas Data Hujan ...........................................................6

2.2.3 Hujan Wilayah ...................................................................7

2.2.4 Evapotranspirasi ................................................................8

2.2.5 Pengalihragaman Hujan – Aliran Metode Mock ..................13

2.2.6 Pengalihragaman Hujan – Aliran Metode NRECA ..............16

2.2.7 Pengalihragaman Hujan – Aliran Tank Model .....................18

2.2.8 Pengalihragaman Hujan – Aliran Rainrun ..........................19

2.2.8.1 Struktur Model ...................................................19

2.2.8.2 Parameter Model .................................................... 20


commit to user

x

2.2.8.3 Perhitungan Keseimbangan Air .............................. 21

2.2.8.4 Perhitungan Debit Aliran ........................................ 23

2.2.9 Kalibrasi Parameter DAS ..................................................23

2.2.10 Verifikasi Model ..............................................................24

BAB 3 METODE PENELITIAN .......................................................................... 26

3.1 Jenis Penelitian ..............................................................................26

3.2 Data ..............................................................................................26

3.3 Lokasi Penelitian ...........................................................................26

3.4 Tahapan Peneltian .........................................................................27

3.4.1 Pengolahan data hujan ......................................................27

3.4.2 Pengolahan peta dasar DAS Singomerto dan peta

stasiun hujan ....................................................................27

3.4.3 Perhitungan Evapotranspirasi ............................................27

3.4.4 Perhitungan Kalibrasi Parameter DAS ...............................27

3.4.5 Perhitungan Transformasi Hujan – Debit ...........................27

3.5 Diagram alir tahapan penelitian ......................................................29

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .................................................. 31

4.1 Analisis Data .................................................................................31

4.1.1 Data ....................................................................................... 31

4.1.2 Uji Kepanggahan Data Hujan ............................................... 31

4.1.3 Poligon Thiessen ................................................................... 33

4.1.4 Perhitungan Koefisien Thiessen ............................................ 34

4.1.5 Hujan Wilayah ...................................................................... 35

4.1.6 Evapotranspirasi .................................................................... 36

4.1.7 Perhitungan Kalibrasi Parameter DAS .................................. 42

4.1.7.1 Data Pencatatan Debit Lapangan .........................43

4.1.7.2 Kalibrasi Parameter DAS Metode Mock ................ 45

4.1.7.3 Kalibrasi Parameter DAS Metode NRECA ............ 49

4.1.7.4 Kalibrasi Parameter DAS Tank Model ................... 53

4.1.7.5 Kalibrasi Parameter DAS Rainrun ......................... 58

4.1.8 Perhitungan Transformasi Hujan – Debit Tahun 1994

– 2008 .................................................................................... 63

4.2 Pembahasan ..................................................................................75

4.2.1 Nilai parameter DAS ............................................................. 75


commit to user

xi

4.2.2 Transformasi hujan – debit pada DAS Bendung

Singomerto berdasarkan metode Mock, NRECA,

Tank Model dan Rainrun dari tahun 1994 – 2008 ...............78

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 81

5.1 Kesimpulan ...................................................................................81

5.2 Saran ............................................................................................82

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 844

LLAAMMPP IIRR AANN AA

LLAAMMPP IIRR AANN BB

LLAAMMPP IIRR AANN CC


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Koefisien suhu (1a – -1.102) ................................................................ 9

Tabel 2.2. Koefisien tekanan udara (tabel 1a – b)( d + ) ............................................ 10

Tabel 2.3. Koefisien radiasi matahari (tabel Pennman 5)(ash x f(r)) ............................... 10

Tabel 2.4. hsh x 10-2) .......................................... 11

Tabel 2.5. Koefisien suhu (tabel 1a – b) ((f(Tai).10-2) .................................................. 11

Tabel 2.6. Koefisien tekanan udara dan angin (tabel Pennman 2) (f(Tdp)) .................... 12

Tabel 2.7. Koefisien angin (tabel Pennman 3)( d.f(m2)) ............................................... 12

Tabel 2.8. Tekanan udara (tabel 1a – b)(PZwa]sa) ........................................................ 13

Tabel 4.1. Data curah hujan tahunan stasiun Garung, Wonosobo, Mungkung,

Kertek, Limbangan, dan Penjawaran. ......................................................... 32

Tabel 4.2. Perhitungan koefisien Thiessen untuk stasiun Garung, Wonosobo,

Mungkung, Kertek, Limbangan, dan Penjawaran. ....................................... 35

Tabel 4.3. Data Suhu Udara (0C) Stasiun Pengamatan Klimatologi Bojongsari .............. 36

Tabel 4.4. Data Kelembaban Relatif (%) Stasiun Pengamatan Klimatologi

Bojongsari ................................................................................................ 37

Tabel 4.5. Data Kecepatan Angin (Km/jam) Stasiun Pengamatan Klimatologi

Bojongsari ................................................................................................ 38

Tabel 4.6. Data Lama Penyinaran Matahari Standar 8 Jam Stasiun Pengamatan

Klimatologi Bojongsari ............................................................................. 39

Tabel 4.7. Perhitungan Eto (mm/hari) ........................................................................ 41

Tabel 4.8. Batasan nilai parameter Metode Mock ........................................................ 42

Tabel 4.9. Batasan nilai parameter NRECA ................................................................ 43

Tabel 4.10. Batasan nilai parameter Tank Model ........................................................... 43

Tabel 4.11. Batasan nilai parameter Rainrun ................................................................ 43

Tabel 4.12. Asumsi kondisi awal parameter DAS Metode Mock .................................... 45

Tabel 4.13. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi ...................................................... 46

Tabel 4.14. Transformasi hujan – debit Metode Mock tahun 2002 – 2008 setelah

dikalibrasi (m3/dt) ..................................................................................... 47

Tabel 4.15. Asumsi kondisi awal parameter DAS Metode NRECA ................................ 49


Tabel 4.17. Transformasi hujan – debit Metode NRECA tahun 2002 – 2008 setelah

dikalibrasi................................................................................................. 51

Tabel 4.18. Asumsi kondisi awal parameter DAS Tank Model ....................................... 53


commit to user

xiii


Tabel 4.20. Transformasi hujan – debit Metode Tank Model tahun 2002 – 2008

setelah dikalibrasi ..................................................................................... 56

Tabel 4.21. Asumsi kondisi awal parameter DAS Rainrun ............................................ 58


Tabel 4.23. Transformasi hujan – debit Rainrun tahun 2002 – 2008 setelah

dikalibrasi................................................................................................. 61

Tabel 4.24. Transformasi hujan – debit Metode Mock dengan data dari tahun 1994 –

2008 setelah dikalibrasi ............................................................................. 64

Tabel 4.25. Transformasi hujan – debit Metode NRECA dengan data dari tahun 1994

– 2008 setelah dikalibrasi .......................................................................... 67

Tabel 4.26. Transformasi hujan – debit Tank Model dengan data dari tahun 1994 –

2008 setelah dikalibrasi ............................................................................. 70

Tabel 4.27. Transformasi hujan – debit Rainrun dengan data dari tahun 1994 – 2008

setelah dikalibrasi ..................................................................................... 73

Tabel 4.28. Rekapitulasi nilai parameter DAS Metode Mock ......................................... 75

Tabel 4.29. Rekapitulasi nilai parameter DAS Metode NRECA ..................................... 76

Tabel 4.30. Rekapitulasi nilai parameter DAS Tank Model ............................................ 76

Tabel 4.31. Nilai perkiraan awal parameter DAS Rainrun ............................................. 77

Tabel 4.32. Rekapitulasi nilai keandalan metode berdasarkan nilai R, VE dan CE ........... 77

Tabel 4.33. Rekapitulasi nilai debit masing-masing metode ........................................... 78


commit to user

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. DAS Bendung Singomerto (Anonim, 2011) ............................................. 2

Gambar 2-1. Poligon Thiessen .................................................................................... 8

Gambar 2-2. Grafik perbandingan penguapan nyata dan potensial ............................... 17

Gambar 2-3. Simulasi Model Tangki ......................................................................... 18

Gambar 2-4. Skematitasi Model Rainrun ................................................................... 20

Gambar 3-1. Diagram alir penelitian.......................................................................... 29

Gambar 3-2a. Diagram alir penelitian (lanjutan) .......................................................... 30

Gambar 4-1. Kurva massa ganda stasiun hujan Garung, Wonosobo, Mungkung,

Kertek, Limbangan, dan Penjawaran ...................................................... 33

Gambar 4-2. Poligon Thiessen DAS Bendung Singomerto .......................................... 34

Gambar 4-3. Grafik data pencatatan debit lapangan .................................................... 44

Gambar 4-4. Grafik perbandingan transformasi hujan – debit hasil kalibrasi

Metode Mock dengan data pencatatan debit lapangan ............................. 48


NRECA dengan data pencatatan debit lapangan ...................................... 52

Gambar 4-6. Grafik perbandingan transformasi hujan – debit hasil kalibrasi Tank

Model dengan data pencatatan debit lapangan ......................................... 57


Rainrun dengan data pencatatan debit lapangan ...................................... 62

Gambar 4-8. Grafik transformasi hujan – debit Metode Mock tahun 1994 – 2008 ......... 65

Gambar 4-9. Grafik transformasi hujan – debit Metode NRECA tahun 1994 –

2008 .................................................................................................... 68

Gambar 4-10. Grafik transformasi hujan – debit Tank Model tahun 1994 – 2008 ............ 71

Gambar 4-11. Grafik transformasi hujan – debit Rainrun tahun 1994 – 2008 ................. 74

Gambar 4-12. Grafik Perbandingan Transformasi Hujan – Debit Metode Mock,

NRECA, Tank Model, dan Rainrun ........................................................ 79


commit to user

xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

p = hujan rerata daerah H = jaringan radiasi gelombang pendek (longley/day)

= debit rata-rata

A = luas area (km2)

AET = evapotranspirasi aktual (mm)

CE = koefisien efisiensi

CEk = koefisien efisiensi pada saat kalibrasi

CEs = koefisien efisiensi pada saat simulasi

DF = aliran langsung (direct flow)

EM = kelebihan kelengasan (excess moist)

EMR = rasio kelebihan kelengasan (excess moist ratio)

Ep = evapotranspirasi potensial (mm/hari)

Eq = evaporasi terhitung pada saat temperatur permukaan sama dengan

temperatur udara (mm/hr)

ER = hujan pada permukaan tanah (Excess Rainfall) (mm/bln)

Eto = indek evaporasi yang besarnya sama dengan evapotranspirasi dari

rumput yang dipotong pendek (mm/hr)

f (m) = efek dari angka nyata dan jam penyinaran matahari terang

maksimum pada radiasi gelombang panjang

f (Tai) = efek dari temperatur radiasi gelombang panjang

GWF = aliran air tanah (ground water flow)

GWS = tampungan air tanah (ground water storage)

H = jumlah hari dalam perhitungan.

I = infiltrasi (mm/bln)

kc = koefisien empiris tetumbuhan atau tanaman (-)

N = nominal

n = jumlah stasiun

P = curah hujan bulanan (mm)

P1 = parameter yang menggambarkan karakteristik tanah permukaan

p1,p2,…pn = hujan di stasiun 1,2,…n

P2 = parameter yang menggambarkan karakteristik tanah bagian dalam


commit to user

xvi

Pci = perkolasi (mm/bln)

PET = evapotranspirasi potensial (Eto) (mm)

Pnetto = presipitasi (mm/bln)

Qcali = debit terhitung (m3/s)

Qmax = debit maksimum

Qmin = debit minimum

Qobsi = debit terukur (m3/s)

r = lama penyinaran matahari relatif

R = koefisien korelasi

Rk = koefisien korelasi pada saat kalibrasi

Rs = koefisien korelasi pada saat simulasi

Ra = curah hujan tahunan (mm)

Rb = curah hujan bulanan (mm)

Rbas = larian air tanah (mm/bln)

Rint = larian antara (mm/bln)

Rint = aliran antara (mm/bln)

Rsu r = aliran permukaan (mm/bln)

Rsur = larian permukaan (mm/bln)

Rtot = jumlah limpasan/debit (mm/bln)

SM2i = kelembaban tanah baru pada tampungan air bebas zona atas

(mm/bln)

SM2i-1 = kelembaban tanah sebelumnya pada tampungan air bebas zona atas

(mm/bln)

SMC1 = kapasitas kelembaban tanah pada tampungan air tertekan zona atas

(mm/bln)

SMC2 = kapasitas kelembaban tanah pada tampungan air bebas zona atas

(mm/bln)

SMI1 = kelembaban tanah baru pada tampungan air tertekan zona atas

(mm/bln)

SMIi-1 = kelembaban tanah sebelumnya pada tampungan air tertekan zona

atas (mm/bln)

VE = selisih volume (%)

VEk = selisih volume pada saat kalibrasi (%)

VEs = selisih volume pada saat simulasi (%)


commit to user

xvii

WB = keseimbangan air (water balance)

Wi = tampungan kelengasan tanah

Wo = tampungan kelengasan awal

X = debit terhitung (m3/s)

Y = debit terukur (m3/s)

1 = fraksi kehilangan hambatan (-)

= fraksi aliran permukaan

a = albedo (koefisien reaksi)

h = faksi hutan

= kemiringan tekanan uap air jenuh yang berlawanan dengan dengan

kurva temperatur pada temperatur udara (mmHg/0C)

= konstanta Bowen (0,49 mmHg/0C) -1 = panas laten dari penguapan (longley/minutes)

µ2 = kecepatan angin pada ketinggian 2m di atas tanah


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hujan merupakan komponen masukan yang paling penting dalam proses analisis

hidrologi. Kedalaman curah hujan (rainfall depth) yang turun dalam suatu DAS akan

dialihragamkan menjadi aliran di sungai, baik melalui limpasan permukaan (surface

runoff), aliran antara (interflow, sub-surface runoff), maupun sebagai aliran air tanah

(groundwater flow) (Sri Harto, 1993).

Menurut Soemarto (1987) debit diartikan sebagai volume air yang mengalir per

satuan waktu melewati suatu penampang melintang palung sungai, pipa, pelimpah,

akuifer dan sebagainya. Data debit diperlukan untuk menentukan volume aliran atau

perubahan-perubahannya dalam suatu sistem DAS. Data debit diperoleh dengan cara

pengukuran debit langsung dan pengukuran tidak langsung (Sri Harto, 2000).

Semua model konseptual untuk transformasi data hujan menjadi data aliran sungai

pada dasarnya dikembangkan dari konsep dasar yang sama, yaitu daur hidrologi. Hal

yang membedakan antara model satu dengan lainnya terletak pada cara melakukan

interpretasi terhadap proses mulai terjadinya hujan sampai menjadi aliran (Sulianto

dan Ernawan Setiono, 2012).

Lokasi penelitian ini berada di Kabupaten Banjarnegara Propinsi Jawa Tengah.

Daerah Irigasi Singomerto berada di bawah pengelolaan UPTD Wilayah I

Banjarnegara dan Wilayah II Mandiraja, Dinas PSDA dan ESDM Kabupaten

Banjarnegara serta Balai PSDA Serayu Citanduy, Dinas PSDA Provinsi Jawa

Tengah dan di bawah kewenangan Balai Besar Wilayah Sungai Serayu Opak.

Penelitian ini akan menganalisis transformasi data hujan – debit di DAS Bendung

Singomerto dengan menggunakan metode Mock, NRECA (National Rural Electric

Cooperative Association), Tank Model dan Rainrun. Pemilihan lokasi ini didasarkan


commit to user

2

atas pertimbangan aliran air dari DAS Bendung Singomerto merupakan inflow

utama waduk Mrica dan belum dilakukan perhitungan dengan empat metode

tersebut.

Gambar 1.1. DAS Bendung Singomerto (Anonim, 2011)

Di Indonesia ada tiga metode yang dikenal dan sudah dimanfaatkan dalam

perhitungan transformasi data hujan – debit, yaitu Metode Mock, NRECA, dan Tank

Model. Perhitungan debit dengan menggunakan ketiga metode tersebut hasilnya

sering kali kurang memuaskan apabila dibandingkan dengan data pencatatan debit

yang ada di lapangan. Sementara untuk metode Rainrun belum banyak diaplikasikan

untuk transformasi data hujan – debit.

Beberapa penelitian yang telah ada sebelumnya mengenai beberapa penghitungan

transformasi data hujan – debit dengan berbagai metode di atas yaitu oleh Ernawan

Setiono, 2011 Pemakaian Model Diterministik Untuk Transformasi Data Hujan

Menjadi Data Debit Pada DAS Lahor yang merupakan upaya untuk mengetahui

performa model determinstik F.J Mock, NRECA, dan Tank Model pada Das Lahor.

Dian Savitri, 2006, mengkaji tentang analisis hujan aliran dengan metode Mock dan

metode NRECA.

Lokasi Penelitian

DAS Bendung Singomerto

dalam wilayah Jateng


commit to user

3

Model Rainrun digunakan untuk mensimulasikan data limpasan bulanan dalam

penelitian yang dilakukan oleh Weert tahun 1994 pada Sungai Citarum di Palumbon.

Roby Hambali dan Joko Sujono, 2008 meneliti Pengaruh Analisis Hujan DAS

Terhadap Ketersediaan Air Berdasarkan Model Hujan-Aliran Rainrun pada DAS

Gajahwong di Papringan. Dwi Tama, 2007, meneliti tentang Analisis Ketersediaan

Air Menggunakan Model Mock dan Model Rainrun (Studi Kasus DAS Bedog dan

DAS Code).

Penghitungan transformasi data hujan ke debit dengan menggunakan keempat

metode sekaligus, yaitu Metode Mock, NRECA, Tank Model dan Rainrun di DAS

Bendung Singomerto belum dilakukan. Maka dari itu, penelitian ini akan meneliti

tentang transformasi data hujan - debit dengan keempat metode tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini berdasarkan latar belakang adalah :

1. Bagaimana hasil kalibrasi parameter DAS Bendung Singomerto untuk metode

Mock, NRECA, Tank Model dan Rainrun, dengan data pencatatan debit historis?

2. Bagaimana hasil transformasi hujan – debit dengan menggunakan metode Mock,

NRECA, Tank Model dan Rainrun pada DAS Bendung Singomerto?

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Penelitian dilakukan di DAS Bendung Singomerto.

2. Data hujan yang digunakan adalah data hujan tahun 1994-2008 di 6 (enam)

stasiun.

3. Data klimatologi yang digunakan adalah stasiun Pengamatan klimatologi

Bojongsari tahun 1986-2008.

4. Data pencatatan debit harian manual yang digunakan mulai tahun 2002 sampai

dengan 2008.

5. Penelitian ini hanya menganalisis transformasi hujan – debit.

6. Analisis transformasi hujan – debit menggunakan metode Mock, NRECA, Tank

Model dan Rainrun.


commit to user

4

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1. Mendapatkan nilai parameter DAS Bendung Singomerto untuk Metode Mock,

NRECA, Tank Model dan Rainrun, dari hasil kalibrasi beserta nilai

keandalannya.

2. Menghasilkan transformasi hujan – debit pada DAS Bendung Singomerto

berdasarkan metode Mock, NRECA, Tank Model dan Rainrun dari tahun 1994 –

2008.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah :

1. Manfaat teoritis,

memberikan suatu informasi ilmu ketekniksipilan, terutama hidrologi berupa

analisis transformasi hujan – debit dengan empat metode sekaligus di DAS

Singomerto.

2. Manfaat praktis,

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan referensi baru untuk perhitungan

transformasi hujan – debit yang dapat diaplikasikan dengan mudah.


commit to user

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Beberapa model yang sudah dikenal sebelumnya untuk transformasi hujan – debit

seperti Metode Mock, NRECA, dan Tank Model hasilnya dirasa belum cukup

mendekati dengan data pencatat debit di lapangan. Maka dari itu, penelitian ini

mencoba mengembangkan model Rainrun yang telah ada sebelumnya, namun

belum berkembang untuk menawarkan suatu alternatif pilihan model dalam

penghitungan debit andalan.

Menurut Ernawan Setyono, 2011 berdasarkan hasil dari transformasi data hujan

menjadi data debit pada Waduk Lahor menunjukan bahwa Tank model yang

menunjukkan performa paling baik dari model deterministik yang digunakan

dengan simpangan debit model dan debit amatan. Sementara Sulianto, 2010

menjelakan bahwa untuk Tank Model mempunyai kelemahan mendasar dari

penerapannya karena begitu banyaknya parameter yang nilainya harus ditetapkan

terlebih dahulu secara simultan sebelum model tersebut diaplikasikan. Kondisi ini

menyebabkan Model Tangki dianggap tidak efisien untuk memecahkan masalah-

masalah praktis.

Model Rainrun, yang merupakan model terpadu (“lump”) untuk simulasi daerah

tangkapan atau sub daerah tangkapan secara keseluruhan, telah divalidasikan dan

diuji untuk sungai Citarum di Palumbon. Hasilnya cukup bagus dan dapat

disebutkan bahwa model Rainrun menawarkan suatu alternatif menarik dibanding

dengan model lainnya. Dengan mempertimbangkan ukuran daerah tangkapan

Citarum dan keanekaragaman spasial tumbuhan, geologi, topografi dan curah


commit to user

6

hujan, model tersebut berfungsi dengan baik. Oleh karenanya, model Rainrun

cukup tepat untuk mensimulasikan data larian bulanan (Weert, 1994)

Berdasarkan penelitian mengenai analisis hujan aliran dengan menggunakan

model Rainrun dan Mock yang telah dilakukan oleh Abdillah, 2006, aplikasi

model Rainrun untuk mengalihragaman hujan menjadi aliran di DAS Gajahwong

dan Winongo memberikan hasil yang relatif lebih baik dibandingkan dengan

model Mock.

2.2 Dasar Teori

2.2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS)

Daerah aliran sungai atau DAS sebagai suatu wilayah daratan yang secara

topografik dibatasi oleh punggung-punggung gunung yang menampung dan

menyimpan air hujan untuk kemudian mengalirkannya ke laut melalui sungai

utama (Chay Asdak, 1995). Setiap DAS memiliki karakteristik dan parameter

DAS masing-masing. Hal tersebut tergantung dari tata guna lahan dan kondisi

geologi DAS.

2.2.2 Kualitas Data Hujan

Besaran hujan adalah masukan terpenting dalam analisis tansformasi hujan –

debit, sehingga apabila kesalahan yang terdapat pada data hujan terlalu besar

maka hasil analisis yang dilakukan pantas diragukan (Sri Harto, 1993). Oleh

karena itu perlu dilakukan uji kualitas data hujan.

Penelitian ini menggunakan metode kurva massa ganda dalam menentukan

kepanggahan data. Metode ini menggunakan grafik dalam penentuan

kepanggahannya. Apabila garis tidak lurus maka perlu dilakukan pemanggahan

dengan cara mengalikan data dengan faktor perubahan kemiringan sebelum grafik

patah dan sesudah grafik patah. Kepanggahan data hujan dengan kurva massa

ganda bisa juga dilihat dari nilai koefisien determinasi (R2) antar data hujan pada

stasiun hujan yang digunakan. Nilai R2 harus mendekati satu (R2

dan Anwar, 2009).


commit to user

7

2.2.3 Hujan Wilayah

Data hujan yang diperoleh dari alat penakar hujan merupakan hujan yang terjadi

hanya pada satu titik saja (point rainfall). Mengingat hujan sangat bervariasi

terhadap tempat (space), maka untuk kawasan yang luas, satu alat penakar hujan

belum dapat menggambarkan hujan wilayah tersebut. Dalam hal ini diperlukan

hujan kawasan yang diperoleh dari harga rerata curah hujan beberapa stasiun

penakar hujan yang ada di dalam atau di sekitar kawasan (Suripin, 2004).

Penelitian ini menggunakan metode Thiessen dalam mengubah hujan titik menjadi

hujan daerah. Metode ini digunakan karena metode ini tidak menggunakan faktor

kemiringan lahan sehingga dalam analisis ini faktor tersebut dapat diabaikan.

· Metode Thiessen

Metode Thiessen memperhitungkan bobot dari masing-masing stasiun yang

mewakili luasan di sekitarnya. Pada suatu luasan di dalam DAS dianggap bahwa

hujan adalah sama dengan yang terjadi pada stasiun terdekat, sehingga hujan yang

tercatat pada suatu stasiun mewakili luasan tersebut. Metode ini digunakan apabila

penyebaran stasiun hujan di daerah yang ditunjau tidak merata. Hitungan curah

hujan rerata dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh dari tiap stasiun

(Soemarto, 1999).

(2.1)

dengan :

p = hujan rerata daerah, p1,p2,…pn = hujan di stasiun 1,2,…n, n = jumlah stasiun, A = luas daerah yang mewakili stasiun 1,2,…n.

Metode Thiessen diwujudkan dalam bentuk poligon Thiessen. Poligon Thiessen

adalah tetap untuk jumlah dan letak stasiun hujan tertentu. Apabila terdapat

penambahan jumlah stasiun hujan ataupun perubahan letak stasiun hujan, maka

harus dibuat poligon yang baru.

n321

nn332211

A....AAApA....pApApA

p++++

++++=


commit to user

8

Gambar 2-1. Poligon Thiessen (Anonim, 2008)

2.2.4 Evapotranspirasi

Evapotranspirasi (ETo) adalah peristiwa evaporasi total, yaitu peristiwa evaporasi

ditambang dengan transpirasi (Soewarno, 2000). Transpirasi sendiri adalah suatu

proses yang air dalam tumbuhan dilimpahkan ke dalam atmosfer sebagai uap air

(Subarkah, 1980)

Besarnya evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan metode Penman yang

dimodifikasi oleh Nedeco/Prosida seperti diuraikan dalam PSA – 010.

Evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan rumus-rumus teoritis empiris

dengan memperhatikan faktor-faktor meteorologi yang terkait seperti suhu udara,

kelembaban, kecepatan angin dan penyinaran matahari. Evapotranspirasi tanaman

yang dijadikan acuan adalah rerumputan pendek (abeldo = 0,25).

Rumus evapotranspirasi Penman yang telah dimodifikasi adalah sebagai berikut

(PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program, 1985): Eto d (2.2)

dengan : Eto = Indek evaporasi yang besarnya sama dengan evpotranspirasi dari

rumput yang dipotong pendek (mm/hr) L-1 = panas laten dari penguapan (longley/minutes) (Tabel 2.1) = konstanta Bowen (0,49 mmHg/0C) = kemiringan tekanan uap air jenuh yang berlawanan dengan

dengan kurva temperatur pada temperatur udara (mmHg/0C)


commit to user

9

d = Tabel 2.2 (berdasarkan suhu udara rata-rata bulanan) H = Jaringan radiasi gelombang pendek (longley/day) -2 hsh x 10-2

= { ash hsh x 10-2

ash x f(r) = Tabel 2.3 berdasarkan letak lintang dan radiasi matahari hsh x 10-2 = Tabel 2.4 berdasarkan letak lintang

a = albedo (koefisien reaksi), tergantung pada lapisan permukaan yang ada untuk rumput = 0,25 H = f (Tai) x f (Tdp) x f (m)

f (Tai) 4 (Tabel 2.5) = efek dari temperatur radiasi gelombang panjang f (Tdp) = Tabel 2.6 berdasarkan harga Pzwa m = 8 (1 – r) f (m) = 1 – m/10 = efek dari angka nyata dan jam penyinaran matahari terang

maksimum pada radiasi gelombang panjang r = lama penyinaran matahari relatif Eq = evaporasi terhitung pada saat temperatur permukaan sama

dengan temperatur udara (mm/hr) = 0,35 (0,50 + 0,54 µ2) x (ea – ed) = f (µ2) x PZwa] sa - PZwa

µ2 = kecepatan angin pada ketinggian 2m di atas tanah d.f(µ 2) = Tabel 2.7 (berdasarkan µ2) PZwa] sa = Tabel 2.8 (berdasarkan suhu udara rata-rata bulanan) PZwa = PZwa] sa x kelembaban udara relatif rata-rata bulanan catatan : 1 longley/day = 1 kal/cm2hari.

Tabel 2.1. Koefisien suhu (1a – b) ( L-1.102)

Suhu Udara ( C)

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

20 1,84 1,86 1,87 8,42 8,42 1,91 1,91 1,92 1,93 1,94 21 1,96 1,97 1,98 1,99 1,99 2,02 2,02 2,04 2,05 2,06 22 2,07 2,08 2,09 2,10 8,64 2,12 2,14 2,15 2,16 2,17 23 2,18 2,19 2,21 2,22 8,77 2,24 2,24 2,27 2,28 2,29 24 2,30 2,32 2,33 2,34 8,89 2,37 2,37 2,40 2,41 2,42 25 2,43 2,45 2,46 2,47 9,01 2,50 2,50 2,52 2,54 2,55 26 2,56 2,57 2,59 2,60 9,13 2,63 2,63 2,66 2,67 2,69 27 2,70 2,7 2,73 2,74 9,25 2,78 2,78 2,81 2,82 2,84 28 2,86 2,87 2,88 2,90 9,73 2,92 2,92 2,95 2,96 2,98 29 2,99 3,01 3,02 3,04 9,50 3,07 3,08 3,10 3,11 3,13 30 3,14 3,16 3,19 3,19 9,62 3,23 3,23 3,26 3,28 3,29

Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)


commit to user

10

Tabel 2.2. Koefisien tekanan udara (tabel 1a – b)( d + )

Suhu Udara ( C)

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

20 1,58 1,58 1,59 1,60 1,60 1,61 1,61 1,62 1,63 1,63 21 2,64 1,65 1,66 1,66 1,66 1,67 1,68 1,68 1,69 1,70 22 1,70 1,71 1,72 1,72 1,72 1,74 1,75 1,75 1,75 1,76 23 1,77 1,78 1,78 1,79 1,79 1,80 1,81 1,82 1,82 1,83 24 1,83 1,84 1,85 1,86 1,86 1,87 1,88 1,89 1,89 1,90 25 1,91 1,92 1,92 1,93 1,93 1,94 1,95 1,96 1,97 1,98 26 1,98 1,99 2,00 2,01 2,01 2,01 2,03 2,04 2,04 2,05 27 2,06 2,07 2,08 2,08 2,08 2,09 2,10 2,11 2,12 2,13 28 2,14 2,15 2,16 2,17 2,17 2,18 2,19 2,20 2,21 2,22 29 2,23 2,24 2,25 2,25 2,25 2,26 2,28 2,29 2,30 2,31 30 2,32 2,33 2,34 2,35 2,35 2,36 2,38 2,38 2,39 2,40


Tabel 2.3. Koefisien radiasi matahari (tabel Pennman 5)(ash x f(r))

Lintang Utara/ Selatan

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 0,218 0,257 0,265 0,335 0,374 0,413 0,452 0,491 0,569 0,603 6 0,216 0,255 0,294 0,333 0,372 0,411 0,450 0,489 0,567 0,606

10 0,214 0,253 0,292 0,331 0,370 0,409 0,449 0,487 0,565 0,604 20 0,204 0,243 0,282 0,321 0,360 0,299 0,438 0,477 0,555 0,591 30 0,188 0,227 0,266 0,305 0,344 0,383 0,422 0,461 0,539 0,573 40 0,167 0,206 0,245 0,284 0,323 0,362 0,401 0,440 0,518 0,557 50 0,140 0,179 0,218 0,257 0,296 0,335 0,374 0,413 0,491 0,530 60 0,120 0,159 0,198 0,237 0,276 0,315 0,354 0,393 0,471 0,510 70 0,074 0,113 0,152 0,191 0,230 0,269 0,308 0,347 0,425 0,461 80 0,019 0,058 0,097 0,136 0,175 0,214 0,253 0,292 0,370 0,409 90 0 0,039 0,078 0,117 0,156 0,195 0,234 0,273 0,351 0,390



commit to user

11

Tabel 2.4. Tekanan udara hsh x 10-2)

Lintang Utara/ Selatan

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Okt Nov Des

0 8,59 8,87 8,93 8,67 8,23 7,95 8,03 8,41 8,83 8,62 8,46 1 8,66 8,92 8,93 8,62 8,15 7,85 7,94 8,43 8,85 8,64 8,55 2 8,74 8,96 8,92 8,57 8,06 7,75 7,85 8,27 8,88 8,75 8,63 3 8,82 9,00 8,92 8,52 7,98 7,65 7,75 8,21 8,81 8,81 8,72 4 8,89 9,04 8,91 8,47 7,89 7,55 7,66 8,14 8,93 8,88 8,80 5 8,97 9,08 8,91 8,42 7,81 7,45 7,56 8,08 8,95 8,94 8,89 6 9,04 9,12 8,90 8,37 7,72 7,35 7,47 8,01 8,97 9,01 8,97 7 9,12 9,16 8,90 8,32 7,64 7,25 7,37 7,95 8,88 9,08 8,06 8 9,19 9,20 8,90 8,27 7,55 7,15 7,28 7,88 9,01 9,14 9,14 9 9,27 9,24 8,90 8,22 7,47 7,05 7,18 7,81 9,03 9,21 9,23

10 9,35 9,28 8,89 8,17 7,38 9,95 7,09 7,74 9,06 9,27 9,32 Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)

Tabel 2.5. Koefisien suhu (tabel 1a – b) ((f(Tai).10-2)

Suhu Udara ( C)

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

20 8,37 8,38 8,40 8,42 8,42 8,43 8,44 8,46 8,47 8,48 21 8,43 8,50 8,51 8,53 8,53 8,54 8,55 8,57 8,57 8,59 22 8,60 8,61 8,62 8,64 8,64 8,65 8,67 8,69 8,69 8,71 23 8,72 8,73 8,74 8,77 8,77 8,78 8,79 8,82 8,82 8,93 24 8,84 8,85 8,86 8,89 8,89 8,90 8,91 8,94 8,94 8,95 25 8,96 8,97 9,98 9,01 9,01 9,02 9,03 9,06 9,06 9,07 26 9,08 9,09 9,10 9,13 9,13 9,14 9,15 9,18 9,18 9,19 27 9,20 9,21 9,22 9,25 9,25 9,26 9,27 9,30 9,30 9,31 28 9,32 9,33 9,35 9,37 9,37 9,39 9,40 9,43 9,43 9,44 29 9,45 9,46 9,47 9,50 9,50 9,51 9,52 9,55 9,55 9,56 30 9,57 9,58 9,60 9,61 9,64 9,64 9,65 9,68 9,68 9,69



commit to user

12

Tabel 2.6. Koefisien tekanan udara dan angin (tabel Pennman 2) (f(Tdp))

Harga Pz.wa 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

12 0,195 0,195 0,195 0,195 0,195 0,195 0,196 0,195 0,194 0,194 13 0,193 0,192 0,191 0,190 0,189 0,187 0,186 0,185 0,184 0,183 14 0,182 0,181 0,180 0,179 0,177 0,176 0,175 0,175 0,174 0,173 15 1,172 0,171 0,170 0,169 0,168 0,197 0,166 0,165 0,164 0,163 16 0,162 0,161 0,160 0,159 0,158 0,157 0,156 0,156 0,155 0,145 17 0,153 0,152 0,151 0,150 0,149 0,148 0,147 0,146 0,146 0,135 18 0,144 0,143 0,142 0,141 0,140 0,139 0,138 0,137 0,136 0,126 19 0,134 0,133 0,132 0,131 0,131 0,130 0,129 0,128 0,127 0,117 20 0,126 0,125 0,124 0,123 0,122 0,122 0,121 0,120 0,119 0,110 21 0,117 0,116 0,115 0,114 0,114 0,112 0,112 0,111 0,110 0,102 22 0,109 0,108 0,107 0,107 0,106 0,105 0,104 0,104 0,103 0,094 23 0,102 0,101 0,100 0,099 0,099 0,097 0,096 0,096 0,095 0,087 24 0,093 0,092 0,091 0,091 0,091 0,090 0,089 0,089 0,088 0,086 25 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086 0,086


Tabel 2.7. Koefisien angin (tabel Pennman 3)( d.f(m2))

Kec. pada V2

(m/dt)

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

0 0,086 0,095 0,104 0,123 0,132 0,142 0,151 0,151 10,160 0,169 1 0,178 0,187 0,197 0,206 0,215 0,225 0,234 0,244 0,258 0,262 2 0,271 0,280 0,290 0,299 0,299 0,318 0,327 0,337 0,346 0,353 3 0,364 0,373 0,382 0,392 0,308 0,410 0,429 0,429 0,438 0,447 4 0,456 0,465 0,457 0,484 0,401 0,503 0,512 0,522 0,531 0,540 5 0,549 0,558 0,570 0,548 0,493 0,599 0,605 0,614 0,624 0,633 6 0,642 0,651 0,550 0,670 0,586 0,688 0,698 0,707 0,716 0,725 7 0,743 0,743 0,752 0,762 0,678 10,780 0,790 0,799 0,808 0,817 8 0,826 0,835 0,845 0,854 0,771 0,873 0,882 0,891 0,901 0,910 9 0,919 0,928 0,938 0,947 0,863 9,966 0,975 0,984 0,994 1,003

10 1,012 0,021 1,031 1,040 1,049 1,059 1,068 1,077 1,087 1,096 Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)


commit to user

13

Tabel 2.8. Tekanan udara (tabel 1a – b)(PZwa]sa)

Suhu Udara ( C)

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

20 17,53 17,64 17,75 17,86 17,97 18,08 18,20 18,32 18,43 18,54

21 18,65 18,77 18,86 19,00 19,11 19,23 19,35 19,46 19,58 19,70

22 19,82 19,94 20,06 20,19 20,31 20,43 20,56 20,69 20,89 20,93

23 21,09 21,19 21,32 21,45 21,58 21,71 21,84 21,97 21,10 21,23

24 22,37 22,50 22,63 22,76 22,91 23,05 23,19 23,31 23,45 23,60

25 23,75 23,90 24,03 23,20 24,35 24,49 24,64 24,79 24,94 25,08

26 25,31 25,45 25,60 25,74 25,89 26,03 26,10 26,32 26,46 26,60

27 26,74 26,90 27,00 27,21 27,37 27,53 17,69 17,85 28,10 28,16

28 28,32 28,49 28,66 28,83 29,00 29,17 29,34 29,51 29,68 19,85

29 30,03 30,20 30,38 30,56 30,74 30,92 31,30 31,28 31,46 31,64

30 31,82 32,00 32,19 32,38 32,57 32,76 32,95 32,14 33,33 33,52


2.2.5 Pengalihragaman Hujan – Aliran Metode Mock

Metode Mock memperhitungkan data curah hujan, evapotranspirasi, dan

karakteristik hidrologi daerah pengaliran sungai. Hasil dari permodelan ini dapat

dipercaya jika ada debit pengamatan sebagai pembanding. Oleh karena

keterbatasan data di daerah studi maka proses pembandingan hanya dilakukan

pada tahun 2002 – 2008. Untuk itu diperlukan pendekatan parameter hidrologi

yang lebih cermat sehingga hasil simulasi dapat diterima dengan tingkat akurasi

sedang tetapi masih dapat digunakan untuk analisa selanjutnya.

Data dan asumsi yang diperlukan untuk perhitungan Metode Mock adalah sebagai

berikut (Ramdani Akbar, 2010):

1. Data Curah Hujan

Data curah hujan yang digunakan adalah curah hujan 15 (lima belas) harian.

Stasiun curah hujan yang dipakai adalah stasiun yang dianggap mewakili

kondisi hujan di daerah tersebut.

2. Evapotranspirasi Terbatas (Et)

Evapotranspirasi terbatas adalah evapotranspirasi actual dengan

mempertimbangkan kondisi vegetasi dan permukaan tanah serta frekuensi

curah hujan.


commit to user

14

Untuk menghitung evapotranspirasi terbatas diperlukan data :

a. Curah hujan setengah bulanan (P)

b. Jumlah hari hujan setengah bulanan (n)

c. Jumlah permukaan kering setengah bulanan (d) dihitung dengan asumsi

bahwa tanah dalam suatu hari hanya mampu menahan air 12 mm dan

selalu menguap sebesar 4 mm.

d. Exposed surface (m%) ditaksir berdasarkan peta tata guna lahan atau

dengan asumsi:

m = 0% untuk lahan dengan hutan lebat,

m = 0% pada akhir musim hujan dan bertambah 10% setiap bulan kering

untuk lahan sekunder,

m = 10% - 40% untuk lahan yang tererosi, dan

m = 20% - 50% untuk lahan pertanian yang diolah.

3. Faktor Karakteristik Hidrologi Faktor Bukaan Lahan :

m = 0% untuk lahan dengan hutan lebat,

m = 10 – 40% untuk lahan tererosi, dan

m = 30 – 50% untuk lahan pertanian yang diolah.

Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan untuk seluruh daerah studi

yang merupakan daerah yang mempunyai tingkat kesuburan rendah maka

dapat diasumsikan untuk faktor m diambil 20% - 50%.

4. Luas Daerah Aliran Sungai (DAS)

Semakin besar DAS kemungkinan akan semakin besar pula ketersediaan

debitnya.

5. Kapasitas Kelembaban Tanah (SMC)

Soil Moisture Capacity adalah kapasitas kandungan air pada lapisan tanah

permukaan (surface soil) per m2. Besarnya SMC untuk perhitungan

ketersediaan air ini diperkirakan berdasarkan kondisi porositas lapisan

tanah permukaan dari DAS. Semakin besar porositas tanah, akan semakin

besar pula SMC yang ada. Dalam perhitungan nilai SMC diambil antara

50 mm sampai dengan 200 mm.


commit to user

15

6. Keseimbangan air di permukaan tanah

Keseimbangan air di permukaan tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor

sebagai berikut:

a. Air hujan (As),

b. Kandungan air tanah (soil storage), dan

c. Kapasitas kelembaban tanah (SMC).

7. Kandungan air tanah

Besar kandungan tanah tergantung dari harga As, bila harga As negatif,

maka kapasitas kelembaban tanah akan berkurang dan bila As positif maka

kelembaban tanah akan bertambah.

8. Limpasan dan Penyimpangan Air Tanah (run off dan ground water

storage)

Nilai run off dan ground water storage tergantung dari keseimbangan air

dan kondisi tanahnya. Data-data yang diperlukan untuk menentukan

besarnya aliran air tanah adalah sebagai berikut:

a. Koefisien Infiltrasi

Koefisien nilai infiltrasi diperkirakan berdasarkan kondisi porositas

tanah dan kemiringan DPS. Lahan DPS yang porous memiliki

koefisien infiltrasi yang besar. Sedangkan lahan yang terjadi memiliki

koefisien infitrasi yang kecil, karena air akan sulit terinfiltrasi ke dalam

tanah. Batasan koefisien infiltrasi adalah 0 – 1.

b. Faktor Resesi Aliran Tanah (k)

Faktor resesi adalah perbandingan antara aliran air tanah pada bulan

ke-n dengan aliran air tanah pada awal bulan tersebut. Faktor resesi

aliran tanah dipengaruhi oleh sifat geologi DPS. Dalam perhitungan

ketersediaan air Metode FJ Mock, besarnya nilai k didapat dengan cara

coba-coba sehingga dapat dihasilkan aliran seperti yang diharapkan.

c. Initial Storage (IS)

Initial storage atau tampungan awal adalah perkiraan besarnya volume

air pada awal perhitungan.


commit to user

16

d. Penyimpangan air tanah (Ground Water Storage)

Penyimpangan air tanah besarnya tergantung dari kondisi geologi

setempat dan watu. Sebagai permulaan dari simulasi harus ditentukan

penyimpangan awal (initial storage) terlebih dahulu.

9. Aliran Sungai

Aliran dasar = infiltrasi – perubahan aliran air dalam tanah

Aliran permukaan = volume air lebih – infiltrasi

Aliran sungai = aliran permukaan + aliran dasar

Air yang mengalir di sungai merupakan jumlah dari aliran langsung (direct

run off), aliran dalam tanah (interflow) dan aliran tanah (base flow).

Besarnya masing-masing aliran tersebut adalah:

a. Interflow = infiltrasi – volume air tanah,

b. Direct run off = water surplus – infiltrasi,

c. Base flow = aliran yang selalu ada sepanjang tahun,

d. Limpasan = interflow + direct run off + base flow.

2.2.6 Pengalihragaman Hujan – Aliran Metode NRECA

Model NRECA diperkenalkan oleh Norman H. Crawford pada tahun 1985. Model

ini merupakan model konsepsi yang bersifat deterministik. Disebut model

konsepsi karena basisnya didasari oleh teori. Untuk menginterpretasikan

fenomena proses fisiknya digunakan persamaan dan rumus semi empiris

(Anonim, 2011).

Langkah-langkah perhitungan pendugaan debit dengan metode NRECA, secara

singkat dapat diselesaikan dengan persamaan-persamaan sebagai berikut

(Anonim, 2011):

Q = DF + GWF (2.3)

DF = EM – GWS (2.4)

GWF = P2 x GWS (2.5)

GWS = P1 x EM (2.6)

S = WB – EM (2.7)

EM = EMR x WB (2.8)


commit to user

17

WB = Rb – AET (2.9)

AET = AET/PET x PET (2.10)

Wi = Wo / N (2.11)

N = 100 + 0.20 Ra (2.12)

dengan :

Q = Debit aliran rerata, m3/dt, DF = Aliran langsung (direct flow), GWF = Aliran air tanah (ground water flow), EM = Kelebihan kelengasan (excess moist), GWS = Tampungan air tanah (ground water storage), P1 = Parameter yang menggambarkan karakteristik tanah permukaan, P2 = Parameter yang menggambarkan karakteristik tanah bagian dalam, WB = Keseimbangan air (water balance), EMR = Rasio kelebihan kelengasan (excess moist ratio), Rb = Curah hujan bulanan, mm, AET = Evapotranspirasi aktual, mm, PET = Evapotranspirasi potensial (Eto), mm, Wi = Tampungan kelengasan tanah, Wo = Tampungan kelengasan awal, N = Nominal, Ra = Curah hujan tahunan, mm.

Untuk nilai AET/PET dapat digunakan grafik berikut:

Gambar 2-2. Grafik perbandingan penguapan nyata dan potensial

(AET/PET Ratio) (KP-Jaringan Irigasi 01)


commit to user

18

2.2.7 Pengalihragaman Hujan – Aliran Tank Model

Tank Model / Model tangki diperkenalkan oleh Dr.M. Sugawara yang menirukan

(stimulate) daerah aliran sungai dengan menggantikannya oleh sejumlah

tampungan berupa sederet tangki. Ilustrasi Model Tangki tersebut dapat dilihat

pada Gambar 2-3.

.

Gambar 2-3. Simulasi Model Tangki

Prosedur perhitungan yang bisa dilakukan adalah sebagai berikut (Anonim, 2011):

1. Membuat susunan tangki lengkap dengan karakteristiknya yang diasumsikan

bisa mewakili atau menggambarkan karakteristik DAS yang akan dimodelkan.

2. Untuk perhitungan pertama, tambahkan curah hujan periode ini pada

tampungan periode sebelumnya, kemudian dikurangi dengan evaporasinya.

Pengurangan evaporasi hanya dilakukan terhadap tangki teratas saja (tangki 1),

tetapi jika pengurangan dari tangki teratas belum cukup, maka kekurangan

tersebut dipikul oleh tangki-tangki di bawahnya.


commit to user

19

3. Perhitungan limpasan dan infiltrasi dilakukan menurut tinggi tampungan yang

diperoleh dalam langkah tiga. Besarnya limpasan dan infiltrasi diperoleh dari

perkalian koefisien lubang dengan tinggi tampungan terhadap lubang yang

bersangkutan

4. Perhitungan sisa tinggi tampungan dengan mengurangi tinggi tampungan yang

diperoleh dari langkah 3 dengan selisih limpasan dan evaporasi.

5. Perhitungan untuk tangki yang kedua dan seterusnya prosedurnya hampir sama

dengan tangki yang pertama, tetapi masukannya diganti dengan tinggi keluaran

dari lubang tangki selanjutnya

6. Total aliran adalah penjumlahan dari semua keluaran yang diciptakan di sistem

tangki yang dibuat.

2.2.8 Pengalihragaman Hujan – Aliran Rainrun

Model Rainrun adalah model perhitungan hujan – debit yang dikembangkan

berdasarkan iklim di Indonesia (Weert, 1994). Model ini berbeda dari beberapa

model/metode perhitungan debit yang telah ada sebelumnya. Perbedaannya

terletak pada penutup tanah bukan hutan dan hutan, dan evapotranspirasi potensial

diperkirakan dari hubungan empiris dengan curah hujan.

Model ini menyederhanakan penerapan model. Model ini memiliki kelemahan,

yaitu karena hubungan empiris yang dibuat di dalamnya, maka penggunaannya

hanya disarankan untuk kondisi klimatologi yang berlaku di Indonesia.

2.2.8.1 Struktur Model

Struktur model secara skematik ditunjukkan pada Gambar 2-4.


commit to user

20

Gambar 2-4. Skematitasi Model Rainrun

2.2.8.2 Parameter Model

Parameter yang digunakan dalam model Rainrun dikarakteristikkan dengan zona

tetumbuhan dan tampungan. Untuk hutan, sejumlah karakteristik didasarkan atas

tersedianya pengetahuan dan informasi studi dan bahan bacaan tentang

keseimbangan air. Untuk penutup tanah bukan hutan, karakteristik tersebut harus

diperkirakan atau ditentukan dengan kalibrasi model. (Weert, 1994).

Parameter berikut harus diperkirakan dari karakteristik daerah tangkapan/DAS

yang ada atau harus dikalibrasi, jika data curah hujan dan aliran cukup tersedia

(Weert, 1994):

a. Fraksi hutan

b. Fraksi aliran permukaan dari curah hujan untuk penutup tanah bukan hutan

c. Kapasitas tampungan air bertekanan (mm)

d. Faktor tetumbuhan bukan hutan, berhubungan dengan evapotranspirasi

potensial ke evapotranspirasi acuan.

e. Kapasitas tampungan air bebas zona atas (mm)

f. Koefisien surutan tampungan air bebas.

g. Koefisien surutan sumpanan air tanah.


commit to user

21

2.2.8.3 Perhitungan Keseimbangan Air

Perbedaan antara evapotranspirasi hutan dan evapotranspirasi pertanian

dikarenakan sejumlah air terhambat oleh tajuk hutan dan menguap. Hambatan

curah hujan dihitung dari: (2.13)

dengan :

1 = fraksi kehilangan hambatan (-), P = curah hujan bulanan (mm).

Evapotranspirasi potensial dihitung sebagai berikut:

Ep = kc x ETo (2.14)

dengan:

Ep = evapotranspirasi potensial (mm/hari), kc = koefisien empiris tetumbuhan atau tanaman (-), Eto = evapotranspirasi acuan (mm/hari).

a. Tampungan Air Bertekanan

Untuk fraksi daerah tangkapan (DAS) yang berupa hutan dan bukan hutan,

keseimbangan air dihitung secara terpisah. Peresapan air hujan ke dalam

tampungan air tertekan zona atas dihitung dari curah hujan dikurangi curah hujan

yang dihambat (hanya penutup hutan) dan dikurangi fraksi yang menjadi limpasan

permukaan. Bila kandungan kelembaban tanah dari tampungan air tertekan turun

di bawah 70% dari kapasitasnya, laju evaporasi berkurang sebanding dengan

lengas tanah yang tersisa (Weert, 1994).

Curah hujan yang sampai permukaan tanah yang kemudian menjadi limpasan

permukaan (Rsur) dirumuskan sebagai berikut:

Pnetto = P – ( h x (1-0,37 x P0,14)) (2.15)

Rsur = x Pnetto (2.16)

dengan: Rsu r = aliran permukaan (mm/bln),

= fraksi aliran permukaan, h = faksi hutan,

Pnetto = presipitasi (mm/bln).


commit to user

22

Kelebihan air yang masuk ke dalam tampungan air tertekan zona atas dapat

dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

ER = Pnetto – Rsur (2.17)

dengan: ER = hujan pada permukaan tanah (Excess Rainfall) (mm/bln),

Infiltrasi yang terjadi ketika kelebihan suplay air dihitung dengan rumus sebagai

berikut:

SM1 = SM1i-1 + ER – Ep (2.18)

I = SM1 – SMC1 (2.19)

Apabila nila SMC1 lebih besar dari SM1 maka infiltrasi tidak terjadi ke dalam

tampungan air bebas zona atas (I=0)

dengan: I = infiltrasi (mm/bln), SMIi-1 = kelembaban tanah sebelumnya pada tampungan air tertekan zona atas

(mm/bln), SMI1 = kelembaban tanah baru pada tampungan air tertekan zona atas (mm/bln), SMC1 = kapasitas kelembaban tanah pada tampungan air tertekan zona atas

(mm/bln).

b. Tampungan Air Bebas

Curah hujan yang keluar dari tampungan air bebas yang kemudian menjadi aliran

antara dihitung dengan menggunakan rumus:

SM2i = SM2i-1 + Ii – Pci (2.20)

Rint = SM2i – SMC2 (2.21)

Apabila nila SMC2 lebih besar dari SM2i aliran tidak mengalir ke sistem

permuakaan (Rint=0).

dengan: SM2i-1 = kelembaban tanah sebelumnya pada tampungan air bebas zona atas

(mm/bln), SM2i = kelembaban tanah baru pada tampungan air bebas zona atas (mm/bln), Pci = perkolasi (mm/bln), Rint = aliran antara (mm/bln), SMC2 = kapasitas kelembaban tanah pada tampungan air bebas zona atas

(mm/bln).


commit to user

23

Bila pada tahap akhir dari tahapan waktu perhitungan simpanan di dalam zona

tampungan atas air bebas melebihi kapasitasnya, kelebihan air akan melimpah

sebagai aliran antara (Rint) ke dalam sistem permukaan.

Perhitungan keseimbangan air tanah sama dengan zona tampungan atas air bebas

dengan pengecualian bahwa tidak ada limpahan dari simpanan ini dan hanya

komponen air keluar sebagai aliran dasar (Rbas).

2.2.8.4 Perhitungan Debit Aliran

Jumlah limpasan/debit selama waktu perhitungan dihitung sebagai penjumlahan

dari komponen aliran rata-rata berbobot dari fraksi daerah tangkapan hutan dan

bukan hutan (Weert, 1994) :

Rtot = Rsur + Rint + Rbas (2.22)

dengan : Rtot = jumlah aliran/debit (mm/bln), Rsur = aliran permukaan (mm/bln), Rint = aliran antara (mm/bln), Rbas = aliran air tanah (mm/bln).

Untuk debit limpasan, dapat dihitung dengan persamaan (Roby dan Joko, 2008): (2.23)

dengan : Q = debit/limpasan terhitung (m3/s), A = luas area (km2), H = jumlah hari dalam perhitungan.

2.2.9 Kalibrasi Parameter DAS

Kalibrasi didefinisikan sebagai proses penyesuaian parameter model yang

berpengaruh terhadap kejadian aliran. Proses kalibrasi merupakan upaya untuk

memperkecil penyimpangan yang terjadi. Besar nilai parameter tidak dapat

ditentukan dengan pasti, sehingga proses kalibrasi dikatakan berhasil jika nilai

parameter telah mencapai patokan ketelitian yang ditentukan yaitu koefisien

korelasi (R) » 1 dan kesalahan volume (VE) » 0 (Ery Setiawan, 2010).


commit to user

24

Dalam praktek kalibrasi terdapat 3 cara yang dapat ditempuh yaitu (Fleming,

1975):

1. Pengaturan parameter secara manual berdasarkan pengamatan.

2. Pengaturan parameter secara otomatis yang dilakukan oleh program komputer

dengan kontrol ketelitian yang dikehendaki.

3. Kombinasi antara coba ulang secara manual dan otomatis. Dalam penelitian

ini proses kalibrasi yang digunakan adalah kombinasi proses coba ulang

secara manual dan otomatis. Kalibrasi secara otomatis yang diterapkan dengan

menggunakan fasilitas solver pada Microsof Excel 2007.

2.2.10 Verifikasi Model

Model merupakan abstraksi dari sistem sebenarnya. Verifikasi terhadap kevalidan

model terhadap kenyataan yang terjadi merupakan hal yang penting. Kepercayaan

terhadap model bisa dilakukan secara statistik dengan mengukur parameter yang

dihasilkan dari perhitungan model dengan asumsi kondisi awal (Wahyu, 2012).

Evaluasi statistik yang digunakan menilai performa model dalam penelitian ini

adalah nilai koefisien korelasi (R), selisih volume (VE) aliran dan koefisien

efisiensi (CE).

Koefisien korelasi (R) adalah harga yang menunjukkan besarnya keterkaitan

anatara nilai observasi dengan nilai simulasi. Jika harga koefisien korelasi 0,7

hingga 1,0 menunjukkan derajat asosiasi yang tinggi, sedangkan koefisien

korelasi lebih tinggi dari 0,4 hingga di bawah 0,7 hubungan substansial, koefisien

anata 0,2 hingga 0,4 menunjukkan adalanya korelasi rendah, dan apabila kurang

dari 0,2 dapat diabaikan (Dwi Tama, 2007). Koefisien Korelasi (R) dirumuskan

sebagai berikut (Jaya Al-Aziz, 2011): (2.24)

dengan: R = koefisien korelasi X = debit terhitung (m3/s) Y = debit terukur (m3/s)


commit to user

25

Selisih volume (VE) aliran adalah nilai yang menunjukkan perbedaan volume

perhitungan dan terukur selama proses simulasi. Selisih volume aliran dirumuskan

sebagai berikut (Dwi Tama, 2007): (2.25)

dengan: Qobsi = debit terukur (m3/s), Qcali = debit terhitung (m3/s), VE = selisih volume (%).

Jika nilai kesalahan volume sangat kecil berarti jumlah volume nilai simulasi dan

observasi hampir sama. Sebaliknya jika nilai kesalahan volume sangat besar maka

terjadi penyimpangan hasil simulasi dan observasi (Ery Setiawan, 2010).

Koefisien efisiensi (CE) (Dwi Tama, 2007) menyatakan nilai yang menunjukkan

efisiensi model terhadap debit terukur, cara objektif yang paling baik di dalam

mencerminkan kecocokan hidrograf secara keseluruhan. Koefisien model dapat

dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(2.26)

Jika nilai koefisien efisiensi lebih besar dari 0,75, maka hasil optimasi model

dapat dikatakan sangat efisien, apabila nilai CE berada di antara 0,36 - 0,75, hasil

simulasi cukup efisien, apabila nilai CE kurang dari 0,36 maka hasil simulasi

model tidak efisien.


commit to user

26

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah analisis deskriptif kuantitatif yaitu melakukan analisis

transformasi data hujan menjadi debit DAS Bendung Singomerto. Prosedur

perhitungan yang dilakukan adalah dengan menggunakan metode Mock, NRECA,

Tank Model dan Rainrun.

3.2 Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data sekunder berupa data curah

hujan, data klimatologi dan data pencatatan debit. Data sekunder yang digunakan

adalah :

· data curah hujan pada tahun 1994-2008 yang diperoleh dari Dinas Pengairan,

Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Wonosobo dan Banjarnegara,

· data klimatologi tahun 1986-2008 stasiun pengamatan Bojongsari,

· data pencatatan debit harian Bendung Singomerto Banjarnegara 2002-2008,

dan

· peta DAS Bendung Singomerto sesuai peta Bakosurtanal skala 1 : 25000

tahun 2006.

3.3 Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan di DAS Bendung Singomerto yang terletak di Kabupaten

Banjarnegara. Gambar lokasi penelitian dapat dilihat di Lampiran A.


commit to user

27

3.4 Tahapan Peneltian

3.4.1 Pengolahan data hujan

1. Mencari hujan harian maksimum tahunan dari data hujan harian di stasiun

Garung (Sta.24a), Stasiun Wonosobo (Sta.26), Stasiun Mungkung (Sta.27a),

Stasiun Kertek (Sta.27b), Stasiun Limbangan (Sta.62d), dan Stasiun

Pejawaran (Sta.66).

2. Data hujan tahunan diuji kepanggahannya, apabila tidak panggah maka

dihitung dengan kurva massa ganda.

3. Data hujan tahunan diubah menjadi hujan daerah dengan metode Thiessen.

3.4.2 Pengolahan peta dasar DAS Singomerto dan peta stasiun hujan

1. Plot stasiun hujan kemudian membuat poligon Thiessen dengan AutoCAD.

2. Menentukan koefisien Thiessen untuk masing-masing stasiun hujan.

3.4.3 Perhitungan Evapotranspirasi

1. Mempersiapkan data klimatologi tahun 1986-2008 stasiun pengamatan

Bojongsari, yaitu data suhu udara, kelembaban relatif, kecepatan angin dan

lama penyinaran matahari standar 8 jam.

2. Menghitung evapotranspirasi menggunakan metode Penman Nedeco/Prosida.

3.4.4 Perhitungan Kalibrasi Parameter DAS

1. Mempersiapkan data curah hujan 15 harian dalam rentang waktu 2002-2008.

2. Mempersiapkan hasil perhitungan evapotranspirasi potensial.

3. Mempersiapkan data pencatatan debit setengah bulanan tahun 2002-2008.

4. Menghitung nilai parameter DAS dengan solver pada MS. Excel masing-

masing metode.

5. Verifikasi model dengan menghitung nilai R, VE dan CE masing-masing

model.

3.4.5 Perhitungan Transformasi Hujan – Debit

1. Mempersiapkan data curah hujan 15 harian dalam rentang waktu 1994-2008.

2. Mempersiapkan data evapotranspirasi yang telah dihitung menggunakan

metode Penman Nedeco/Prosida.


commit to user

28

3. Mempersiapkan nilai parameter DAS masing-masing metode hasil kalibrasi.

4. Menghitung nilai transformasi data hujan – debit dengan MS. Excel masing-

masing metode.

Tahapan penelitian ditunjukkan dalam bagan alir Gambar 3.1.


commit to user

29

3.5

Dia

gram

alir

taha

pan

pene

litia

n

Gam

bar 3

-1. D

iagr

am a

lir p

enel

itian

YA

TID

AK

Kal

ibra

si P

aram

eter

DA

S

Tan

k M

odel

K

alib

rasi

Par

amet

er D

AS

R

ainr

un

Kal

ibra

si P

aram

eter

DA

S

met

ode

NR

EC

A

Kal

ibra

si P

aram

eter

D

AS

met

ode

Moc

k

R »

1, V

E »

0

CE

» 1

A

Eva

pora

si

pote

nsia

l Met

ode

Pen

man

D

ata

Cur

ah H

ujan

15

Har

ian

MU

LA

I

Pet

a R

BI

1:25

000

Plo

t St

a H

ujan

P

olyg

on T

hies

sen

Dat

a K

lim

atol

ogi

Dat

a C

urah

Huj

an T

ahun

an

Uji

Kep

angg

ahan

YA

TID

AK

Dat

a P

enca

tata

n D

ebit

Har

ian


commit to user

30

Gam

bar 3

-2a.

Dia

gram

ali

r pen

eliti

an (

lanj

utan

)

A

SEL

ESA

I

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

de

bit T

ank

Mod

el

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

de

bit R

ainr

un M

odel

T

rans

form

asi h

ujan

–

debi

t Met

ode

NR

EC

A

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

de

bit

met

ode

Moc

k

Stu

di k

ompa

rasi


commit to user

31

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data

4.1.1 Data

Penelitian ini menggunakan data berupa data curah hujan tahun 1994-2008. Data

curah hujan diperoleh dari Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral

Kabupaten Wonosobo dan Banjarnegara. Peta DAS Bendung Singomerto berupa

data dalam format jpg.

Penelitian ini menggunakan data hujan di stasiun Garung (Sta.24a), Stasiun

Wonosobo (Sta.26), Stasiun Mungkung (Sta.27a), Stasiun Kertek (Sta.27b),

Stasiun Limbangan (Sta.62d), dan Stasiun Pejawaran (Sta.66). Pemilihan keenam

stasiun tersebut sehubungan dengan ketersediaan data yang lengkap di enam

stasiun hujan tersebut.

4.1.2 Uji Kepanggahan Data Hujan

Uji kepanggahan data menggunakan uji kurva massa ganda. Pengujian data

dilakukan pada data curah hujan tahunan. Uji kepanggahan yang dilakukan

memberikan hasil bahwa keenam stasiun mempunyai data yang panggah dan bisa

digunakan untuk analisis. Ketiga stasiun hujan menghasil nilai deterministik (R2)

mendekati satu yang berarti hubungan ketiga stasiun hujan saling berkaitan.

Contoh perhitungan kurva massa ganda di stasiun Garung pada tahun 1994 adalah

:

· Hujan tahun 1994 = 2496 mm/hari ( sumbu Y ),

· Hujan rerata tahun 1994 = (hujan stasiun Wonosobo tahun 1994 + hujan

stasiun Mungkung tahun 1994 + hujan stasiun


commit to user

32

Kertek tahun 1994 + hujan stasiun Limbangan

tahun 1994 + hujan stasiun Penjawaran tahun

1994 ) / 5

= ( 2396 + 2839 + 2629 + 2570 + 1817 ) / 5

= 2450,2 mm/hari.

Perhitungan lengkap dapat dilihat di Tabel C.1a – C.1f Lampiran C. Data curah

hujan tahunan diberikan pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Data curah hujan tahunan stasiun Garung, Wonosobo, Mungkung, Kertek, Limbangan, dan Penjawaran.

Tahun STASIUN HUJAN (mm/hari) Garung Wonosobo Mungkung Kertek Limbangan Penjawaran

1994 2496 2396 2839 2629 2570 1817 1995 4767 4624 3293 4862 4993 1978 1996 3067 3844 2714 3288 4116 3390 1997 2865 2363 1732 3286 2460 2657 1998 5235 5547 3764 5797 6328 3855 1999 4924 3842 3440 3920 5226 3019 2000 4826 3507 3228 4643 4534 3078 2001 4131 4620 4628 4481 4587 3136 2002 3018 1896 2573 1616 3480 1901 2003 4008 4316 4552 4445 4181 2125 2004 3712 3377 3601 3501 3898 2222 2005 3745 3365 3647 3527 5712 1299 2006 1707 2096 2368 2253 2986 2103 2007 3294 2082 2454 2295 3334 1779 2008 3341 1885 2402 2179 3579 2691

Data curah hujan tersebut dianalisis dengan menggunakan kurva massa ganda.

Setiap stasiun hujan akan menghasilkan nilai koefisien deterministik (R2). Kurva

massa ganda yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 4.1.


commit to user

33

Gambar 4-1. Kurva massa ganda stasiun hujan Garung, Wonosobo, Mungkung, Kertek, Limbangan, dan Penjawaran

Gambar grafik tersebut menunjukkan nilai R2 yang diperoleh hasilnya mendekati

1 (satu). Hal tersebut menunjukkan data hujan dari keenam stasiun tersebut

panggah sehingga dapat langsung digunakan dalam penelitian.

4.1.3 Poligon Thiessen

Poligon Thiesen umum digunakan dalam transformasi hujan titik menjadi hujan

daerah. Metode ini digunakan dalam penelitian ini terkait dengan ketersediaan

data pada stasiun Garung, Wonosobo, Mungkung, Kertek, Limbangan dan

Penjawaran.

Data curah hujan masing-masing stasiun diubah menjadi hujan daerah dengan

menggunakan metode poligon Thiessen. Posisi dari masing-masing stasiun hujan

diplot ke dalam peta DAS Bendung Singomerto kemudian plot garis yang

menghubungkan keenam stasiun hujan. Kemudian plot garis berat yang tegak

lurus garis hubung stasiun hingga memotong batas DAS Bendung Singomerto.

Pembuatan poligon Thiessen dalam penelitian ini diolah dengan bantuan program

AutoCAD. Hasil olahan poligon Thiessen yang dilakukan dapat dilihat pada

Gambar 4.7.

R² = 0.9943

R² = 0.9984 R² = 0.9984

R² = 0.9925

R² = 0.9987

R² = 0.9994

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

0 10000

20000

30000

40000

50000

60000

Kom

ula

tif

Sta

Komulatif Rerata

Penjawaran

Limbangan

Kertek

Mungkung

Wonosobo

Garung

Linear (Penjawaran)

Linear (Penjawaran)

Linear (Limbangan)

Linear (Kertek)

Linear (Mungkung)

Linear (Wonosobo)

Linear (Garung)


commit to user

34

Gambar 4-2. Poligon Thiessen DAS Bendung Singomerto (Anonim, 2008)

4.1.4 Perhitungan Koefisien Thiessen

Hasil pengeplotan poligon Thiessen DAS Bendung Singomerto dengan keenam

stasiun hujan menghasilkan koefisien Thiessen untuk masing-masing stasiun

hujan. Perhitungan koefisien Thiessen dilakukan dengan membandingkan antara

luas poligon Thiessen untuk masing-masing stasiun hujan dan luas total DAS.

Contoh perhitungan koefisien Thiessen untuk stasiun hujan Garung adalah :


commit to user

35

· Luas poligon stasiun hujan Garung = 159,01 km2,

· Luas DAS Garung = 665 km2,

· Koefisien Thiessen Garung = 159,01 / 665

= 0,2391

Perhitungan untuk masing-masing koefisien Thiessen disajikan dalam Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Perhitungan koefisien Thiessen untuk stasiun Garung, Wonosobo, Mungkung, Kertek, Limbangan, dan Penjawaran.

NO STASIUN HUJAN POLYGON THIESSEN FACTOR

Presentase ( % ) Luas DAS ( KM2 )

1 Stasiun Garung (Sta.24a) 23,91 159,01

2 Stasiun Wonosobo (Sta.26) 17,59 116,97

3 Stasiun Mungkung (Sta.27a) 10,43 69,36

4 Stasiun Kertek (Sta.27b) 16,02 106,53

5 Stasiun Limbangan (Sta.62d) 16,76 111,45

6 Stasiun Pejawaran (Sta.66) 15,29 101,68

Jumlah 100,00 665,00

Hasil dari perhitungan koefisien Thiessen menunjukkan bahwa stasiun Garung

memperoleh presentase paling besar. Hal ini berarti bahwa stasiun tersebut

berpengaruh besar dalam perhitungan analisis penelitian ini. Stasiun Wonosobo,

Kertek, Limbangan, dan Penjawaran memiliki presentase yang hampir sama.

Stasiun dengan perolehan presentase terendah yaitu stasiun Mungkung, karena

letaknya yang tidak terlalu dekat dengan DAS Bendung Singomerto.

4.1.5 Hujan Wilayah

Koefisien Thiessen digunakan sebagai pengali dalam perhitungan hujan daerah.

Hujan wilayah mewakili hujan yang terjadi di seluruh DAS Bendung Singomerto.

Penelitian ini menggunakan data hujan 15 harian dalam transformasi hujan –

debit. Untuk itu, perhitungan hujan daerah yang dilakukan adalah 15 harian. Data

hujan dan hari hujan 15 harian disajikan dalam, Tabel B.1a – B.1f Lampiran B.

Contoh perhitungan hujan 15 harian pertama bulan Januari pada tahun 1994 :

· Hujan 15 harian tahun 1994 di stasiun hujan Garung = 279 mm,

· Hujan 15 harian tahun 1994 di stasiun hujan Wonosobo = 178 mm,

· Hujan 15 harian tahun 1994 di stasiun hujan Mungkung = 262 mm,


commit to user

36

· Hujan 15 harian tahun 1994 di stasiun hujan Kertek = 368 mm,

· Hujan 15 harian tahun 1994 di stasiun hujan Limbangan= 178 mm,

· Hujan 15 harian tahun 1994 di stasiun hujan Penjawaran= 229 mm,

· Hujan 15 harian tahun 1994 = (279x0,231) + (178x0,1759) + (262x0,1043) +

(368x0,1602) + (368x0,1676) + (178x0,1529)

= 249 mm.

Perhitungan hujan 15 harian selengkapnya dapat dilihat pada Tabel C.2 Lampiran

C.

4.1.6 Evapotranspirasi

Data-data yang digunakan dalam perhitungan evapotranspirasi disajikan dalam

Tabel 4.3 suhu udara, Tabel 4.4 kelembaban udara, Tabel 4.5 kecepatan angin,

dan Tabel 4.6 penyinaran matahari (%).

Tabel 4.3. Data Suhu Udara (0C) Stasiun Pengamatan Klimatologi Bojongsari

Bln Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

Th 1986 25.7 25.8 25.7 26.2 26.0 25.7 24.8 24.5 24.9 25.7 26.3 26.5 1987 25.9 24.8 25.7 26.5 25.9 25.7 23.6 23.2 25.8 26.4 26.3 25.5 1988 26.3 26.0 25.9 26.4 26.8 25.7 24.8 25.0 25.2 25.3 25.8 25.3 1989 25.8 25.5 25.6 26.0 26.2 25.5 25.4 25.1 25.7 25.7 26.0 26.0 1990 30.5 31.2 30.9 31.6 31.2 30.7 30.6 30.8 30.7 30.5 30.6 30.2 1991 29.8 29.2 30.9 30.7 31.3 31.2 31.5 31.5 31.9 32.0 30.7 30.0 1992 26.4 26.2 26.1 26.9 27.0 26.2 25.5 25.2 25.3 26.6 26.2 26.0 1993 25.8 25.7 25.6 26.8 26.2 28.4 24.4 25.0 25.8 25.4 25.7 25.5 1994 25.5 25.9 25.2 26.8 24.9 25.8 25.1 25.7 26.1 26.2 26.1 26.5 1995 26.0 25.9 26.1 26.3 26.3 25.8 25.5 25.4 25.4 25.9 25.7 26.4 1996 25.7 25.8 26.2 26.0 25.9 25.7 25.8 25.6 25.9 25.8 25.8 25.3 1997 25.6 25.9 26.1 26.5 26.4 25.6 25.8 26.1 25.5 26.0 25.7 25.4 1998 26.1 25.1 25.0 26.0 25.6 26.1 26.2 25.1 25.7 26.0 24.9 25.8 1999 25.6 25.3 25.5 26.0 25.8 25.7 25.1 25.1 25.4 26.1 26.0 25.0 2000 24.9 25.2 25.8 26.3 25.0 25.1 24.9 24.1 25.5 25.8 - - 2001 24.7 - - 25.5 25.1 24.9 25.5 25.6 26.9 26.5 26.4 26.3 2002 27.0 27.2 27.3 26.7 26.0 25.4 24.8 24.3 24.1 25.0 26.0 26.9 2003 26.3 26.2 25.4 26.1 25.9 24.9 23.7 24.6 25.9 25.5 26.3 26.5 2004 26.5 26.1 26.2 26.6 25.8 24.5 - - 24.4 25.0 25.7 25.5 2005 25.7 25.9 25.8 25.8 25.8 25.7 24.8 24.2 24.7 25.4 25.5 25.4 2006 26.3 26.2 28.5 29.1 26.3 26.2 26.9 27.6 25.7 26.9 25.6 26.4 2007 25.8 27.1 26.9 25.6 26.9 25.8 27.1 26.9 26.9 26.9 26.9 27.3 2008 27.2 25.8 27.8 28.7 26.8 27.7 28.5 25.9 28.2 27.8 29.8 29.7 Jml 605.1 578.0 584.2 619.1 609.1 604.0 570.3 566.5 601.6 608.4 584.0 583.4

Rata-Rata 26.3 26.3 26.6 26.9 26.5 26.3 25.9 25.8 26.2 26.5 26.5 26.5 Sumber: Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Banjarnegara


commit to user

37

Tabel 4.4. Data Kelembaban Relatif (%) Stasiun Pengamatan Klimatologi Bojongsari

Bln Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des Th

1986 86.00 87.00 89.00 87.00 85.00 88.00 86.00 83.00 85.00 87.00 87.00 85.00

1987 87.00 86.00 86.00 83.00 84.00 83.00 83.00 86.00 87.00 85.00 86.00 86.00

1988 86.00 86.00 88.00 85.00 85.00 85.00 83.00 84.00 83.00 87.00 87.00 86.00

1989 87.00 87.00 86.00 85.00 86.00 87.00 86.00 85.00 79.00 84.00 85.00 86.00

1990 81.00 86.00 85.00 85.00 86.00 86.00 85.00 86.00 85.00 84.00 86.00 87.00

1991 87.00 88.00 86.00 87.00 84.00 62.00 82.00 80.00 82.00 82.00 84.00 84.00

1992 84.00 85.00 86.00 86.00 86.00 88.00 84.00 85.00 85.00 86.00 86.00 85.00

1993 85.00 86.00 86.00 84.00 85.00 85.00 92.00 90.00 83.00 85.00 83.00 86.00

1994 86.00 82.00 83.00 85.00 85.00 81.00 86.00 85.00 80.00 84.00 85.00 84.00

1995 86.00 87.00 81.00 85.00 84.00 87.00 85.00 84.00 81.00 85.00 84.00 84.00

1996 85.00 87.00 85.00 85.00 84.00 86.00 86.00 86.00 85.00 88.00 86.00 86.00

1997 84.00 85.00 84.00 82.00 85.00 85.00 84.00 80.00 80.00 80.00 81.00 83.00

1998 83.00 85.00 86.00 87.00 85.00 84.00 85.00 81.00 79.00 80.00 80.00 85.00

1999 84.00 86.00 86.00 87.00 85.00 83.00 81.00 81.00 84.00 80.00 83.00 81.00

2000 85.00 85.00 87.00 88.00 87.00 95.00 97.00 97.00 97.00 93.00 - -

2001 92.00 - - 88.00 84.00 82.00 85.00 92.00 92.00 93.00 90.00 85.00

2002 91.00 87.00 92.00 89.00 80.00 80.00 79.00 81.00 78.00 77.00 84.00 90.00

2003 85.00 88.00 84.00 82.00 82.00 80.00 78.00 82.00 83.00 83.00 87.00 86.00

2004 87.00 82.00 85.00 83.00 82.00 79.00 - - 76.00 73.00 83.00 84.00

2005 81.00 83.00 80.00 80.00 79.00 80.00 77.00 78.00 78.00 80.00 82.00 85.00

2006 85.00 86.00 86.00 84.00 85.00 85.00 92.00 90.00 83.00 85.00 83.00 86.00

2007 84.00 86.00 86.00 87.00 85.00 83.00 81.00 81.00 84.00 80.00 83.00 81.00

2008 92.00 87.00 84.00 88.00 84.00 82.00 85.00 92.00 92.00 93.00 90.00 85.00

Jml 1973 1887 1881 1962 1937 1916 1862 1869 1921 1934 1865 1870

Rata-Rata 85.78 85.77 85.50 85.30 84.22 83.30 84.64 84.95 83.52 84.09 84.77 85.00

Sumber: Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Banjarnegara


commit to user

38

Tabel 4.5. Data Kecepatan Angin (Km/jam) Stasiun Pengamatan Klimatologi Bojongsari

Bln

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

Th

1986 2.90 2.90 2.10 1.70 2.10 1.90 2.50 2.10 1.10 1.40 1.20 1.70

1987 1.60 0.80 1.10 1.80 1.50 1.10 1.30 1.10 2.50 3.70 2.10 1.00

1988 0.70 1.70 2.60 2.90 2.90 2.60 2.50 3.20 3.60 3.70 3.10 3.00

1989 2.10 2.90 3.50 3.40 2.50 2.20 3.20 3.30 3.50 4.20 3.50 2.90

1990 2.30 2.40 3.70 3.50 2.20 2.10 - 3.10 3.00 3.40 - -

1991 2.10 3.70 3.40 3.00 2.50 2.70 3.10 3.40 3.40 4.60 3.40 3.00

1992 2.60 2.50 - - 2.80 1.90 - 1.50 3.50 - 0.00 2.00

1993 1.60 1.60 3.20 2.60 1.40 2.60 - 2.10 1.30 1.30 1.50 1.40

1994 2.30 1.40 1.60 1.60 2.20 2.40 1.20 1.40 2.30 2.10 2.80 1.90

1995 - - - - - - - - - - - -

1996 2.70 2.50 2.00 1.20 1.30 2.20 2.50 2.10 2.30 2.30 1.60 1.40

1997 1.90 1.70 1.70 1.80 1.90 1.90 2.00 2.90 2.70 2.30 2.60 2.30

1998 2.70 1.90 2.60 1.90 2.50 2.20 2.00 2.50 2.30 2.30 2.20 2.30

1999 2.70 2.90 2.50 1.90 2.60 2.60 2.50 2.40 2.70 0.30 2.70 2.20

2000 2.70 1.90 2.60 1.90 2.00 0.50 0.70 0.70 1.00 1.30 2.20 2.40

2001 1.50 2.80 2.30 2.00 1.90 1.20 0.90 1.10 1.01 0.84 1.30 1.12

2002 1.24 1.53 1.29 1.08 0.90 1.03 1.33 1.34 0.84 1.28 1.05 1.08

2003 - - - - - - - - - - - -

2004 1.20 1.30 1.30 1.20 1.10 1.30 - - 0.90 - - -

2005 2.10 2.90 3.50 3.40 2.50 2.20 3.20 3.30 3.50 4.20 3.50 2.90

2006 2.30 1.40 1.60 1.60 2.20 2.40 1.20 1.40 2.30 2.10 2.80 1.90

2007 1.50 2.80 2.30 2.00 1.90 1.20 0.90 1.10 1.01 0.84 1.30 1.12

2008 1.60 0.80 1.10 1.80 1.50 1.10 1.30 1.10 2.50 3.70 2.10 1.00

Jml 42.34 44.33 45.99 42.28 42.40 39.33 32.33 41.14 47.26 45.86 40.95 36.62

Rata-Rata 2.02 2.11 2.30 2.11 2.02 1.87 1.90 2.06 2.25 2.41 2.16 1.93

Rata2 (m/det)

0.56 0.59 0.64 0.59 0.56 0.52 0.53 0.57 0.63 0.67 0.60 0.54



commit to user

39

Tabel 4.6. Data Lama Penyinaran Matahari Standar 8 Jam Stasiun Pengamatan Klimatologi Bojongsari

Bln Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

Th

1986 33 59 51 46 73 42 55 55 41 44 43 65

1987 39 59 54 72 66 62 71 69 56 46 45 36

1988 45 62 52 67 56 64 54 44 53 51 39 52

1989 49 35 51 66 63 52 64 61 67 43 42 60

1990 35 48 42 50 66 55 70 60 66 45 46 55

1991 38 33 36 59 64 58 65 58 59 52 45 51

1992 37 39 45 48 59 60 72 57 48 50 52 42

1993 40 37 48 59 58 65 69 61 52 47 50 45

1994 39 41 50 57 68 69 67 65 66 60 53 48

1995 42 41 39 38 71 65 71 56 67 59 46 53

1996 47 45 37 39 74 75 73 49 58 57 40 44

1997 39 32 48 49 58 71 68 54 55 46 47 41

1998 37 39 43 47 60 69 71 53 48 52 41 39

1999 45 37 47 42 75 72 73 62 60 54 55 41

2000 41 41 39 51 62 71 78 68 57 43 49 40

2001 36 37 51 53 61 67 61 67 53 45 41 50

2002 43 35 50 61 64 66 67 72 55 51 52 43

2003 41 38 35 59 58 70 63 68 62 48 46 35

2004 38 34 42 49 55 65 70 66 65 45 49 37

2005 35 41 44 45 60 70 72 73 57 57 40 41

2006 42 39 41 55 62 61 65 59 53 50 38 40

2007 45 40 43 51 60 68 73 68 60 43 35 38

2008 47 38 38 42 61 61 67 64 55 53 37 30

Jml 933 950 1026 1205 1454 1478 1559 1409 1313 1141 1031 1026

Rata-Rata 40.57 41.30 44.61 52.39 63.22 64.26 67.78 61.26 57.09 49.61 44.83 44.61


Contoh perhitungan evapotranspirasi berdasarkan Persamaan 2.2 untuk bulan

Januari adalah sebagai berikut:

Dasar Perhitungan

1. Suhu udara = 26,310C

2. Kelembaban udara relatif = 85,77%

3. Kecepatan angin (V2) = 0,56 m/dt

4. Penyinaran matahari standar 8 jam (Qr) = 40,57%

5. Letak Lintang = 7,25

6. Koef. Albedo = 0,25


commit to user

40

7. Penyinaran matahari standar 12 jam (0,768Qr+3,46) = 40,57%

Perhitungan Evapotranspirasi

8. f(Tai) x 10-2 berdasarkan tabel 2.5. = 9,12

9. -1 x 102 berdasarkan tabel 2.1 = 2,6

10. PZwa] sa berdasarkan tabel 2.8 = 25,74 mmHg

11. d = 2,01

12. PZwa = kelembaban udara x PZwa] sa = 85,78% x 25,74 = 22,1 mmHg

13. f(Tdp) berdasarkan tabel 2.6 (dengan PZwa =22,1mmHg)= 0,126

14. PZwa] sa - PZwa = 25,74 – 22,1 = 3,66 mmHg

15. d.f(µ 2) berdasarkan tabel 2.7 = 0,141

16. d.Eq = (PZwa] sa - PZwa) x d.f(µ 2) = 3,66 x 0,41 = 0,52

17. hsh x 10-2 berdasarkan tabel 2.4 dengan Lintang 7,25 = 9,12

18. ash x f(r) berdasarkan tabel 2.3 = 0,333

19. H hsh x 10-2) x (ash x f(r)) = 9,12 x 0,333 = 3,04

20. m = 8 x (1 – r) = 8 x (1 – 34,61%) = 5,23

21. f(m) = 1 – m/10 = 1 – 5,23/10 = 0,48

22. H = (Tai) x f (Tdp) x f (m) = 9,12 x 0,126 x 0,48 = 0,55

23. H H = 3,04 – 0,55 = 2,49

24. -1 x (H H = 2,6 x 2,49 = 6,47

25. d -1 x (H H = 0,52 + 6,47 = 6,99

26. Eto = d.Eq + -1 x (H H / (d = 3,48 mm/hari

Untuk perhitungan bulan berikutnya disajikan dalam Tabel 4.7.


commit to user


commit to user

42

Dari perhitungan Eto di atas kemudian dihitung untuk mendapatkan nilai

evapotranspirasi bulanan yaitu dengan mengalikan harga Eto yang didapatkan

dengan jumlah hari dalam setengah bulanan. Contoh perhitungan untuk Eto Januari

setengah bulanan pertama pada tahun 1994:

Jumlah hari = 15 hari.

Nilai Eto bulan Januari = 3,48 mm/hari.

Eto Januari I = 15 x 3,48 = 52,2 mm/bln

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel C.3 Lampiran C.

4.1.7 Perhitungan Kalibrasi Parameter DAS

Data debit harian Bendung Singomerto yang diperoleh adalah tahun 2002 – 2008.

Maka dari itu, kalibrasi untuk mendapatkan harga parameter DAS dilakukan dengan

menggunakan data hujan dari tahun 2002 – 2008. Kalibrasi dilakukan dengan cara

menentukan terlebih dahulu nilai awal perkiraan dan batasan nilai parameter.

Kemudian dengan menggunakan metode Mock, Nreca, Tank Model dan Rainrun,

dihitung nilai transformasi data hujan – debit berdasarkan nilai parameter perkiraan

awal. Apabila hasilnya kurang mendekati dengan data pencatatan debit Bendung

Singomerto, yaitu didapat nilai R rendah, VE tinggi dan CE tinggi, maka dilakukan

kalibrasi dengan menggunakan Solver yang terdapat pada program Microsoft Excel.

Program Solver dapat digunakan dengan memasukkan batasan nilai dari masing-

masing parameter untuk masing-masing metode perhitungan. Batasan nilai

parameter ditentukan sebagai berikut (Ery Setiawan,2010):

Tabel 4.8. Batasan nilai parameter Metode Mock

No Parameter Metode Mock

Maksimal Minimal 1 CA (km2) 665 665 2 SMC (mm) 9999 0,0001 3 k 0,9999 0,0001 4 I 0,9999 0,0001 5 IS (mm) 9999 0,0001 6 PF 0,9999 0,0001


commit to user

43

Tabel 4.9. Batasan nilai parameter NRECA

No Parameter NRECA

Maksimal Minimal 1 CA (km2) 665 665

2 Koefisien evapotraspirasi

0,9999 0,0001

3 DF1 (mm) 9999 0,0001 4 SMC (mm) 9999 0,0001

Tabel 4.10. Batasan nilai parameter Tank Model

No Parameter Tank Model

Maksimal Minimal 1 CA (km2) 665 665 2 B0-1 0,9999 0,0001 3 B1-1 0,9999 0,0001 4 B2-1 0,9999 0,0001 5 H1 9999 0,0001 6 H2 9999 0,0001 7 IC (mm) 9999 0,0001

Tabel 4.11. Batasan nilai parameter Rainrun

No Parameter Rainrun

Maksimal Minimal 1 CA (km2) 665 665 2 0,9999 0,0001 3 0,9999 0,0001 4 SMC1 (mm) 9999 0,0001 5 ISM1 (mm) 9999 0,0001 6 kc 0,9999 0,0001 7 SMC2 (mm) 9999 0,0001 8 ISM2 (mm) 9999 0,0001 9 IGWS (mm) 9999 0,0001 10 k1 0,9999 0,0001 11 k2 0,9999 0,0001

Batasan nilai parameter tersebut nantinya akan dimasukkan ke dalam batasan pada

fasilitas solver pada Microsoft Excel. Batasan nilai tersebut dimaksudkan agar hasil

optimasi parameter tidak melampaui batas maksimal dan tidak kurang dari batasan

minimal. Sehingga hasil yang didapatkan dari optimasi dengan menggunakan solver

akan mendekati keadaan lapangan.

4.1.7.1 Data Pencatatan Debit Lapangan

Data pencatatan debit yang diperoleh tahun 2002 – 2008 disajikan dalam Tabel B.2

Lampiran B. Gambar grafik dari data pada lampiran tersebut, disajikan dalam

Gambar 4-3.


commit to user

44

Gam

bar 4

-3. G

rafi

k da

ta p

enca

tata

n de

bit l

apan

gan

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JFM

AM

JJ

AS

ON

DJ

FM

AM

JJA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PA

NG

AN


commit to user

45

4.1.7.2 Kalibrasi Parameter DAS Metode Mock

Proses pengolahan data asumsi awal untuk parameter DAS, adalah sebagai berikut:

1. Memasukkan nilai perkiraan awal parameter awal DAS.

Tabel 4.12. Asumsi kondisi awal parameter DAS Metode Mock


1. CA (km2) 665,0

2. SMC (mm) 220,0 3. k 0,8 4. I 0,7 5. IS (mm) 40,0 6. PF 0,5

2. Melakukan perhitungan transformasi data hujan – debit dengan menggunakan

metode Mock tahun 2002 – 2008.

Contoh perhitungan untuk tahun 2002 bulan Januari 2 minggu pertama (Jan I):

Data:

Curah hujan (P) = 119,74 mm

Hari Hujan = 7 hari

Limited Evapotranspiration

Evaportanspirasi = 52,14 mm

Exposed Surface = 20%

(d/h) x m = ((15-7)/15) x 20% = 0,10

E = ((d/h) x m) x Evaportanspirasi = 0,10 x 52,14 = 5,36 mm

Et = Eto – E = 52,14 – 5,36 = 46,78 mm

Water Balance

P – Et = 119,74 – 46,78 = 72,96 mm

Precipitation Flood = PF x P = 0,5 x 119,74 = 59,87 mm

Soil Storage = (P-Et) – Precipitation Flood = 72,96 – 59,87 = 13,09 mm

Soil Moisture = SMC + Soil Storage = 220 + 13,09 = 233,09 mm

Water Surplus = 72,96 mm

Run off dan Ground Water Storage

Infiltration = Water Surplus x I = 72,96 x 0,7 = 51,07 mm

0,5 x (1+k) x I = 0,5 x (1+0,7) x 51,07 = 45,37 mm

k x Vn-1 = 0,8 x IS = 0,8 x 220 = 32 mm

Storage Volume = Vn = (0,5 x (1+k) x I) + (k x Vn-1) = 77,97 mm


commit to user

46

DVn = Vn – Vn-1 = 37,97 - 40 = 37,97 mm

Base Flow = Infiltration - DVn = 51,07 – 37,97 = 13,11 mm

Direct Run off = Water Surplus – Infiltration = 72,96 - 51,07 = 21,89 mm

Run off = Base Flow + Direct Run off = 35 mm

Effective Discharge

Effective Discharge = (Run off x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (CA x 106)

= (35 x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (665 x 106)

= 17,96 m3/s

Perhitungan selanjutnya disajikan dalam Tabel C.4.1b Lampiran C..

3. Membandingkan hasil transformasi data hujan – debit Metode Mock dengan

data pencatatan debit lapangan. Apabila hasilnya tidak sesuai parameter statistik

yang dikehendaki yaitu R » 1, VE » 0, dan CE » 1, dilakukan proses kalibrasi

dengan menggunakan Solver hingga hasilnya mendekati dengan yang hasil yang

diharapkan.

Tabel 4.13. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi


Hasil Kalibrasi 1 CA (km2) 665,0000 2 SMC (mm) 219,0000 3 K 0,8763 4 I 0,7217 5 IS (mm) 40,0000 6 PF 0,4987

Perhitungan hasil kalibrasi disajikan dalam Tabel C.5.1b Lampiran C. Dari hasil

perhitungan didapatkan nilai parameter baru. Dari hasil tersebut dengan

menggunakan Persamaan 2.24, 2.25, dan 2.26 menghasilkan perhitungan

transformasi data hujan – debit yang memiliki nilai:

Rk = 0,7564

VEk = 13,4834%

CEk = 0,8141


commit to user

47

Tab

el 4

.14.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it M

etod

e M

ock

tahu

n 20

02 –

200

8 se

tela

h di

kali

bras

i (m

3 /dt)

N0

TA

HU

N

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PE

BR

UA

RI

M

AR

ET

A

PRIL

M

EI

JUN

I

JUL

I

AG

UST

US

SE

PTE

MB

ER

O

KT

OB

ER

N

OP

EM

BE

R

DE

SEM

BE

R

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 20

02

14.6

3

35.5

8

21.3

7

31.0

8

44.9

8

54.7

8

56.4

9

50.8

3

45.5

7

30.1

6

31.7

5

25.6

2

22.4

4

18.4

3

17.2

2

14.1

4

13.2

1

11.5

8

10.1

4

8.33

18

.42

33

.38

38

.60

35

.37

2 20

03

104.

43

84.3

1

106.

22

104.

46

102.

21

96.7

2

71.3

9

67.5

4

62.2

4

46.0

3

43.0

1

37.6

7

33.0

0

27.1

0

25.3

3

20.8

4

19.4

4

17.0

3

38.4

6

25.5

2

25.3

4

76.7

9

59.4

6

71.2

2

3 20

04

139.

37

87.8

1

58.5

2

80.1

0

78.5

7

65.8

8

77.7

9

67.0

5

55.9

6

60.6

9

45.7

5

39.0

5

43.3

5

30.3

2

28.3

3

23.2

7

21.7

4

19.0

5

16.6

9

16.2

0

37.8

4

56.2

6

58.7

9

68.0

6

4 20

05

132.

41

50.8

7

42.9

6

81.6

0

61.9

1

62.4

3

80.8

3

65.6

2

60.9

2

41.2

6

45.6

8

47.4

9

44.2

5

34.0

7

31.0

0

26.0

9

23.4

1

34.0

5

21.4

9

32.4

5

31.5

2

41.9

8

63.4

3

74.6

5

5 20

06

161.

00

51.0

6

50.3

4

59.0

3

41.5

3

36.9

4

51.6

9

56.5

5

40.4

7

29.7

0

27.7

5

24.3

1

21.2

9

17.4

9

16.3

4

13.4

2

12.5

4

10.9

8

9.62

7.

90

7.38

17

.15

38

.05

51

.55

6 20

07

97.6

4

30.9

0

34.9

7

68.3

1

59.0

2

72.7

4

75.3

8

68.7

8

50.0

8

41.8

9

39.0

2

32.7

9

28.7

2

23.5

9

22.0

4

18.1

0

16.9

1

14.8

2

12.9

8

11.8

1

30.3

9

15.5

0

27.9

1

27.9

7

7 20

08

67.6

0

41.8

9

35.2

8

39.8

6

70.2

3

62.5

2

65.0

6

56.4

4

46.5

9

36.2

1

32.4

5

28.4

3

24.9

0

20.4

5

19.1

1

15.6

9

14.6

6

12.8

5

16.1

1

24.5

7

34.5

7

30.5

1

42.7

9

28.9

7


commit to user

48

Gam

bar 4

-4. G

rafi

k pe

rban

ding

an tr

ansf

orm

asi h

ujan

– d

ebit

hasi

l kal

ibra

si M

etod

e M

ock

deng

an d

ata

penc

atat

an d

ebit

lapa

ngan

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0


JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PA

NG

AN

Has

il P

erhi

tung

an D

ebit

den

gan

Met

ode

Moc

k


commit to user

49

4.1.7.3 Kalibrasi Parameter DAS Metode NRECA


1. Memasukkan nilai parameter awal DAS.

Tabel 4.15. Asumsi kondisi awal parameter DAS Metode NRECA

No Parameter Metode NRECA

1 CA (km2) 665,0

2 Koefisien evapotraspirasi 0,8 3 DF1 (mm) 115,0 4 SMC (mm) 130,0

2. Melakukan perhitungan Transformasi data hujan – debit dengan menggunakan

metode NRECA tahun 2002 – 2008.


Data:

Jumlah curah hujan setahun = 2456 mm/tahun

Jumlah hari = 15



Eto = koef evapotras x Evapotranspirasi = 0,8 x 52,14 = 41,71 mm

SMC = 130 mm

N = SMC/(100 + (0,2 x jumlah curah hujan setahun)

= 130/(100 + (0,2 x 2456) = 0,22

P/Eto = 119,74/41,71 = 2,87 mm

AET/Eto dari gambar 2.2 = 1,00

AET = 0,6 x AET/Eto x Eto = 0,6 x 1,00 x 41,71 = 25,03 mm

Water Balance = P – AET = 119,74 – 25,03 = 94,71 mm

Moist Ratio

Jika Water Balance > 0, maka Moist Ratio = N

Jika Water Balance < 0, maka Moist Ratio = 0

Water Balance = 94,71 > 0, Moist Ratio = N = 0,22

Excess Moist = Water Balance x Moist Ratio = 94,71 x 0,22 = 20,82 mm

Delta Storage = Water Balance – Excess Moist = 94,71 – 20,82= 73,89 mm

Recharge To Ground Water = 0,3 Excess Moist = 0,3 x 20,82 = 6,25 mm

Direct Flow = DF1 = 115 mm

End Storage GW = Recharge To GW + DF = 6,25 + 115 = 121,25 mm


commit to user

50

GW Flow = 0,7 x End Storage GW = 0,7 x 121,25 = 84,87 mm

Direct Flow = Excess Moist - Recharge To Ground Water = 14,58 mm

Total Flow = GW Flow + Direct Flow = 99,45 mm

Effective Discharge

Effective Discharge = (Total Flow x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (CA x 106)

= (99,45 x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (665 x 106)

= 51,03 m3/s

Perhitungan selanjutnya disajikan dalam Tabel C.4.2b Lampiran C.

3. Membandingkan hasil Transformasi data hujan – debit Metode Nreca dengan

data pencatatan debit lapangan. Apabila hasilnya tidak sesuai parameter statistik



diharapkan.



Hasil Kalibrasi 1 CA (km2) 665,0000 2 koefisien evapotraspirasi 0,9999 3 DF1 (mm) 115,1600 4 SMC (mm) 134,8700


perhitungan didapatkan didapatkan nilai parameter baru. Dari hasil tersebut dengan

menggunakan Persamaan 2.24, 2.25, dan 2.26 menghasilkan perhitungan yang

memiliki nilai:

Rk = 0,7953

VEk = 30,6160%

CEk = 0,2474


commit to user

51

Tab

el 4

.17.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it M

etod

e N

RE

CA

tahu

n 20

02 –

200

8 se

tela

h di

kalib

rasi

N0

TA

HU

N

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PEB

RU

AR

I M

AR

ET

A

PRIL

M

EI

JUN

I JU

LI

AG

UST

US

SEPT

EM

BE

R

OK

TO

BE

R

NO

PE

MB

ER

D

ESE

MB

ER

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 20

02

50.7

8

44.9

4

24.8

6

36.0

5

67.0

2

91.2

2

85.4

2

63.5

5

44.5

2

7.71

13

.01

1.

27

0.52

3.

77

2.19

2.

23

0.24

4.

93

0.85

4.

71

34.2

7

72.0

3

77.8

4

60.0

7

2 20

03

101.

07

142.

98

183.

87

143.

56

146.

01

129.

74

39.2

0

38.4

5

35.4

0

7.49

1.

90

3.24

0.

38

0.15

0.

74

5.58

7.

65

5.27

75

.41

31

.40

29

.43

17

6.70

10

2.07

12

8.11

3 20

04

92.3

2

197.

58

68.5

1

121.

33

115.

81

76.9

6

101.

57

66.1

3

35.7

3

66.4

2

14.2

9

2.71

30

.08

2.

69

0.72

0.

24

6.35

6.

73

1.69

11

.61

76

.27

12

2.79

11

2.48

12

8.93

4 20

05

67.7

6

80.0

6

46.8

0

142.

50

86.5

5

88.1

0

127.

30

72.1

5

57.0

1

9.87

28

.35

42

.35

38

.67

19

.47

11

.36

10

.37

2.

76

47.0

0

12.2

5

50.8

9

42.7

1

71.9

8

128.

00

147.

49

5 20

06

162.

10

101.

60

79.1

9

86.0

0

39.6

7

35.4

9

80.8

6

89.9

6

32.7

5

10.7

4

3.82

5.

41

0.68

1.

33

0.14

0.

04

0.58

1.

83

5.18

4.

35

5.52

38

.37

98

.11

12

4.36

6 20

07

18.7

1

60.2

7

62.9

0

138.

11

104.

66

135.

82

119.

85

87.9

9

29.6

9

20.5

4

14.9

3

8.21

4.

14

4.83

0.

78

0.90

0.

82

0.79

6.

00

8.39

63

.44

13

.26

51

.52

49

.30

7 20

08

75.5

5

85.8

3

52.6

2

57.8

7

146.

60

108.

69

96.7

1

63.4

5

33.4

6

16.2

3

5.54

8.

14

1.54

0.

27

0.39

4.

53

1.35

4.

79

19.4

9

48.1

3

71.8

9

50.6

1

82.2

5

36.7

7


commit to user

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

Has

il P

erhi

tung

an D

ebit

deng

anM

etod

e N

reca

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PAN

GA

N


commit to user

53

4.1.7.4 Kalibrasi Parameter DAS Tank Model



Tabel 4.18. Asumsi kondisi awal parameter DAS Tank Model

Tank-1 Initial B0-1 0,500 condition B1-1 0,400 H1 5 B2-1 0,400 H2 7 50,0

Tank-2 B0-2 0,300

B1-2 0,050 H1 2

B2-2 0,060 H2 5

250,0 Tank-3

B0-3 0,2 B1-3 0,1 H1 75 B2-3 0,04 H2 100 3,0

Tank-4 B0-4 0,040 B1-4 0,050 H1 20

B2-4 0,050 H2 30 4,0


metode Tank model tahun 2002 – 2008.


Data:

Jumlah hari = 15



Tank 1

D1b = Max (0, (P – Evapotranspirasi + IC)) = 117,6 mm

Q0-1 = B0-1 x D1b = 0,5 x 117,6 = 58,8 mm

Q1-1 = B1-1 x (D1b – H1) = 0,4 x (117,6 – 5) = 45 mm

Q2-1 = B2-1 x (D1b – H2) = 0,4 x (117,6 – 7) = 44,2 mm


commit to user

54

D1e = Max (0, (D1b – Q0-1 – Q1-1 – Q2-1)) = 0 mm

Tank 2

D2b = Max(0, jika (P – Evapotrans + IC1) < 0 maka P – Evapotrans + IC1 +

IC2 + Q0-1. Jika (P – Evapotrans + IC1) > 0 maka IC2 + Q0-1 )

= IC2 + Q0-1 = 250 + 58,8 = 308,8 mm

Q0-2 = B0-2 x D2b = 0,3 x 308,8 = 92,6 mm

Q1-2 = B1-2 x (D2b – H1) = 0,05 x (308,8 – 5) = 15,3 mm

Q2-2 = B2-2 x (D2b – H2) = 0,06 x (308,8 – 7) = 18,2 mm

D2e = Max (0, (D2b – Q0-2 – Q1-2 – Q2-2)) = 182,6 mm

Tank 3



= IC3 + Q0-2 = 3 + 92,6 = 95,6 mm

Q0-3 = B0-3 x D3b = 0,2 x 95,6 = 19,1 mm

Q1-3 = Max (0, (B1-3 x (D3b – H1)) = 0,1 x (95,6 – 75) = 2,1 mm

Q2-3 = Max (0, (B2-3 x (D3b – H2)) = 0 mm

D3e = Max (0, (D3b – Q0-3 – Q1-3 – Q2-3)) = 74,4 mm

Tank 4



= IC4 + Q0-3 = 4 + 19,1 = 23,1 mm

Q0-4 = B0-4 x D4b = 0,04 x 23,1 = 0,9 mm

Q1-4 = Max (0, (B1-4 x (D4b – H1)) = 0,2 mm

Q2-4 = Max (0, (B2-4 x (D4b – H2)) = 0 mm

D4e = Max (0, (D4b – Q0-4 – Q1-4 – Q2-4)) = 22 mm

Qs = Q1-1 + Q2-1 + Q1-2 + Q2-2 + Q1-3 + Q2-3 + Q1-4 + Q2-4

= 45 + 44,2 + 15,3 + 18,2 + 1,8 + 0 + 0 + 0 = 125,06 mm

Effective Discharge = (Qs x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (CA x 106)

= (125,06 x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (665 x 106)

= 64,171 m3/s


3. Membandingkan hasil Transformasi data hujan – debit Tank Model dengan data

pencatatan debit lapangan. Apabila hasilnya tidak sesuai parameter statistik


commit to user

55



diharapkan.


Tank-1 Initial B0-1 0,187 condition B1-1 0,145 H1 5 B2-1 0,004 H2 7 50,0

Tank-2 B0-2 0,013

B1-2 0,003 H1 2

B2-2 0,003 H2 5

250,0 Tank-3

B0-3 0,300 B1-3 0,006 H1 75

B2-3 0,007 H2 100 3,0

Tank-4 B0-4 0,001 B1-4 0,008 H1 20

B2-4 0,001 H2 30 4,108




memiliki nilai:

Rk = 0,8448

VEk = 34,6502%

CEk = 0,8481%


commit to user

56

Tab

el 4

.20.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it M

etod

e Ta

nk M

odel

tahu

n 20

02 –

200

8 se

tela

h di

kali

bras

i

N0

TA

HU

N

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PEB

RU

AR

I M

AR

ET

A

PRIL

M

EI

JUN

I JU

LI

AG

UST

US

SEPT

EM

BE

R

OK

TO

BE

R

NO

PE

MB

ER

D

ESE

MB

ER

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 20

02

9.29

20

.03

17

.85

20

.62

25

.69

32

.48

36

.38

33

.13

27

.81

15

.44

12

.11

4.

93

1.81

1.

59

1.55

1.

32

1.24

1.

13

0.97

0.

81

4.51

13

.37

19

.64

19

.82

2 20

03

36.7

3

50.4

5

66.8

4

72.5

7

64.1

5

59.2

5

46.1

0

35.8

1

28.8

0

17.0

6

10.0

0

5.49

3.

93

3.49

3.

56

3.29

3.

47

3.39

13

.78

12

.28

12

.37

36

.55

38

.62

43

.24

3 20

04

42.3

3

54.4

9

46.6

8

51.0

4

48.7

0

41.2

8

44.8

1

39.5

9

31.6

6

30.4

4

23.6

7

14.5

3

15.1

0

7.75

6.

87

6.30

6.

65

6.58

6.

44

6.04

16

.63

30

.60

37

.63

43

.47

4 20

05

41.2

6

38.9

2

34.9

6

51.0

7

43.2

2

41.1

7

50.1

9

44.8

6

39.4

4

25.3

4

23.9

0

24.0

8

23.2

8

18.4

7

15.8

9

12.5

1

9.38

14

.84

12

.18

16

.85

19

.61

25

.59

38

.54

48

.04

5 20

06

52.1

0

45.2

2

43.0

0

46.0

8

33.1

4

26.9

2

32.6

3

36.5

6

30.4

0

21.2

5

16.0

1

12.6

0

11.2

6

10.4

0

10.9

2

10.0

6

10.5

5

10.3

8

10.2

5

9.48

9.

99

13.7

5

25.7

6

36.2

7

6 20

07

28.7

6

30.0

5

33.3

2

51.0

4

47.5

1

52.7

3

57.4

9

53.2

0

41.1

6

30.5

0

26.1

5

20.3

7

14.7

0

11.0

3

11.5

9

10.6

9

11.2

1

11.0

1

10.9

0

10.1

4

18.9

5

15.2

1

20.0

2

21.5

2

7 20

08

29.4

3

33.1

7

32.6

9

33.9

2

46.2

0

46.7

1

49.5

2

44.1

6

36.1

7

26.7

7

20.7

2

17.0

7

11.9

6

11.0

2

11.5

6

10.7

2

11.2

3

11.0

8

12.0

2

16.7

7

24.8

8

25.7

3

31.7

0

26.4

2


commit to user

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0


JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PA

NG

AN

Has

il P

erhi

tung

an D

ebit

den

gan

Tan

k M

odel


commit to user

58

4.1.7.5 Kalibrasi Parameter DAS Rainrun



Tabel 4.21. Asumsi kondisi awal parameter DAS Rainrun


Perkiraan awal

1 CA (km2) 665,00 2 0,80 3 0,10 4 SMC1 (mm) 220,00 5 ISM1 (mm) 40,00 6 kc 0,05 7 SMC2 (mm) 120,00 8 ISM2 (mm) 30,00 9 IGWS (mm) 40,00

10 k1 0,10 11 k2 0,50


Rainrun dari tahun 2002 – 2008.


Data:


Pnetto = P – ( h x (1-0,37 x P0,14)

= 119,74 – (0,8 x (1-0,37 x 119,740,14) = 119,52 mm


R Surface = x Pnetto = 0,1 x 119,52 = 11,95 mm

PET = kc x Eto = 0,05 x 52,14 = 2,61 mm

kc = jika SMC1 > 0,7 x SMC maka kc =1,

jika tidak maka kc = 0,7 x SMC = 1

AET = kc x PET = 1 x 2,61 = 2,61 mm

ER = Pnetto - R Surface = 119,52 – 11,95 = 107,57 mm

SM1 = jika ISM1+ER-AET>SMC1 maka SM1 = SMC

Jika ISM1+ER-AET<0 maka SM1 = 0

Selain itu SM1 = ISM1+ER-AET

SM1 = ISM1+ER-AET = 30 + 107,57 - 2,61 = 144,96 mm


commit to user

59

I = jika ER+SM1-AET-SMC1>0 maka I = ER+SM1-AET-SMC1

Jika ER+SM1-AET-SMC1<0 maka I = 0

= ER+SM1-AET-SMC1 = 107,57+144,96-2,61-220

= 29,92 mm

SM2 = Jika ISM2+I-Pc>0 maka SM2 = ISM2+I-Pc

Jika ISM2+I-Pc<0 maka SM2 = 0

= 0 mm

Rint = Jika SM2-SMC2<0, maka Rint = 0

Jika SM2-SMC2>0, maka Rint = SM2-SMC2

= 0 mm

Pc = SMC2 x (1 - k1) + I x (1 + ((1 – k1)/ln(k1))) = 126,22 mm

Rbas = IGWS x (1 – k2) + Pc x (1 + ((1 – k2)/ln(k2)) = 55,173 mm

GWS = IGWS + Rint – Rbas = 111,05 mm

Rtot = Rsur + Rint + Rbas = 11,95 + 0 + 160,173 = 67,12 mm

Effective Discharge

Effective Discharge = (R tot x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (CA x 106)

= (67,12 x 0,001 / (3600 x 24 x 15)) x (665 x 106)

= 34,44 m3/s


3. Membandingkan hasil Transformasi data hujan – debit Rainrun dengan data

pencatatan debit lapangan. Apabila hasilnya tidak sesuai parameter statistik



diharapkan.


commit to user

60



Perkiraan awal

Hasil Kalibrasi

1 CA (km2) 665,0000 665,0000

2 0,8000 0,3000 3 0,1000 0,0030 4 SMC1 (mm) 220,0000 199,9999 5 ISM1 (mm) 40,0000 40,0000 6 kc 0,0500 0,0040 7 SMC2 (mm) 120,0000 130,0060 8 ISM2 (mm) 80,0000 30,0000 9 IGWS (mm) 250,0000 40,0000

10 k1 0,1000 0,0320 11 k2 0,5000 0,4930




memiliki nilai:

Rk = 0,8749

VEk = 10,8048%

CEk = 0,8884%


commit to user

61

Tab

el 4

.23.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it R

ainr

un ta

hun

2002

– 2

008

sete

lah

dika

libr

asi

N0

TA

HU

N

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PEB

RU

AR

I M

AR

ET

A

PRIL

M

EI

JUN

I JU

LI

AG

UST

US

SEPT

EM

BE

R

OK

TO

BE

R

NO

PE

MB

ER

D

ESE

MB

ER

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 20

02

37.0

4

38.3

2

39.6

9

43.4

3

48.6

8

59.8

9

66.9

1

59.8

7

49.3

9

30.0

3

22.9

1

13.7

3

7.07

5.

53

4.93

3.

92

2.60

4.

19

3.44

4.

46

15.2

2

32.1

7

44.3

6

44.4

9

2 20

03

66.7

0

86.4

5

111.

08

118.

86

97.9

6

89.0

3

67.9

4

46.4

7

35.5

3

20.3

7

11.2

6

5.74

2.

89

1.37

0.

75

1.06

4.

79

6.42

24

.98

28

.61

28

.95

61

.53

70

.41

71

.84

3 20

04

70.2

4

81.5

5

72.9

0

70.5

7

66.6

5

56.5

8

59.3

9

52.7

3

40.5

0

38.6

9

31.3

7

17.5

4

18.1

6

11.9

3

6.61

3.

15

4.94

6.

98

5.03

7.

87

26.2

9

50.2

2

62.0

4

68.0

1

4 20

05

65.0

6

55.8

3

48.2

5

66.7

8

59.8

6

56.1

9

68.1

3

61.3

8

50.3

2

29.4

8

24.1

6

26.2

0

28.2

3

23.6

5

20.1

2

16.2

0

11.5

2

20.3

6

20.2

8

26.1

5

32.1

7

39.4

6

57.3

3

71.8

3

5 20

06

78.0

5

63.3

2

56.1

2

56.4

4

38.4

2

29.4

2

36.9

9

44.6

5

36.5

0

21.6

4

12.4

9

7.44

4.

14

1.98

1.

04

0.48

0.

27

0.15

0.

10

0.05

0.

04

8.15

30

.71

51

.42

6 20

07

44.2

5

39.0

6

43.8

4

67.3

0

65.5

5

72.5

1

79.6

3

70.8

4

50.0

9

32.1

5

24.7

9

17.7

1

11.6

6

8.36

5.

46

2.98

2.

10

1.56

4.

26

7.69

23

.92

23

.67

28

.72

31

.97

7 20

08

42.6

9

47.6

0

46.6

1

44.7

2

60.5

0

65.2

0

66.3

8

55.1

8

40.2

1

26.1

0

16.3

6

11.6

0

7.01

3.

36

1.82

1.

08

1.02

3.

15

10.4

2

21.8

0

36.2

8

38.6

4

45.2

5

38.4

6


commit to user

62

Gam

bar 4

-7. G

rafi

k pe

rban

ding

an tr

ansf

orm

asi h

ujan

– d

ebit

hasi

l kal

ibra

si R

ainr

un d

enga

n da

ta p

enca

tata

n de

bit l

apan

gan

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

JF

MA

MJ

JA

SO

ND

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PA

NG

AN

Has

il P

erhi

tung

an D

ebit

den

gan

Rai

nrun


commit to user

63

4.1.8 Perhitungan Transformasi Hujan – Debit Tahun 1994 – 2008

Setelah didapatkan nilai parameter DAS, maka nilai parameter tersebut selanjutnya

digunakan untuk memperkirakan transformasi hujan – debit yang terjadi pada tahun

sebelumnya ataupun sesudahnya dimana tersedia data hujan, namun tidak tersedia

data debit yang jumlahnya sama dengan data hujan yang tersedia. Dalam penelitian

ini, data hujan yang tersedia tahun 1994 – 2008, hanya tersedia data debit tahun 2002

– 2008.

4.1.8.1 Metode Mock

Perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode Mock adalah sebagai

berikut:

1. Memasukkan nilai parameter DAS hasil kalibrasi, disajikan dalam Tabel 4.13.

2. Melakukan perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode Mock

tahun 1994 – 2008.

Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel C.6.1 Lampiran C.


commit to user

64

Tab

el 4

.24.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it M

etod

e M

ock

deng

an d

ata

dari

tahu

n 19

94 –

200

8 se

tela

h di

kali

bras

i

N0

T

AH

UN

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PE

BR

UA

RI

MA

RE

T

AP

RIL

M

EI

JUN

I JU

LI

AG

US

TU

S

SE

PT

EM

BE

R

OK

TO

BE

R

NO

PE

MB

ER

D

ES

EM

BE

R

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 19

94

35.7

0

57.7

0

63.3

9

43.4

7

63.7

6

63.0

7

56.7

5

43.0

3

48.7

8

32.0

5

30.3

3

26.3

4

23.0

7

18.9

5

17.7

0

14.5

4

13.5

9

11.9

0

10.4

2

12.9

9

9.23

25

.07

35

.32

15

.25

2 19

95

104.

4

84.3

1

106.

22

104.

5

102.

2

96.7

2

71.3

9

67.5

4

62.2

4

46.0

3

43.0

1

37.6

7

33.0

0

27.1

0

25.3

3

20.8

4

19.4

4

17.0

3

38.4

6

25.5

2

25.3

4

76.7

9

59.4

6

71.2

2

3 19

96

70.5

8

73.0

2

83.1

4

83.6

8

68.4

3

63.7

3

66.3

5

62.8

5

45.2

8

46.2

3

39.4

7

34.1

3

29.3

3

24.0

9

23.6

1

18.7

5

17.5

2

15.9

4

40.5

0

65.3

8

73.0

9

60.4

0

80.5

6

49.7

2

4 19

97

71.1

8

60.5

3

92.3

1

60.6

8

65.0

0

64.0

4

54.4

5

60.7

9

58.1

7

41.5

8

38.1

8

32.5

2

28.4

9

23.4

0

21.8

6

17.9

5

16.7

8

14.7

0

12.8

7

14.3

5

24.0

0

28.6

8

54.9

9

55.5

5

5 19

98

49.2

2

48.4

8

86.6

1

110.

70

92.8

9

92.7

0

101.

80

104.

21

97.9

6

67.5

1

83.9

5

92.0

0

71.3

0

68.9

7

56.4

0

44.5

3

41.6

1

55.5

1

56.9

9

63.9

8

96.8

9

73.1

0

65.4

3

98.2

6

6 19

99

114.

3

112.

1

95.0

2

115.

1

107.

6

84.0

4

98.8

8

89.7

9

94.7

6

60.2

8

61.4

8

62.9

3

48.0

7

39.2

0

40.5

4

31.0

3

29.0

0

25.4

0

41.1

3

51.5

3

72.4

7

70.0

0

67.8

5

67.0

0

7 20

00

71.1

7

69.2

8

79.8

3

69.0

9

67.8

2

82.8

3

88.5

9

87.2

1

71.1

8

61.2

9

56.6

4

45.4

5

39.8

1

33.3

2

30.7

2

27.2

0

24.1

2

21.1

3

40.4

7

68.5

5

89.9

9

85.9

5

94.1

9

63.9

3

8 20

01

67.7

5 92

.59

100.

8 93

.13

90.7

1 91

.39

104.

33

86.3

2 74

.02

60.0

7 64

.59

49.0

2 47

.8

39.6

5 34

.95

28.7

0 34

.75

25.5

6 68

.67

84.0

9 82

.510

90

.723

69

.527

56

.237

9 20

02

58.9

6 71

.98

55.3

9 65

.46

71.0

8 76

.22

76.5

2 68

.38

60.9

4 42

.79

43.5

5 35

.95

31.4

9 25

.86

24.1

7 19

.85

18.5

5 16

.25

14.2

3 11

.69

21.5

6 36

.12

41.0

1 37

.35

10

2003

71

.90

89.8

3 11

1.37

10

9.66

10

6.16

99

.96

74.4

3 70

.19

64.5

7 47

.94

44.7

9 39

.24

34.3

7 28

.23

26.3

8 21

.70

20.2

5 17

.74

39.0

8 26

.03

25.8

2 77

.21

59.8

2 71

.52

11

2004

63

.78

96.8

6 66

.98

88.0

4 85

.06

71.2

1 82

.77

71.4

2 59

.78

63.8

3 48

.68

41.6

2 45

.60

32.1

7 30

.06

24.6

9 23

.07

20.2

1 17

.70

17.0

4 38

.62

56.9

5 59

.39

68.5

6

12

2005

56

.76

60.1

0 51

.58

90.3

1 68

.52

67.8

7 85

.91

70.0

6 64

.82

44.4

6 48

.67

50.1

1 46

.54

35.9

5 32

.76

27.5

3 24

.76

35.2

4 22

.53

33.3

0 32

.31

42.6

7 64

.04

75.1

5

13

2006

12

9.39

10

3.72

92

.24

92.9

1 62

.50

47.5

6 56

.64

62.7

8 48

.50

31.4

7 23

.50

16.4

5 11

.51

7.56

5.

64

3.70

2.

76

1.94

1.

35

0.89

0.

66

11.0

5 36

.43

59.2

6

14

2007

42

.49

47.5

3 53

.16

81.5

7 82

.52

94.6

8 10

3.06

94

.34

69.4

5 48

.89

38.5

1 26

.82

18.7

7 12

.32

9.20

6.

04

4.51

3.

16

2.21

2.

59

21.8

0 15

.26

25.5

9 29

.57

15

2008

44

.48

52.8

6 50

.43

51.9

9 79

.04

80.5

1 85

.18

74.1

1 58

.01

39.7

3 29

.53

20.6

7 14

.47

9.49

7.

09

4.65

3.

47

2.43

6.

52

18.0

2 33

.25

34.9

6 47

.59

37.5

1


commit to user

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

1234

5678

910111

2123

4567

89101

11212

3456

7891

011121

2345

6789

101112

1234

5678

910111

2123

4567

89101

11212

3456

7891

011121

2345

6789

101112

1234

5678

910111

2123

4567

89101

11212

3456

7891

011121

2345

6789

101112

1234

5678

910111

2123

4567

89101

11212

3456

7891

01112

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

Has

il Pe

rhitu

ngan

Deb

it de

ngan

Met

ode

Moc

k

DA

TA P

EN

CA

TATA

N D

EB

ITL

APA

NG

AN


commit to user

66

Hasil transformasi data hujan – debit tersebut memberikan nilai R, VE, dan CE yang

baru, yaitu:

Rs = 0,8534

VEs = 19,0583%

CEs = 0,0920%

4.1.8.2 Metode NRECA

Perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode NRECA adalah

sebagai berikut:


2. Melakukan perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode

NRECA tahun 1994 – 2008.



commit to user

67

Tab

el 4

.25.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it M

etod

e N

RE

CA

den

gan

data

dar

i tah

un 1

994

– 20

08 s

etel

ah d

ikal

ibra

si

N0

T

AH

UN

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PE

BR

UA

RI

MA

RE

T

AP

RIL

M

EI

JUN

I JU

LI

AG

US

TU

S S

EP

TE

MB

ER

O

KT

OB

ER

N

OP

EM

BE

R

DE

SE

MB

ER

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 19

94

64.6

6 86

.59

107.

63

39.7

9 10

1.99

98

.06

66.3

1 26

.70

48.0

5 3.

85

8.23

1.

13

1.58

0.

56

0.30

0.

66

0.69

0.

12

7.07

19

.92

6.13

54

.38

77.4

8 12

.89

2 19

95

107.

69

46.8

9 14

6.17

11

9.31

99

.20

139.

46

54.7

4 69

.71

73.0

4 20

.45

58.0

8 55

.32

52.5

9 11

.68

2.08

1.

54

0.47

9.

37

17.1

8 75

.62

143.

31

211.

58

85.6

8 33

.16

3 19

96

110.

80

120.

12

131.

89

110.

34

68.5

5 66

.25

68.4

2 61

.08

7.28

34

.75

13.5

2 10

.89

7.02

3.

31

10.0

6 7.

44

2.49

10

.67

84.8

6 15

1.68

14

4.05

85

.80

137.

64

40.4

4

4 19

97

121.

90

82.5

5 17

4.94

27

.22

73.3

5 80

.50

41.9

8 67

.19

61.1

8 21

.29

12.6

9 4.

22

1.04

0.

92

0.12

0.

03

0.01

0.

00

6.03

15

.25

42.7

9 53

.49

127.

03

112.

10

5 19

98

44.3

9 42

.23

110.

03

138.

15

116.

59

117.

82

125.

15

125.

58

103.

41

30.0

6 76

.72

104.

66

46.9

6 59

.19

20.5

6 9.

56

7.62

61

.82

67.7

1 94

.95

173.

48

86.2

6 61

.05

165.

17

6 19

99

220.

84

191.

35

101.

96

123.

16

136.

90

74.4

0 11

1.95

84

.18

104.

17

14.1

1 24

.59

43.6

9 14

.99

7.53

15

.65

3.04

2.

56

11.1

4 60

.98

93.6

8 14

0.04

11

4.54

96

.33

93.3

3

7 20

00

92.7

5 89

.37

107.

24

60.6

2 71

.18

124.

90

123.

00

110.

46

58.9

8 44

.81

29.7

6 8.

91

3.14

9.

99

2.92

11

.16

8.51

10

.77

71.4

3 14

9.21

18

4.30

14

5.58

14

9.12

56

.31

8 20

01

60.4

6 14

3.24

14

6.83

81

.77

107.

16

117.

38

138.

95

78.0

2 46

.60

28.0

5 44

.65

7.33

21

.30

17.2

9 2.

34

1.42

30

.58

11.3

5 14

1.05

17

2.89

13

6.38

14

3.99

68

.39

39.6

3

9 20

02

71.0

5 14

9.83

54

.45

68.3

7 12

1.12

13

5.05

10

8.36

74

.91

50.5

2 10

.37

14.5

2 1.

46

0.70

5.

82

3.82

3.

94

0.43

7.

66

1.50

7.

15

37.4

3 77

.55

82.2

6 62

.60

10

2003

10

4.32

14

5.56

18

5.56

13

3.98

14

6.48

13

0.01

39

.26

38.5

0 35

.44

9.38

2.

47

4.99

0.

56

0.23

1.

26

8.03

10

.99

7.57

75

.74

31.5

0 29

.48

176.

88

102.

14

128.

17

11

2004

92

.35

197.

64

68.5

2 12

1.35

11

5.82

76

.96

101.

58

66.1

3 35

.73

66.4

2 15

.68

3.08

30

.13

3.13

0.

75

0.29

8.

42

8.95

2.

64

11.7

1 76

.30

122.

79

112.

48

128.

92

12

2005

67

.76

80.0

6 46

.79

132.

32

86.5

5 88

.10

127.

29

72.1

5 57

.01

11.8

6 28

.49

42.3

9 38

.69

19.4

7 13

.42

12.1

6 3.

94

47.1

2 13

.89

51.0

1 42

.74

71.9

9 12

8.01

14

7.49

13

2006

16

2.10

10

1.60

79

.19

79.8

5 39

.67

35.4

9 80

.86

89.9

6 32

.75

11.8

9 4.

60

6.98

0.

90

2.04

0.

20

0.06

0.

95

2.88

7.

07

6.40

7.

08

38.4

6 98

.02

124.

25

14

2007

18

.70

60.2

4 62

.88

128.

21

104.

64

135.

80

119.

85

87.9

9 29

.69

20.5

4 14

.93

10.0

0 5.

65

6.26

1.

14

1.50

1.

38

1.35

8.

36

11.6

7 63

.73

13.3

5 51

.55

49.3

1

15

2008

75

.56

82.5

5 51

.06

56.3

9 14

3.48

10

7.36

95

.92

63.0

7 33

.30

16.1

6 7.

01

9.41

2.

06

0.32

0.

64

6.01

1.

99

6.51

19

.56

48.0

1 71

.71

50.5

1 82

.11

36.7

1


commit to user

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

NDJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

D

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

Has

il P

erhi

tung

an D

ebit

deng

an M

etod

e N

RE

CA

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PA

NG

AN


commit to user

69


baru, yaitu:

Rs = 0,8174

VEs = 35,3780%

CEs = -3,1991%

4.1.8.3 Tank Model

Perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan Tank Model adalah sebagai

berikut:


2. Melakukan perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode Tank

Model tahun 1994 – 2008.



commit to user

70

Tab

el 4

.26.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it Ta

nk M

odel

den

gan

data

dar

i tah

un 1

994

– 20

08 s

etel

ah d

ikal

ibra

si

N0

T

AH

UN

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PE

BR

UA

RI

MA

RE

T

AP

RIL

M

EI

JUN

I JU

LI

AG

US

TU

S

SE

PT

EM

BE

R

OK

TO

BE

R

NO

PE

MB

ER

D

ES

EM

BE

R

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 19

94

19.2

5

34.1

4

43.3

5

37.3

0

38.1

5

38.4

8

36.0

4

26.3

5

24.0

3

11.6

2

7.87

2.

29

2.04

1.

75

1.70

1.

43

1.35

1.

18

1.08

1.

44

0.98

7.

78

15.9

6

8.69

2 19

95

32.9

7

27.8

5

47.6

4

55.4

5

47.2

1

51.7

2

43.3

8

39.1

2

36.9

4

24.9

8

26.8

1

26.1

8

25.1

2

15.1

4

7.97

3.

70

3.72

3.

67

3.68

14

.03

32

.37

54

.42

47

.26

33

.11

3 19

96

38.1

3

39.8

3

46.2

5

48.1

7

39.2

6

33.9

9

34.3

6

32.1

0

19.9

8

18.2

1

15.3

6

11.9

0

8.01

6.

28

6.66

6.

17

6.44

6.

38

17.7

6

34.9

3

46.6

6

43.5

1

50.6

6

37.0

2

4 19

97

42.4

2

37.5

9

51.6

8

43.1

2

36.4

9

35.4

0

31.9

3

32.5

7

32.0

1

23.8

5

19.7

7

13.2

7

9.34

8.

60

9.02

8.

30

8.67

8.

48

8.36

7.

82

12.8

5

17.6

1

32.6

0

38.0

1

5 19

98

38.3

9

35.2

4

52.8

8

67.3

8

64.3

0

61.9

2

66.6

1

66.6

4

62.5

6

44.6

2

46.4

9

50.2

1

42.2

8

37.7

2

31.7

4

21.7

7

16.7

9

23.6

8

28.7

0

35.0

2

54.8

6

51.0

5

45.1

7

56.9

8

6 19

99

71.5

7

72.8

6

67.4

9

74.1

7

65.8

2

54.1

4

58.5

3

54.5

7

55.5

7

37.3

8

33.9

4

33.2

3

27.2

6

19.6

9

20.1

1

15.2

7

16.0

9

15.9

8

23.5

5

32.4

2

48.0

8

52.4

4

52.6

2

50.1

2

7 20

00

53.0

3

50.2

0

55.7

9

52.4

8

47.3

6

52.8

7

60.3

5

60.9

4

53.1

1

43.6

8

39.8

1

30.6

6

22.9

0

19.2

6

18.4

0

17.1

6

18.1

5

18.0

2

27.4

0

44.6

4

64.2

4

68.4

9

72.3

2

56.4

5

8 20

01

53.7

2 60

.904

70

.334

66

.786

62

.738

61

.639

70

.096

62

.790

53

.475

42

.134

42

.238

32

.400

30

.158

26

.255

21

.614

19

.446

23

.439

20

.988

41

.967

57

.732

66

.079

70

.764

61

.519

48

.596

9 20

02

46.8

2 49

.98

46.0

6 50

.28

49.7

1 53

.91

58.4

4 54

.63

48.9

1 35

.00

32.7

4 25

.48

22.1

4 20

.57

21.7

2 20

.15

21.2

2 21

.01

20.7

5 19

.25

24.0

8 32

.83

39.0

1 37

.89

10

2003

55

.90

68.3

2 85

.80

87.6

0 82

.92

76.7

7 64

.69

54.3

0 47

.19

34.1

9 28

.19

23.5

6 21

.94

20.3

2 21

.42

19.9

1 21

.05

20.8

4 31

.09

28.3

9 29

.42

53.4

9 55

.44

58.9

1

11

2004

58

.94

69.9

6 63

.08

68.5

0 64

.90

56.3

7 60

.81

55.4

8 47

.44

45.1

3 39

.23

29.9

7 30

.42

22.0

0 21

.95

20.3

2 21

.48

21.2

8 21

.02

19.5

8 30

.96

44.8

1 51

.73

56.5

8

12

2005

55

.15

51.8

4 48

.64

61.9

8 56

.70

53.7

2 63

.47

58.0

5 52

.52

37.5

2 36

.78

36.8

5 35

.95

30.2

5 28

.35

24.1

0 21

.63

26.9

9 24

.21

28.0

4 31

.44

37.3

2 50

.17

58.8

6

13

2006

63

.55

55.8

6 54

.26

54.7

5 44

.22

37.2

2 43

.53

47.3

6 41

.12

31.2

1 26

.54

23.0

4 21

.60

20.0

0 21

.06

19.4

8 20

.49

20.2

3 20

.02

18.5

5 19

.58

23.2

4 35

.16

45.0

1

14

2007

38

.00

38.6

4 42

.41

57.0

5 56

.45

61.0

4 66

.28

61.9

1 49

.80

38.5

3 34

.63

28.7

8 23

.03

18.7

7 19

.77

18.2

9 19

.24

18.9

8 18

.79

17.4

6 26

.69

22.8

7 27

.61

28.5

7

15

2008

36

.88

40.0

9 40

.00

41.6

9 53

.39

53.3

9 56

.59

51.1

7 43

.12

33.2

2 27

.55

23.8

3 18

.66

17.2

5 18

.15

16.8

3 17

.69

17.4

8 18

.36

22.6

6 31

.10

31.8

9 37

.81

32.1

0


commit to user

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0


JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

NDJF

MAM

JJA

SOND

JFM

AMJJ

ASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

NDJF

MAM

JJA

SOND

JFM

AMJJ

ASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

Has

il P

erhi

tung

an D

ebit

den

gan

Tan

k M

odel

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PA

NG

AN


commit to user

72


baru, yaitu:

Rs = 0,8540

VEs = 0,2922%

CEs = 0,7268%

4.1.8.4 Rainrun

Perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan Rainrun adalah sebagai

berikut:


2. Melakukan perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode

Rainrun tahun 1994 – 2008.



commit to user

73

Tab

el 4

.27.

Tra

nsfo

rmas

i huj

an –

deb

it R

ainr

un d

enga

n da

ta d

ari t

ahun

199

4 –

2008

set

elah

dik

alib

rasi

N0

TA

HU

N

BU

LA

N

JAN

UA

RI

PEB

RU

AR

I M

AR

ET

A

PRIL

M

EI

JUN

I JU

LI

AG

UST

US

SEPT

EM

BE

R

OK

TO

BE

R

NO

PE

MB

ER

D

ESE

MB

ER

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

I II

I

II

1 19

94

54.9

8

61.5

5

79.2

1

71.4

6

63.5

7

65.5

1

62.3

7

45.8

9

39.6

7

23.5

2

16.3

2

9.60

5.

31

2.76

1.

58

0.94

0.

74

0.44

3.

13

9.67

10

.67

22

.54

37

.93

29

.26

2 19

95

59.5

1

56.2

5

79.1

3

93.8

6

75.4

5

79.1

1

68.1

0

55.8

6

52.3

4

36.4

4

37.1

8

38.7

7

39.1

5

26.5

0

15.6

3

7.49

4.

05

5.71

10

.71

28

.07

58

.45

94

.17

83

.87

54

.80

3 19

96

56.3

4

59.0

8

69.0

3

70.9

7

55.2

7

45.9

0

45.4

6

42.1

2

26.4

3

19.3

4

16.9

3

12.8

7

8.50

4.

37

4.19

4.

73

3.57

5.

69

26.3

8

56.1

1

77.2

7

70.2

6

73.7

8

53.8

2

4 19

97

56.7

3

51.4

1

70.2

3

60.0

0

44.2

5

45.1

5

41.2

8

40.4

8

40.7

7

30.4

1

22.8

4

13.1

1

6.69

3.

18

1.72

0.

81

0.44

0.

22

0.15

4.

32

15.3

1

24.7

3

47.0

6

58.1

0

5 19

98

58.8

6

50.0

3

73.0

4

103.

54

91.2

0

85.4

4

89.7

2

87.7

6

80.5

2

53.9

6

51.5

5

58.9

5

51.3

5

44.5

6

37.1

1

23.1

0

16.2

2

27.0

4

38.5

3

49.0

6

77.8

1

74.8

5

60.5

7

73.4

5

6 19

99

97.2

2

98.3

8

88.3

4

88.0

1

76.4

1

61.7

6

63.9

9

59.1

5

59.3

8

36.1

8

24.4

9

24.7

6

19.4

3

10.4

7

10.7

5

6.81

3.

75

3.38

18

.60

37

.39

61

.81

68

.77

65

.80

60

.42

7 20

00

63.1

4

57.4

3

63.0

2

56.4

4

47.4

3

57.4

6

70.2

2

70.5

5

57.7

1

42.4

5

34.6

1

21.5

6

11.4

4

8.52

5.

87

7.56

8.

67

9.78

26

.08

55

.16

86

.21

91

.56

91

.74

67

.17

8 20

01

56.8

5 66

.37

82.8

1 81

.61

67.0

7 68

.06

79.1

8 68

.48

50.9

9 34

.56

32.5

6 20

.66

17.3

0 16

.99

11.7

9 5.

69

13.0

6 14

.30

43.9

7 73

.29

85.8

9 86

.89

69.8

6 46

.72

9 20

02

41.3

5 47

.79

44.0

9 42

.45

45.5

7 56

.55

63.0

8 55

.29

44.2

9 24

.83

17.8

5 10

.57

5.42

2.

61

1.40

0.

67

0.35

0.

22

0.08

0.

06

9.41

26

.25

38.4

9 39

.27

10

2003

63

.19

84.7

0 10

9.98

11

8.06

97

.60

88.9

1 68

.00

46.6

6 35

.81

20.7

6 11

.57

5.90

2.

97

1.41

0.

77

2.20

5.

99

7.19

25

.51

28.9

9 29

.34

61.8

7 70

.75

72.1

5

11

2004

70

.44

81.7

0 73

.05

70.7

0 66

.73

56.6

4 59

.43

52.7

5 40

.51

38.6

8 31

.34

17.5

3 18

.13

11.9

0 6.

60

3.14

4.

88

6.88

4.

92

7.78

26

.23

50.1

8 62

.01

67.9

9

12

2005

65

.04

55.8

2 48

.24

66.7

7 59

.85

56.1

8 68

.13

61.3

8 50

.31

29.4

8 24

.16

26.2

1 28

.23

23.6

5 20

.12

16.2

0 11

.52

20.3

6 20

.28

26.1

5 32

.17

39.4

6 57

.34

71.8

4

13

2006

78

.05

63.3

2 56

.12

56.4

4 38

.43

29.4

2 36

.99

44.6

5 36

.50

21.6

5 12

.49

7.44

4.

14

1.98

1.

04

0.48

0.

27

0.15

0.

10

0.05

0.

04

8.15

30

.71

51.4

2

14

2007

44

.25

39.0

6 43

.84

67.3

0 65

.55

72.5

1 79

.63

70.8

4 50

.09

32.1

5 24

.79

17.7

1 11

.66

8.36

5.

46

2.98

2.

10

1.56

4.

26

7.69

23

.92

23.6

7 28

.72

31.9

7

15

2008

42

.69

47.6

0 46

.61

44.7

2 60

.50

65.2

0 66

.38

55.1

8 40

.21

26.1

0 16

.36

11.6

0 7.

01

3.36

1.

82

1.08

1.

02

3.15

10

.42

21.8

0 36

.28

38.6

4 45

.25

38.4

6


commit to user

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0


JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJJ

ASO

NDJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SOND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

NDJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

D

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

Has

il P

erhi

tung

an D

ebit

den

gan

Rai

nrun

DA

TA

PE

NC

AT

AT

AN

DE

BIT

LA

PA

NG

AN


commit to user

75

Gambar grafik di atas dari hasil transformasi hujan – debit dengan Rainrun,

memberikan hasil yang optimal dengan menggunakan parameter DAS yang telah

dioptimasi menggunakan solver. Hasil transformasi data hujan – debit tersebut

memberikan nilai R, VE, dan CE yang baru, yaitu:

Rs = 0,8788

VEs = 11,8158%

CEs = 0,4080%

4.2 Pembahasan

4.2.1 Nilai parameter DAS

Penentuan nilai parameter DAS ketika tidak adanya data tersedia, maka harus

diperkirakan hingga memperoleh hasil optimasi yang sesuai dengan karakteristik

DAS. Nilai parameter DAS satu model dengan model yang lain berbeda. Hal ini

tergantung dari metode perhitungan dari masing-masing model.

Program Solver pada Ms.Excel dapat digunakan untuk menentukan beberapa

parameter dengan mudah dan cepat. Program ini sangat cocok diterapkan untuk

Model Tangki sekalipun yang terkenal dengan metode yang menggunakan banyak

parameter begitu banyaknya parameter yang nilainya harus ditetapkan terlebih

dahulu secara simultan sebelum model tersebut diaplikasikan. Hasil optimasi dari

parameter DAS pada penelitian ini untuk masing-masing metode dapat dilihat pada

tabel berikut.

Tabel 4.28. Rekapitulasi nilai parameter DAS Metode Mock


Perkiraan Awal

Hasil Kalibrasi

1 CA (km2) 665,0000 665,0000 2 SMC (mm) 220,0000 219,0000 3 k 0,8000 0,8763 4 I 0,7000 0,7217 5 IS (mm) 40,0000 40,0000 6 PF 0,5000 0,4987


commit to user

76

Tabel 4.29. Rekapitulasi nilai parameter DAS Metode NRECA


Perkiraan Awal

Hasil Kalibrasi

1 CA (km2) 665,0000 665,0000

2 Koefisien evapotraspirasi 0,8000 0,9999 3 DF1 (mm) 115,0000 115,1600 4 SMC (mm) 130,0000 134,8700

Tabel 4.30. Rekapitulasi nilai parameter DAS Tank Model

Perkiraan Awal Hasil Kalibrasi Tank-1 Initial Tank-1 Initial

B0-1 0,500 condition B0-1 0,187 condition

B1-1 0,400 H1 5 B1-1 0,145 H1 5 B2-1 0,400 H2 7 B2-1 0,004 H2 7 50,000 50,000

Tank-2 Tank-2

B0-2 0,300 B0-2 0,013

B1-2 0,050 H1 2 B1-2 0,003 H1 2 B2-2 0,060 H2 5 B2-2 0,003 H2 5 250,000 250,000

Tank-3 Tank-3

B0-3 0,200 B0-3 0,300

B1-3 0,100 H1 75 B1-3 0,006 H1 75 B2-3 0,040 H2 100 B2-3 0,007 H2 100 3,000 3,000

Tank-4 Tank-4

B0-4 0,040 B0-4 0,001

B1-4 0,050 H1 20 B1-4 0,008 H1 20 B2-4 0,050 H2 30 B2-4 0,001 H2 30 4,000 4,108


commit to user

77

Tabel 4.31. Nilai perkiraan awal parameter DAS Rainrun


Perkiraan awal

Hasil Kalibrasi

1 CA (km2) 665,0000 665,0000

2 0,8000 0,3000 3 0,1000 0,0030 4 SMC1 (mm) 220,0000 199,9999 5 ISM1 (mm) 40,0000 40,0000 6 kc 0,0500 0,0040 7 SMC2 (mm) 120,0000 130,0060 8 ISM2 (mm) 30,0000 30,0000 9 IGWS (mm) 40,0000 40,0000

10 k1 0,1000 0,0320 11 k2 0,5000 0,4930

Perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan Parameter DAS tersebut. Hasil

dari perhitungan tersebut memiliki nilai keandalan yang nilainya berdasarkan

parameter statistik koefisien korelasi (R), kesalahan volume (VE) dan koefisien

efisiensi (CE). Hasil dari nilai R, VE dan CE adalah sebagai berikut:

Tabel 4.32. Rekapitulasi nilai keandalan metode berdasarkan nilai R, VE dan CE

METODE

KALIBRASI SIMULASI

PARAMETER KEANDALAN PARAMETER KEANDALAN

Rk VEk CEk Rs VEs CEs

Mock 0,7494 12,2442 0,8135 0,8543 19,0583 0,0920 NRECA 0,7953 30,6161 0,2474 0,8174 35,3783 -3,1991 Tank Model 0,8448 34,6502 0,8481 0,8540 0,2922 0,7268 Rainrun 0,8749 10,8048 0,8884 0,8788 11,8158 0,4080

Keempat metode menghasilkan keandalan yang baik pada saat kalibrasi, namun

hanya metode Tank Model yang memberikan hasil yang paling baik pada saat

simulasi. Hal ini dikarenakan Tank Model memiliki jumlah parameter paling banyak

yang dapat dioptimasi, sehingga memungkinkan hasilnya mendekati hasil lapangan.

Hasil terbaik dari penelitian ini adalah metode Tank Model yang menghasilkan nilai

R > 80%, nilai VE < 1% dan nilai CE > 0,7%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa


commit to user

78

Tank Model memberikan hasil yang mendekati dengan pencatatan debit di lapangan.

Sehingga hasil penelitian ini dapat dikatakan valid karena sesuai dengan penelitian

terdahulu yaitu penelitian dari Menurut Ernawan Setiono, 2011 berdasarkan hasil

dari transformasi data hujan menjadi data debit pada Waduk Lahor menunjukan

bahwa Tank model yang menunjukan performa paling baik dari model deterministik

yang digunakan dengan simpangan debit model dan debit amatan.

Selain itu, apabila dibandingkan dengan penelitian dari Berdasarkan penelitian

mengenai analisis hujan aliran dengan menggunakan model Rainrun dan Mock yang

telah dilakukan oleh Abdillah, 2006, Aplikasi model Rainrun untuk

mengalihragaman hujan menjadi aliran di DAS Gajahwong dan Winongo

memberikan hasil yang relatif lebih baik dibandingkan dengan model Mock. Hal

tersebut sesuai dengan penelitian ini yaitu hasil dari Rainrun yang lebih baik dari

pada Metode Mock, dengan Rs = 0,8788, VEs = 11,8758 dan CEs = 0,4080.

4.2.2 Transformasi hujan – debit pada DAS Bendung Singomerto

berdasarkan metode Mock, NRECA, Tank Model dan Rainrun dari

tahun 1994 – 2008

Metode Mock, Rainrun dan Tank Model memberikan hasil yang tidak terlalu

mencolok. Metode NRECA memberikan hasil yang sangat tinggi ketika musim

hujan, sedangkan saat musim kemarau debit yang dihasilkan sangat rendah atau

dapat dikatakan kurang dari 5 m3/s. Hasil perhitungan dengan nilai debit dari

masing-masing metode ditunjukkan dalam tabel berikut.

Tabel 4.33. Rekapitulasi nilai debit masing-masing metode

METODE Debit

(m3/s) Qmax (m3/s) Qmin (m3/s)

Mock 52,130 129,295 0,664 NRECA 58,775 220,839 0,003 Tank Model 36,267 87,603 0,978

Rainrun 39,990 118,061 0,042

Hasil perhitungan transformasi hujan – debit dari keempat metode memiliki pola

yang seragam, yaitu pada musim hujan cenderung tinggi sedangkan pada musim

kemarau relatif rendah. Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 4.12.


commit to user

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.

0

120.

0

140.

0

160.

0

180.

0

200.

0

220.

0

240.

0


JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JAS

ON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JASO

ND

JFM

AMJ

JAS

ON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

DJF

MAM

JJA

SON

D

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Debit (Q (m3/dt)

Tah

un

DA

TA P

EN

CA

TATA

N D

EB

IT L

APA

NG

AN

Has

il Pe

rhitu

ngan

Deb

it de

ngan

Met

ode

Moc

k

Has

il Pe

rhitu

ngan

Deb

it de

ngan

Met

ode

NR

ECA

Has

il Pe

rhitu

ngan

Deb

it de

ngan

Tan

k M

odel

Has

il Pe

rhitu

ngan

Deb

it de

ngan

Rai

nrun


commit to user

80

Perbedaan yang cukup jauh yang ditunjukkan oleh gambar grafik di atas, yaitu pada

saat debit tinggi. Hal ini disebabkan data pencatatan debit lapangan yang diperoleh

adalah data pencatatan debit manual. Pada data pencatatan debit manual, kadang kala

terjadi debit tinggi yang tercatat namun tidak akurat.


commit to user

81

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan penelitian Transformasi Hujan – Debit Daerah Aliran Sungai Bendung

Singomerto Berdasarkan Mock, NRECA, Tank Model, dan Rainrun adalah :

1. Parameter DAS Bendung Singomerto untuk transformasi hujan - debit metode

Mock adalah luas DAS (CA) = 665 km2, kelembaban tanah (SMC) = 219 mm,

faktor resesi aliran tanah (k) = 0,8763, koefisien infiltrasi (I) = 0,7217,

tampungan awal (IS) = 40 mm dan koefisien presipitasi = 0,4987, dengan nilai

korelasi (R) = 0,854, Selisih volume (VE) = 19,058%, dan koefisien efisiensi

model (CE) = 0,092.

Parameter DAS Bendung Singomerto untuk transformasi hujan - debit metode

Nreca adalah CA = 665 km2, SMC = 134,87 mm, aliran langsung (DF1) =

115,16 mm dan koefisien evapotranspirasi = 0,9999, dengan R = 0,817, VE =

35,378%, dan CE = -3,199.

Parameter DAS Bendung Singomerto untuk transformasi hujan - debit metode

Tank Model adalah CA = 665 km2; Tangki 1: ketinggian dari dasar tangki sampai

lubang samping bawah (H1) = 5, ketinggian dari dasar tangki sampai lubang

samping atas (H2) = 7, diameter lubang bawah tangki (B0-1) = 0,187, diameter

lubang samping bawah (B1-1) = 0,145, diameter lubang samping atas (B2-1) =

0,004, dan kedalaman air awal (IC) = 50 mm; Tangki 2: H1 = 2, H2 = 5, B0-2 =

0,013, B1-2 = 0,003, B2-2 = 0,003, IC = 250 mm; Tangki 3: H1 = 75, H2 = 100, B0-3

= 0,3, B1-3 = 0,006, B2-3 = 0,007, IC = 3 mm; Tangki 4: H1 = 20, H2 = 30, B0-4 =

0,001, B1-2 = 0,008, B2-1 = 0,001, IC = 4,108 mm, dengan R = 0,854, VE =

0,292%, dan CE = 0,727.


commit to user

82

Parameter DAS Bendung Singomerto untuk transformasi hujan - debit Rainrun

Model adalah CA = 665 km2 Fraksi aliran permukaan

dari curah hujan untuk penutup tanah bukan hutan (

kelembaban tanah pada tampungan air terekan zona atas = 199,999 mm, nilai

kelembaban tanah bulan sebelumnya pada tampungan air tertekan zona atas = 40

mm, koefisien tetumbuhan (kc) = 0,004, kapasitas kelembaban tanah pada

tampungan air bebas zona atas = 130,006 mm, nilai kelembaban tanah bulan

sebelumnya pada tampungan air bebas zona atas = 30 mm, penyimpanan air

tanah awal (IGWS) = 40 mm, koefisien resesi tampungan air bebas zona atas =

0,032, koefisien resesi simpanan air tanah = 0,493 mm, dengan R = 0,879, VE =

11,816%, dan CE = 0,408.

2. Transformasi hujan - debit dengan Metode Mock menghasilkan nilai debit rata-

rata ( ) = 52,130 m3/s, debit maksimum (Qmax) = 129,395 m3/s, debit minimum

(Qmin) = 0,664 m3/s. Metode Nreca menghasilkan nilai = 58,775 m3/s, Qmax

= 220,839 m3/s, Qmin = 0,003 m3/s. Tank Model menghasilkan nilai = 36,267

m3/s, Qmax = 87,603 m3/s, Qmin = 0,987 m3/s. Rainrun Model menghasilkan

nilai = 38,990 m3/s, Qmax = 118,061 m3/s, Qmin = 0,042 m3/s.

3. Hasil transformasi hujan – debit dengan menggunakan keempat metode

memberikan hasil analisis terbaik dengan menggunakan Tank Model dengan nilai

parameter statistik R = 0,854, VE = 0,292%, dan CE = 0,727. Urutan kedua

adalah Rainrun R = 0,879, VE = 11,816%, dan CE = 0,408. Metode Mock

menempati urutan ketiga dengan R = 0,854, VE = 19,058%, dan CE = 0,092.

Hasil yang paling jauh dari parameter statistik yang diharapkan adalah analisis

dengan menggunakan NRECA, dengan R = 0,817, VE = 35,378%, dan CE = -

3,199.

5.2 Saran

Penelitian ini merupakan penelitian untuk penghitungan transformasi data hujan –

debit dengan menggunakan metode Mock, Nreca, Tank Model dan Rainrun.

Perhitungan ini masih bisa dilakukan dengan berbagai metode.

Saran bagi peneliti selanjutnya :

1. Pembuatan program dari penelitian ini untuk diverifikasikan pada DAS lain.

2. Menambah rentang data hujan dan data pencatatan debit lapangan.


commit to user

83

Saran bagi praktisi :

1. Memperhatikan karakteristik parameter DAS yang dhitung.


commit to user

transformasi hujan – debit daerah aliran sungai …... · halaman judul the rainfall runoff...

Documents