Ketersediaan Air

• Jumlah air (debit) yg diperkirakan terus menerus ada di suatu lokasi (bendung atau bangunan air lainnya) di sungai dengan jumlah tertentu dan dalam jangka waktu (periode) tertentu. (Direktorat Irigasi, 1980)

Debit andalan• Untuk pemanfaatan air,

perlu diketahui informasi ketersediaan air andalan (debit, hujan).

• Debit andalan adalah debit minimum sungai dengan besaran tertentu yg mempunyai kemungkinan terpenuhi yg dapat digunakan untuk berbagai keperluan

• Keperluan irigasi debit minumum sungai untuk kemungkinan terpenuhi ditetapkan 80%, sedang utk keprluan air baku biasanya ditetapkan 90%.

• Misalnya debit andalan 80% = 3 m3/d, artinya ada kemungkinan terjadinya debit sebesar 3 m3/d atau lebih adalah 80% dari waktu pencatatan data; atau dengan kata lain 20% kejadian debit adalah < 3 m3/d

Debit andalan berdasarkan data debit

• Analisis debit andalan sangat dipengaruhi oleh ketersediaan data

• Ketersediaan air dapat dilakukan dengan melakukan analisis frekuensi terhadap data debit yg tersedia, yg bersifat runtut waktu (time series).

• Debit andalan dapat ditentukan dengan menggunakan kurva massa debit yg dibentuk dengan menyusun data debit, dari debit maksimum sampai minimum.

• Susunan data dpt dinyatakan dalam bentuk gambar kurva massa atau bentuk tabel.

• Pada kurva massa debit, ordinat adalah debit aliran sedang waktu (hari) atau % waktu sebagai absis. (lihat gbr. 1)

• Kurva menunjukan besarnya debit yg disamai/ dilampaui utk beberapa persen waktu yg diinginkan

• Dalam bentuk tabel, data debit harian diurutkan dari yg terbesar hingga terkecil,persen keandalan diperoleh dari nilan m/n yg dinaytakan dalam % di mana m adalah nomor urut da n adalh jumlh data

Gambar 1

Hidrograf debit harian Bengawan Solo tahun 1994 (B. Tri)

• Gambar .2 sebelah menunjukan cara menentuan debir andalan. Terlihat nilai Q andalan 80% sangat kecil sehingga sulit terbaca

• Utk itu nilainya dapat dilihat dengan tabel, diperoleh Q andalan 80% = 7,2 m3/d berdasarkan debit harian Bengawan Solo tahun 1994

Gambar.2 Kurva massa debit harian

• Kurva massa debit dapat juga digambarkan dgn menggunakan debit rerata dua mingguan atau rerata bulanan, yg diperoleh dari data debit harian runtut waktu.

• Gambar .3 sebelah ini menunjukan denit rerata dua mingguan dari data debit harian Bengawan Solo tahun 1994

Gambar 3. Hidrograf debit rerata dua mingguan B. Solo tahun 1994

• Dengan cara yg sama dibuat kurva massa debit dua mingguan seperti ditunjukan gamabar 4. sebelah ini.

• Debit andlan 80% dapat ditentukan dengan cara yg sama pada debit harian; dan hasilnya sebesar 7,3 m3/d

Gambar 3. Kurva massa debit dua mingguan

Penurunan data debit berdasar data hujan

• Digunakan apabila data debit tak tersedia• Analisis menggunakan model hujan aliran, dengan

cara menghubungkan antara data debit dan data hujan pada waktu yang sama. Selanjutnya dengan hasil hubungan tersebut dibangkitkan data debit berdasarkan data hujan yg tersedia

• Ada beberapa metode untuk mendapatkan hubungan antara data dedit dan data hujan; model regresi, model Mock, model tangki, dsb

Skema penurunan data debit berdasarkan data hujan

Data hujan (p) tahun 1990-2005

Q = f(p)

Hubungan Q-p tahun yg sama (2000 – 2002)

Data debit (Q) tahun 2000-2002

Bangkitan debit Q tahun 1990-2005

Contoh soal

• Diketahui data hujan rerata dua mingguan DAS Winongo Yogyakarta seperti pada Tabel 1. berikut. Data debit di titik kontrol DAS tersebut tersedia untuk tahun 1993 seprti tertera pada Tabel 2. Turunkan data debit dari tahun 1989 sampai 1999.

Tabel 1. Data hujan dua mingguan DAS Winongo (1989 – 1999)

Tabel 2. Data debit debit DAS Winongo tahun 1993

Penyelesaian

• Dari data hujan dan data debit pada tahun yang sama, yaitu tahun 1993, dibuat persamaan regresi yang memberikan hubungan antara hujan (mm) sebagai absis dan debit (m 3 / d) sebagai ordinat seperti ditunjukkan dalam Gambar 4. Persamaan garis tersebut mempunyai bentuk sebagai berikut:

1.....................602,00055,0 persQ p

Berdasarkan pers. 1 dan data hujan pada tahun 1993 dapat dihitung debit aliran. Gambar 5. menunjukkan perbandingan antara debit hasil pengukuran dan hasil hitungan pers. 1. Gambar tersebut menunjukkan bahwa pada saat tidak terjadi hujan, masih terdapat debit aliran yang berasal dari aliran dasar. Untuk debit hasil hitungan, aliran dasar adalah konstan, sementara untuk debit terukur aliran berkurang dengan waktu. Ketika hujan turun aliran meningkat.

Gambar 4. Hubungan debit Q dan Hujan p

Gambar 5. Perbandingan antara Debit Pengukuran dan Hitungan

• Selanjutnya dengan menggunakan pers.1 dan data hujan dari tahun 1989 sampai 1999, dapat diturunkan debit aliran pada tahun tersebut. Hasil hitungan ditunjukkan dalam Tabel 3. dan Gambar 6.

Tabel 3. Hitungan Debit berdasarkan data hujan dari Tabel 1.

Cek ulang hitungannya

Gambar 6. Debit Bangkitan Tahun 1989-1999

Debit andalan berdasar data debit bulanan.

• Apabila data debit bulanan tersedia dalam beberapa tahun, penentuan debit andalan dapat dilakukan berdasar debit tahunan atau debit bulanan (sekitar 2 mingguan).

1. Berdasar debit tahunanUntuk cara berdasar debit tahunan, dihitung debit tahunan dan selanjutnya debit andalan didasarkan pada debit tahunan tersebut. Seperti contoh 1. dihitung debit tahunan yang hasilnya diberikan dalam Tabel 4. kolom 2. dibuat urutan nomer seperti ditunjukkan dalam kolom 3.

Tabel 4. debit andalan berdasarkan debit tahunan

• Setelah diurutkan debit dari tertinggi ke terndah, ditentukan persentase keandalan dengan cara nilai m/n

• Misal dicari debit keandalan 80%, yang mendekati 80% adalah 81,82% terjadi pada tahun 1990. lihat Tabel.5

Tabel 5.Debit andalan 80%≈ 81,82%

• Dengan demikiandebit dua mingguan dengan keandalan 80% adalah debit yang terjadi pada tahun 1990, yang nilainya seperti pada tabel 6.

• Nilai debit tersebut disadur dari hasil debit bangkitan seperti tertera pada Tabel 3.

Tabel 6. Debit andalan 80% (tahun 1990)

2. Berdasarkan debit bulanan/2 mingguan Hitungan berdasarkan debit setiap bulan atau setiap dua bulan Pada Tabel 7. adalah data debit setengah bulanan pertama dari

data debit bangkitan Tabel 1. Hitungan debit andalan setengah bulanan pertama dilakukan

dgn menggunakan Tabel 8. dibuat urutan seperti pada kolom 1. persen keandalan diperoleh dari nilai m/n yg dinyatakan dalam % di mana m = nomor urut dan n= jumlah data.

Debit dua mingguan pertama untuk masing-masing bulan (Jan s.d Des) diurutkan dari yg terbesar ke terkecil (kolom 3 s.d 4).

Debit andalan 80% didekati nilai 81,82% (kolom 2). Diperoleh nilai debit seperti tertera pada baris ke 9 (kolom 1). Dengan cara yg sama dilakukan hitungan untuk debit dua mingguan kedua. Hasil hitungan seperti tertera pada Tabel 9.

Tabel 7. Debit dua mingguan pertama (dari Q bangkitan Tabel 1)

Tabel 8. Hitungan debit andalan ½ bulanan pertama

1.33

1.28

Tabel 9. Debit andalan dua mingguan pertama dan kedua