TRANSFORMASI HUJAN – DEBIT DAERAH ALIRAN SUNGAI …... · HALAMAN JUDUL THE RAINFALL RUNOFF...
Click here to load reader
Transcript of 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 4.16. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi ...................................................... 50
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
Tabel 4.19. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi ...................................................... 55
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 4.22. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi ...................................................... 60
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Gambar 4-5. Grafik perbandingan transformasi hujan – debit hasil kalibrasi
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
Gambar 4-7. Grafik perbandingan transformasi hujan – debit hasil kalibrasi
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 (%)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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++++
++++=
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)
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
Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Sumber : PSA-010 Dirjen Pengairan, Bina Program (1985)
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Sumber: Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Banjarnegara
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Sumber: Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Banjarnegara
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
No Parameter 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
No Parameter Metode Mock
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
4.1.7.3 Kalibrasi Parameter DAS Metode NRECA
Proses pengolahan data asumsi awal untuk parameter DAS, adalah sebagai berikut:
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.
Contoh perhitungan untuk tahun 2002 bulan Januari 2 minggu pertama (Jan I):
Data:
Jumlah curah hujan setahun = 2456 mm/tahun
Jumlah hari = 15
Curah hujan (P) = 119,74 mm
Evaportanspirasi = 52,14 mm
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
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 4.16. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi
No Parameter Metode NRECA
Hasil Kalibrasi 1 CA (km2) 665,0000 2 koefisien evapotraspirasi 0,9999 3 DF1 (mm) 115,1600 4 SMC (mm) 134,8700
Perhitungan hasil kalibrasi disajikan dalam Tabel C.5.2b Lampiran C. Dari hasil
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
4.1.7.4 Kalibrasi Parameter DAS Tank Model
Proses pengolahan data asumsi awal untuk parameter DAS, adalah sebagai berikut:
1. Memasukkan nilai parameter awal DAS.
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
2. Melakukan perhitungan Transformasi data hujan – debit dengan menggunakan
metode Tank model tahun 2002 – 2008.
Contoh perhitungan untuk tahun 2002 bulan Januari 2 minggu pertama (Jan I):
Data:
Jumlah hari = 15
Curah hujan (P) = 119,74 mm
Evaportanspirasi = 52,14 mm
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
D3b = Max(0, jika (P – Evapotrans + IC2) < 0 maka P – Evapotrans + IC2 +
IC3 + Q0-2. Jika (P – Evapotrans + IC2) > 0 maka IC3 + Q0-2 )
= 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
D4b = Max(0, jika (P – Evapotrans + IC3) < 0 maka P – Evapotrans + IC3 +
IC4 + Q0-3. Jika (P – Evapotrans + IC3) > 0 maka IC3 + Q0-3 )
= 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
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam Tabel C.4.3b Lampiran C.
3. Membandingkan hasil Transformasi data hujan – debit Tank Model dengan data
pencatatan debit lapangan. Apabila hasilnya tidak sesuai parameter statistik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
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 4.19. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi
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
Perhitungan hasil kalibrasi disajikan dalam Tabel C.5.3b Lampiran C. Dari hasil
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 = 0,8448
VEk = 34,6502%
CEk = 0,8481%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
4.1.7.5 Kalibrasi Parameter DAS Rainrun
Proses pengolahan data asumsi awal untuk parameter DAS, adalah sebagai berikut:
1. Memasukkan nilai parameter awal DAS.
Tabel 4.21. Asumsi kondisi awal parameter DAS Rainrun
No Parameter 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
2. Melakukan perhitungan Transformasi data hujan – debit dengan menggunakan
Rainrun dari tahun 2002 – 2008.
Contoh perhitungan untuk tahun 2002 bulan Januari 2 minggu pertama (Jan I):
Data:
Curah hujan (P) = 119,74 mm
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
Evaportanspirasi = 52,14 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam Tabel C.4.4b Lampiran C.
3. Membandingkan hasil Transformasi data hujan – debit Rainrun 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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
Tabel 4.22. Hasil nilai parameter setelah dikalibrasi
No Parameter 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) 80,0000 30,0000 9 IGWS (mm) 250,0000 40,0000
10 k1 0,1000 0,0320 11 k2 0,5000 0,4930
Perhitungan hasil kalibrasi disajikan dalam Tabel C.5.4b Lampiran C. Dari hasil
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 = 0,8749
VEk = 10,8048%
CEk = 0,8884%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
1. Memasukkan nilai parameter DAS hasil kalibrasi, disajikan dalam Tabel 4.16.
2. Melakukan perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode
NRECA tahun 1994 – 2008.
Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel C.6.2 Lampiran C.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
Hasil transformasi data hujan – debit tersebut memberikan nilai R, VE, dan CE yang
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:
1. Memasukkan nilai parameter DAS hasil kalibrasi, disajikan dalam Tabel 4.19.
2. Melakukan perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode Tank
Model tahun 1994 – 2008.
Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel C.6.3 Lampiran C.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
Hasil transformasi data hujan – debit tersebut memberikan nilai R, VE, dan CE yang
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:
1. Memasukkan nilai parameter DAS hasil kalibrasi, disajikan dalam Tabel 4.23.
2. Melakukan perhitungan transformasi hujan – debit menggunakan metode
Rainrun tahun 1994 – 2008.
Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel C.6.4 Lampiran C.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
No Parameter 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
Tabel 4.29. Rekapitulasi nilai parameter DAS Metode NRECA
No Parameter 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
Tabel 4.31. Nilai perkiraan awal parameter DAS Rainrun
No Parameter 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
83
Saran bagi praktisi :
1. Memperhatikan karakteristik parameter DAS yang dhitung.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user