INFRASTRUKTUR - COnnecting REpositories · bendung/waduk untuk irigasi, PLTA dan sumber air bersih...
Transcript of INFRASTRUKTUR - COnnecting REpositories · bendung/waduk untuk irigasi, PLTA dan sumber air bersih...
INFRASTRUKTUR ANALISIS PENYIMPANGAN PERKIRAAN DEBIT MENGGUNAKAN MODEL MOCK
DAN NRECA
Deviation Analysis of Discharge Prediction Using Mock and NRECA Models
I Gede Tunas Jurusan Teknik Sipil Universitas Tadulako-Jalan Soekarno Hatta Km. 8 Palu 94118, Email:[email protected]
Surya B. Lesmana
Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadyah Yogyakarta
ABSTRACT Due to limitedness of hydrometric data which is used to hydrology analysis in accordance with water resources development, the discharge should be predicted based on rainfall data using hydrology model. Nevertheless, It must be realized that the performance of hydrology models are generally limited. Almost hydrology models can’t fully imitate watershed behavior especially in transformed rainfall to discharge. This is related to the complexity of input and watershed system that is not fully represented in the model. Therefore, the model performance must be optimized before applied in advanced hydrology analysis. This research is aimed to investigate model performance in the form of deviation and optimal parameter using Mock and NRECA Models which is applied in one of small watershed (Bangga Watershed) in Central Sulawesi. The result of simulation using arbitrary parameter showed that the average deviations of the Mock and NRECA Models respectively are 70.25 % and 85.93 %. Simulation using optimal parameter decreased the average deviation to be 15.88 % and 23.97 % for Mock and NRECA models respectively. The result of simulation also showed that optimal parameter of the two models have 0.00056 and 0.000724 volume errors and 0.875 and 0.824 correlation coefficients. Keywords : discharge prediction, deviation, Mock and NRECA Models
ABSTRAK Keterbatasan data hidrometri yang digunakan untuk analisis hidrologi berkaitan dengan pengembangan sumber daya air, mengharuskan perkiraan debit di sungai harus dilakukan berdasarkan data hujan menggunakan model hidrologi. Namun harus disadari bahwa kinerja model yang ada umumnya terbatas. Hampir semua model hidrologi tidak dapat sepenuhnya menirukan perilaku DAS khususnya dalam mengalihragamkan hujan menjadi debit. Keterbatasan ini berkaitan dengan kompleksitasnya masukan dan sistem DAS yang tidak sepenuhnya terwakili di dalam model. Oleh karena itu, model-model hidrologi tersebut harus dioptimasi sebelum digunakan dalam analisis. Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki kinerja model dengan mensimulasi penyimpangan dan parameter model oiptimal menggunakan Model Mock dan NRECA yang diaplikasikan di pada DAS kecil dalam hal ini DAS Bangga di Sulawesi Tengah. Hasil simulasi menggunakan parameter sembarang menunjukkan bahwa penyimpangan rata-rata dari kedua model (Mock dan NRECA) berturut-turut adalah 70.25 % and 85.93 %. Simulasi menggunakan parameter optimal, dapat menurunkan penyimpangan rata-rata menjadi 15.88 % and 23.97 % untuk kedua model. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa parameter optimal dari kedua model memiliki kesalahan volume sebesar 0.00056 and 0.000724 dan koefisen korelasi 0.875 and 0.824. Kata Kunci : perkiraan debit, penyimpangan, Model Mock dan NRECA PENDAHULUAN
Pengembangan sumber daya air sungai merupakan usaha untuk menyediakan dan memanfaatkan air untuk menunjang kehidupan manusia. Kegiatan pembangunan seperti pengadaan bendung/waduk untuk irigasi, PLTA dan sumber air bersih memerlukan dukungan analisis data awal tentang ketersediaan air yang akurat. Pada beberapa kasus, data debit tercatat disuatu stasiun hidrometri yang diinginkan untuk menunjang kebutuhan
pengembangan wilayah sungai sering belum tersedia lengkap. Walaupun ada, namun tidak tercatat secara kontinyu sepanjang tahun sehingga dalam keadaan memaksa diperlukan adanya pengukuran langsung dilapangan yang memerlukan waktu, materi dan tenaga.
Pada dasarnya, stasiun hidrometri yang berfungsi memantau dan merekam data elevasi muka air (debit) sungai jumlahnya sangat terbatas dan pada umumnya hanya dipasang di tempat-
Analisis Penyimpangan Perkiraan Debit Menggunakan Model Mock dan NRECA ( I Gede Tunas dan Surya B. Lesmana)
55
tempat tertentu yang dipandang memiliki arti yang cukup penting oleh pengelolanya (Sri Harto, 2000). Hal tersebut disebabkan karena tidak mungkin memasang stasiun hidrometri di sembarang tempat yang tidak terbatas, mengingat biaya pemasangan dan pengelolaan yang sangat tinggi. Disamping itu pula akibat tingginya tingkat sensitivitas instrumen ini, tidak jarang memberikan hasil yang meragukan bahkan tidak berfungsi sama sekali. Implikasinya adalah perekaman data debit pada tahun-tahun tertentu tidak lengkap atau bahkan tidak ada, sehingga pada saat dibutuhkan untuk analisis hidrologi data tidak tersedia atau tersedia dalam jangka waktu yang sangat pendek. Pada sisi yang lain stasiun hidrometri yang ada hanya dilengkapi dengan seperangkat pencatat tinggi muka air otomatis (Automatc Water Level Recorder, AWLR), sehingga untuk mendapatkan data debit diperlukan kalibrasi dari tinggi muka air menjadi debit. Proses kalibrasi ini sebenarnya juga memberikan penyimpangan yang besar karena penampang sungai yang digunakan untuk menetapkan kurva kalibrasi selalu mengalami perubahan setiap saat akibat interaksi antara dinding sungai dengan aliran dalam proses morfodinamik sungai. Konsekuensi dari keterbatasan ini adalah analisis transformasi hujan menjadi debit merupakan satu-satunya cara yang umum digunakan dalam berbagai keperluan terkait dengan pengembangan potensi sumber daya air di khususnya Sulawesi Tengah.
Proses transformasi hujan menjadi aliran sebagaimana digunakan untuk memprediksi data awal tentang ketersediaan air suatu sungai umunya di susun dalam bentuk model. Pada prinsipnya model yang baik adalah model yang dapat menirukan perilaku sistem DAS yang sesungguhnya. Namun keterbatasan model selama ini adalah unjuk kerja model tidak sepenuhnya dapat menirukan perilaku sistem DAS. Hal ini terkait dengan kompleksitas sifat masukan dan sistem yang tidak sepenuhnya terwakili dalam model. Demikian pula penentuan besaran parameter dalam model bukanlah pekerjaan yang mudah. Beberapa parameter model memiliki tingkat sensitivitas yang sangat tinggi sehingga sulit untuk diperkirakan secara tepat. Validitas hasil perkiraan ini sangat tergantung dari kalibrasi dan verifikasi parameter model. Kalibrasi dan verifikasi model hanya dapat dilakukan bila pada sungai yang dianalisis terdapat pengukuran debit dalam rentang waktu tertentu. Bila kondisi ini tidak dipenuhi maka perkiraan debit dengan terpaksa dilakukan tanpa melalui kalibrasi atau dapat juga dengan menetapkan parameter model berdasarkan kalibrasi dan verifikasi terhadap sungai-sungai yang memiliki data debit dan
digunakan untuk memperkirakan debit pada sungai-sungai lain di sekitarnya yang tidak memiliki data debit. Hal lain yang juga dapat dilakukan adalah menganalisis penyimpangan hasil perkiraan debit menggunakan model-model empiris sebagaimana telah disebutkan sebelumnya. Model yang memberi hasil penyimpangan perkiraan debit terkecil (tanpa kalibrasi) dapat digunakan sebagai rujukan untuk memperkirakan debit sungai pada suatu wilayah atau kawasan.
Dua buah model hidrologi yang umum digunakan untuk analisis ketersediaan air terutama oleh para praktisi adalah Model Mock dan NRECA. Model Mock merupakan salah satu contoh model hidrologi yang sederhana untuk menghitung debit suatu sungai. Model ini mentransformasi hujan-aliran mengikuti prinsip keseimbangan air (water balance) untuk memperkirakan ketersediaan air (debit) suatu sungai. Model ini menganggap bahwa hujan yang jatuh pada DAS sebagian akan hilang sebagai evapotranspirasi, sebagian akan menjadi limpasan langsung (direct run-off) dan sebagian lagi akan masuk ke tanah sebagai infiltrasi (Mock, 1973). Apabila kapasitas lengas tanah (soil moisture capacity) telah terlampai, air akan mengalir ke bawah akibat gaya gravitasi sebagai perkolasi (percolation) menuju aquifer jenuh sebagai air tanah (ground water) yang akhirnya akan keluar ke sungai sebagai aliran dasar (base flow). Aliran air hujan yang dialihragamkan (transformation) oleh sistem DAS yang bersangkutan akhirnya akan sampai ke sungai yamg ada dalam DAS yang bersangkutan. Aliran di sungai adalah jumlah aliran langsung di permukaan tanah (overland flow) dan aliran dasar (base flow). Untuk setiap bulannya, terlebih dahulu model akan menghitung penyimpanan kelembaban tanah (soil moistur storage, SMS) pada akhir bulan. Bila SMS akhir lebih besar dari kapasitas kelembaban tanah (soil moisture capacity, SMC) maka akan terjadi kelebihan air (water surplus, WS), dan apabila SMS akhir lebih kecil dari SMC, maka WS = 0. Meskipun tidak terjadi kelebihan air (WS = 0), limpasan langsung dapat terjadi akibat limpasan badai (storm runoff). Besarnya aliran dan penyimpanan air tanah (groundwater storage) diperoleh dengan cara menghitung infiltrasi dari volume penyimpanan, yang mana faktor-faktor infiltrasi (i), resesi aliran air tanah (k) dan faktor limpasan badai (PF) dapat ditentukan (Gambar 1).
INFRASTRUKT
56
G
Mosederhana atransformassuatu sungRural ElectModel ini dair berdasarpembangkitke outlet dcurah hujandapat digun(monthly keseimbang2).
G
Momenjadi duoff) yang terun-off) dandan aliran djuga dibedkelengasan tanah (grtampungan tampungan kelengasan dan lengas
UR Vol. 1 No. 1
Gambar 1. S
odel dengaadalah Modesi hujan-aliragai, yang ditric Cooperadikembangkarkan curah t listrik, dimdari daerah n (Setiawan,nakan untuk
discharge)gan air (wate
Gambar 2. St
odel NRECAua, yakni limerdiri dari lin bawah perdasar (base f
dakan menja(moisture s
round watdiperhitung
akhir dan ditentukan lebih yang
1 Juni 2011: 54
Struktur Mod
an strukturl NRECA, man untuk miperkenalkanative Associaan untuk mehujan yang
mana debit aitangkapan
, E., dkk., 2k menghitun) berdasaer balance) d
truktur Mode
A membagimpasan langsimpasan permmukaan (subflow). Tampadi dua yastorage) danter storaggkan sebagtampungan oleh hujan, selanjutnya
4 ‐ 62
del Mock
r yang lmerupakan mmenghitung dn oleh Natiation (NRECenganalisis dbertujuan u
iran yang mair berasal
2006). Modeng debit bularkan pridi DAS (Gam
el NRECA
i hujan bulsung (direct mukaan (surbsurface runpungan (storakni tampunn tampungange). Perubgai selisih awal. Simpevapotransp
a menjadi a
lebih model
debit ional CA). debit
untuk masuk
dari el ini anan insip mbar
anan run-
rface n-off) rage) ngan n air ahan dari
anan pirasi aliran
langmerair t
tersetelahteruSetiNammodhamPadTenparaberbkirarujupengSula
ME
BanOreterleSulakuraBaraTimBanSulahuja(198
menmacsimupendpengpadaLS)tahuterle01º1Baw01º1peng(AWdianini men
penedaladike
gsung dan irupakan jumtanah.
Penelitianebut denganh banyak d
utama di Piawan dkk., mun demikdel sebelum
mpir tidak pda sisi yang ngah, analisameter hampbagai literatanya menjadukan untuk gembangan awesi Tengah
ETODE PEN
Lokasi pngga (pendu), salah satuetak di wawesi Tengaang lebih 72at Sungai P
mur Laut dangga merupawesi Tengaan dan debit 84-sekarang)
Adapun nyelesaikan pcam yaitu ulasi modedahuluan dgumpulan daa Stasiun B, data curah
un terakhir etak pada 115’37” Lintanwah yang t14’35” LS. gukuran hid
WLR) reratanggap sebaga
selanjutnyanggunakan ku
Selain daelitian ini am bentuk eluarkan o
imbuhan kemlah dari alir
n tentang pen optimasi dilakukan sePulau Jawa
2006 dan kian penyi
m dan sesudpernah dinyalain, untuk ksis penyimpir tidak petur. Oleh kadi penting t
analisis hidan pengeloh.
NELITIAN
penelitian inuduk setempu anak (sub-D
wilayah Kabah, dengan .08 km2. DAalu memanja
an bermuara akan satu-sah yang me(AWLR) ko
). tahapan
penelitian intahap peng
el dan tahadiawali denata sekunder
Bora (119º55h hujan hari
pada Stasiu119º55’00” Bng Selatan (Lterletak pad
Data sedrometri bera harian di ai outlet DA
a akan dikurva kalibras
ata hidroklimjuga dikumpeta RBI
oleh BAK
e air tanah. ran langsung
enggunaan kparameter-p
ecara luas da (Nurrochm
Setiawan dmpangan-pe
dah optimasatakan secakasus-kasus
mpangan daernah ditemarena itu peterutama dapidrologi da
olaan sumber
ni bertempapat menyebDAS) Sungabupaten Sigluas daerah
AS ini terletaang dari Ba
a di Sungai satunya DAemiliki dataontinyu sepa
yang diamni dapat dibedgumpulan ap analisis.ngan identr berupa data5’53” LS daan selama un Bangga Bujur TimuLS) dan Stasda 119º54’3elainnya adrupa elevasBendung B
AS Bangga. Dkonversi mesi debit. matologi ter
mpulkan datskala 1:5
KOSURTANA
Debit totalg dan aliran
kedua modelparameternyadi Indonesiamad dalamdkk., 2006).enyimpangansi parameterra eksplisit.di Sulawesi
an optimasimukan dalam
enelitian inipat menjadilam rangkar daya air di
at di DASbutnya DASai Palu yanggi Provinsih tangkapanak di sebelaharat Daya ke
Palu. DASAS kecil dia perekamananjang tahun
mbil untukdakan atas 3data, tahap. Penelitianifikasi dan
a klimatologian 01º11’39”
minimal 10Atas yang
r (BT) dansiun Bangga5” BT dandalah data
si muka airBangga danData AWLRenjadi debit
rsebut, padata topografi50000 yangAL untuk
l n
l a a
m .
n r . i i
m i i a i
S S g i n h e S i n n
k 3 p n n i ”
0 g n a n a r n R t
a i g k
menentukansatelit untu(land use) Pengolahanlandsat dila
Analiangka evapmenggunakberdasarkandata penyin
Berdaselanjutnya menggunak
n karakteristiuk menentuk
berkaitan dn dan interpakukan deng
a). Loka
Gam
isis awal dimpotranspirasi kan Metodn data klimanaran matah
a). DA
asarkan datadapat ditet
kan metode
ik DAS dan kan jenis pedengan keppretasi datagan menggun
asi penelitian
mbar 3. Peta
mulai dengapotensial r
de Penmaatologi dalamhari (%), d
AS Bangga Gamba
a hujan hariatapkan hujanrata-rata hit
Anali
peta pencitenggunaan lerluan simu
a topografi nakan peran
n
a lokasi pene
an mempredrata-rata bulan Modifm hal ini bedata kelemb
ar 4. Peta DA
an yang tersen rata-rata Dtung (aritma
isis Penyimpang
traan ahan
ulasi. dan
ngkat
lunaperaakurpara
elitian dan po
ikasi anan
fikasi erupa aban
udardan evapinpu
AS dan citra l
edia, DAS athic
meajumhany
gan Perkiraan D
ak Arc GIS angkat lunakrasi yang ameter fisik D
b). Posi
osisi stasiun h
ra relatif (%data tempe
potranspirasiut model.
b). Clandsat DAS
an). Pemilihamlah stasiun h
ya dua buah
Debit Menggun( I Gede
9.3 dan Er k ini diharap
baik terutaDAS.
si stasiun hid
hidroklimato
%), data keceratur rata-rai potensial
Citra landsatS Bangga
an metode inhujan yang h stasiun, ju
akan Model Mo Tunas dan Sury
Mapper 6. pkan dapat mama dalam
droklimatolo
ologi
cepatan angiata bulanan
ini digunak
t DAS Bangg
ni selain didaterdapat di s
uga pertimba
ock dan NRECAya B. Lesmana)
57
Penggunaanmemberikan
m penetapan
ogi
in (km/hari)(oC). Angkakan sebagai
ga
asarkan padasekitar DASangan lokasi
A )
7
n n n
) a i
a S i
INFRASTRUKT
58
kedua staskeperluan dihimpun hrata-rata bul
Perkidengan meNRECA hidroklimatPenggunaanintensitas puntuk riset.umum diguterutama olair. Oleh penyimpangkehandalannpada sungaidebit pada mSetelah dikmodel, tahmelakukan masing-maskuadrat terkini juga dimodel dengperkiraan) Berdasarkanpenyimpangdirekomenduntuk kepeDAS-DAS memiliki ca
HASIL DA
Evaklimatologi menunjukkarata bulana168.45 mmGambar 5. 5.43 mm/ha
Analidata 15 tahupenghujan intensitas memperlihabulanan danAtas dan SHujan dengBulan MareDesember-Psebagaimankecendrung
UR Vol. 1 No. 1
siun hujan simulasi, d
hujan rata-ratlanan dan jumiraan debit enggunkan berdasarkan tologi yang n kedua mpemakaian b. Secara umunakan dalaleh para prakarena itu
gananya pernya terutami-sungai yanmasa lalu. ketahui penhap akhir
kalibrasi. Psing model kecil (least sitetapkan pegan memband
dengan debn angka pargan terdasikan moderluan-keperl
di sekitar atatan pereka
AN PEMBAH
apotranspirasStasiun
an bahwa aan berkisar
m/bulan sebaAngka ini s
ari.
isis terhadapun memberikterjadi hamp
yang beatkan hujan n jumlah harSta. Bangga
gan intensitaset-Juli dan cePebruari. Hna ditunjukkagan serupa de
1 Juni 2011: 54
relatif berari hasil pta bulanan, jumlah hujan t
rerata haModel Mo
masukan telah dianali
model ini dbaik untuk
mum kedua mam skala yaktisi rekaya
pada kasurlu diuji un
ma untuk meng tidak mem
nyimpangan dari penelit
Parameter-paditetapkan
square methenyimpangandingkan debibit pengamarameter modrkecil mdel yang dluan praktis
DAS Bangaman debit pa
HASAN
si potensial bBora tah
angka evapoantara 118
agaimana disetara dengan
p data hujankan informapir sepanjanerbeda-beda.
harian mari hujan rata-a Bawah tas di atas rata-enderung renHujan harian pada Gamengan jumlah
4 ‐ 62
rdekatan. Uroses ini dumlah hari htahunan. arian dilakuock dan M
(input) isis sebelumdidasarkan pterapan mau
model ini sayang lebih asa sumber us-kasus tertntuk mengetemprediksi dmiliki pereka
masing-matian ini ad
arameter optdengan me
hod). Pada tn masing-mait simulasi (datan (observdel optimal maka ddapat diguns terutama pgga yang tada masa lalu
berdasarkan hun 1995-2otranspirasi 8.17 mm/buitunjukkan pn 3.94 mm/h
n dengan jumasi bahwa mung tahun den
Gambar aksimum, h-rata Sta. Banahun 1995-2-rata terjadi pndah pada Bian maksimmbar 6 memh hujan bula
Untuk dapat hujan
ukan Model
data mnya.
pada upun angat
luas daya tentu tahui debit aman
asing dalah timal etode ahap asing debit vasi).
dan dapat akan pada tidak u.
data 2009 rata-ulan-pada hari-
mlah usim ngan
6 hujan ngga
2009. pada
Bulan mum
miliki anan.
Hal hujapeniHal menjugaSebhujamodkedu
Ga
men(199simudengmodparauntutahumenditabahwilusthasiparahasimemperumodsesi
tenttahudebicukuKhupenypenyjugamem
ini berarti an maksimingkatan dan
ini menjngingat bahwa (diharapkaagaimana juan ini menjadel baik Modua model diu
ambar 5. Eva
Simulasi nggunakan 95-2009), diulasi tanpa gan paramedel (Mock ameter diperuk tahun 200un lainnya tngingat keampilkan tawa hasil strasi yang bail simulasi ameter modeil simulasi mberikan iluubahan pendel tersebutgnifikan tahu
Sebagaimtang hasil sun 2003, meit simulasi (up besar dusus tahun yimpangan yimpangan a untuk tahmberikan pen
bahwa penimum, relatin penurunanjadi pentinwa kecendruan) terjadi
uga telah dikadi masukan del Mock muji dalam pen
apotranspiras
model derentang datilakukan ter
optimasi peter optimal.
dan NRErlihatkan pad03 (mewakiltidak ditampeterbatasan ahun 2003 simulasi tahaik tentang p
sebelum el. Namun d
pada tahuustrasi yang
nyimpangan , akan tetaun 2003.
mana ditampsimulasi tanemperlihatka(QSIM) mengan debit2003, Mod
antara 9.54 rerata sebeshun yang nyimpangan
ingkatan danif sebandinn jumlah hujng untuk dungan ini
pada debit ketahui bahw
(input) utammaupun NREnelitian ini.
si potensial S
ngan periota hidrologirhadap 2 koparameter d. Hasil simECA) tanpda Gambar 7i). Hasil simpilkan pada
ruang ddengan p
hun 2003 perubahan pedan sesudademikian, seun-tahun laig cukup b
hasil simuapi perubaha
pilkan pada npa optimasan bahwa keemiliki perbt pengamatadel Mock m% - 143.23
sar 52.28 %sama, Mod antara 8.70
n penurunanng denganjan bulanan.disampaikansecara teoridi sungai.
wa paramaterma di dalam
ECA, dimana
Sta. Bora
de bulanani 15 tahunondisi yaknidan simulasimulasi keduapa optimasi7, khususnyamulasi tahun-a tulisan inidan hanyaertimbanganmemberikan
enyimpanganah optimasiesungguhnyainnya, juga
baik tentangulasi keduaannya tidak
Gambar 7i parameterecendrunganbedaan yangan (QOBS).memberikan3 % dengan
%. Demikiandel NRECA0 % - 252.80
n n .
n i . r
m a
n n i i a i a -i a n n n i a a g a k
7 r n g .
n n n A 0
% dengan Pada tahunmemberikanlebih kecipenyimpangDemikian lebih tinggtidak berlaklainnya, adadan 2008)
G
Penysimulasi (tdengan merbulan selambulan kali penyimpangModel Mo14.30 % - sebesar 70penyimpangrata-rata simpenyimpangpenyimpang
Menaumum polamenunjukkadengan lain
penyimpangn 2003 inn ambang bil juga mgan yang lebjuga penyimi dari Modeku secara mea juga pada
ambang ba
Gambar 6. P
impangan rtanpa optimrata-ratakan sma 15 tahun
15 tahun atgan. Berdasock member193.36 %,
0.25 %. Mgan antara 1mpangan sebgan rerata ingan tahun 20
arik untuk a perkiraan an perbedaannya, walau
gan rerata seni, Model bawah peny
memberikan bih besar dampangan reel Mock. Kenyeluruh untahun yang awah penyim
Parameter hu
rata-rata unmasi paramseluruh peny
n, dalam haltau setara dsarkan hasirikan penyimdengan rata
odel NREC3.05 % - 20
besar 85.93 %ni relatif aga003.
dicermati debit kedu
an yang beupun pada b
Anali
ebesar 67.91NRECA se
yimpangan yambang
ari Model Meratanya se
Kecendrunganntuk tahun-talain (1998, 2mpangan M
ujan rerata 19
ntuk 15 tameter) dilakuyimpangan sel ini terdapadengan 180 il perataan mpangan ana-rata simpanCA member05.45 %, den%. Kecendrunak mirip den
bahwa, seua model tesar antara bulan-bulan
isis Penyimpang
1 %. elain yang atas
Mock. dikit n ini ahun 2005
Model
MocModbawambkecepeny
995-2009 (St
ahun ukan etiap at 12
data ini,
ntara ngan rikan ngan ngan ngan
ecara tidak satu dan
tahuperbBulatahutulispenykeduyangmenmendem(QScendpengsebaterle
gan Perkiraan D
ck lebih kecidel NRECA
wah penyimpbang bawah endrungan inyimpangan.
ta. Bangga A
un-tahun tebedaan debian Oktober un-tahun lainsan ini. yimpangan, ua model jug besar, yaknunjukkan ununjukkan
mikian, perbeSIM) dengaderung besaggunaan kedaiknya diebih dahulu.
Debit Menggun( I Gede
il dari ambanA. Namun angan Modepenyimpangni juga berl
Atas - Sta. Ba
ertentu jugait yang cuktahun 2003
nnya yang Bila dilipenyimpan
uga tidak mkni hanya beruntuk kasus
kemiripan edaan debit an debit ar. Hal ini dua model optimasi
akan Model Mo Tunas dan Sury
ng bawah pesecara umu
el Mock beragan Model Nlaku untuk a
angga Bawah
a terdapat kup besar, s3 (Gambar 7tidak ditam
ihat dari ngan rata-rmenunjukkanrselisih 15.6
tersebut, kkinerja.
perkiraan kpengamata
mengisyarauntuk berbaparameter-p
ock dan NRECAya B. Lesmana)
59
enyimpanganum ambangada di bawahNRECA, danambang atas
h)
perbedaan-seperti pada7) dan pada
mpilkan padapersentase
rata antaran perbedaan8 %. Hal ini
kedua modelWalaupun
kedua modelan (QOBS)atkan bahwaagai aplikasiparameternya
A )
9
n g h n s
-a a a e a n i l n l ) a i a
INFRASTRUKT
60
Ga
Selanparamater menentukanmodel, optsolver padaOptimasi dtujuan dengmemaksimacoofecient) masing moMock melip(CDS), koekandungan kelembabanawal (IGWParameter odengan parpersentase surface/infiltampungan awal tampKETANWA(IGWS=ATparameter kemiripan Model MocNRECA. Sparameter parameter Iyang terakhMock dengNRECA. H
UR Vol. 1 No. 1
ambar 7. Ha
njutnya simuoptimal terhn parameteimasi dilaku
a program spdilakukan d
gan cara memalkan koefidan mengop
odel. Parameputi koefisieefisien infilt
air tanahn tanah ( S
WS) dan faoptimasi Morameter Molimpasan yaltrasi (PSUair tanah me
pungan keleAL), nilai aTANWAL). kedua modeantara paramck dengan pelain itu jugIGWS p
IGWS pada hir adalah pagan paramete
Hasil optimas
1 Juni 2011: 54
asil simulasi
ulasi dilakukahadap keduaer optimal ukan menggpreadsheet (mdengan menminimalkan visisen korelptimalkan paeter optimasen infiltrasi trasi musimh awal (ISMC), tampuktor resesi
odel NRECAodel Mock, ang keluar dUB), persenenuju ke sungengasan tanaawal tampu
Mencermael tersebut, mater ISM
parameter ISMga terdapat kada Model Model NREda parameteer PSUB/GWi parameter-
4 ‐ 62
Model Mock
an mengguna model. U
masing-magunakan fasimicrosoft exnetapkan fuvolume errorlasi (corelaarameter massi untuk Mmusim kam
m hujan (WSM), kapaungan air t
air tanah A sedikit berb
yang meldari DAS dintase limpgai (GWF), ah (ISMS
ungan air tati konfigu
terlihat addan SMC pMS pada Mkemiripan an
Mock denECA. Kemirr K pada MWF pada m-parameter k
k dan NREC
akan Untuk asing ilitas
xcel). ungsi r dan ation sing-
Model marau
DS), asitas anah (K).
beda liputi sub
pasan nilai atau anah urasi anya pada
Model ntara ngan ripan
Model model
edua
modTab
Tab
CDWISSMIGK
Tab
PSGWISIG
optimemGamtahujugaalasmenMod3.0712.3
CA tahun 200
del tersebutbel 1 dan 2.
bel 1. Nilai pa
Paramete
DS WDS SM (mm) MC (mm) GWS (mm)
bel 2. Nilai p
Paramete
SUB WF
SMS (mm) GWS (mm)
Simulasi keimal sebagamberikan hmbar 8, khusun yang laina tidak ditasan dan penggunakan pdel Mock m7 % - 25.44 31 %.
03 tanpa opti
t selengkapn
arameter opt
er Ni
parameter op
er Ni
edua model maimana ditunhasil sepertsus untuk tah
n sebagaimanampilkan paertimbangan parameter opmemberikan% dengan sModel N
imasi parame
nya diperlih
timasi Model
ilai Awal
0.2 0.3 150 75
200 0.8
timasi Mode
ilai awal
0.50 0.50 50.00 200
menggunakanjukkan padti diperlihahun 2003. Una simulasi sada tulisan
yang samatimal untuk
n penyimpanimpangan re
NRECA m
eter
hatkan pada
l Mock
Nilai Optimasi
0.300 0.186
101.323 101.323 74.120 0.863
el NRECA
Nilai Optimasi
0.610 0.640 95.20 80.65
an parameterda Tabel 2,atkan pada
Untuk tahun-sebelumnya,ini dengan
a. Simulasitahun 2003,
ngan antaraerata sebesarmemberikan
a
r
a
n
a r n
penyimpangsimpangan r
Perataasimulasi mModel Mo3.90 % - 3115. 88 %memberikan% dengan dibandingkasimulasi serelatif s
Ga
Memparameter memperlihamasih terdisampaikanakan bisa mtanpa suatu disebabkan penyederhamodel. Pesecara meradi dalam potensi kesasemakin mstasiun hujyang cukupKagan (Sridistribusinykecendrungdistribusi, (Sukheswal
gan antara rerata sebesaan penyimpa
menggunakanock member1.79 % deng%. Demikian penyimpansimpangan
an dengan ebelumnya, ignifikan.
ambar 8. Ha
mperhatikan hoptimal,
atkan kinerjarlihat adann bahwa momenirukan ppenyimpang
akibat pnaan-penyed
engandaian ata dalam ra
DAS sesualahan yang mendekati kan di dalamp sebagaimi Harto, 20
ya. Apalagi sgan hujan se
intensitas lla, Z.R., 200
1.29 % - 3ar 18.58 %. angan berdan parameter rikan penyimgan simpangaan pula, Mngan antara
rerata sebepenyimpan
penurunanHasil s
asil simulasi M
hasil simulakedua m
a yang cukupnya penyimodel hidroloperilaku yangan (Sri Hartpengandaian,derhanaan dabahwa huj
adius pengaruungguhnya s
besar. Pengkebenaran
m DAS memana yang d000) baik jsaat ini, akibemakin sulit
maupun 03).
Anali
34.00 % den
asarkan 15 tamodel opti
mpangan anan rerata sebModel NRE
1.64 % - 4esar 23.97. ngan dari hn penyimpansimulasi j
Model Mock
asi menggunmodel ters bagus walau
mpangan. Pogi apapun tng sesungguhto, 2000). Ha, asumsi alam penyusujan terdistriuh stasiun hsudah mem
gandaian ini apabila jummiliki kerapdisyaratkan jumlah mau
bat anomali it diprediksi
lama h
isis Penyimpang
ngan
ahun imal, ntara besar ECA 2.50 Bila hasil ngan juga
memsebeModkesakore
Tab
M
MNR
k dan NRECA
akan sebut upun Perlu tidak hnya al ini
dan unan ibusi
hujan miliki
akan mlah patan oleh
upun klim baik
hujan
sangBebsajafaktdemsimuyanghidrpenyseba5 %tulisatasdan kasuyangtelah
gan Perkiraan D
mperlihatkanesar 0.00056del Mock.alahan volumelasi 0.824.
bel 3. Penyim
Model Tp
Mock RECA
A tahun 200
Selain itugat mungkiberapa data a kurang valtor manusia
mikian, diluulasi pada tug cukup mrologi memyimpangan-paiknya di baw
%. Meskipunsan ini mems 10 % dalam
23.97 % uus di Sulaweg dimiliki dah memberika
Debit Menggun( I Gede
n kesalahan 6 dan koefisi Model
me sebesar
mpangan rata-
Tanpa optimaparameter (%
70.25 85.93
3 dengan par
u, sumber kein terjadi hidrologi d
lid akibat fasebagai pe
uar dugaan-ulisan ini te
memuaskan. mang telah penyimpangawah 10 % atan hasil simumberikan penm hal ini 15.8untuk Modelesi Tengah dapat ditegaskan kinerja ya
akan Model Mo Tunas dan Sury
volume (voien korelasi NRECA m0.000724 da
-rata hasil pe
asi %)
Denganopti
12
rameter optim
salahan (penakibat vali
dan hidrometaktor alat ukengolah datadugaan ters
elah memberPara ahli d
mensyaratkan hasil au paling tid
ulasi kedua nyimpangan 88 % untuk M NRECA, u
dengan keterbkan bahwa kang cukup ba
ock dan NRECAya B. Lesmana)
61
lume error)0.875 untukmemberikanan koefisien
erkiraan
n parameter imal (%) 15.88 23.97
mal
nyimpangan)iditas data.tri mungkinkur maupun
a. Walaupunsebut, hasilrikan kinerjadan praktisikan bahwa
optimasidak di sekitar
model padarata-rata di
Model Mockuntuk kasus-rbatasan datakedua modelagus.
A )
1
k n n
) . n n n l a i a i r a i k -a l
INFRASTRUKTUR Vol. 1 No. 1 Juni 2011: 54 ‐ 62
62
UCAPAN TERIMA KASIH
Tulisan ini dihimpun dari sebagian hasil penelitian kerjasama dengan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementrian Pendidikan Nasional Tahun Anggaran 2009. Oleh karena itu, Penulis mengucapkan terima kasih yang tidak terhingga terutama kepada DP2M DIKTI atas pendanaan yang diberikan melalui Penelitian Hibah Bersaing pada Tahun Anggaran 2009 yang diselenggarakan oleh Lembaga Penelitian Universitas Tadulako Palu. Ucapan terima kasih juga diucapkan kepada semua pihak yang telah membantu sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.
KESIMPULAN DAN SARAN Secara umum dapat disampaikan bahwa kedua model yang diuji penyimpangannya pada penelitian ini memberikan kinerja yang cukup bagus. Penuruan penyimpangan rerata dari 70.25 % menjadi 15.88 % untuk model Mock dan dari 85.93 % menjadi 23.97 % untuk Model NRECA, menglustrasikan bahwa optimasi parameter menjadi bagian yang sangat penting untuk dilakukan pada setiap analisis.
Hasil parameter optimal yang diperoleh pada tahapan optimasi, selanjutnya dapat dijadikan sebagai rujukan untuk memprediksi debit pada DAS-DAS yang tidak memiliki stasiun hidrometri terutama DAS-DAS yang berada di sekitar DAS Bangga di Sulawesi Tengah. Namun demikian jika ada data hidrometri terukur, parameter kedua model tersebut dapat diverifikasi.
Untuk penggunaan yang lebih luas, mengingat sangat langkanya data debit terukur di Sulawesi Tengah, penggunaan parameter model tersebut dapat digunakan dengan hati-hati, tentunya dengan memperhatikan karaktersitik hujan, DAS dan sungai dan membandingkannya dengan DAS Bangga yang memiliki stasiun hidrologi dan hidrometri.
DAFTAR PUSTAKA
Mock, F.J., 1973, Water Capability Appraisal Indonesia, Food and Agriculture Organization of The United Nations, Bogor, Indonesia
Olivera, F., 1999, CRWR-Vector v.1.1: An ArcView Extension for Analysis of Vector Data, Center for Research in Water Resources (CRWR), University of Texas, Austin.
Sri Harto Br., 2000, Hidrologi : Teori, Masalah dan Penyelesaian, Nafiri Offset, Yogyakarta.
Sukheswalla, Z.R., 2003, A Statistical Model For Estimating Mean Annual and Mean Monthly
Flows at Ungaged Locations, M.Sc. Thesis, University of Texas, Austin.
Setiawan, E., Sulistiyono, H., dan Budianto, M.B., 2006, Efek Pemberian Nilai Awal Model NRECA Terhadap Konsistensi Hasil Kalibrasi dan Verifikasi, Jurnal Rekayasa UNRAM, Vol. 7 No.1, pp. 24-31 April 2006 ISSN: 1411-5565
Tunas, G., Tanga, A., dan Lesmana, S.B., 2008, Model Transformasi Hujan-Aliran Berbasis Hidrograf Satuan Untuk Analisis Banjir, Prosiding Seminar Nasional Sain dan Teknologi II Universitas Lampung (UNILA), Lembaga Penelitian Universitas Lampung.
Tunas, G., Tanga, A., dan Lesmana, S.B., 2009, Penyusunan dan Pengembangan Model Transformasi Hujan-Aliran Pada DAS-DAS di Sulawesi Tengah Berbasis Sistem Informasi Geografis, Laporan Penelitian Hibah Bersaing DP2M DIKTI, Lembaga Penelitian Universitas Tadulako.
Yunar, A,. dan Tunas, G., 2007, AnalisisPengaruh Perubahan Tata Guna Lahan DAS Palu Terhadap Karakteristik Hidrograf Banjir dengan Pendekatan Sistem Informasi Geografis, Laporan Penelitian Dosen Muda DP2M DIKTI, Lembaga Penelitian Universitas Tadulako.