curah hujan besar belum pasti intensitas hujannya juga besar, intensitas hujan yang besar akan meningkatkan debit aliran.
Selain untuk mengetahui respon debit terhadap hujan, hidrograf digunakan untuk mengetahui besarnya koefisien run off limpasan yang terjadi di Sub-DAS
Cilebak-Cirasea, yang kemudian digunakan dalam proses inisiasi Tank Model. Berdasarkan nilai koefisien limpasan dapat diketahui bahwa pada saat terjadi
hujan, air yang menjadi limpasan cukup besar yakni ditunjukkan dengan nilai koefisien limpasan sebesar 0,307.
5.5 Analisis Input Tank Model
Adapun data masukan yang digunakan dalam aplikasi Tank Model adalah data curah hujan harian dalam satuan mili meter mm, data debit aliran harian
dalam satuan mili meter mm, dan data evapotranspirasi harian dalam satuan mili meter mm. Hasil keluaran output dari Tank Model dalam penelitian ini
digunakan untuk perhitungan neraca air di Sub-DAS Cilebak-Cirasea, sebagai data untuk menghitung besarnya erosi dan sedimentasi di Sub-DAS Cilebak-
Cirasea dengan kondisi penggunaan lahan aktual berdasarkan data karakteristik Sub-DAS Cilebak-cirasea tahun 2009 da 2010. Dalam penelitian ini hasil
perhitungan neraca air sangat berhubungan dengan kualitas daerah tangkapan air DTA dalam memprediksi baik atau buruknya kinerja suatu DAS atau Sub-DAS
dan sebagai kuantitasnya dapat dilihat dari besarnya erosi dan laju sedimentasi yang terjadi.
5.6 Analisis Output Tank Model
Berdasarkan hasil optomasi Tank Model dihasilkan dua belas parameter. Parameter Tank Model di SPAS Cilebak-Cirasea disajikan pada Tabel 5
. Tabel 5.
Dua belas parameter hasil optimasi Tank Model di Sub-DAS Cilebak
No Parameter
Tank Model Solusi
1 a0
0,257 2
a1
0,063
3 a2
5,000
4 Ha1
1,000
5 Ha2
64,648
No Parameter
Tank Model Solusi
6 b0
0,045
7 b1
1,000
8 Hb1
60,000
9 c0
0,001
10 c1
0,001
11 Hc1
59,989
12 d1
0,000
Sumber : Hasil optimasi Tank Model di Sub-DAS Cilebak.
Parameter-parameter Tank Model dapat dikelompokan menjadi 3 jenis yaitu:
1. Koefisien laju aliran Run-off coefficient, menunjukkan besarnya laju aliran, a1= 0,063, a2 = 5,000, b1 = 1,000, c1= 0,001, dan d1 = 0,000. Parameter yang
menunjukkan laju aliran terbesar adalah pada tank pertama. 2. Koefisian Infiltrasi Infiltration coefficient, menunjukkan besarnya laju
infiltrasi a0 = 0,257, b0 = 0,045, dan c0 = 0,001, Parameter menunjukkan laju infiltrasi terbesar adalah pada lubang outlet vertikal tank pertama.
3. Parameter simpanan Storage parameter, menunjukkan tinggi lubang outlet horizontal masing-masing tank, Ha1= 1,000, Ha2= 64,648, Hb1 = 60,000, dan
Hc1 = 59,989. Parameter menunjukkan bahwa lubang outlet horizontal tank yang pertama adalah yang tertinggi
Beberapa indikator keandalan Tank Model di Sub-DAS Cilebak disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Indikator keandalan Tank Model di Sub-DAS Cilebak.
Parameter Optimasi Nilai Parameter Optimasi
R Coefficient of Correlation 0,67
RMSE Root Mean Square Error 4,06
MAE Mean Average Error 1,159
APD Average Percentage Deviation 0,274
Descrepancy 9,90E+01
LOG Log Root Square Mean Error 0,452
EI Model Efficiency 0,406
Sumber : Hasil optimasi Tank Model di Sub-DAS Cilebak.
Tabel 6 menyajikan nilai keandalan Tank Model dalam proses optimasi,
parameter keandalan yang utama dapat dilihat dari nilai R yang mendekati 1, selain itu parameter lain seperti EI Model Efficiency menunjukkan bahwa model
mampu mempresentasikan karakteristik hidrologi di Sub-DAS Cilebak dengan baik, RMSE Root Square Mean Error menunjukkan bahwa model dapat
digunakan untuk menentukan aliran permukaan dengan ketepatan yang baik, MAE Mean Average Error dan APD Average Percentage Deviation
menunjukkan bahwa model dapat menggambarkan aliran secara keseluruhan, dan LOG menunjukkan bahwa model memperkirakan aliran bawah tanah dengan baik,
Persentase descrepansy mendekati nol makan semakin mampu Tank Model dalam menjaga keseimbangan air, nilai positif berarti inflow lebih besar dari pada
outflow. Output Tank Model menghasilkan komponen optimasi berupa
keseimbangan air, tinggi muka air, dan total aliran. Komponen Tank Model hasil optimasi disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Komponen Tank Model hasil optimasi
Komponen Satuan
Nilai Persen
Keseimbangan air
Inflow R mm
2.544,81 Outflow Observation
mm 780,10
Outflow Calculation mm
779,94 ETP Calculation
mm 1.733,70
Stored mm
30,84
Tinggi Muka Air
Ha mm
10,48 Hb
mm 48,76
Hc mm
514,42 Hd
mm 989,86
Total Aliran
Surface flow mm
219,27 28,11
Intermediate flow mm
239,15 30,66
Sub-base flow mm
256,53 32,89
Base flow mm
64,99 8,33
Sumber : Hasil optimasi Tank Model di Sub-DAS Cilebak.
Berdasarkan hasil optimasi
Tank Model menunjukkan bahwa kalkulasi
stored simpanan air di Sub-DAS Cilebak pada bulan Januari 2009 sampaii bulan Juli 2010 menunjukkan nilai yang positif hal ini mengindikasikan pada Sub-DAS
Cilebak mengalami surplus air. Aliran Sub-DAS Cilebak dalam kurun waktu 1 Januari 2009 sampai Juli 2010 surface flow Ya2 sebesar 219,27 mm 28,11
hal ini menunjukkan bahwa dalam kurun waktu tersebut, pada saat terjadi hujan maka sebesar 28,11 air akan lolos menjadi limpasan. Intermediate flow Yb1
sebesar 239,15 mm 30,66, sub-base flow Yc1 sebesar 256,53 mm 32,89, dan base flow Yd1 dengan nilai terkecil yakni sebesar 64,99 mm 8,33 hal ini
menunjukkan bahwa kapasitas infiltrasi cukup tinggi, air akan meresap kedalam tanah terlebih dahulu sebelum menjadi aliran debit yang masuk ke sungai.
Akumulasi debit aliran total hasil keluaran Tank Model disajikan pada Gambar 11.
Gambar 10. Akumulasi debit aliran hasil optimasi Tank Model. Tutupan lahan, jenis tanah, kelerengan, dan iklim mempengaruhi jumlah
dan kecepatan aliran, baik di permukaan maupun di dalam tanah. Berdasarkan kondisi umum Sub-DAS Cilebak sebagian besar tutupan lahannya adalah semak
belukar dan lahan pertanian, sehingga pada saat terjadi hujan menyebabkan air yang menjadi limpasan cukup besar. Pada awal tahun 2010 terjadi peningkatan
yang sangat signifikan pada intermediate flow yang juga disertai dengan peningkatan pada surface flow sehingga menyebabkan jumlah sedimentasi
menggunakan metode Modification Universal Soil Loss Equation yang tejadi pada waktu tersebut mengalami peningkatan juga, hal ini disebabkan karena
dalam perhitungan sedimentasi menggunakan metode MUSLE besarnya sedimentasi berbanding lurus dengan besarnya limpasan.
Hasil optimasi Tank Model menunjukkan tinggi air pada masing-masing Tank berbeda. Gambar tinggi air pada masing-masing tank dapat dilihat pada
Gambar 11 sampai Gambar 14.
Gambar 11. Level air pada Tank A tanggal 1 Januari 2009 – 31 Juli 2010.
Gambar 12. Level air pada Tank B tanggal 1 Januari 2009 – 31 Juli 2010.
Gambar 13. Level air pada Tank C tanggal 1 Januari 2009 – 31 Juli 2010.
Gambar 14. Level air pada Tank D tanggal 1 Januari 2009 – 31 Juli 2010.
Gambar 10-13 menyajikan level air pada masing-masing tank. Level air di Tank A sangat dipengaruhi oleh hujan, peningkatan dan penurunan curah hujan
akan berpengaruh cepat terhadap tinggi aliran air di Level Tank A, pada Level Tank B ada sedikit pengurangan respon tinggi air yang disebabkan koefisien
infiltasi yang lebih kecil dari pada Level Tank A, air di Level Tank C tidak langsung dipengaruhi oleh curah hujan, hal ini dapat dilihat pada saat terjadi hujan
maksimum tidak berpengaruh langsung pada tinggi aliran air di Level Tank C, dan air di Level Tank D mengalami keadaan yang konstan pada awal tahun 2009 dan
mengalami sedikit peningkatan pada tahun 2010. Pada level Tank A, Tank B, dan Tank C pada bulan Juli sampai bulan September mengalami penurunan yang
sangat signifikan hal ini disebabkan karena pada bulan tersebut Sub-DAS Cilebak tidak terjadi hujan sehingga menyebabkan level pada masing-masing Tank
tersebut sangat berkurang, selain mengalami penurunan yang signifikan pada level Tank A, Tank B, dan Tank C juga sempat mengalami peningkatan yang cukup
signifikan hal ini terjadi pada saat terjadi curah hujan yang cukup besar yakni pada tanggal 22 November 2009 dengan curah hujan sebesar 19,1 mmhari dan
mengalami peningkatan lagi pada saat terjadi hujan tanggal 30 November 2009 dengan curah hujan sebesar 46,8 mmhari. Peningkatan dan penurunan pada Level
Tank A, Tank B, dan Tank C dipengaruhi oleh besarnya curah hujan yang terjadi, meskipun pada Level Tank C pengaruhnya tidak secara langsung.
Berdasarkan hasil optimasi Tank Model di Sub-DAS Cilebak pada tanggal 24 Desember 2009 terjadi curah hujan yang paling tinggi sebesar 50,3 mmhari,
dengan Qobserved lapangan sebesar 2,622 mmhari dan evapotranspirasi sebesar 3,06 mmhari sebagai data masukan input menghasilkan keluaran output
berupa Qcalculated prediksi hasil model sebesar 2,914 mmhari, surface flow sebesar 2,589 mm, intermediate flow 0, sub-base flow 0,211 mm, dan base flow
sebesar 0,114 mm, dengan ketinggian air pada masing-masing tank adalah Tank A = 44,275 mm, Tank B = 57,177 mm, Tank C = 238,18 mm, dan Tank D =
1.059,475 mm. Hal tersebut menunjukkan adanya proses optimasi penyebaran debit pada setiap lapisan formasi geologi.
5.7 Analisis Laju Sedimentasi 5.7.1 Laju Sedimentasi Hasil Observasi
