km
2
. Sehingga satu alat penakar curah hujan di lokasi penelitian dapat mewakili hasil curah hujan sebenarnya.
Berdasarkan data sekunder atribut spasial MDM Cisampora terbagi menjadi dua klasifikasi B dan C dengan besaran nilai Q tipe iklim antara 14,30-33,33
atau sekurang-kurangnya terdapat satu bulan kering dan tiga sampai tujuh bulan basah BPDAS 2009. Data curah hujan bulanan saat penelitian termasuk bulan
basah. Berikut fluktuasi curah hujan dapat dilihat pada Gambar 10 di MDM Cisampora dan tabel rekapitulasi curah hujan harian dapat dilihat pada lembar
Lampiran 12.
Gambar 10 Grafik fluktuasi curah hujan. Jumlah total curah hujan selama bulan Desember 2009 sampai April 2010
sebesar 1678 mm. Curah hujan bulanan tertinggi di daerah tangkapan air DTA SPAS sebesar 611,8 mm pada bulan Februari dan terendah pada bulan April
sebesar 194,8 mm. Kejadian hujan tertinggi terjadi pada tanggal 08 Februari dengan curah hujan 102,2 mm.
5.1.2 Analisis debit aliran sungai
Debit aliran sungai merupakan laju aliran air yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu dengan sistem satuan SI meter
kubik per detik m
3
detik. Debit aliran sungai diperoleh dari pendekatan perhitungan data tinggi muka air TMA yang diukur dengan alat Automatic
Water Level Recorder AWLR, tinggi muka air diukur secara otomatis dengan interval setiap 5 menit dan terekam di logger sebagai penyimpan data pengukuran.
Data tinggi muka air sebagai data analisis dari tanggal 10 Desember 2009 sampai 14 April 2010.
Pendekatan tinggi muka air dalam perhitungan debit aliran sungai, diperlukan data observasi lapangan sebagai data kalibrasi, data observasi lapangan
terdiri dari pengukuran debit lapangan secara langsung dan tinggi muka air. Pengukuran kecepatan aliran sungai dilakukan pada waktu dan kondisi saat tinggi
muka air yang sama, pengukuran kecepatan dengan menggunakan floating menthod yaitu menggunakan bola terapung benda yang tidak dapat tenggelam di
permukaan aliran sungai dan mencatat waktu yang diperlukan oleh benda tersebut bergerak dari satu titik pengamatan ke titik pengamatan lain yang telah
ditentukan. Pengukuran kecepatan aliran sungai dilakukan diberbagai sisi penampang
sungai di SPAS tergantung dari penampang basah saat di lapangan, pengukuran dilakukan sebanyak 10 pengulangan untuk mendapatkan kecepatan rata-ratanya
pada setiap pengukuran kecepatan. Berikut hasil observasi lapang pada Tabel 8 mengenai data pengukuran
tinggi muka dan debit aliran lapangan yang dilakukan pada saat periode hujan dan kering, agar mendapatkan fluktuasi tinggi muka air yang berbeda-beda.
Tabel 8 Hasil pengukuran debit lapang menggunakan koefisien kekasaran Manning
Tanggal Waktu
Jarak Waktu average
TMA A
V Debit
Hujan Hujan
m s
m m
2
ms m
3
s 4-Feb-10
13.00-18.00 3
1.56 0.50
0.500 1.12
0.56 5-Feb-10
14.30-16.00 3
1.78 0.46
0.460 1.09
0.50 6-Feb-10
14.30-14.50 3
1.44 0.56
0.560 1.16
0.65 7-Feb-10
16.00-17.00 3
1.66 0.49
0.490 1.11
0.55 8-Feb-10
- 3
1.84 0.43
0.430 1.06
0.46 9-Feb-10
14.30-17-00 3
1.67 0.47
0.470 1.10
0.52 10-Feb-10
- 3
1.94 0.39
0.390 1.03
0.40 11-Feb-10
13.00-15.00 3
1.52 0.52
0.520 1.03
0.53 12-Feb-10
15.00-17.15 3
1.27 0.67
0.810 1.38
1.12 13-Feb-10
16.30-17.45 3
1.53 0.53
0.530 1.04
0.55 14-Feb-10
- 3
1.85 0.40
0.400 1.04
0.41 8-Mei-10
- 3
5.84 0.05
0.050 0.36
0.02 9-Mei-10
- 3
4.42 0.11
0.110 0.57
0.06
Dalam pengukuran kecepatan aliran sungai digunakan faktor koreksi untuk berbagai tipe saluran penampang sungai dengan menggunakan koefisien
kekasaran Manning Chow 1959 diacu dalam Seyhan 1990, perhitungan dengan menggunakan koefisien kekasaran manning dapat dilihat pada lembar Lampiran
16. Hasil observasi lapangan berupa data debit aliran lapang dan tinggi muka air sebagai pendekatan perhitungan debit aliran, diperlukan pembuatan analisis
regresi dan korelasi untuk pembuatan kurva hubungan tinggi muka air dan debit aliran stage discharger rating curve. Berikut ini Gambar 11 mengenai stage
discharger rating curve.
Gambar 11 Kurva hubungan tinggi muka air dan debit lapang. Kurva tersebut untuk mengetahui hubungan antara tinggi muka air dan debit
aliran dimana dalam persamaan regresi terdapat model matematis dengan data yang digunakan dapat menunjukan besarnya nilai R
2
sebagai koefisien determinasi yang menunjukan seberapa besar kesalahan dalam memprediksi
besarnya y debit dapat direduksi dengan menggunakan informasi yang dimiliki oleh variabel x tinggi muka air.
Berdasarkan hasil analisis persamaan regresi data hasil observasi diperoleh persamaan debit sebagai berikut dan hasil perhitungan ANOVA menggunakan
software Minitab pada lembar Lampiran 6. Q = 1,606TMA
1,494
……………………………..………………………18 Dengan hasil analisis nilai koefisien determinasi R
2
sebesar 0,993 dimana nilai ini menunjukan hubungan antara tinggi muka air lapang dan debit aliran lapang
mempunyai hubungan dengan kategori sangat kuat karena berkisar antara 0,80- 1,0. Besarnya nilai koefisien determinasi juga dapat menunjukan besarnya
keragaman dari debit aliran Q dapat diterangkan oleh faktor tinggi muka air TMA sebesar 99,3.
Persamaan 2 digunakan untuk menghitung debit aliran harian dengan menggunakan data tinggi muka air bacaan alat yang disimpan di logger. Berikut
ini Gambar 12 mengenai fluktuasi hubungan debit aliran dengan besarnya curah hujan dengan satuan debit dikonversi dari m
3
detik menjadi mm yang terdapat pada lembar Lampiran 13.
Gambar 12 Fluktuasi hubungan curah hujan dan debit aliran sungai. Berdasarkan analisis hasil observasi lapangan dengan menggunakan
persamaan regresi dalam menentukan debit aliran harian. Hasil yang diperoleh dari debit aliran di MDM Cisampora yaitu besarnya debit aliran total sebesar 1678
mmtahun dengan debit aliran terbesar pada bulan Februari sebesar 274,01 mmbulan dengan curah hujan sebesar 611,8 mmbulan sedangkan yang terkecil
pada bulan April sebesar 27,68 mmbulan dengan curah hujan 194,8 mmbulan. Debit aliran yang terjadi berdasarkan rata-rata bulanan sebesar 124,7
mmbulan dan rata-rata debit aliran harian sebesar 4,24 mmhari. Berikut ini Tabel 9 mengenai total debit aliran di MDM Cisampora.
Tabel 9 Total debit aliran sungai MDM Cisampora
Bulan Tahun
Total Debit Aliran Bulanan mm
Rata-rata Debit Aliran harian mm
Desember 2009
28,75 1,31
Januari 2010
151,69 3,57
Februari 2010
274,01 9,13
Maret 2010
141,35 4,28
April 2010
27,68 2,93
Total 623,48
Hubungan curah hujan dan besarnya debit aliran pada Gambar 15 menunjukan bahwa fluktuasi besarnya debit dipengaruhi oleh besarnya curah
hujan yang terjadi. Hal ini berkaitan dengan kecendurangan ketika mengalami curah hujan naik maka debit aliran akan mengikuti kenaikan dan sebaliknya ketika
curah hujan turun maka akan diikuti penurunan debit aliran. Berdasarkan pengolahan data ketika curah hujan maksimal tidak diikuti
dengan debit maksimal, seperti kejadian hujan pada tanggal 02 Januari 2010 sebesar 50 mm menghasilkan debit aliran sebesar 10,84 mm dan pada tanggal 03
Februari 2010 curah hujan sebesar 50 mm menghasilkan debit aliran sebesar 7,88 mm. hal ini disebabkan oleh dua faktor antara lain luasan daerah aliran sungai dan
curah hujan yang turun tidak terdistribusi secara merata atau terkosentrasi pada suatu tempat.
5.1.3
Analisis data evapotranspirasi
Evapotranspirasi merupakan salah satu bagian dari input Tank Model dengan sistem satuan mmhari. Tiga istilah yang sering digunakan adalah
evaporasi Epan merupakan jumlah air menguap dari permukaan air langsung ke atmosfir misalnya dari danau dan sungai, evapotranspirasi aktual ETa
merupakan jumlah air pada permukaan tanah yang berubah menjadi uap air pada kondisi normal, dan evapotranspirasi potensial ETp adalah kehilangan air yang
terjadi untuk memenuhi kebutuhan vegetasi yang terjadi pada saat kondisi air tanah jenuh Rutunuwu et al. 2008.
Perhitungan evapotranspirasi menggunakan model Penman-Monteith merupakan salah satu model untuk menentukan besarnya evapotranspirasi
potensial PET dengan persamaan rumus 13 di pembahasan metodologi sebagai berikut:
Keterangan, ETo : Evapotranspirasi potensial mmhari, Rn
: Radiasi netto MJm
2
hari, G
: Aliran bahang ke dalam tanah MJm
2
hari, T
: suhu udara °C, u2
: wind speed at 2 m height ms, es
: saturation tekanan jenuh udara kPa, ea
: Aktual tekanan jenuh udara kPa, [es-ea] : Defisit tekanan jenuh udara kPa,
D : Slope fungsi tekanan uap jenuh kPa°C,
g : Konstanta psychometric kPa °C.
Model ini membutuhkan lima parameter iklim yaitu suhu, kelembaban relatif relative humidity, kecepatan angin, tekanan uap jenuh dan radiasi netto
Allen et al. 1998. Hasil perhitungan menggunakan model Penman-Monteith terdapat di Lampiran 10 dan pada Tabel 10 mengenai jumlah total
evapotranspirasi dari bulan Desember 2009 sampai April 2010. Berdasarkan hasil pengolahan data evapotranspirasi diperoleh total
evapotranspirasi sebesar 631,04 mmtahun, untuk rata-rata evapotranspirasi hariaan masing-masing dari bulan Desember sampai April berturut-turut sebesar
5,08 mmhari 5,087 mmhari, 4,86 mmhari, 5,07 mmhari dan 4,86 mmhari dengan rata-rata harian evapotranspirasi sebesar 4,993 mmhari. Sedangkan
besarnya evapotranspirasi pada setiap bulan berturut-turut sebesar 1118,86 mm; 157,69 mm; 136,2 mm; 157,3 mm; dan 67 mm dengan rata-rata evapotranspirasi
bulanan sebesar 126,2 mmbulan. Rutunuwu et al. 2008 menyatakan bahwa validasi model evapotranspirasi
menggunakan model Penman di Station Cikarawang Bogor diperoleh besarnya rata-rata evapotranspirasi harian sebesar 4,93 mmhari dan rata-rata per bulannya
sebesar 150,17 mmbulan.. Berikut Tabel 10 mengenai jumlah total bulanan dan harian evapotranspirasi dari bulan Desember 2009 sampai April 2010.
Tabel 10 Data harian evapotranspirasi MDM Cisampora
Tanggal Bulan mm
Desember 2009 Januari 2010
Februari 2010 Maret 2010
April 2010 1
- 4.49
5.33 5.27
4.73 2
- 4.08
5.44 5.22
5.29 3
- 5.37
4.13 5.45
5.09 4
- 4.95
4.65 4.78
5.14 5
- 5.34
4.9 4.55
4.69 6
- 5.06
5.07 5.2
5.07 7
- 4.66
5.34 5.23
4.88 8
- 4.08
4.14 4.47
5.06 9
- 4.98
5.31 5.14
4.32 10
5.31 5.3
5.45 4.9
4.31 11
5.55 5.34
5.65 4.36
3.95 12
5.09 5.26
4.43 5.43
5.2 13
5.36 5.37
4.64 5.13
5.19 14
5.4 5.25
4.34 5.35
5.07 15
5.34 4.99
5.44 4.62
- 16
5.37 5.38
4.55 5.11
- 17
5.17 5.13
4.18 5.12
- 18
5.44 5.63
4.14 4.93
- 19
5.2 4.58
4.73 5.05
- 20
4.17 5.34
5.42 5.34
- 21
5.17 5.36
4.91 5.27
- 22
5.36 5.19
4.89 5.28
- 23
5 5.25
5.31 5.69
- 24
5.13 5.38
4.5 5.62
- 25
4.1 5.15
4.56 5.36
- 26
5.06 5.27
5.47 5.31
- 27
4.07 5.71
4.21 4.8
- 28
5.21 4.97
5.07 5.05
- 29
5.61 4.96
4.62 -
30 4.5
4.55 4.36
- 31
5.25 5.32
5.29 -
Total 111.86
157.69 136.2
157.3 67.99
5.2 Analisis Hidrograf Aliran
