28
4.4 KALIBRASI DAN VALIDASI
Hasil data simulasi SWAT kurang menggambarkan keadaan dilapangan, perbedaan ini disebabkan oleh data yang diinput ke dalam SWAT tidak begitu lengkap menggambarkan
karakteristik daerah yang disimulasikan, selain itu keterbatasan dalam hidrologi ini pun menjadi perbedaan hasil simulasi dengan observasi. Data yang kurang mendekati keadaan sebenarnya dapat
diperbaiki dengan melakukan kalibrasi dan agar hasil simulasi dapat digunakan ke tahun-tahun berikutnya maka dilakukan validasi.
kalibrasi dan validasi model MWSWAT dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi debit harian Sub DAS Cisadane Hulu pada outlet Suub DAS 11 dengan debit harian Sub DAS
Cisadane Hulu yang keluar dari outlet SPAS Batubeulah dari tahun 2004 sampai dengan tahun 2006. Kalibrasi menggunakan software SUFI2.SWAT-CUP dengan mengubah parameter-parameter sensitif
sehingga hasil simulasi dapat sesuai dengan keadaan sebenarnya, sedangkan validasi membandingkan kembali hasil simulasi debit harian Sub DAS Cisadane Hulu pada outlet Batubeulah dengan debit
harian dilapangan untuk tahun 2007 sampai tahun 2009 dengan menggunakan parameter-parameter hasil akhir kalibrasi.
4.4.1 Kalibrasi Menggunakan Software SUFI2.SWAT-CUP
Software SUFI2.SWAT-CUP secara umum merupakan software kalibrasi dengan proses algoritma. SUFI2.SWAT.CUP berkerja dengan mengambil data hasil simulasi SWAT dan dari data
tersebut dikalibrasi dengan mengubah parameter-parameter yang mempengaruhi besarnya debit hasil simulasi, parameter tersebut ditentukan nilai maksimum dan nilai minimum, program akan mengolah
nilai data tersebut dengan melakukan simulasi merubah data yang terdapat dalam range yang telah ditetukan, banyaknya simulasi untuk mendapatkan hasil yang baik yaitu dari 500 sampai1000
simulasi. Untuk mendapatkan nilai hasil simulasi maka program akan memplotkan hasil simulasi tersebut dengan data observasi di lapangan. Program berkerja berdasarkkan nilai p-value dan R-factor.
Jika nilai p-value dan R-factor belum baik maka akan dilakukan kalibrasi kembali, dengan nilai parameter yang baru yang keluar setelah melakukan simulasi, nilai parameter akan disepadankan
dengan nilai sensitivitas, setelah disepadankan maka dilakukan kembali kalibrasi sampai diperoleh nilai p-value dan R-factor yang baik atau memenuhi syarat. Software SUFI2.SWAT-CUP terdiri dari
tiga bagian penting yaitu calibration inputs, executable files, dan calibration outputs
4.4.1.1 Calibration Inputs pada SUFI2.SWAT-CUP
Pada calibration inputs adalah dimana terdapat data-data masukkan yang akan digunakan untuk
kalibrasi. Pada calibration inputs terdiri dari par_inf.sf2, observed.sf2, SUFI2_extract_rch.def, var_file_rch.sf2, dan SUFI2_swEdit.def. Par_inf.sf2 merupakan tempat memasukkan parameter-
parameter yang digunakan untuk proses kalibrasi dan banyaknya simulasi yang akan dilakukan. Pada penelitian Sub DAS Cisadane Hulu parameter yang dimasukkan ada sebanyak 33 parameter, 33
parameter tersebut merupakan parameter yang mempengaruhi hasil debit hasil simulasi. Parameter- parameter yang digunakan untuk simulasi dapat dilihat pada Tabel 11 sedangkan nilai parameter-
parameter pada klibrasi pertama dapat dilihat pada lampiran 1.
29 Tabel 11. Parameter input untuk kalibrasi
No. Parameter
Definisi 1
SURLAG.bsn Surface runoff lag coefficient.
2 CN2.mgt
Initial SCS runoff curve number for moisture condition II 3
CH_L1.sub Longest “tributary” channel length in subbasin km
4 CH_S1.sub
Average slope of tributary channels mm 5
CH_K1.sub Effective hydraulic conductivity in tributary channel alluvium
mm 6
CH_W1.sub Average width of tributary channels m
7 SLSUBBSN.hru
Average slope length 8
OV_N.hru Manning’s “n” value for overland flow.
9 SLSOIL.hru
Slope length for lateral subsurface flow m 10
LAT_TTIME.hru Lateral flow travel time days
11 GW_DELAY.gw
Groundwater delay time days 12
GWQMN.gw Threshold depth of water in the shallow aquifer required for
return flow to occur mm H
2
O 13
ALPHA_BF.gw Baseflow alpha factor days
14 REVAPMN.gw
Threshold depth of water in shallow aquifer for “revap” or percolation to the deep aquifer to occur mm H
2
O 15
GW_REVAP.gw Groundwater “revap” coefficient
16 RCHRG_DP.gw
Deep aquifer percolation fraction 17
GW_SPYLD.gw Specific yield of the shallow aquifer m
3
m
3
18 SOL_K.sol
Saturated hydraulic conductivity mmhr 19
SOL_BD.sol Moist bulk density Mgm
3
or gcm
3
20 SOL_AWC.sol
Available water capacity of the soil layer mm H
2
Omm soil 21
SOL_CRK.sol Potential or maximum crack flow of the soil profile expressed
as a fraction of the total soil volume. 22
CNOP.mgt SCS runoff curve number for moisture condition III
23 CH_N11.sub
Manning’s “n” value for the tributary channels. 24
ESCO.hru Soil evaporation compensation factor.
25 SFTMP.bsn
Snowfall temperature C
26 SMFMN.bsn
Melt factor for snow on December 21 mm H
2
O C-day
27 SMFMX.bsn
Melt factor for snow on June 21 mm H
2
O C-day
28 TIMP.bsn
Snow pack temperature lag factor 29
CH_N2.rte Manning’s “n” for the main channel
30 CH_K2.rte
Effective hydraulic conductivity in main channel alluvium mmhr
31 CO2.sub
Carbon dioxide concentration ppmv 32
CANMX.hru Maximum canopy storage mm H
2
O 33
EPCO.hru Plant uptake compensation factor
30 Parameter
– parameter yang bisa digunakan sebagai masukan proses kalibrasi hanya parameter yang ada pada file absolute_SWAT_value.txt seperti yang dapat dilihat pada Tabel 11 di atas. Pada awal
kalibrasi nilai parameter yang dimasukkan sesuai dengan nilai yang ada pada file absolute_SWAT_value txxt. Pemasukan nilai parameter untuk Sub DAS Cisadane Hulu pada awal
kalibrasi dapat dilihat pada lampiran1 dan nilai kalibrasi pada akhir kalibrasi dapat dilihat pada lampiran 2.
Pada calibration inputs selanjjutna adalah observed.sf2. observed.sf2 tempat untuk memasukkan data debit harian hasil observasi Cisadane Hulu SPAS Batubeulah, untuk dapat di bandingkan dengan
hasil simulasi. Pada kalibrasi Sub DAS Cisadane Hulu data debit harian masukan untuk observasi di mulai dari tahun 2004 sampai dengan 2007. Pada observed.sf2 menentukan objek yang akan
dikalibrasi sebagai acuan untuk dibandingakan dengan data observasi, pada observed.sf2 terdapat 6 objek yang menjadi pilihan. Pada kalibrasi Sub DAS Cisadane Hulu objek yang dipilih adalah nilai
NS Nash-Sutclifffe. Pada observed.sf2 menentukan letak output debit, yaitu pada Sub DAS Cisadane Hulu no 11.
SUFI2_extract_rch.def adalah input nama data yanga akan di kalibrasi untuk mensimulasikan debit, pada tahap observed.sf2 data diberi nama sesuai denga outlet yang terletak
pada Sub DAS 11 yaitu q_11.out, maka pada SUFI2_extract_rch.def dimasukan q _11.out. . SUFI2_extract_rch.def berisi data
– data yang akan di-extract dari MWSWAT. Pada SUFI2_extract_rch.def data mengenai jumlah variable yang dikalibrasi, tahun awal, tahun akhir, serta
no Sub DAS output. SUFI2_swEdit.def berisi banyaknya jumlah simulasi dalam satu kali iterasi. Pada
penelitian ini dalam satu kali iterasi dilakukan 500 kali simulasi. Setelah calibration inputs semua telah terisi dilanjutkan kepada executable files.
4.1.1.2 Proses Pengolahan SUFI2.SWAT-CUP
Kategori