99 1. Data curah hujan harian, bulanan dan tahunan periode 1993–2003 Sub DAS
Saguling, Sub DAS Cirata dan Sub DAS Jatiluhur. Data curah hujan tersebut diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika BMG dan laporan hasil
pengukuran UBP Saguling. 2. Data evaporasi harian diperoleh dari laporan hasil pengukuran UBP Saguling
1993-2003. 3. Data debit dan volume air masuk dan keluar diperoleh dari laporan hasil
pengukuran PLTA Saguling, PLTA Cirata dan PLTA Jatiluhur 1993-2003. 4. Data sedimentasi diperoleh dari laporan hasil pemeruman Waduk Saguling
1985-2004, Waduk Cirata 1987-2002 dan Waduk Jatiluhur 1987-2000. Analisis terhadap data-data sekunder tersebut dilakukan dengan
menggunakan metode regresi linear. Pendugaan perubahan karakteristik debit dan volume dan sedimentasi antara tahun 1993-2003 dilakukan simulasi dengan
menggunakan software GR4J.
5.3.1. Analisis Perubahan Debit dan Volume Pada Dua Sistem Penggunaaan
Lahan.
Analisis perubahan karakteristik hidrologis DAS dilakukan berdasarkan aplikasi model prediksi debit harian GR4J Perrin, 2003. Model ini merupakan
pengembangan lebih lanjut model GR3J yang dikembangkan oleh CEMAGREF, Perancis. Struktur model seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5 Bab 2. Untuk
mensimulasi debit harian, model GR4J membutuhkan input data hujan, evapotranspirasi potensial ETP dan debit harian serta 4 parameter model yang
dibangkitkan saat validasi. Keempat parameter tersebut adalah : 1. X
1
; kapasitas maksimum simpanan produksi maximum capacity of the production store.
2. X
2
; koefisien tukar air water exchange coefficient. 3. X
3
; kapasitas maksimum simpanan pengalihan maximum capacity of the routing store.
4. X
4
; waktu dasar hidrograf satuan time base of unit hydrograph.
100 Dalam penelitian ini debit air terdiri dari 3 jenis yaitu debit air masuk
DAM, debit air keluar DAK dan debit air masuk lokal DAML. Debit air masuk adalah debit air yang bersumber dan mengalir dari wilayah hulu masing-
masing Sub DAS dan memasuki badan air sungai utama dan waduk. Debit air keluar adalah debit air yang keluar dari outlet masing-masing PLTA untuk
menggerakkan turbin. Debit air masuk lokal adalah debit air masuk yang bersumber dari anak sungai dan mengalir dari wilayah hulu masing-masing Sub
DAS dan tidak termasuk debit air masuk yang bersumber dari debit air keluar PLTA yang berada di wilayah hulu sungai utama Citarum. Dengan demikian
DAK PLTA Saguling tidak merupakan DAML bagi PLTA Cirata dan DAK PLTA Cirata tidak merupakan DAML bagi PLTA Jatilihur.
Karena citra satelit foto yang digunakan dalam penelitian ini dibuat pada November 1992 maka untuk menduga pengaruh perubahan penutup lahan
kondisi biofisik DAS Citarum Wilayah Hulu 1992-2002 terhadap karakteristik hidrologis maka data yang digunakan dalam simulasi model GR4J adalah curah
hujan CH, evaporasi waduk ETP dan debit air masuk lokal DAML harian dari tahun 1993-2003. Pada Tabel 14 disajikan hasil simulasi dengan tahapan
pemodelan software GR4J adalah : a. Menentukan parameter simulasi X
1
, X
2
, X
3
dan X
4
dengan memasukkan input data CH, ETP dan DAML harian tahun inisial 1993 dengan hasil Q1.
Parameter default standar yang digunakan menurut Perrin 2003 adalah X
1
= 5,9, X
2
= 2,0, X
3
= 4,5 dan X
4
= 0,2. b. Validasi parameter tahun inisial 1993 dengan meng-input nilai parameter baku
ke dalam fungsi tranfer dan melakukan solver. Validasi terhadap parameter tersebut menghasilkan nilai kemiripan koefisien Nash dengan besaran antara
0-100. Model dinyatakan valid apabila koefisien Nash memiliki nilai yang lebih besar dari 50.
c. Parameter hasil validasi digunakan untuk mensimulasi tahun selanjutnya dengan input data tahun tersebut tanpa melakukan solver.
101 d. Besaran parameter tersebut digunakan untuk simulasi debit dengan input data
curah hujan pada tahun selanjutnya 1994 dengan hasil sebesar Q2, tahun 1995 sebesar Q3, dan seterusnya sampai tahun 2003 sebesar Q11.
e. Nilai Q2 sampai dengan Q11 hasil simulasi dibandingkan dengan Q1 hasil validasi.
f. Perbedaan nilai-nilai dQ tersebut diduga merupakan pengaruh perlakuan perubahan penutup lahan DAS terhadap debit.
Tabel 14. Hasil simulasi debit dengan aplikasi model GR4J.
Parameter Kondisi Penutup
Lahan simulasi 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
x1 q1.1 q1.2 q1.3 q1.4 q1.5 q1.6 q1.7 q1.8 q1.9 q1.10 q1.11
x2 q2.1 q2.2 q2.3 q2.4 q2.5 q2.6 q2.7 q2.8 q2.9 q2.10 q2.11
x3 q3.1 q3.2 q3.3 q3.4 q3.5 q3.6 q3.7 q3.8 q3.9 q3.10 q3.11
x4 q4.1 q4.2 q4.3 q4.4 q4.5 q4.6 q4.7 q4.8 q4.9 q4.10 q4.11
Hasil Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11
dQ1 – dQ10 Q1-Q2 sampai dengan Q10-Q11
Validasi Q Q Aktual
Kalibrasi Parameter Standar Perrin 2003 dan Koefisien Nash
Sebagaimana diuraikan tedahulu bahwa untuk menganalisis adanya perubahan karakteristik debit akibat perubahan kondisi biofisiknya, terlebih
dahulu model GR4J divalidasi dengan menggunakan input data tahun inisial, yang dianggap merepresentasikan kondisi biofisik DAS saat belum mengalami
perubahan 1992. Setelah validasi, akan didapatkan parameter model pada tahun inisial, yang selanjutnya parameter tersebut digunakan untuk simulasi debit
dengan menggunakan input data pada tahun selanjutnya yang diduga merepresentasikan kondisi biofisik DAS yang telah berubah 2002. Dengan
membandingkan debit pengukuran dengan debit simulasi melalui analisis neraca air DAS, tingkat perubahan aliran sungai akibat perubahan kondisi biofisik DAS
dapat diketahui. Permodelan GR4J telah diformulasikan dalam bahasa excel tahun 2003 oleh CEMAGREF Perancis. Hasil simulasi debit harian akan digunakan
untuk menghitung volume air harian dan tahunan. Regresi linear digunakan dalam pengujian hubungan CH, debit dan volume air hasil simulasi dengan nilai hasil
pengukuran.
102
5.3.2. Pendugaan Sedimentasi
