4.8 Perhitungan Debit
Data debit yang tersedia merupakan debit dari bendung, yang diperoleh dari hasil pengukuran. Untuk keperluan air irigasi akan dicaridebit
andalanbulanan dengan tingkat keandalansebesar 80. Dengan demikian diharapkan debittersebut cukup layak untuk keperluan penyediaan airuntuk
irigasi. Debit andalan 80 ialah debit dengankemungkinan terpenuhi 80 atau
tidak terpenuhi20 dari periode waktu tertentu. Untuk menentukankemungkinan terpenuhi atau tidak terpenuhi, debityang sudah diamati disusun dengan urutan
dariterbesar menuju terkecil.
4.8.1 Perhitungan Metode Empiris Debit Andalan Sungai
Dalam menentukan ketersediaan air atau debit andalan pada DAS Sungai
Ular, digunakan Metode F.J. Mock untuk tiap tahunnya selama 10 tahun. Data
yang menjadi parameter dalam menentukan debit andalan antara lain: 1. Data curah hujan bulanan rata-rata
2. Data evapotranspirasi potensial 3. Data jumlah harian hujan
Karena D.I Timbang Deli merupakan salah satu daerah irigasi yang ada di Sungai Ular dengan luas DAS Ular 1.080 Km
2
sehingga debit dari sungai tidak seluruhnya masuk ke D.I Timbang Deli tetapi juga ke daerah irigasi lain yang ada
disepanjang Sungai Ular. Maka perhitungan debit andalan yang dilakukan adalah perhitungan debit andalan untuk keseluruhan Sungai Ular.
Berikut adalah hasil perhitungan debit bulanan rata-rata untuk tahun 2011 dengan menggunakan metode F.J. Mock tabel 4.34.
Tabel 4.34. Perhitungan Debit Metode F.J Mock
Luas DAS 1080,00
km
2
Tahun 2011
No. Keterangan
Unit Jan.
Feb. Mar.
Apr. Mei
Jun. Jul.
Ags. Sep.
Okt. Nov.
Des. Ket.
I Data Meteorologi
1 Hujan Bulanan Rata-Rata R
mm 170,00
108,00 367,00
144,00 214,00
167,00 85,00
253,00 211,00
347,00 241,00
246,00 2
Hari Hujan Rata-Rata N hari
11 5
12 9
8 9
6 10
11 14
7 13
II Evapotranspirasi Potensial ET
mmbl 74,29
69,98 66,02
59,50 67,64
52,03 60,16
72,50 72,31
76,83 60,26
63,79 III
Limit Evapotranspirasi
3 Exposed Surface M
30 30
30 30
30 30
30 30
30 30
30 30
4 EET = M20 x 18 - N
10,50 19,50 9,00 13,50 15,00 13,50 18,00 12,00 10,50
6,00 16,50 7,50 5
E = Et M20 x 18 - N mm
7,80 13,65 5,94 8,03 10,15 7,02 10,83 8,70 7,59
4,61 9,94 4,78 6
EL = ET - E mm
66,49 56,33 60,08 51,47 57,49 45,01 49,33 63,80 64,71
72,22 50,32 59,01 IV
Water Balance
7 Water Surplus R - EL
mm 103,51 51,67 306,92 92,53 156,51 121,99 35,67 189,20
146,29 274,78 190,68 186,99
V Run Off Ground Water Storage
8 Infiltrasi i
mm 41,40 20,67 122,77 37,01 62,60 48,80 14,27 75,68
58,51 109,91 76,27 74,80
9 0,5 1 + K i --- K = 0,6
mm 33,12 16,53 98,21 29,61 50,08 39,04 11,41 60,54
46,81 87,93 61,02 59,84
10 K Vn - 1
mm - 19,87 21,84 72,04 60,99 66,64 63,41 44,89
63,26 66,04 92,39 92,04
11 Vn
mm 33,12 36,41 120,06 101,65 111,07 105,68 74,82 105,44
110,07 153,98 153,40 151,88
12 K Vn - 1 lanjutan
mm 91,13 74,55 66,58 111,98 128,18 143,55 149,54 134,62
144,03 152,46 183,86 202,36
13 Vn lanjutan
mm 124,25 110,96 186,63 213,63 239,25 249,23 224,36 240,05
254,11 306,44 337,27 354,24
14 K Vn - 1 lanjutan
mm 212,54 147,40 110,29 138,21 143,91 152,99 155,20 138,01
146,07 153,69 184,60 202,80
15 Vn lanjutan
mm 245,67 183,81 230,34 239,85 254,98 258,67 230,02 243,45
256,15 307,66 338,00 354,68
16 K Vn - 1 lanjutan
mm 212,81 147,56 110,38 138,26 143,95 153,01 155,21 138,02
146,08 153,69 184,60 202,80
17 Vn lanjutan
mm 245,93 183,97 230,44 239,91 255,02 258,69 230,04 243,46
256,15 307,67 338,00 354,68
18 K Vn - 1 lanjutan
mm 212,81 147,56 110,38 138,26 143,95 153,01 155,21 138,02
146,08 153,69 184,60 202,80
19 Vn lanjutan
mm 245,93 183,97 230,44 239,91 255,02 258,69 230,04 243,46
256,15 307,67 338,00 354,68
20 VN = Vn - Vn - 1
mm 108,75
61,97 46,47 9,47 15,11 3,67
28,65 13,42
12,69 51,52 30,34 16,68
21 Base Flow = i - VN
mm 150,15 82,63 76,30 27,54 47,50 45,12 42,92 62,26
45,82 58,40 45,94 58,12
22 Direct Run Off
mm 62,11 31,00 184,15 55,52 93,91 73,20 21,40 113,52
87,77 164,87 114,41 112,20
23 Run Off
mm 212,26 113,63 260,45 83,06 141,40 118,32 64,32 175,78
133,60 223,27 160,35 170,31
24 Debit Bulanan Rata-Rata
m
3
dt 85,59 45,82 105,02 33,49 57,02 47,71 25,94 70,88
53,87 90,03 64,66 68,67
62,39
Contoh Perhitungan: Dihitung debit andalan untuk bulan Januari 2011
I. Data Meteorologi
Hujan bulanan rata – rata R = 170 mm Hujan bulanan rata –rata N = 11 hari
II. Evapotranspirasi Potensial ET = 74,29 mmbln
III. Limit Evapotranspirasi
Expose surface M = 30 EET = M20 x 18-N = 3020 x 18-11 = 10,50
E = ET M20 x 18-N100 = 74,29 3020 x 18-11100 = 7,80 mm
EL = ET – E = 139,29 – 14,63 = 66,49 mm IV.
Water Balence Water Surplus R – EL = 170 – 66,49 = 103,51 mm
V. Run Off Graund Water Storage
Infiltrasi i = R – EL x i i = 40 = 103,51 x 40 = 41,40 mm 0,5 1 + K x i
→K = 0,6 = 0,5 1 + 0,6 x 18,13 = 33,12 mm
VN’ = Vn – Vn – 1 = 108,75 mm Base flow = i – VN’ = 150,15 mm
Direct Run Off = 60 x R – EL = 60 x 103,51 = 62,11 mm Run Off = 150,15 + 62,11 = 212,26 mm
Debit bulanan rata – rata
=
31x24x60x6 1080
x 1000
x 212,26
= 85,59 m
3
dtk
Tabel 4.35. Rekapitulasi Debit Metode F.J. Mock
TAHUN Bulan
Jan Feb
Mar Apr
Mei Jun
Jul Agst
Sept Okt
Nov Des
Debit m
3
dt
2002 87,13
31,44 36,83
47,14 42,57
33,88 49,67
22,93 115,38
55,25 51,53
30,30 2003
74,82 57,00
41,52 49,07
45,67 43,80
60,91 46,31
67,06 65,48
66,35 53,02
2004 83,28
103,27 66,66
68,30 48,16
42,75 62,78
53,69 92,83
97,22 63,47
65,03 2005
86,05 45,72
34,82 59,36
56,31 52,57
55,10 51,30
65,26 134,84
61,53 65,97
2006 63,93
54,95 30,33
70,76 62,70
36,82 27,71
37,57 60,46
65,94 38,37
76,12 2007
112,25 58,21
52,35 52,62
82,62 45,04
49,23 78,42
112,17 80,46
95,66 61,79
2008 97,56
53,66 70,48
61,52 55,84
32,23 80,35
59,92 79,88
84,79 107,79
52,02 2009
102,58 53,88
117,33 58,72
72,35 44,56
47,82 80,62
77,54 103,50
64,62 69,87
2010 111,18
21,36 61,42
32,95 33,54
47,31 54,00
61,00 34,06
40,69 106,41
51,47 2011
85,59 45,82
105,02 33,49
57,02 47,71
25,94 70,88
53,87 90,03
64,66 68,67
Rerata 90,44
52,53 61,68
53,39 55,68
42,67 51,35
56,26 75,85
81,82 72,04
59,43 Maks
112,25 103,27
117,33 70,76
82,62 52,57
80,35 80,62
115,38 134,84
107,79 76,12
Min 63,93
21,36 30,33
32,95 33,54
32,23 25,94
22,93 34,06
40,69 38,37
30,30
Dari data debit bulanan tersebut diurutkan dari yang terbesar hingga terkecil dalam 10 tahun pengamatan tersebut. Karena pengamatan dilakukan selama 10
tahun, maka nilai debit andalan berada pada urutan ke-8 dari sepuluh. Kemungkinan terpenuhinya 80 dalam satu tahun. Berikut adalah hasil
pengurutan datanya :
Tabel 4.36. Nilai Debit Andalan
Urutan Bulan
Jan Feb
Mar Apr
Mei Jun
Jul Agst
Sept Okt
Nov Des
Debit m
3
dt
1
63,93 21,36
30,33 32,95
33,54 32,23
25,94 22,93
34,06 40,69
38,37 30,30
2
74,82 31,44
34,82 33,49
42,57 33,88
27,71 37,57
53,87 55,25
51,53 51,47
3
83,28 45,72
36,83 47,14
45,67 36,82
47,82 46,31
60,46 65,48
61,53 52,02
4
85,59 45,82
41,52 49,07
48,16 42,75
49,23 51,30
65,26 65,94
63,47 53,02
5
86,05 53,66
52,35 52,62
55,84 43,80
49,67 53,69
67,06 80,46
64,62 61,79
6
87,13 53,88
61,42 58,72
56,31 44,56
54,00 59,92
77,54 84,79
64,66 65,03
7
97,56 54,95
66,66 59,36
57,02 45,04
55,10 61,00
79,88 90,03
66,35 65,97
8
102,58 57,00
70,48 61,52
62,70 47,31
60,91 70,88
92,83 97,22
95,66 68,67
9
111,18 58,21
105,02 68,30
72,35 47,71
62,78 78,42
112,17 103,50
106,41 69,87
10
112,25 103,27
117,33 70,76
82,62 52,57
80,35 80,62
115,38 134,84
107,79 76,12
Tabel 4.37. Probabilitas Kejadian Debit dalam 10 tahun
No. DEBIT
PROB. No.
DEBIT PROB.
No. DEBIT
PROB. No.
DEBIT PROB.
No. DEBIT
PROB. No.
DEBIT PROB.
m3 dt m3 dt
m3 dt m3 dt
m3 dt m3 dt
1
134,84
0,833 21
84,79
17,500 41
66,35
34,167 61
59,36
50,833 81
51,53
67,500 101
41,52
84,167 2
117,33
1,667 22
83,28
18,333 42
65,97
35,000 62
58,72
51,667 82
51,47
68,333 102
40,69
85,000 3
115,38
2,500 23
82,62
19,167 43
65,94
35,833 63
58,21
52,500 83
51,30
69,167 103
38,37
85,833 4
112,25
3,333 24
80,62
20,000 44
65,48
36,667 64
57,02
53,333 84
49,67
70,000 104
37,57
86,667 5
112,17
4,167 25
80,46
20,833 45
65,26
37,500 65
57,00
54,167 85
49,23
70,833 105
36,83
87,500 6
111,18
5,000 26
80,35
21,667 46
65,03
38,333 66
56,31
55,000 86
49,07
71,667 106
36,82
88,333 7
107,79
5,833 27
79,88
22,500 47
64,66
39,167 67
55,84
55,833 87
48,16
72,500 107
34,82
89,167 8
106,41
6,667 28
78,42
23,333 48
64,62
40,000 68
55,25
56,667 88
47,82
73,333 108
34,06
90,000 9
105,02
7,500 29
77,54
24,167 49
63,93
40,833 69
55,10
57,500 89
47,71
74,167 109
33,88
90,833 10
103,50
8,333 30
76,12
25,000 50
63,47
41,667 70
54,95
58,333 90
47,31
75,000 110
33,54
91,667 11
103,27
9,167 31
74,82
25,833 51
62,78
42,500 71
54,00
59,167 91
47,14
75,833 111
33,49
92,500 12
102,58
10,000 32
72,35
26,667 52
62,70
43,333 72
53,88
60,000 92
46,31
76,667 112
32,95
93,333 13
97,56
10,833 33
70,88
27,500 53
61,79
44,167 73
53,87
60,833 93
45,82
77,500 113
32,23
94,167 14
97,22
11,667 34
70,76
28,333 54
61,53
45,000 74
53,69
61,667 94
45,72
78,333 114
31,44
95,000 15
95,66
12,500 35
70,48
29,167 55
61,52
45,833 75
53,66
62,500 95
45,67
79,167 115
30,33
95,833 16
92,83
13,333 36
69,87
30,000 56
61,42
46,667 76
53,02
63,333 96
45,04
80,000 116
30,30
96,667 17
90,03
14,167 37
68,67
30,833 57
61,00
47,500 77
52,62
64,167 97
44,56
80,833 117
27,71
97,500 18
87,13
15,000 38
68,30
31,667 58
60,91
48,333 78
52,57
65,000 98
43,80
81,667 118
25,94
98,333 19
86,05
15,833 39
67,06
32,500 59
60,46
49,167 79
52,35
65,833 99
42,75
82,500 119
22,93
99,167 20
85,59
16,667 40
66,66
33,333 60
59,92
50,000 80
52,02
66,667 100
42,57
83,333 120
21,36
100,000
Grafik 4.3. Flow Duration Curve
0,00 20,00
40,00 60,00
80,00 100,00
120,00 140,00
160,00
1 3
4 ,8
4 1
1 2
,1 7
1 5
,0 2
9 7
,5 6
9 ,0
3 8
4 ,7
9 8
,4 6
7 7
,5 4
7 ,8
8 6
8 ,6
7 6
6 ,3
5 6
5 ,2
6 6
3 ,9
3 6
1 ,7
9 6
1 ,0
5 9
,3 6
5 7
,0 5
5 ,1
5 3
,8 7
5 2
,6 2
5 1
,5 3
4 9
,2 3
4 7
,7 1
4 5
,8 2
4 4
,5 6
4 1
,5 2
3 6
,8 3
3 3
,8 8
3 2
,2 3
2 7
,7 1
P ro
b a
b il
it a
s 8
Debit Q80 m
3
dt
FLOW DURATION CURVE
Flow Durat ion Curve Probabilit as 80
4.9. Analisa Keseimbangan Air Neraca Air
Kategori