Bucket Model BAHAN DAN METODE

23

3.3.5. Model Hidrologi Terdistribusi Hujan – Limpasan untuk Level Grid

Data curah hujan dari radar cuaca yang diperoleh dari hubungan reflektifitas radar dan intensitas curah hujan dari permukaan, digunakan sebagai masukan dalam model distribusi hidrologi. Selain data curah hujan, model ini juga memerlukan informasi dari data tinggi muka air, jaringan sungai dan topografi untuk menentukan batas DAS. Berdasarkan karakteristik dari sub-model hujan – limpasan, seperti yang disajikan pada persamaan 2.4 dan 2.7, maka dihitung kecepatan aliran untuk membuat simulasi aliran sungai. Selain parameter model tersebut, dalam melakukan pengolahan runoff model, ada beberapa inisiasi kondisi yang harus dilakukan sebagai berikut : a. Aliran Sungai River Flow Untuk membuat aliran sungai, masukan awal yang digunakan ada tiga kondisi: - Kondisi awal Initial condition untuk kelembaban tanah soil moisture b = kelembaban tanah adalah total maksimum jumlah air pada suatu bucket. - Rata-rata evaporasi Evaporation rate e = nilai konstan. - Kecepatan aliran air Water flow speed v = ms = nilai konstan. Asumsi awal yang digunakan adalah tanah mengandung air pada kondisi kapasitas lapang KL.

b. Bucket Model

Prinsip dasar bucket model adalah menghitung limpasan runoff berdasarkan keseimbangan air water balance dari permukaan tanah. S = P – E – R 2.8 di mana: P : Presipitasi, E : Evaporasi, R : Runoff. S : perubahan kelembaban tanah pada setiap grid dalam satu cakupan area, dan E = Ep. Infiltrasi yang besarnya tergantung pada intensitas curah hujan, kemiringan lahan, dan kandungan air tanah, didekati dengan Model Tipping Bucket disingkat Bucket Model. Dalam model seperti ini lapisan tanah paling atas diisi air hingga mencapai kapasitas lapang, selanjutnya mengisi lapisan di bawahnya dan seterusnya. Kondisi kapasitas lapang diperhitungkan dengan melihat kurva karakteristik air tanah kurva pF, sedangkan penguapan atau evaporasi tanah tergantung pada penutupan permukaan tanah didasarkan pada LAI pohon dan tanaman semusim dan kandungan air dalam lapisan tanah atas. Tipping Bucket adalah suatu alat untuk mengukur curah hujan atau limpasan air dengan cara menadah air ke dalam wadah yang kecil bucket. Wadah ini dapat menumpahkan seluruh isinya dengan sendirinya apabila air telah mencapai berat tertentu. Berapa kali wadah ini menumpahkan isinya menunjukkan jumlah volume air yang masuk ke dalam alat Khan dan Ong, 1994. 0.15 m = kapasitas lapang. Jika lebih besar dari 0.15 m maka air akan tumpah. 24 Data yang dipakai untuk membuat jaringan sungai bisa diperoleh dari internet http:hydrosheds.cr.usgs.gov. Satu data set diambil dengan menggunakan posisi outlet dari masing-masing lokasi. Dalam model ini, pada setiap grid data air diasumsikan mengalir dari upstream ke downstream. Jumlah air yang berpindah dari upstream ke downstream frac dihitung dengan mempertimbangkan kecepatan aliran u dan peubah waktu dtdy atau dtdx. Contoh script yang digunakan untuk menghitung aliran sungai disajikan pada Lampiran 2. frac = u x dtdy 2.9 di mana: frac : Jumlah air yang berpindah dari upstream ke downstream. u : Kecepatan aliran u = ms = konstan. dt : Interval waktu per 10 menit, dt = 600 detik. dx : Grid baris dx = 500 m. dy : Grid kolom dy = 500 m. Secara singkat, diagram alur penelitian disajikan pada Gambar 15. Hasil dari pengolahan data ini ditunjukkan dalam bentuk formula, grafik, angka dalam tabel, serta peta. 25 Diagram Alur Penelitian, disajikan sebagai berikut: Gambar 15 . Diagram Alur Penelitian. Tujuan 1 Tujuan 2 26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Kompilasi dan Kontrol Kualitas Data Radar Cuaca C-Band Doppler CDR

Teknologi mutakhir pada radar cuaca sangat berguna dalam bidang Meteorologi untuk menduga intensitas curah hujan pada berbagai tingkatan, sedangkan untuk mendapatkan data curah hujan pada waktu yang singkat tetapi dengan resolusi yang tinggi adalah dengan menggunakan gabungan antara data radar cuaca dan data pengukuran permukaan. Ada beberapa gambaran jenis data yang dihasilkan oleh radar cuaca, yang paling umum dalam bidang informasi cuaca adalah data PPI Plan Position Indicator dan CAPPI Constant Altitude Plan Position Indicador. PPI dapat menggambarkan data radar dalam format seperti peta, biasanya posisi radar berada di pusat lingkaran. Data PPI ini diambil berdasarkan sudut elevasi, bentuknya seperti kerucut, dan ketinggiannya berbeda-beda. Arah dari radar ditunjukkan dengan posisi dari pantulan ke radar. Data PPI ini memberikan gambaran target radar berupa area yang diberi arsiran, biasanya area yang diarsir ini bisa menggambarkan pancaranecho kondisi cuaca tetapi biasanya gambaran ini hanya merepresentasikan pancaran yang ingin dilihat dari pesawat atau kapal, gambaran ini bisa berupa badai atau kondisi lainnya Rinehart, 2004. Gambar 16 . Jenis data radar cuaca CDR, kiri data PPI, kanan data CAPPI. Teknologi modern kemudian menambahkan dimensi baru pada gambar radar yaitu warna. Radar yang modern telah dapat membentuk gambar yang tidak hanya menunjukkan posisi dari pancaran radar seperti PPI, tetapi radar juga bisa menunjukkan intensitas dari pancaran radar berupa warna semu. Selain itu radar modern ini juga bisa menunjukkan beberapa tingkatan dari intensitas menggunakan kode warna dan juga posisi jangkauan dan azimut, X dan Y, danatau letak bujur dan letak lintang seperti reflektifitas atau intensitas curah hujan rainrate dan kecepatan pada suatu titik. Hal ini sangat berguna bagi bidang Meteorologi untuk menghitung intensitas curah hujan pada berbagai tingkatan. Data radar yang dihasilkan dengan teknologi modern ini biasa disebut data CAPPI Constant Altitude Plan Position Indicador, jadi dengan menggunakan data CAPPI akan diperoleh gambaran reflektifitas radar yang dapat digunakan untuk menghitung intensitas curah hujan pada suatu titik, di mana ketinggian pada titik tersebut adalah sama.