Menjalankan model SWAT Metode

parameter yang berpengaruh terhadap kondisi hidrologi kawasan DAS sehingga pada akhirnya diperoleh hasil simulasi yang mendekati nilai observasi. Kalibrasi dilakukan dengan membandingkan data harian observasi dengan data simulasi selama 2 bulan Februari dan Maret tahun 2008 dan 2009. Evaluasi statistik model didasarkan pada nilai koefisien korelasi Pearson R dan NSE. Pada Gambar 15 disajikan grafik hidrograf aliran simulasi sebelum kalibrasi dan hidrograf observasi bulan Februari-Maret tahun 2008 dan 2009. Nilai R Gambar 16 dan NSE sebelum dilakukan kalibrasi adalah 0,78 dan 0,27 kurang memuaskan. Gambar 15 Hidrograf aliran simulasi sebelum kalibrasi dan hidrograf observasi bulan Februari-Maret tahun 2008 dan 2009 Gambar 16 Debit harian simulasi sebelum kalibrasi dan debit harian observasi bulan Februari-Maret tahun 2008 dan 2009 30 60 90 120 150 30 60 90 120 150 21200 8 21020 08 21720 08 22420 08 32200 8 39200 8 31620 08 32320 08 33020 08 26200 9 21320 09 22020 09 22720 09 36200 9 31320 09 32020 09 32720 09 Curah Hujan Debit Curah Hujan mm Debit Simulasi Debit Observasi y = 0.771x + 7.218 R = 0,78 n= 117, p=0,000 10 20 30 40 50 60 70 20 40 60 80 Debit Observasi m 3 det ‐1 Debit Simulasi m 3 det ‐1 Metode kalibrasi ada tiga yaitu coba-coba, otomatis dan kombinasi. Dalam metoda coba-coba, nilai parameter dicocokkan secara manual dengan cara coba- coba. Metoda ini banyak digunakan dan direkomendasikan untuk model yang komplek. Metoda otomatis menggunakan algoritma untuk menentukan nilai fungsi objektif dan digunakan untuk mencari kombinasi dan permutasi parameter dengan tingkat keakuratan yang optimum. Metoda kombinasi dilakukan dengan menggunakan kalibrasi otomatis untuk menentukan kisaran parameter selanjutnya dilakukan trial and error untuk menentukan detail kombinasi yang optimal Indarto 2012. Dalam mencari nilai kalibrasi yang sesuai untuk sub DAS Ciliwung Hulu, digunakan metoda kombinasi yaitu dengan menggunakan model SWATCUP model otomatis dan kalibrasi manual model coba-coba. Model SWATCUP merupakan software yang dapat membantu pemodel untuk melakukan kalibrasi, validasi dan analisis ketidakpastiaan pada model hidrologi SWAT. Parameter yang nilainya dicari dengan menggunakan SWATCUP yaitu faktor alpha aliran dasar ALPHA_BF, lama ‘delay’ air bawah tanah GW_DELAY, ketinggian minimum aliran dasar GWQMN, koefisien revap air bawah tanah GW_REVAP, fraksi perkolasi perairan dalam RCHRG_DP, faktor evaporasi tanah ESCO, faktor uptake tanaman EPCO, nilai Manning untuk saluran utama CH_N2, hantaran hidrolik pada saluran utama aluvium CH_K2, faktor alpha aliran dasar untuk ‘bank storage’ALPHA_BNK dan koefisien lag aliran permukaan SURLAG. Kalibrasi manual digunakan untuk mencari nilai kalibrasi parameter bilangan kurva aliran permukaan CN yang sesuai. Parameter masukan kalibrasi yang digunakan disajikan pada Tabel 11. Bilangan kurva aliran permukaan untuk penggunaan lahan hutan primer, hutan sekunder, kebun campuran, dan tegalan dikalikan dengan 1,4 sedangkan untuk penggunaan lahan permukiman dan perkebunan dikalikan dengan 1,3. Faktor alpha aliran dasar ALPHA_BF merupakan suatu indeks respon aliran bawah tanah terhadap perubahan aliran. Nilai sekitar 0,1-0,3 terdapat pada lahan dengan respon yang lambat terhadap perubahan aliran. Nilai 0,9-1 terdapat pada lahan dengan respon cepat terhadap perubahan aliran bawah tanah. Pada hasil kalibrasi didapatkan nilai 0,57 hari yang menandakan bahwa Alpha_BF pada kondisi lahan sub DAS Ciliwung Hulu mempunyai respon sedang terhadap perubahan aliran air bawah tanah. Tabel 11 Parameter masukan kalibrasi No Parameter Nilai yang digunakan Nilai minimum Nilai maksimum 1 CN2.mgt x1,4 x 1,3 2 v_ALPHA_BF.gw 0,57 0,28 0,95 3 v_GW-DELAY.gw 16,09 10,12 61,30 4 v_GWQMN.gw 397,97 389,02 465,74 5 v_GW_REVAP.gw 0,04 0,036 0,07 6 v_RCHRG_DP 0,28 0,22 0,37 7 v_ESCO.hru 0,87 0,61 0,91 8 v_EPCO.hru 0,68 0,59 0,81 9 v_CH_N2.rte 0,19 0,16 0,23 10 v_CH_K2.rte 245,01 236,96 253,62 11 v_ALPHA_BNK.rte 0,57 0,20 0,57 12 v_SURLAG.bsn 3,74 3,00 4,00 Keterangan: CN2 = nilai eksisiting x1,4 hutan primer, hutan sekunder, kebun campuran, tegalan CN2 = nilai eksisiting x1,3 permukiman, perkebunan v = nilai diganti Lama ‘delay’ air bawah tanah GW_DELAY merupakan parameter waktu antara air mengalir dari profil tanah menuju zona jenuh aquifer dalam suatu DAS. Suatu daerah yang mempunyai geomorphic landform yang sama dapat mempunyai nilai GW_DELAY yang sama Sangrey et al. 1984 dalam Neitsch et al. 2010. Berdasarkan hasil simulasi didapatkan nilai GW_DELAY untuk sub DAS Ciliwung Hulu sebesar 16,09 hari. GWQMN merupakan ambang batas kedalaman air di akuifer dangkal untuk memungkinkan terjadinya aliran air. Aliran air bawah tanah groundwater ke sungai dapat terjadi apabila kedalaman air di akuifer dangkal sama atau lebih besar dari nilai GWQMN. Nilai optimum GWQMN yang didapatkan dari hasil simulasi adalah 397,97 mm. Koefisien revap air bawah tanah GW_REVAP merupakan parameter yang cukup penting bila dalam suatu DAS terdapat zona jenuh yang terletak tidak jauh dari permukaan tanah atau terdapat vegetasi yang mempunyai akar cukup dalam. Tipe vegetasi yang berbeda dapat mempengaruhi nilai revap dalam keseimbangan air water balance. Nilai GW_REVAP yang mendekati 0 menandakan bahwa pergerakan air dari akuifer dangkal ke daerah perakaran terbatas. Nilai GW_REVAP yang mendekati 1 menandakan bahwa pergerakan air dari akuifer dangkal ke daerah perakaran mendekati rata-rata potensial evapotranspirasi. Pada simulasi awal nilai yang dipergunakan adalah 0,2. Setelah dilakukan proses kalibrasi maka didapatkan nilai 0,04. Fraksi perkolasi perairan dalamdeep aquifer RCHRG_DP merupakan parameter yang memperhitungkan perkolasi dari daerah perakaran yang dapat menyuplai perairan dalam. Nilai fraksi perkolasi perairan dalam RCHRG_DP harus berada di antara 0,0 dan 1,0. Nilai RCHRG_DP pada awal simulasi sebesar 0,05 kemudian pada waktu kalibrasi dinaikkan menjadi 0,28. Faktor kompensasi evaporasi tanah ESCO merupakan koefisien kebutuhan air yang diambil dari lapisan tanah paling bawah untuk memenuhi kebutuhan evaporasi tanah sebagai efek dari adanya kapilaritas dan rekahan. Nilai ESCO pada awal simulasi sebesar 1 kemudian pada waktu kalibrasi diturunkan menjadi 0,87. Faktor uptake tanaman EPCO memperhitungkan bahwa jumlah air yang digunakan pada satu hari merupakan fungsi dari jumlah air yang dibutuhkan tanaman untuk transpirasi dan jumlah air yang tersedia di dalam tanah. Jika lapisan teratas tanah tidak mempunyai kandungan air yang cukup untuk memenuhi potensial penggunaan air water uptake maka lapisan tanah di bawahnya dapat mengganti peran lapisan teratas tanah. Nilai EPCO berkisar antara 0,01 sampai dengan 1. Hasil dari kalibrasi menunjukkan bahwa nilai 0,68 merupakan nilai yang optimal. Nilai Manning untuk saluran utama CH_N2 yang digunakan pada awal simulasi adalah 0,1 kemudian setelah dilakukan proses kalibrasi maka didapatkan nilai optimum sebesar 0,19. Nilai parameter hantaran hidrolik pada saluran utama aluvium CH_K2 awal simulasi adalah 25 mm hari -1 kemudian dinaikan menjadi 245,01 mm hari -1 . Faktor alpha aliran dasar untuk ‘bank storage’ALPHA_BNK pada awal simulasi adalah 0,94 hari kemudian diturunkan menjadi 0,57 hari. Parameter SURLAG merupakan time lag suatu DAS yaitu waktu antara terjadinya hujan lebih hingga terjadi puncak aliran permukaan. Nilai SURLAG pada awal simulasi yaitu 3 kemudian didapatkan nilai optimal menjadi 3,74.