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.