Kalibrasi Data Debit Sungai Cidanau
Proses simulasi SWAT dilakukan dengan memasukkan data iklim lokal pada DAS Cidanau dan data WGN weather generator. Simulasi SWAT
dilakukan dari tanggal 1 Januari 2008 sampai 31 Desember 2008. Setelah pengisian data ke dalam database SWAT maka simulasi dapat dijalankan untuk
tahun 2008. Proses simulasi SWAT dapat dilihat pada Gambar 15. Debit hasil simulasi dapat dilihat menggunakan SWATPlot and Graph.
Gambar 15 Proses setup and running SWAT
Simulasi SWAT pada tahun 2008 menunjukkan nilai hasil simulasi pada saat terjadinya hujan memiliki respon yang tinggi terhadap debit sungai, namun
selanjutnya debit sungai kembali ke kondisi semula tanpa diikuti penurunan debit secara perlahan. Hal ini menandakan pada aplikasi SWAT ketika terjadi hujan
yang cukup tinggi mengakibatkan runoff yang sangat besar, jadi perlu dilakukan
perubahan parameter untuk mengendalikan peningkatan debit sungai yang sangat tinggi. Salah satu cara yang dapat dilakukan yakni dengan mengurangi nilai Curve
Number pada tata guna lahan untuk mengurangi limpasan, atau dapat dilakukan perubahan dengan meningkatkan kemampuan infiltrasi dari lahan, hingga
diperoleh hasil debit tidak meningkat secara signifikan. Pada kondisi tidak terjadi hujan hasil simulasi SWAT dan observasi
memiliki pola yang sama Gambar 17.a sehingga gambaran hasil simulasi dapat dikatakan mendekati kondisi observasi. Namun ketika hujan tidak terjadi pada
rentang waktu yang lama debit hasil simulasi mendekati nilai nol. Hal ini menandakan pada pengolahan aliran bawah permukaan pada SWAT masih belum
sesuai dengan kondisi lapangan, sehingga perlu dilakukan perubahan pada parameter yang berhubungan dengan aliran bawah permukaan dan storage dari
DAS itu sendiri. Kalibrasi perlu dilakukan terhadap parameter masukan baik dari tata guna
lahan maupun dari data tanah dan parameter DAS secara keseluruhan. Parameter tersebut diubah menggunakan SWAT Editor 2005 Gambar 16. Tahapan pertama
yakni melakukan analisis sensitivitas pada parameter SWAT untuk DAS Cidanau, selanjutnya pilih autocalibration and uncertainty Analysis hingga didapatkan hasil
kalibrasi mendekati data observasi.
Gambar 16 Proses kalibrasi dengan SWAT Editor
Hasil kalibrasi menunjukkan perubahan debit yang sejalan dengan perubahan kondisi observasi, hal ini dikarenakan adanya beberapa parameter yang
diubah dalam proses SWAT editor 2005 hingga parameter tersebut menghasilkan debit sungai yang sesuai dengan kondisi lapangan.
a
b Gambar 17 Hasil simulasi SWAT tahun 2008 a tanpa kalibrasi; b dengan
kalibrasi Simulasi MWSWAT untuk tahun 2008 menghasilkan nilai korelasi
koefisien R sebesar 0,213 sedangkan nilai NSI-nya adalah 0.16, sehingga perlu dilakukan kalibrasi pada parameter input data SWAT. Hasil kalibrasi MWSWAT
untuk tahun 2008 menggunakan SWAT Editor 2005 didapatkan nilai korelasi koefisien sebesar 0.681 dan nilai Nash NSI 0.534. Dengan demikian hasil
simulasi SWAT untuk DAS Cidanau pada tahun 2008 dapat dikatakan
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
10 20
30 40
50 60
50 100
150 200
250 300
350
H u
ja n
m m
D e
b it
m 3
s
Julian days
Hujan Simulasi
Obse rvasi
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
5 10
15 20
25 30
50 100
150 200
250 300
350
H u
ja n
m m
D e
b it
m 3
s
Julian days
Hubungan Data Kalibrasi dan Observasi
Hujan Kalibrasi
Obser vasi
memuaskan. Hasil kalibrasi SWAT terhadap input telah mendekati kondisi lapangan hasil observasi, dan aplikasi MWSWAT dapat digunakan untuk
pengolahan data hidrologi di DAS Cidanau. Tabel 7 Parameter kalibrasi untuk DAS Cidanau
Parameter Nilai
Keterangan
SURLAG 4 Lama limpasan permukaan hari
Blai 5 Indeks maksimum luas daun
Usle_C 0.03 Nilai faktor C USLE minimum untuk tutupan lahan
Alpha_Bf 0.9667 Faktor alpha untuk base flow hari
Gw_Delay 483.33 Waktu pengisian air tanah hari
Gw_Revap 0.02 Koefisien penguapan air tanah
Rchrg_Dp 0.05 Fraksi perkolasi air tanah
Slope 0.0986 Kemiringan saluran rata-rata
SLSUBBSN 30 Panjang lereng rata-rata
CN2 37.1 Nilai CSC CN II
Usle_P 1 Faktor pengolahan lahan USLE
CH_N2 0.124 Nilai manning untuk dasar sungai
Sol_Awc 0.9 Ketersediaan air kapasitas lapang pada tanah
Sol_K 600 Konduktifitas hidrolik pada kondisi jenuh
Sol_BD 0.368 Bulk Density pada lapisan tanah
CH_K2 216.661 Konduktifitas hidrolik sungai utama
Terdapat 16 parameter DAS yang harus diubah dalam menganalisis debit Sungai Cidanau. Parameter yang paling berpengaruh terhadap debit sungai adalah
faktor pengisian air tanah pada DAS Cidanau yakni 484 hari. Sebelum dikalibrasi lama pengisian air tanah adalah 31 hari. Selanjutnya parameter CN untuk DAS
Cidanau rata-rata memiliki nilai 37.1. Parameter-parameter pada Tabel 7 merupakan parameter yang harus diganti untuk menjalankan SWAT dalam
melakukan simulasi agar hasil simulasi mendekati kondisi lapangan. Hasil simulasi SWAT juga dapat menghitung besarnya limpasan, perkolasi,
dan aliran lateral. Hujan yang turun pada DAS Cidanau mempengaruhi limpasan yang terjadi yang memiliki hubungan pola linier. Jika hujan yang turun semakin
besar maka limpasan yang terjadi akan meningkat pula, hal ini dapat dilihat pada Gambar 18. Hubungan antara curah hujan bulanan dengan limpasan membentuk
garis linier dengan nilai R
2
sebesar 0.841.