tangki. Selain oleh Sugawara sendiri sebagai peneinunya yang meng-
analisa pada
beberapa sungai di Jepang
1
96 dan berhasil
dengan baik, model tangki juga digunakan luas pada berbagai DAS,
DAS Ciliwung Yoshida, et DAS
Darmadi, dan DAS Mekong
1993. 2. Proses Terjadinya
dalam Model Tangki Program model tangki disusun
dengan bahasa
FOR- TRAN dan terdiri dari persamaan-
persamaan matematik yang meng- gambarkan proses komponen
hujan yang jatuh diatas di
suatu DAS. yang jatuh diatas
permukaan bumi akan terinfiltrasi ke dalam
Selain terinfiltrasi ke dalarn
terjadi pula proses evapotranspirasi. Air yang terinfiltrasi
selanjutnya akan mengisi storage didalan
mencapai maksimum nuhan terjadilah aliran antara
dan air akan terperkolasi hingga akhirnya menjadi aliran dasar base
Aliran-aliran akan terkumpul
run debit sungai.
berupa hujan dan evapotranspirasi harian dan
menghasilkan keluaran berupa debit total
harian.
METODOLOGI A. Waktu dan
Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juli 1999 sampai dengan
November 1999, dan di
Daerah Aliran Sungai DAS danau, Serang, Jawa
dan di Laboratorium Teknik
dan Air, Institut
B. Bahan
dan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
Data Hujan 1988
-
1998 2. Peta Topografi DAS
3. Peta Tata Guna Lahan 5 tahun 4. Data Klimatologi 1988
-
1998 5. Data Debit Sungai Cidanau
Harian 1 994
-
1 998 6.
Data Jenis Alat-alat yang digunakan yaitu
Double ring penggaris,
Stopwatch, ring
sampel, altimeter, kompas, alat menghitung,
menggambar dan berapa software dan alat pendukung
lainnya.
C. Penelitian
I . Penyusunan model
limpasan. Penyusunan tangki pada DAS
Cidanau yaitu DAS Cidanau dibagi menjadi
tangki berdasarkan tata guna lahan. Tangki pertama
merupakan Rawa Danau, Tangki kedua
merupakan daerah
tangki ketiga merupakan rah perkebunan dan tangki ke
merupakan persawahan. 2. Pengumpulan data.
a. Pengumpulan data sekunder. Pengumpulan data yang dilakukan
mencakup data hu-jan dan data klimatologi, tata guna lahan,
dan debit sungai.
b. Pengumpulan data primer.
Pengumpulan data primer yang d. Pembentukan Model Tangki
dilakukan yatu
pengukuran Model tangki
dengan infiltrasi di lapangan. Pengukuran
infiltrasi di-lakukan berdasarkan yang
jenis guna
Pengukuran proses-proses
yang dilapang menggunakan
terjadi pada DAS. Proses
double ring
yang terjadi yang
3. Analisis.
Tahap-tahap data yang
akan dilakukan
adalah sebagai
berikut: a. Penentuan
Hujan Penentuan
hujan wilayah
dilakukan dengan
metoda poligon b. Penentuan Evapotranspirasi
Penentuan Evapotraspirasi
dengan menggunakan Penman Modifikasi.
c. kapasitas infiltrasi
kapasitas infiltrasi
dilakukan yaitu
dengan persamaan:
f
=
Keterangan:
f
:
kapsitas infiltrasi
A
:
kapasitas infiltrasi per jam per mm
air
:
air permukaan
fc
:
laju infiltrasi konstan GI
:
indeks pertumbuhan kematangan
Persamaan ini mengasumsikan bahwa kandungan air
porositas dan ke-dalaman akar adalah faktor-faktor dom
yang mempengaruhi infiltrasi dan
perhitungan besarnya
kapasitas infiltrasi berdasarkan aktual kandungan
air pada waktu tertentu
Fleming, 1975. dari proses hujan,
infiltrasi, perkolasi hingga
terbentuk aliran yang
pada akhirnya terbentuk dasar. Akumulasi dari semua
jenis pakan debit sungai pada suatu
DAS.
e. Penyusunan program. Prosedur
pendugaan total
dilakukan dengan
bantuan komputer dan soft- ware
yang menggunakan
bahasa FORTRAN.
matematis yang
proses di ubah
ke dalam Bahasa FORTRAN
menjadi suatu
untuk total
yang terjadi untuk suatu waktu tertentu.
f. Kalibrasi model Kalibrasi
model dilakukan
secara ulang ber-dasarkan
data perhitung-an
infiltrasi dengan meng-gunakan data
hujan harian dan data evapotrans-pirasi
harian tahun 1996 se-hingga didapat
debit dugaan yang nilainya dengan data
peng-ukuran debit 1996
dengan nilai koefisien minasi lebih dari
0.5 yang bahwa hasil keluaran
model telah menggambarkan
lebih dari 50 Luas
DAS Cidanau terhadap data aktual.
4. Uji keabsahan model Uji keabsahan model dila-kukan
dengan melakukan simulasi gaan debit dengan menggunakan
model yang
telah dikalibrasi
menggunakan data hujan dan
data evapo-transpirasi harian tahun 1997.
Tolok ukur keabsahan model
didasarkan pada: a. Penampilan hubungan antara debit
dugaan dan debit aktual secara grafik sehingga dapat
nilai mutlak
maksimum
-
minimum data yang diperoleh. b.
determinasi dengan persamaan:
Keterangan: Yi
:
Debit data ke-i Debit model ke-i
debit data
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A. Keadaan Umum Daerah Penelitian
1.
Lokasi wilayah
Daerah penelitian adalah wilayah DAS Cidanau di Propinsi Jawa
Secara administratif DAS cakup 2 wilayah kabupaten yaitu
kabupaten Serang dan kabupaten Secara geografis DAS Cidanau
berada pada 49 17 BT sampai
06 03 BT dan
08 LS
sampai 06 15 47 LS.
seluruhnya 22
ha yang terbagi menjadi
6 Sub
DAS yaitu,
Cikalumpang, Cisaat,
Cisawarna, Cicangkedan,
Cikondang dan
Cibojong. Sub DAS Cisaat dan Sub DAS Cisawarna merupakan wilayah
hulu DAS Cidanau. Pada wilayah gabungan dua Sub DAS ini terdapat
Rawa Danau.
Rawa Danau
merupakan bagian paling hulu dari Sungai
Cidanau. Sub
DAS Cikalumpang dan Sub DAS Cibojong
merupakan wilayah tengah bagian DAS Cidanau. Sub DAS Cikondang
dan Sub
DAS Cicangkedan
merupakan wilayah DAS Cidanau bagian hilir dan berbatasan langsung
dengan Selat
Sunda, bermuaranya
Sungai Cidanau.
Sungai Cidanau sebagai sungai utama terletak di wilayah DAS bagian
tcngah dan hilir.
2. Iklim
Keadaan iklim kabupaten Serang dipengaruhi oleh dua musim yaitu
musim kemarau
dan musim
penghujan. Iklim tropis dengan
peratur rata-rata 26.5 temperatur
maksimum rata-rata 31.7 dan
temperatur minimum rata-rata 22.5 dengan ketinggian 25
-
600 m di
permukaan laut. dan
tenggara yang bertiup setiap 6 bulan sekali, baik pada musim hujan
musim kemarau, hujan rata-rata
2000
-
3000 Hujan
yang cukup tinggi pada bulan-bulan Desember, Januari, Pebruari dan
Maret.
1.
Luas S u b DAS
I I
I I
2 61001
:
Ciomas, Pabuaran, Padarincang 3
4
I
I
I I
3.
Topografi Alluvial dan
Tanah-tanah berasal dari batuan induk
Cikalumpang
Kabupaten Serang merupakan
undefferentiated product
wilayah dengan ketinggian antara 25 seluas 20482 ha 90.55 dan bahan
sampai dengan lebih dari 1300 m induk lainnya
Miocene Sedimentary
diatas permukaan laut. Berdasarkan 1307 ha
dan seluas
ketinggian
,
Kabupaten Serang da-pat 83
1
ha 3.67 . 5
Cinangka
I
dibagi menjadi dua yaitu: daerah Tata guna lahan yang ada di
7200 3000
1200 22620
6
dengan ketinggian
25
m sampai DAS
meliputi sebagian Cikondang
dengan 600 m dan daerah dengan perkebunan dan persawahan. Selain
ketinggian lebih dari 6 0 0 m sampai itu penggunaan lahan juga untuk
dengan 1300
m . Daerah
yang tegalan, pemukiman,
rakyat dan mempunyai ketinggian lebih dari 600
rawa. 3 1.83
13.26 5.3
100.00 Jumlah
Kecamatan
:
Padarincang, Pabuaran, Mandalawangi
Kecamatan
:
Cinangka, Padarincang, Kecamatan
m terdapat diperbukitan Gunung Karang.
yang lainnya 4.
dan Jenis rang dari 6 0 0 m dari permukaan laut.
Penggunaan Lahan di DAS Cidanau Kemiringan lahan
mulai dari
yang datar hingga lombang. Wilayah yang terbesar yaitu
39.36 yang merupakan wilayah datar.
Wilayah pada
seluruh S u b D A S dengan wilayah terluas di S u b D A S Cikalumpang.
4.
Jenis dan Tata guna Lahan
Jenis yang terdapat di DAS
tahun 1994.
4.
6 .
Perkebunan Pemukiman
Rakyat Rawa
7748.263 121.875
8304.258 343.920
4192.942 1908.743
34.25 0.54
36.71 1.52
18.54 8.44
22620.000 100.00
B.
Pengukuran dan trasi didapat nilai kapasitas infiltrasi
yang merupaka nilai rata-rata selama 24 jam 1 hari untuk lokasi
1 yaitu sebesar
3.01 untuk lokasi
2 sebesar 2.06
dan lokasi 3
sebesar 1.65 rata-rata kapasitas infiltrasi akan
digunakan sebagai
salah satu
koefisien yang digunakan model tangki yaitu koefisien infiltrasi
tangki, yang merupakan salah satu parameter di
yang paling Parameter
ini akan
menentukan besarnya
lubang tangki kearah bawah
nilai
z
pada
tersebut. koefisien diubah-ubah hingga nilai
Hasil pengukuran infiltrasi yang debit simulasi mendekati nilai debit
dilakukan di diperoleh nilai
aktual. parameter
z
pada tingkat satu setiap
Kalibrasi model
seperti 6.
parameter mencakup besarnya
6 . Nilai Koefisien
z
pada tingkat satu di setiap
C. Penyusunan Model Tangki
Penyusunan model tangki pada DAS Cidanau
di bagi ke dalam kelompok
tangki yang
mewakili tata guna lahan utama.
D. Model Tangki Dan
Perbandingannya Dengan Hasil Pengukuran
Masukan pada model Masukan pada model tangki
terdiri berupa
hujan harian
serta nilai
mm harian.
Masukan hujan pada model dilakukan di setiap jenis tangki sesuai dengan
hasil analisa hujan dengan metoda Thiessen dan masukan nilai
transpirasi diperoleh dengan gunakan metoda Penman
2. Kalibrasi Model perkolasi
z, besarnya nilai lubang sisi samping tangki a yang menjadi
aliran dasar, besarnya
nilai air
serta besarnya
maksimum dalam dmax untuk setiap tingkat
tangki. Penentuan nilai
z pada tangki di tingkat pertama di dasarkan pada
kapasitas infiltrasi
pada daerah
Nilai infiltrasi
dikalikan dengan hujan
yang diasumsikan selama 3
jam dan besarnya nilai hujan
maksimum sebesar
50
mm, nilai
z untuk
tingkat selanjutnya
berdasarkan besarnya air yang masuk ke dalam
yang akan semakin berkurang sesuai dengan kedalaman
Nilai koefisien kalibrasi
z dapat dil ihat pada
7.
7.
Nilai Koefisien z
Kalibrasi model
dilakukan Penentuan nilai koefisien a,
xx dengan menggunakan data
dan dmax dilakukan secara coba harian.
didapat berupa
tepat yang keluaran
debit simulasi, kemudian dilakukan secara
coba ulang
kati dengan nilai aktual data ukuran.
8. Nilai Koefisien
4
255.001 500.00 Penentuan nilai dmax
tukan dengan mengasumsikan bahwa nilai dmax tidak melebihi
maksimum yang antara total
hujan yang terjadi dengan total evapotrasnpirasi
yang terjadi. 3. Pengujian
Model Nilai debit simulasi dikatakan
telah mendekati nilai yang nya diketahui dengan penghitungan
koefisien determinasi
antara debit simulasi dengan debit terukur
hingga mencapai nilai lebih dari 0.5. Untuk
dengan data tahun 1996 didapatkan nilai koefisien
deter-minasi sebesar
0.6
sehingga model
digunakan. dengan
menggunakan data tahun 1997 dapatkan
nilai koefisien sebesar
0.78 dan kan nilai debit harian rata-rata
sar 19.34 m
3
idet, nilai debit mum sebesar 101.05 m
3
det
,
nilai debit minimum sebesar
4.97 nilai debit harian total tahun
1997 sebesar 7056.03
Gambar 7. Grafik
Dengan Menggunakan Data Tahun 1996
100
O W
90 20 00
8 0 40 00
70
De
80
0.78
30 20
120
W
Gambar 8.
Simulasi Dengan Menggunakan Data Tahun
1997
Dari hasil
lasi
terhadap data
1997
dapat
di
lihat bahwa debit
hasil
nilai yang responsif seiring dengan
hujan yang terjadi.
E. Model
Sebagai salah satu dari
model adalah sebagai alat deteksi Sri
harto, 1993. Model tangki yang di
gunakan untuk menduga besarnya debit harian di
DAS Cidanau dapat juga
digunakan sebagai
alat pendeteksi adanya kesalahan
ukuran debit. Berdasarkan informasi dari
pengukuran AWLR yang
ada, telah dilakukan pembukaan pintu bendung dekat dengan
AWLR pada saat terjadi
hujan yang besar dan tinggi air di jaga hingga
gian tidak melebihi 60 cm. Hal ini
dilakukan agar tinggi aliran
dam tidak meluap di sekitar sungai. Namun akibatnya data yang
tercatat di AWLR untuk hari-hari banjir tidak tepat, karena besar
bukaan pintu di penguras tidak dicatat secara
Pada penampakkan
bandingan data debit dengan
data debit Gambar 7.
serta perbandingannya dengan data hujan yang terjadi secara
maka dapat disimpulkan bahwa pembukaan pintu bendung
dekat dengan AWLR telah terjadi
yang ditunjukkan dengan adanya grafik debit yang terpotong pada titik-
titik hujan
yang tinggi. Penampakan data debit simulasi
cenderung sesuai dengan hujan
yang terjadi.
Gambar 9. Kurva Hubungan antara H Aktual Dengan Q Aktual
Hasil pendugaan debit dengan menggunakan model tangki dapat
dibuat pengkoreksian data debit
yang sebenarnya
yaitu dengan
membuat persamaan baru dengan menggunakan data debit simulasi
sebagai satu parameter dalam
mengkoreksi data. Gambar 7 menunjukkan ada
rapa titik dimana data debit aktual cenderung sama dengan data debit
simulasi, dapat dikatakan bahwa titik-titik
tidak dilakukan pembukaan
pintu, hingga dapat dibuat hubungan antara
data tinggi H pengukuran AWLR dengan
aktual. Hubungan
antara H aktual
dengan Q aktual menghasilkan suatu persamaan untuk mencari besarnya
nilai H terkoreksi yang merupakan fungsi dari debit.
Dengan gunakan debit
sebagai debit yang benar dapat ditentukan
nilai H yang terkoreksi untuk suatu pengamatan tertentu.
an antara H terkoreksi dengan debit
model menghasilkan
suatu samaan untuk mengkoreksi data
pengukuran debit aktual. Hasil dari pengkoreksian data debit aktual yaitu
data debit aktual terkoreksi tahun
1996 bila dibandingakan dengan data
debit simulasi tahun 1996 jukkan nilai koefisien determinasi
=
0.999 begitu pula bila dilakukan
pengkoreksian terhadap data tahun
1997, dibandingkan antara
data debit simulasi
1997 dengan data debit aktual
1997 menunjukkan koefisien
minasi sebesar
=
0.999,
Gambar 10. Pengkoreksian Data Tahun
1996
KESIMPULAN
DAN
SARAN trial and error hingga
keluaran berupa debit
model
A. Kesimpulan
nilainya mendekati data
Dari hasil penelitian dapat di kesimpulan sebagai berikut:
simulasi terhadap data hujan dan
tahun 1997 dengan menggunakan model
tangki yang diterapkan di DAS Cidanau menghasilkan nilai debit
harian rata-rata sebesar 19.34
nilai debit maksimum sebesar 101.05 m
3
det. nilai debit minimum sebesar
4.97 serta nilai debit harian total tahun
1997 sebesar 7056.03 m
3
tahun. DAS Cidanau menghasilkan mo-
del tangki yang dapat digunakan untuk menentukan debit sungai di
bagian hilir
yang terdiri dari bagian
tangki yaitu antara lain: tangki mewakili daerah danau dengan
luas 1500 ha, tangki kedua wakili daerah
dengan luas sebesar 5000 ha, tangki 3
mewakili daerah kebun luas sebesar 13400 ha dan tangki
4 mewakili daerah
dengan luas 2720 ha.
Parameter tangki yang berupa lubang mengalirnya air secara
parameter nilai z, para-
meter yang paling tingkat
dapat dihitung dari nilai kapasitas sehingga dapat
penentuan nilai parameter tangki keseluruhan.
Kalibrasi model tangki dilakukan terhadap parameter-parameter
infiltrasi z, kandungan air xx, serta
simum air Dmax, dan
dilakukan dengan ulang
debit Dari hasil kalibrasi
debit model
tangki dengan
menggunakan data hujan
dan evapotranspirasi tahun 1996, kemudian model diuji
dengan melakukan simulasi hadap data tahun 1997
perbandingan antara nilai debit simulasi dngan debit aktual
pengukuran dengan nilai koefisien determinasi
0.78. Aplikasi model tangki untuk
deteksi adanya dalam
pengukuran debit aktual yang dtandai dengan penampakan grafik
hubungan antara hujan, data
debit dan data debit aktual
sehingga dapat dilakukan koreksi untuk mendapatkan data debit
aktual yang sebenarnya.
Saran
bagai saran yang dapat di yaitu:
Perlu dilakukan kalibrasi
yang lebih dengan
tukan kriterian kuantitatif pada nilai parameter tangki, sehingga
proses pengkalibrasian lebih
cepat dan tepat mencapai hasil yang lebih baik.
Perlu dilakukan penerapan lebih terhadap daerah aliran
sungai DAS lain yang berbeda dengan karakteristik yang
agam sehingga parameter model tangki dapat diterjemahkan
dalam beberapa jenis tangki sesuai dengan karakteristik DAS yang
DAFTAR Engineers.
Hill Inc. New York.
Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Penge- Sri
1993. Daerah Aliran Sungai.
logi. PT Gramedia
Gadjahmada University Press. Utama. Jakarta.
Yogyakarta. Sosrodarsono, S. dan
K. Takeda. Chow, V.T. 1964. Handbook of
1977. Hidrologi Untuk Applied Hydrology. Mc Graw
iran. Pradnya Paramita. Jakarta. Hill. New York.
Singh, V.P.
1992. Elementary
Darmadi. 1986. Model Hidrograf Hydrology. Prentice Hall Inc.
Sungai berdasarkan
USA. Model
Tangki.. G. 1979. Sifat dan Ciri
Desertasi. Program Studi Ilmu Departemen Ilmu-ilmu
Keteknikan Pertanian. Fakultas Fakultas Pertanian.
Sarjana. IPB. Doorenbos, J. and W.O. Pruitt. 1977.
Sugawara, M. 1961. On the Analysis
Guidelines for Predicting Crop of Runoff
Structure About Water Requirment. Food and
Several Japanese River. Japanese Agricultural
Organization. Journal of Geophysic. Vol 4 No.
Rome. 2. March 1961. The Science
Fleming, 1975. Computer Simu-
Council of Japan. Techniques in Hydrology.
Schwab, G.O., R. Frevert and
T. Environmental
Barnes. 1966. Soil and Water Science Service. New York.
Conservation Engineering.
A., T. Sato and