Bahan Penyusunan Model Tangki Kesimpulan

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