Banyak model hidrologi untuk mensimulasikan hujan – limpasan yang tujuannya adalah untuk pengisian atau memperpanjang data debit antara lain model Tank, model Mock, model SSARR dan model NRECA.
Dalam studi ini model hujan – limpasan yang diapakai adalah model NRECA (USA) yang dikembangkan oleh Crowfort, dimana dalam model ini telah banyak diterapkan oleh Puslitbang Pengairan pada berbagai daerah pengaliran di Indonesia, selain parameter model relatif sedikit dan mudah dalam pelaksanaannya serta memberkan hasil yang cukup handal.
Dalam studi ini model hujan – limpasan yang diapakai adalah model NRECA (USA) yang dikembangkan oleh Crowfort, dimana dalam model ini telah banyak diterapkan oleh Puslitbang Pengairan pada berbagai daerah pengaliran di Indonesia, selain parameter model relatif sedikit dan mudah dalam pelaksanaannya serta memberkan hasil yang cukup handal.
Secara umum persamaan dasar dari model ini dirumuskan sebagai berikut :
Q = P – E + S
Dimana :
Q = limpasan (mm)
P = hujan rata-rata DAS (mm)
E = Evapotranspirasi actual (mm)
S = perubahan kandungan (simpanan air dalam tanah) (mm)
Persamaan keseimbangan air diatas merupakan dasar dari model NRECA untuk suatu daerah aliran sungai pada setiap langkah waktu, dimana hujan, actual evapotranspirasi dan limpasan adalah volume yang masuk kedalam dan keluar pada suatu DAS untuk setiap langkah waktu tertentu.
Dalam model NRECA terdapat dua tampungan yaitu tampungan kelengasan (moisture storage) dan tampungan air tanah (groundwater storage). Tampungan kelengasan ditentukan oleh hujan dan actual evapotranspirasi. Tampungan air tanah ditentukan oleh kelebihan kelengasan (Excess moisture).
Data masukan yang diperlukan dari model hujan-limpasan NRECA adalah sebagai berikut :
q Hujan rata-rata dari suatu DAS (P)
q Evapotranspirasi potensial dari DAS (PET)
Jika data yang ada adalah evapotranspirasi standar (Eto) maka
PET = Cf x Eto dimana Cf adalah factor tanaman.
q Kapasitas tampungan kelengasan (NOM)
Diperkirakan nilai NOM = 100 + 0,2 * hujan rata-rata tahunan (mm), dimana nilai C = 0,2 untuk DPS yang hujannya terjadi terus menerus sepanjang tahun, dan c < 0,2 untuk DAS yang mempunyai tipe hujan musiman.
q Persentase limpasan yang keluar dari DAS di sub surface/infiltrasi (PSUB)
Nilai PSUB berkisar antara 0,1 – 0,5
q Persentase limpasan tampungan air tanah menuju ke sungai (GWF)
Nilai PSUB berkisar antar 0,5 – 0,9
q Nilai awal dari tampungan kelengasan tanah (SMSTOR)
q Nilai awal dari tampungan air tanah (GWSTOR)
Perhitungan limpasan model NRECA dibagi menjadi dua bagian yaitu perhitungan limpasan langsung (direct runff) dan air tanah yang menuju ke sungai (Groudwater).
Urutan langkah perhitungan untuk limpasan bulanan adalah sebagai berikut :
a. Perhitungan hujan rata-rata dan evapotranspirasi potensial standar di daerah pengaliran (P dan Eto)
b. Menentukan parameter model : NOM, PSUB, GWF dan nilai awal tampungan kelengasan tanah (SMSTOR) dan tampungan air tanah (GWSTOR) yang akan digunakan dalam proses kalibrasi atau penyelarasan.
c. Perhitungan Angka tampungan tiap bulan (storage ratio) : Sr = SMSTOR/NOM, dimana untuk bulan ke 1 SMSTOR = angka awal tampungan dan untuk bulan selanjutnya adalah SMSTOR (n) = SMSTOR (n-1) + S(n-1), S(n-1) adalah perubahan tampungan pada bulan sebelumnya
d. Perhitungan angka perbandingan antara hujan dan evapotranspiasi potensial : R = P/PET
e. Perhitungan evapotranspirasi actual (AET), dengan menggunakan persamaan sebagai berikut ini : AET = k1 x PET
k1 adalah koefisien evapotranspirasi yang tergantung pada nilai R dan Sr, dengan persamaan regresi sebagai berikut : k1 = P/PET ( 1 – 0,5 x Sr) + 0,5 x Sr, bila R < 1 dan Sr < 2; k1 = 1 bila P/PET ³ 1 atau Sr ³ 2
f. Menghitung ratio kelebihan kelengasan (extrat) :
Untuk Sr £ 0, maka extrat = 0
Untuk Sr > 0 , maka extrat = 0,5 x ( 1 + Tanh (x))
x = (Sr – 1)/0,52
tanh = {exp (x) – exp(-x)}/ {exp (x) + exp (-x)}
g. Perhitungan kelebihan kelengasan (excm), perubahan tampungan (S) dan perkolasi (rech) dengan rumus sebagai berikut :
Excm = exrat ( P – AET)
S = P – AET – excm
rech = PSUB x excm
h. Perhitungan angka awal dan akhir tampungan air tanah (BSG dan ESG) :
Untuk bulan ke 1, BSG = GWSTOR
Untuk bulan berikutnya BSG(n) = ESG(n-1) – GF(n-1)
ESG = rech + BSG
GF = limpasan air tanah
i. Perhitungan limpasan
Limpasan dibagi menjadi 2 bagian, yaitu limpasan langsung (DRF) dan limpasan air tanah (GF) ;
DRF = excm – rech
GF = GWF x ESG
Total limpasan tiap bulan adalah sebagai berikut : Q = GF + DRF (mm).
(http://kanzenz.mywapblog.com)
(http://kanzenz.mywapblog.com)
berikut
Tidak ada komentar:
Posting Komentar