Metode untuk menganalisa ketersediaan air dengan F J Mock ini adalah untuk mensimulasikan kesetimbangan air bulanan pada suatu catchment area tertentu dinjukan untuk menghitung total run-off, dengan menggunakan data hujan bulanan, evapotranspirasi dan kelembapan tanah. Proses kesetimbangan air yang sudah umum, adalah bahwa hujan yang jatuh diatas permukaan tanah dan tumbuhan penutup lahan, sebagian air akan meresap masuk kedalam tanah. Infiltrasi ini akan keluar menuju sungai menjadi aliran dasar.
Untuk waduk setelah dioptimalisasikan dan Berikut secara garis besar langkah contoh perhitungan pada tahun 2006, perhitungan dari tabel keterangan masing-masing kolom adalah sebagai berikut:
I. Input data curah hujan 15 harian
II. Menentukan besarnya nilai evapotranspirasi aktual (ETa)
1. Input data Evapotranspirasi potensial (ETp) pada bulan januari yang diperoleh perhitungan sebelumnya yaitu sebesar 4,43 mm/hari;
2. Menentukan besarnya parameter permukaan lahan terbuka (m). Untuk lahan pertanian yang diolah (sawah dan ladang) ditaksir harga m sebesar 35%;
3. ∆S = P – ETp = 20,19 – 4,43 = 15,76 mm 4. m/20.(18-n) = 0,35 / 20.(18-7) = 10,5 % 5. E = ETp (m/20.(18-h)) = 4,43 . 0,105 = 0,47 mm 6. ETa = ETp – E = 4,43 – 0,47 = 3,96 mm/hari
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
III. Menentukan besarnya parameter keseimbangan air dalam tanah 1. Menghtiung besarnya air hujan yang mencapai permukaan
tanah (WS) (WS) = P - ETa = 20,19 – 3,96
= 15,76 mm/ hari
2. Pada bulan januari P > ETa, sehingga ∆S > 0, karena itu besarnya kandungan kelembapan air tanah pada bulan januari adalah 0.
3. Jadi pada bulan januari periode pertama nilai WS sama sebesar 15,76 mm/hari.
IV. Menentukan besarnya aliran dan tampungan air tanah 1. Menghitung besarnya Infiltrasi (I)
I = WS.i = 15,76 . 0,5 = 7,88 mm/hari
i adalah nilai parameter, yakni koefisien infiltrasi
berdasarkan kondisi porositas tanah dan kemiringan daerah pengaliran.Untuk daerah ini ditaksir harga i sebesar 0,5. 2. 0,5 x (1+K) I = (0,5 x (1+0,70) x 7,88) = 6,7 mm/hari
k adalah besarnya parameter, yakni faktor resesi aliran air tanah yang ditaksir sebesar 0,7.
3. K.Vn-1 = 70 mm/hari
Vn-1 adalah kandungan air tanah pada bulan sebelumnya. Untuk penentuan pada awal bulan (initial storage) ditaksir sebesar 100 mm.
4. Menentukan besarnya volume penyimpanan air tanah (Vn) Vn = k . Vn-1 + 0,5 (1+k).I
= 70 + 6,7 = 76,7 mm/hari.
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
5. Menentukan besarnya perubahan volume air (dVn) dVn = Vn – Vn-1
=76,7– 100 = -23,30 mm/hari
6. Menentukan besarnya aliran dasar (BF) BF = I - dVn
= 7,88 – (-23,30) = 31,18 mm/hari
7. Menentukan besarnya aliran permukaan (DRo) DRo = WS – I
= 15,76 – 7,88 = 7,88 mm/hari
8. Menentukan besarnya aliran (Ro) Ro = BF + DRo
= 31,18 + 7,88 = 39,06 mm/hari
V. Menentukan besarnya debit aliran sungai pada DAS 1. Menentukan debit aliran,
diket A = Catchment Area373,069 km2
Stream Flow = 𝑅𝑜 1000 x A x 10 6 / (n.24.3600) = 39,06 1000 x A x 10 6 / (15.24.3600) = 11,24 m3/detik
Jadi, Debit Aliran pada tengah bulan Januari sebesar 11,24 m3/detik. Hasil nilai parameter yang sudah dikalibrasi dengan hasil paling mendekati kesalahan data lapangan, kemudian dilanjutkan perhitungan debit andalan keseluruhan dari bulan januari 2006 hingga desember 2016, hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.9 - 4.19.
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
85 Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2006
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
86
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
87
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
88
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
89
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
90
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
91
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
92
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
93
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
94
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
95
Tabel 4.19 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2016
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
96 Berdasarkan perhitungan di tahun 2006, dan dapat dilanjutkan dengan langkah yang sama di tahun berikutnya hingga tahun 2016. Sesuikan dengan perhitungan diatas didapatkan angka parameter dapat berubah dengan cara pengoptimasian dengan cara optimasi nilai parameter dengan bantuan aplikasi
microsoft excel 2013, Setelah diketahui debit aliran sungai dari DAS Jatiluhur langkah selanjutnya yaitu menghitung ketersediaan air. Data debit aliran rerata tengah bulanan didapatkan dari hasil data perhitungan model mock dimana parameter dilakukan kalibrasi agar mencapai hasil yang mendekati nilai nol, agar data perhitungan tidak jauh berbeda dari data lapangan. Berikut adalah angka pendugaan hasil perhitungan debit andalan dengan metode mock dan di lihat pada Tabel 4.20.
Data debit aliran rerata tengah bulanan ini sebagai acuan untuk perhitungan debit andalan yang terlampaui 80%, dilihat dari tabel diatas debit aliran tiap tengah bulan mengalami fluktuatif namun tidak signifikan, ini menandakan aliran di DAS Jatiluhur masih bisa di optimalkan agar dapat ditampung di Waduk Jatiluhur agar dapat dimanfaatkan dalam lingkup masyarakat luas.Perhitungan data rerata debit aliran DAS Jatiluhur dan berikut adalah gambar grafik dari perhitungan debit andalan periode 2006-2016 dapat dilihat pada Gambar 4.8.
Berdasarkan Gambar 4.8 didapatkan aliran debit andalan mengalami
fluktuatif namun besaran angka dari 10 tahun terakhir tidak terlalu signifikan, dan dalam keadaan aman karena debit andalah tiap tahun rata-rata diatas 2 m3/detik (PJT II, 2016) yang mana merupakan ambang minimal turbin dapat beroperasi. Setelah didaptakan debit aliran masing-masing tahun dan parameter kalibrasi sudah optimal maka setelah itu dilanjutkan untuk perhitungan debit andalan 80% DAS Jatiluhur, dengan menggunakan data-data dari perhitungan debit aliran yang telah dihitung.
Berdasarkan Hasil perhitungan volume debit model yang sudah di kalibrasi data debit tercatat yan telah diuraikan diatas, selanjutnya diteruskan
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
97 diterusan dengan simulasi untuk data parameter pada tahun 2006-2016 dari data curah hujan. Pada tahap simulasi ini, digunakan data hasil kalibrasi yang diperoleh dari perhitungan tahap sebelumnya yang tinggal diteruskan perhitungannya saja. Hasil Perbandingan Q model dengan Q obs menghasilkan gambar grafik seperti Gambar 4.9.
Untuk mendapatkan nilai volume ketersediaan air, diawali dengan model rangking, hasil model rangking dengan cara mengurutkan dari nilai debit terbesar ke terkecil pada setisp periode waktu 2 minggu, dan hasil model
rangking dapat dilihat pada Tabel 4.21.
Setelah mengetahui data debit andalan pada Tabel 4.21, kemudian dikonversikan ke dalam tahun dapat dilihat pada Tabel 4.22. Berdasarkan data dari Tabel 4.22 Q 80% = 𝑛
5 + 1 = 10
5 + 1 = 3 (diambil urutan ke-3 dari terkecil ke terbesar), setelah diketahui debit andalan tiap periode 2 minggu , kemudian mengkonversikannya dalam tahun untuk mengetahui volume ketersediaan air tiap tahun, yang akan dijadikan sebagai data dasar operasional pembangkit listrik tenaga air waduk Jatiluhur.
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
98 Tabel 4.20 Rerata Tengah Bulanan Debit Aliran Waduk Tahun 2006-2016 (m3/detik)
Tahun
Jan Feb Mar April Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nov Des
I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II 2006 11,24 8,74 6,45 6,99 3,61 2,66 3,05 2,48 1,55 1,78 1,60 1,33 1,25 0,83 1,05 1,14 1,12 0,96 0,97 1,43 1,25 0,50 1,71 4,05 2007 3,88 2,92 3,68 2,27 2,98 0,99 0,54 2,95 2,90 1,10 0,81 2,56 1,42 0,16 1,08 0,76 1,47 0,84 1,01 1,68 1,06 1,83 2,16 1,00 2008 3,95 1,93 2,14 3,07 5,05 2,36 3,25 1,89 3,67 1,76 2,49 0,98 1,14 0,70 0,68 0,66 0,62 1,60 0,18 1,49 0,36 0,65 1,88 1,22 2009 2,99 3,16 1,48 3,28 3,00 1,20 0,60 0,76 0,66 0,24 2,04 1,08 1,09 6,49 1,03 0,27 1,58 0,70 1,87 0,16 1,05 1,06 0,30 0,11 2010 2,18 2,81 2,88 3,40 3,01 3,88 1,74 0,82 2,51 1,69 2,33 1,51 1,36 1,37 2,06 1,07 1,12 1,41 2,91 1,66 1,23 2,20 2,15 0,88 2011 2,69 2,86 1,95 0,74 0,76 1,30 1,27 1,25 2,06 1,11 0,38 2,17 1,25 0,38 1,21 0,98 1,16 0,90 0,55 1,87 0,49 1,78 2,02 3,17 2012 4,55 0,76 1,87 1,01 1,36 1,59 2,09 1,14 2,93 0,31 2,46 0,65 1,40 7,91 0,81 0,52 1,17 1,02 1,24 0,17 1,04 3,08 1,44 3,11 2013 2,47 3,98 3,44 1,30 3,32 3,76 3,62 2,92 0,95 1,29 2,11 0,80 1,15 0,67 0,95 1,07 1,04 0,74 1,25 1,28 0,80 0,55 2,35 1,01 2014 1,84 3,36 1,99 2,41 2,45 2,05 0,77 2,50 1,48 1,01 2,14 1,20 1,21 1,61 1,09 1,33 1,27 1,25 0,48 0,88 1,10 0,13 0,42 2,33 2015 0,45 2,57 0,93 1,41 0,68 1,41 2,00 0,54 1,11 1,31 0,99 0,93 1,02 8,55 0,76 0,95 0,41 1,25 1,24 1,42 0,77 1,04 3,28 1,32 2016 2,02 2,35 2,26 8,17 3,59 3,19 2,81 2,61 1,43 2,44 0,90 1,31 1,07 1,21 0,27 1,48 1,93 0,21 1,04 0,87 0,83 1,19 1,18 0,59
Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074 Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil
99 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II
Jan Feb Mar April Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nov Des
m
3/det
ik
periode (2 minggu)