7. Debit Andalan Dengan F.J. Mock

(1)

By: Cut Suciatina

By: Cut Suciatina Silvia, S.TSilvia, S.T.,M.T.,M.T..

DEBIT ANDALAN SUNGAI

(2)

DEBIT ANDALAN



Debit andalan, biasanya dianalisis sebagai debit rerata untuk

periode 10 harian, setengah bulanan atau bulanan.



Debit andalan adalah debit minimum sungai untuk

kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan dan dapat

dipakai untuk irigasi.



Analisis Debit andalan ada beberapa cara seperti Neraca Air

(NRECA), F.J. Mock dan Tank Model.



Secara umum analisis debit menggunakan metode empiris

adalah F.J Mock dimana merupakan Analisis keseimbangan air

untuk menghitung debit bulanan berdasar transformasi data

curah hujan bulanan dan data klimatologi.

(3)

PRINSIP METODE F.J MOCK

Menyatakan bahwa:

hujan yang jatuh pada daerah tangkapan air, sebagian akan hilang

akibat evapotranspirasi, sebagian akan langsung menjadi direct runoff

/ limpasan langsung dan sebagian lagi akan masuk ke dalam

tanah/terinfiltrasi. Infiltrasi ini mula-mula akan menjenuhkan

permukaan tanah, kemudian terjadi perkolasi ke air tanah dan akan keluar sebagai base flow.

hal ini yang disebut dengan keseimbangan antara air hujan yang jatuh dengan evapotranspirasi, direct runoff dan infiltrasi.

Perkiraan besarnya debit sungai dengan metode Mock adalah

menggunakan metode simulasi run-off curah hujan, untuk

masing-masing catchment, kondisi iklim kelembaban tanah serta vegetasi land

(4)

DEBIT ANDALAN dengan F.J MOCK

 Analisis debit bulanan dengan F.J. Mock

Data yang dibutuhkan dan yang di analisis

1. Data curah hujan bulanan berupa jumlah hari hujan

data hujan merupakan data dari stasiun hujan yang mewakili kondisi hujan di daerah tersebut atau stasiun hujan yang terdekat dengan DAS.

2. Data klimatologi, yang menghasilkan analisis evapotranspirasi Dari data jumlah hari hujan dan evapotranspirasi , hitung nilai: Evapotranspirasi aktual

Mock menyarankan suatu metode untuk menghitung perbedaan antara evapotranspirasi aktual dan potensial adalah:

ΔE = Etoxm/20 (18-n)

E = ETo – ΔE

Dimana:

m =proporsi permukaan tanah yang tidak ditutupi oleh vegetasi (20%);

n =jumlah hari hujan (bln);

(5)

DEBIT ANDALAN dengan F.J MOCK



Catatan:

nilai m (proporsi nilai permukaan tanah) merupakan nilai

taksiran berdasarkan peta tata guna lahan, dengan asumsi:

Nilai m Tata guna lahan

0% Untuk lahan dengan hutan lebat

10% - 40% Untuk lahan tererosi

30% - 50% Untuk lahan pertaniaan yang diolah

(6)

DEBIT ANDALAN dengan F.J MOCK

3. data hujan bulanan, menghasilkan nilai curah hujan efektif

atau nilai Re

Dari nilai Re, hitung nilai Penyimpanan Kelembaban Tanah

(SMS) atau Soil Moisture Storage

4. Hitung nilai Kelebihan air atau Water Surplus (WS)

WS = ISM + Re

–

E

–

SMS

Dimana:

ISM =kelembapan tanah awal 200 (mm/bln); Re =curah hujan bulanan (mm/bln)

E = evapotranspirasi aktual (mm/bln)

(7)

DEBIT ANDALAN dengan F.J MOCK

5. Hitung nilai Infiltrasi (Inf )

Inf = WS x IF

6. Hitung nilai Penyimpanan air tanah akhir bulan (G.STORt)

G. STORt = G.STOR

_(t-1)

x Rc+ ((1+Rc)/2)x inf

7. Hitung nilai Limpasan Dasar (Qbase)

Qbase = inf- G.STORt + G.STOR

_(t-1)

Dimana:

IF = Faktor Infiltrasi, digunakan 0,4

Dimana:

G.STOR_t = volume air bulan ke t (mm/bln) G.STOR_{t -1} = volume air bulan ke t-1 (mm/bln)

(8)

DEBIT ANDALAN dengan F.J MOCK

5. Hitung nilai Limpasan permukaan (Qdirect) Qdirect = Ws x (1-IF)

6. Hitung nilai Limpasan Hujan Sesaat sesaat (Qstrom) Qstrom = Re x PF

7. Hitung nilai Total Limpasan Hujan (Qtotal) Qtotal = Qbase + Qdirect + Qstrom

8. Hitung nilai Debit Sungai (Qs) Qs = Qtotal x A

Dimana:

PF = persentase hujan menjadi limpasa, digunakan 0,05

Dimana:

(9)

Hasil analisis debit andalan Sungai dengan menggunakan metode F.J. Mock dapat dilihat pada tabel di bawah ini (contoh untuk 1 tahun):

No. Keterangan Bulan

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des

1 _{Curah hujan (R)} 112.41 31.63 107.44 106.60 321.99 100.13 100.43 233.61 346.15 289.91 337.38 304.09 2 _{Hari hujan (n}₁₎ 6 3 8 9 16 7 8 11 18 13 11 11 3 Lahan tidak tertutup/tertutup

tumbuhan (m1)

20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 4 _{Evapotranspirasi (ET}₀₎ 205.71 188.45 192.41 181.79 197.52 258.26 256.88 269.78 206.96 191.27 166.35 171.37 5 _∆E 23. 74 27. 65 19. 65 17. 13 4. 20 27. 22 24. 66 18. 80 0. 26 8. 81 11. 74 11. 32 6 _{Evapotranspirasi aktual (E)} 181.97 160.80 172.76 164.67 193.32 231.04 232.21 250.99 206.69 182.46 154.60 160.05 7 _{Kelembapan tanah awal (ISM)} 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 8 _{Kelembapan tanah (SMS)} 130.43 70.83 134.68 141.93 200.00 69.09 68.22 182.63 200.00 200.00 200.00 200.00 9 _{Kelebihan air (WS)} 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 128.68 0. 00 0. 00 0. 00 139. 45 107. 45 182.78 144. 04 10 Konstanta pengurangan aliran

(RC) 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60

11 _{Faktor Infiltrasi (IF)} 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 12 Infiltrasi (Inf) 0.00 0.00 0.00 0.00 51.47 0.00 0.00 0.00 55.78 42.98 73.11 57.62 13 Daya tampung waktu t-1 (G. STOR

(t-1))

36. 00 21. 60 12. 96 7. 78 4. 67 43. 98 26. 39 15. 83 9. 50 50. 32 64. 58 97. 24 14 _{Daya tampung waktu t (G. STOR}_t₎ 21. 60 12. 96 7. 78 4. 67 43. 98 26. 39 15. 83 9. 50 50. 32 64. 58 97. 24 104. 44 15 Besar limpasan dasar (Qbase) 14.40 8.64 5.18 3.11 12.16 17.59 10.55 6.33 14.96 28.73 40.45 50.42

16 Besar limpasan permukaan

(Qdirect )

0.00 0.00 0.00 0.00 77.21 0.00 0.00 0.00 83.67 64.47 109.67 86.43

17 Besar limpasan hujan sesaat

(Qstorm)

5.62 1.58 5.37 5.33 16.10 5.01 5.02 11.68 17.31 14.50 16.87 15.20 18 _{Besar limpasan (Q}_total₎ 20.02 10.22 10.56 8.44 105.47 22.60 15.58 18.01 115.94 107.69 166.99 152.05 19 _{Luas DAS (km}2₎ 318 318 318 318 318 318 318 318 318 318 318 318

(10)

CONTOH Tabel Mock, debit rata-rata bulanan untuk 11 tahun

Tabel Debit rata-rata bulanan

Tahun Debit rata-rata bulanan

Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nov Des 1989 2.38 1.34 1.25 1.04 12.52 2.77 1.85 2.14 14.22 12.79 20.49 18.05 1990 1.82 1.18 0.64 0.39 0.26 0.21 0.27 0.17 0.11 0.29 9.98 13.46 1991 2.06 1.43 1.12 1.24 4.07 8.85 2.64 4.14 8.91 19.95 14.98 16.08 1992 2.06 1.33 1.14 1.30 2.71 16.39 3.97 11.54 4.90 4.36 24.97 26.21 1993 2.75 2.17 1.24 0.74 1.12 0.75 0.43 0.30 0.92 1.93 2.29 13.82 1994 2.17 1.66 1.43 1.00 0.61 0.66 0.78 0.43 0.87 0.69 10.89 2.11 1995 1.81 1.43 1.09 1.09 0.48 0.55 1.01 2.83 14.78 20.66 17.41 24.16 1996 2.23 1.99 1.62 0.88 0.62 0.71 0.33 0.91 1.22 0.87 0.57 0.76 1997 1.86 1.50 1.18 1.38 0.80 0.51 0.40 0.40 0.72 1.11 8.26 5.39 1998 2.23 1.40 1.03 4.88 3.36 7.94 2.54 5.82 2.33 5.41 29.98 17.89 1999 2.14 1.21 1.04 0.62 0.91 0.65 1.13 0.79 0.85 4.48 5.13 1.91

(11)

Hitung debit andalan (Qand), dengan cara rekap data debit dari

Mock (urutkan dari besar ke kecil), kemudian hitung Qand80%.

No

Urut Tahun

Debit rata-rata bulanan Prob Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nov Des (%) 1 1989 2.75 2.17 1.24 0.74 1.12 0.75 0.43 0.30 0.92 1.93 2.29 13.82 8.33 2 1990 2.38 1.34 1.25 1.04 12.52 2.77 1.85 2.14 14.22 12.79 20.49 18.05 16.67 3 1991 2.23 1.40 1.03 4.88 3.36 7.94 2.54 5.82 2.33 5.41 29.98 17.89 25.00 4 1992 2.23 1.99 1.62 0.88 0.62 0.71 0.33 0.91 1.22 0.87 0.57 0.76 33.33 5 1993 2.17 1.66 1.43 1.00 0.61 0.66 0.78 0.43 0.87 0.69 10.89 2.11 41.67 6 1994 2.14 1.21 1.04 0.62 0.91 0.65 1.13 0.79 0.85 4.48 5.13 1.91 50.00 7 1995 2.06 1.43 1.12 1.24 4.07 8.85 2.64 4.14 8.91 19.95 14.98 16.08 58.33 8 1996 2.06 1.33 1.14 1.30 2.71 16.39 3.97 11.54 4.90 4.36 24.97 26.21 66.67 9 1997 1.86 1.50 1.18 1.38 0.80 0.51 0.40 0.40 0.72 1.11 8.26 5.39 75.00 10 1998 1.82 1.18 0.64 0.39 0.26 0.21 0.27 0.17 0.11 0.29 9.98 13.46 83.33 11 1999 1.81 1.43 1.09 1.09 0.48 0.55 1.01 2.83 14.78 20.66 17.41 24.16 91.67 Q80 % 1.835 1.304 0.8540.784 0.480 0.327 0.323 0.264 0.355 0.621 9.291 10.233

(12)

DEBIT INTAKE/DEBIT PENGAMBILAN



Debit intake adalah debit yang disadap dan kemudian dialirkan

ke dalam saluran irigasi untuk memenuhi kebutuhan air irigasi

saat menanam padi. Satuan debit intake ini adalah m

3

_{/det dan}

dapat dihitung dengan rumus di bawah ini:



dimana:



Q = debit intake, m

3

/det;



DR = kebutuhan pengambilan, l/det/ha



A = luas areal irigasi, ha;



1/1000 = angka konversi satuan liter ke m

3

.

1000

A DR

(13)