FJ Mock

Beberapa Metode Perhitungan Debit Andalan No

Catatan Debit

Metode

distribusi Debi Debitt ra rata ta2 tengah bulanan dengan kemungkinan tak terpenuhi 20% Data Da ta te terb rbat atas as Analisis frekuensi rangkaian debit Seperti pada 1a dgn dihubungkan dengan rangkaian curah hujan ketelitian kurang yang mencakup waktu lebih lama dari itu. Data minimal Model simulasi Seperti pada 1b atau tidak ada Peri Pe rimb mban anga gan n ai airr da dari ri Dr Dr.. FJ Mo Mock ck at atau au dengan ket ete eliti tia an meto me tode de serup serupa a la lain inny nya. a. Cu Cura rah h hu huja jan n di kurang dari itu daer da erah ah al alir iran an su sung ngai ai,, ev evap apot otra rans nsir iras asi, i, vegetasi, tanah dan karakteristik geologis daerah aliran sebagai data masukan Perbandingan dengan Daerah aliran sungai sun gai didekat (A)

1a   D Da ata cukup Analisa frekuensi (20 tahun frekuensi normal atau lebih) 1b

2

3

Parameter Perencanaan

dengan

Data Da ta ti tida dak k ad ada a Meto Metode de ka kapa pasi sita tas s sa salu lura ran n Seperti pada 1b Aliran rendah dihitung dari muka air rendah, dengan ketelitian potong pot ongan an mel melint intang ang sung sungai ai & kem kemiri iringa ngan n kurang dari itu. yang sudah diketahui. Metode tidak tepat, hanya sebagai cek

Secara skematik methode perhitungan debit andalan

Debit Andalan FJ Mock  Dalam studi analisa debit Andalan, DR FJ Mock  mengadakan penelitian di Indonesia. Untuk menaksir tersedianya air disungai dengan cara methode Water Balance DR FJ MOCK ini tergantung dari. -  Curah hujan dan hari hujan bulanan -  Evapotranspirasi - Karakteristik hidrologi DAS

3

Sket Debit Andalan FJ Mock  Ilustrasi R 

Et

ER  WS

DRO

ISM

I

BF

Kreteria dan Asumsi Evapotranspirasi terbatas (Et)

Merupakan evaporasi aktual dengan mempertimbangkan kondisi vegetasi dan permukaan tanah serta frekuensi curah hujan. Curah hujan bulanan (R) dan jumlah hari hujan (n) pada bulan yang bersangkutan

Kondisi di Indonesia Berdasar frekuensi curah hujan di Indonesia dan sifat infiltrasi dan penguapan dari tanah permukaan didapat hubungan sbb: d = 1,5 (18 – n) n = jumlah hari hujan Sehingga E/Ep = (m/20)(18 – n) Et = Ep – E Et = Evapotranspirasi terbatas. m = expose surface

Nilai m No

m

1 2 3

0% 10 % - 40 % 30 % - 50 %

Daerah Hutan Primer, sekunder. Daerah Tererosi. Daerah ladang pertanian.

Soil surplus Soil surplus adalah volume air yang akan masuk ke permukaan tanah Soil surplus = (R – Et) – Soil Storage 0 jika = (R – Et ) < Soil Storsge Initial storage Besarnya volume air pada saat permulaan perhitungan Ditaksir sesuai dengan keadaan musim

Keseimbangan Air Permukaan a. Curah hujan yang mencapai muka tanah S = R – Et Harga positif air masuk ke dalam tanah Harga negatif sebagian air tanah akan keluar b. Perubahan kandungan air tanah, soil storage (Sm ) = selisih antara c. Soil Moinsture Capacity bulan sekarang dan sebelumnya, ditaksir berdasar kondisi porositas lapisan tanah atas dari DAS.

Soil Moisture Capacity (Tjahyadi 1999) Type Tanaman

Type Tanah

Zone Akar

Soil Moisture Capacity

Tanaman berakar pendek

Pasir Halus Pasir halus dan Loam Lanau dan Loam Lempung dan Loam Lempung

0,50 0,50 0,62 0,40 0,25

50 75 125 100 75

Tanaman berakar sedang

Pasir Halus Pasir halus dan Loam Lanau dan Loam Lempung dan Loam Lempung

0,75 1,00 1,00 0,60 0,55

75 150 200 200 150

Tanaman berakar dalam

Pasir Halus Pasir halus dan Loam Lanau dan Loam Lempung dan Loam Lempung

1,00 1,00 1,25 1,00 0,62

100 150 250 250 200

Tanaman Palm

Pasir Halus Pasir halus dan Loam Lanau dan Loam Lempung dan Loam Lempung

1,50 1,67 1,50 1,00 0,67

150 250 300 250 200

Tanaman hutan alam

Pasir Halus Pasir halus dan Loam Lanau dan Loam Lempung dan Loam Lempung

2,50 2,00 2,00 1,60 1,17

250 300 400 400 350

Debit dan Storage Air Tanah  Vn = k(Vn – 1) + ½ (1 + k).In Dimana  Vn = Volume air tanah k = qt/qo = faktor resesi aliran air tanah qt = aliran air tanah pada waktu t (bulan ke t) qo = aliran air tanah pada waktu 0 (bulan ke 0)  Vn = Volume air tanah bulan ke n  Vn-1 = volume air tanah pada bulan ke n-1

Besar Aliran Sungai ditentukan berdasar formula sbb BF = I – (Vn – Vn-1) DRO = WS – I QRO = (DRO + BF) x A  Dimana: BF = Base Flow DRO = Aliran Permukaan (Direct Run Off) WS = Water Surplus QRO = Debit Efektif   A = Luas Daerah Tangkapan

Hujan Bulanan Tahun 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

Bulan R HH R HH R HH R HH R HH R HH R HH R HH R HH R HH R

Jan 349 6 509 9 79 4 0 0 0 0 187 8 129 7 74 8 125 7 0 0 202

Feb Mart 288 455 12 10 307 398 1 8 154 140 4 5 0 0 0 0 84 224 4 8 205 175 6 9 180 305 7 9 115 86 10 7 358 92 15 7 0 0 0 0 431 400

Rata - rata Bulanan (mm ) dan hari hujan April Mei Juni Juli Ags Sept Okto 241 289 217 0 0 4 4 11 6 10 6 8 6 12 141 442 275 170 186 124 154 6 6 4 3 3 4 6 434 152 211 24 58 56 60 10 7 3 1 3 2 3 12 52 0 65 88 106 121 1 5 0 3 2 4 7 222 168 304 70 24 27 75 4 8 9 3 2 3 3 75 0 0 56 124 6 167 7 0 0 4 6 1 7 319 292 238 233 299 235 282 7 7 9 11 10 11 13 107 75 98 71 118 373 514 8 9 11 7 9 18 22 86 92 40 43 0 46 62 7 7 4 3 0 4 4 56 65 294 324 225 350 436 2 4 17 20 13 15 17 299 438 150 268 226 176 178

Nop 65 10 259 12 59 6 51 2 150 7 66 3 387 12 520 19 32 3 569 22 197

Des 282 9 269 7 194 6 180 8 202 12 231 3 94 10 476 18 128 7 506 23 142

PERHITUNGAN DEBIT ANDALAN Dasar

Unit

Jan

Feb

(R)

mm

222.5

316.5 464.5 237.5 188.0 235.0 86.00

(n)

%

20.00

20.00 21.00 21.00

3 Evapotranspiration

(Ep)

mm/hr

20.88

4 Expose Surface

(m)

%

1 Curah Hujan 2 Hari Hujan

Mar

April

Mei

Juni

Juli

Agus

Sept

Okto

Nop

Des

117.0

93.0

113.5 138.0

263.0

8.00

6.00

12.00 10.00

11.00

23.93 26.88 32.71 39.73 37.54 48.76

74.41 58.20

56.03 40.08

30.01

20.00

20.00 20.00 20.00 30.00 20.00 20.00

2 0.00 20.00

20.00 20.00

20.00

-2.00

-2.00

-3.00

-3.00 18.00

8.00 14.00

10.00 12.00

-0.42

-0.48

-0.81

-0.98

3.00

21.30

24.41 27.69 33.69 32.58 34.54 41.93

201.2

292. 0 436. 8 203. 8 155. 4 200.4 44. 07

6 .00 10.00

4 .00

Limited Transpiration

5 (m/20)x(18-n) 6 E

(3)X(5)

7 ET= Ep - E

(3) - (6)

%

7.15

6.83

6.00

8.00

7.00

3.36

3.21

2.10

66.97 51.21

52.67 36.87

27.91

50. 03 41.79

60.83 101.1

235.1

7.44

6.98

Water Balance 8

S = R - Et

(1) - (7)

9 Soil Storage

0.00

10 Soil Moinsture 11 W ater Surplus

mmHg (8) - (9)

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

50.00

50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00

50.00 50.00

50.00 50.00

50.00

201.2

292. 436.8 203.8 155.4 200.4 44.07

5 0.03 41.79

60.83 101.1

2 35.0

Run Of dan Ground water Storage 12 Infiltrasi

(11) X I

mmHg

13 0.5 x I ( 1 + k) 14 k x V ( n - 1) 15 Storage Vol Vn

mmHg (13)+(14)

16 Vn - V(n-1)

40.24

58.42 87.36 40.76 31.08 40.09

8.81

10.01

8.36

12.17 20.23

47.02

23.14

33.59 50.23 23.44 17.87 23.05

5.07

5.75

4.81

7.00 11.63

27.04

3.40

3.97

1.36

1.07

0.88

1.18

1.92

38.56 56.02 31.84 22.65 26.45

9.04

7.11

5.87

7.88 12.81

28.96

2.00

4.93

16.15

10.00 33.14 0.00

4.97

5.78

5.42 17.46

8.40 -24.1

4.78 -9.19

3.80

-17.4

-1.93 -1.24

17 Base Flow

(12)-(16)

40.24

53.00 69.91 64.94 40.28 36.29 26.23

11.93

9.59

10.16 15.29

30.87

18 Direct Run Of

(11)-(12)

160.9

233.6 349.4 163.0 124.3 160.3 35.26

40.02 33.43

48.66 80.90

188.0

19 Run Off

(17)+(18)

201.2

2 86.6 419.3 227.9 164.6 196.6 61.48

51.95 43.02

58.83 96.19

218.9

20 Luas CA

24.21

24.21 24.21 24.21 24.21 24.21 24.21

24.21 24.21

24.21 24.21

24.21

21 Debit (l/dt)

43,64 66,47.

11,27

12,76 21,56

47,49

90,9.

51,1. 35,70 44,08 13,33

9,64.

Model Aliran Di beberapa sungai telah diadakan penelitian dengan model Test Aliran selain FJ Mock diatas, untuk itu hasil penelitian ini seyogyanya dipakai dalam perhitungan debit andalan. Sebagai contoh Hasil Test Model  Aliran sbb: Qn = {C1(S,1) + C2(S,2) Rn + C3(S,3)Rn-1 + C4(S,4) Rn-2 } A Di mana Qn = Debit pada bulan ke n. C1,2,3,4 = Koefisien. S = Faktor Musim = 1 musim penghujan. = 2 musim kemarau. Rn = Curah hujan pada bulan ke n. Rn-1 = Curah hujan pada bulan ke n  – 1. Rn-2 = Curah hujan pada bulan ke n  – 2.  A = Luas daerah tangkapan air  Qn = {C1(1,1) + C2(1,2) Rn + C3(1,3)Rn-1 + C4(1,4) Rn-2 } A Qn = {C1(2,1) + C2(2,2) Rn + C3(2,3)Rn-1 + C4(2,4) Rn-2 } A

musim penghujan.  musim kemarau. 

Koefisien model Aliran Nama Sungai

Musim Hujan

Musim Kemarau

C1(1,1)

C2(1,2)

C3(1,3)

C4(1,4)

C1(2,1)

C2(2,2)

C3(2,3)

C4(2,4)

Tangsi

102,00

0.343

0.021

0

87.00

0.495

0.273

0.125

Progo

125.40

0.356

0.306

0.201

190.00

0.170

0.050

0.210

Elo

89.213

0.490

0.032

0.080

63.056

0.573

0.188

0.045

Bodri

-30.172

0.350

0.106

0.346

12.757

0.320

0.170

0.052

Borong

-50.00

0.420

0.293

0.201

35.00

0.187

0.117

0.149

Gelis

-40.00

0.890

0.210

0.090

15.00

0.230

0.110

0.080

Bogowonto   145.00

0.400

0.070

0.110

103.00

0.480

0.090

0.030

Neraca Air Membandingkan antara debit yang tersedia dan kebutuhan air akan didapat suatu besaran dimana besaran tersebut akan menunjukkan berapa kemampuan debit yang tersedia dapat melayani kebutuhan airnya. Contoh perhitungan dibawah ini.

Neraca Air Awal Tanam Sep II Bulan Januari I Januari II Februari I Februari II Maret I Maret II  April I  April II Mei I Mei II Juni I Juni II Juli I Juli II  Agustus I  Agustus II September I September II Oktober I Oktober II Nopember I Nopember II Desmeber I Desmeber II

Debit Tersedia 1,768.34 1,768.34 4,162.61 4,162.61 7,931.39 7,931.39 6,443.62 6,443.62 1,142.15 1,142.15 1,232.10 1,232.10 178.85 178.85 468.77 468.77 91.83 91.83 13.33 13.33 69.44 69.44 2,785.10 2,785.10

Kebutuhan Air irigasi 0.25 Padi I 0.62 1.18 0.54 0.54 1.09 1.10 0.62 Padi II 0.34 0.19 0.43 0.19 0.32 0.48 0.64 Palawija 0.62 0.25 0.75 1.48 1.27 0.98 Padi I 1.17 1.19 0.62

Areal Terairi Ha 7,034 2,865 Max 3,526 7,685 14,752 7,254 5,844 10,439 3,369 5,958 2,867 6,489 562 376 Max 733 757 361 122 9 10 Max 71 60 2,346 4,517