Analisis limpasan langsung dengan model distribusi dan komposit

HARSANTO, Puji, Dr.Ir. Bambang Agus Kironoto

2007 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Model hidrologi dapat diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu model distribusi dan model tidak terdistribusi. Model tidak terdistribusi atau lumped model adalah model yang mengabaikan variasi terhadap ruang dari parameter atau proses hidrologi. Dalam penelitian ini model tidak terdistribusi selanjutnya disebut model komposit. Model jenis ini mempunyai kelebihan yaitu proses hitungan yang sederhana. Model distribusi adalah model yang memperhitungkan variasi terhadap ruang dari parameter atau proses hidrologi. Model jenis ini dapat memberikan hasil yang lebih akurat, akan tetapi mempunyai langkah hitungan yang lebih banyak dan komplek. Dalam analisis model distribusi dapat didekati dengan Sistem Informasi Geografis. Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan model distribusi dan model komposit dalam memperkirakan volume limpasan langsung dalam suatu DAS. Metode SCS curve number dikenal sebagai model yang mengkaitkan tataguna lahan dan jenis tanah dalam analisis hidrologi. Metode ini mempertimbangkan karakteristik DAS sebagai masukan dalam model. SCS curve number digunakan untuk menghitung limpasan langsung harian yang didasarkan pada parameter retensi, S, initial abstraction, Ia, dan hujan harian, Rd. Perbandingan antara parameter retensi dan initial abstraction disebut initial abstraction ratio, λ, dimana parameter ini selalu berubah dari waktu ke waktu. Dengan mempertimbangkan hal tersebut maka parameter λ adalah parameter yang dikalibrasi dalam model distribusi dan komposit. Dari penelitian diperoleh untuk model terdistribusi rata-rata dari faktor kesalahan adalah 25,70 %, faktor korelasi model adalah 0,71 dan coefficient of determination, R2 adalah 0,53. Sedangkan untuk model komposit rata-rata dari faktor kesalahan adalah 30,15 %, faktor korelasi model adalah 0,66 dan coefficient of determination, R2 adalah 0,44. Dengan melihat hasil tersebut maka model SCS terdistribusi menghasilkan nilai perkiraan limpasan langsung yang lebih baik dibandingan dengan model komposit. Dari hasil penelitian juga diperoleh bahwa hubungan empiris antara initial abstraction dengan parameter retensi, S selalu berubah terhadap waktu. Besarnya rata-rata rasio initial abstraction untuk model distribusi adalah 0,35 dan untuk model komposit 0,04.

Hydrological models are classified as lumped and distributed. Lumped models ignore the spatial variability of precipitation, and other related processes. Even though lumped model are unable to account for internal variation of hydrological processes, they have the advantage of simplicity. Distributed hydrological model on the other hand account for spatial variation of hydrological processes and parameters. This type of model has the potential to give more accurate results but computationally more complex. The spatially distributed input and analysis required by spatially distributed model can be met by incorporating a system that can manage data on a grid basis. An approach to handle this problem is using geographic information system (GIS). The overall objective of this study was to comparing of distributed and composite model. The SCS curve number method also known as the hydrologic soil cover complex method, is widely used procedure for runoff estimation. This method includes several important properties of the watershed namely soil’s permeability, landuse and antecedent soil water conditions which are taken into consideration. Daily runoff calculations were generated using the SCS curve number method, its based on the retention parameter, S, initial abstractions, Ia (surface storage, interception, and infiltration prior to runoff), and daily rainfall, Rday. Ratio of initial abstraction (Ia) to retention parameter (S) called λ is changes from time to time. Because of its, the hydrology analysis to estimating direct runoff need calibrate for this parameter. Goodness of fit analysis is used to comparing of both, distributed model and composite model. The average of relatif error, correlation factor, and coefficient of determination, R2 for distributed model respectively are 25.70 %, 0.71 and 0.53, from composite model are 30.15 %, 0.66 and 0.44. The result from research is obtained that the distributed model is more accurate than composite model. The average initial abstraction ratio from distrubted model is 0.35 and composite model is 0.04.

Kata Kunci : Model Hidrologi,Limpasan Langsung,Model Komposit dan Distribusi,Direct runoff, Distributed model, Lumped model, Initial abstraction ratio