Model Hidrologi Untuk Daerah Aliran Sungai

Brooks et al. (1987), Model hidrologi merupakan gambaran sederhana dari suatu sistem hidrologi yang aktual. Model hidrologi biasanya dibuat untuk mempelajari fungsi dan respon suatu DAS dari berbagai masukan DAS. Melalui model hidrologi dapat dipelajari kejadian-kejadian hidrologi yang pada gilirannya dapat digunakan untuk memprediksi kejadian hidrologi yang akan terjadi. Harto (1993), model hidrologi adalah sebuah sajian sederhana (simple representation) dari sebuah sistem hidrologi yang kompleks.

Pendekatan sistem dalam dalam analisis hidrologi merupakan suatu teknik penyederhanaan dari sistem prototipe ke dalam suatu sistem model, sehingga perilaku sistem yang kompleks dapat ditelusuri secara kuantitatif. Hal ini menyangkut sistem dengan mengidentifikasikan adanya aliran massa/energi berupa masukan dan keluaran serta suatu sistem simpanan (Pawitan 1995).
Harto (1993) mengemukakan bahwa konsep dasar yang digunakan dalam setiap sistem hidrologi adalah siklus hidrologi. Persamaan dasar yang menjadi landasan bagi semua analisis hidrologi adalah persamaan neraca air (water balanced equation). Persamaan neraca air dari suatu DAS untuk suatu periode dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :
∆S = Input – Output
Di mana :
∆ S = perubahan tampungan (storage change), Input = masukan (inflow), dan Output = keluaran (outflow).
Harto (1993) mengemukakan bahwa tujuan penggunaan suatu model dalam hidrologi, antara lain sebagai berikut : a) peramalan (forecasting) menunjukkan besaran maupun waktu kejadian yang dianalisis berdasar cara probabilistik; b) perkiraan (predicting) yang mengandung pengertian besaran kejadian dan waktu hipotetik (hipotetical future time); c) sebagai alat deteksi dalam masalah pengendalian; d) sebagai alat pengenal (identification) dalam masalah perencanaan; e) ekstrapolasi data/informasi; f) perkiraan lingkungan akibat tingkat perilaku manusia yang berubah/meningkat; dan g) penelitian dasar dalam proses hidrologi.
1. Klasifikasi Model Hidrologi
Harto (1993) mengemukakan bahwa secara umum model dapat dibagi dalam tiga kategori, yaitu : 1) model fisik yang menerangkan model dengan skala tertentu untuk menirukan prototipenya; 2) model analog yang disusun dengan menggunakan rangkaian resistor-kapasitor untuk memecah persamaan-persamaan diferensial yang mewakili proses hidrologi; 3) model matematik yang menyajikan sistem dalam rangkaian persamaan dan kadang-kadang dengan ungkapan-ungkapan yang menyajikan hubungan antar variabel dan parameter.
Model juga dapat diklasifikasikan menjadi: 1) model stokastik, di mana hubungan antara masukan dan keluarannya didasarkan atas kesempatan kejadian dan probabilitas; 2) model deterministik, di mana setiap masukan dengan sifat-sifat tertentu, selalu akan menghasilkan keluaran yang tertentu pula.
Di samping itu, model dapat digolongkan menjadi : 1) model empirik, yaitu model yang semata-mata mendasarkan pada percobaan dan pengamatan; 2) model konseptual, yaitu model yang menyajikan proses-proses hidrologi dalam persamaan matematik dan membedakan antara fungsi produksi (production) dan fungsi penelusuran (routing).
2. Jenis Model
Sinukaban (1995) mengemukakan bahwa sebagai suatu sistem hidrologi, DAS meliputi jasad hidup, lingkungan fisik dan kimia yang berinteraksi secara dinamik, yang di dalamnya terjadi kesetimbangan dinamik antara energi dan material yang masuk dengan energi dan material yang keluar. Dalam keadaan alami, energi matahari, iklim di atas DAS dan unsur-unsur endogenik di bawah permukaan DAS merupakan masukan (input). Sedangkan air dan sedimen yang keluar dari muara DAS serta air yang kembali ke udara melalui evapotranspirasi adalah keluaran (output) DAS.
Model USLE (universal soil loss equation), MUSLE (modified USLE), RUSLE  (revised USLE), CREAMS (chemical runoff and erosion from agricultural management system) dan GLEAMS (groundwater loading effect of agricultural management system), tergolong dalam lumped parameter, yaitu model yang mentransformasi curah hujan (input) ke dalam aliran permukaan (output) dengan konsep bahwa semua proses dalam DAS terjadi pada satu titik spasial. WEPP (water erosion predicting project), KINEROS (kinematic erosion simulation), EUROSEM (european soils erosion model), TOP MODEL (topografically and physically based, variable contributing area model of basin hidrology) dan ANSWERS (areal nonpoint source watershed environmental response simulation) tergolong distributed parameter, yaitu model yang berusaha menggambarkan proses dan mekanisme fisik dan keruangan, memperlakukan masing komponen DAS atau proses sebagai komponen mandiri dengan sifatnya masing- masing. Model tersebut secara teori sangat memuaskan, tetapi data lapangan sering terbatas untuk mengkalibrasi dan memverifikasi hasil simulasi.
Model HEC-1 adalah event model yang mensimulasikan respon hujan tunggal sebagai input data. Sedangkan SWM-IV (stanford watershed model) dan SWMM (storm water management model) merupakan continous model yang didasarkan pada persamaan kesetimbangan air dalam jangka yang lebih panjang. Model tersebut cocok untuk digunakan pada DAS yang memiliki ukuran yang lebih luas.
Model AGNPS (agricultural non point source pollution model) merupakan gabungan antara model distribusi dan model sekuensial. Sebagai model distribusi, penyelesaian persamaan keseimbangan massa dilakukan serempak untuk semua sel. Sedangkan sebagai model sekuensial, air dan cemaran ditelusuri dalam rangkaian aliran dipermukaan lahan dan di saluran secara berurutan (Pawitan 1999).
Model SWAT (soil and water assessment toll) adalah model yang dikembangkan untuk memprediksi dampak pengelolaan lahan (land management practices) terhadap air, sedimen dan bahan kimia pertanian yang masuk ke sungai atau badan air pada suatu DAS yang kompleks, dengan tanah, penggunaan tanah dan pengelolaannya yang bermacam-macam sepanjang waktu yang lama (Arsyad 2006).
]]>

Baca Juga :   CARA MENGUKUR KEDALAMAN AIR LAUT

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here