1.1 SIMULASI RAINFALL-RUNOFF

Simulasi hujan-aliran (rainfall-runoff) diantaranya dapat dilakukan dengan Model Matematis NRECA. Pemodelan dilakukan dengan tahapan :

– Kalibrasi parameter model dengan data debit yang ada pada sebuah pos duga air

– Verifikasi parameter model pada beberapa pos duga air yang ada pada wilayah

studi,– Pembangkitan data debit sintetis untuk setiap cacthment area yang tidak terdapat

data pengukuran atau data yang ada jumlahnya kurang. Sketsa dasar perhitungan dan deskripsi model NRECA dapat dilihat pada gambar di bawah.

Gambar 5.1 Sketsa dasar perhitungan model NRECA

Persamaan keseimbangan air : Presipitasi – Penguapan aktual + perubahan tampungan = aliran permukaan.

Karakteristik daerah tangkapan yang diperlukan dalam simulasi:– NOMINAL Index soil moisture storage capacity pada daerah tangkapan.

– PSUB Persentase runoff yang mengalir pada jalur subsurface.

– GWF Debit aliran air tanah

Karakteristik-karakteristik tersebut dapat diperkirakan dengan cara sebagaimana berikut:

– NOMINAL

100 +C*( hujan tahunan rata-rata), dimana C = 0.2, untuk daerah dengan hujan sepanjang tahun, dan C < 0.2, untuk daerah dengan hujan musiman.Harga NOMINAL dapat dikurangi hingga 25% untuk daerah dengan tetumbuhan terbatas dan penutup tanah yang tipis.

– PSUB

PSUB=0.5 untuk daerah tangkapan hujan yang normal/biasa, 0.5<PSUB0.9 untuk daerah dengan akuifer permeabel yang besar0.3PSUB<0.5 untuk daerah dengan akuifer terbatas dan lapisan tanah yang tipis.

– GWF

GWF=0.5 untuk daerah tangkapan hujan yang normal/biasa, 0.5<GWF0.8 untuk daerah yang memiliki aliran menerus yang kecil,0.2GWF<0.5 untuk daerah yang memiliki aliran menerus yang dapat diandalkan.

Pada studi ini, dikarenakan tidak tersedia data pengukuran debit minimal 1 tahun di Sungai Simadoras, maka kalibrasi model NRECA dilakukan pada sungai terdekat yaitu Sungai Sigeon. Hasil kalibrasi ditampilkan pada gambar berikut.

Gambar 5.2 Kalibrasi model NRECA

Hasil kalibrasi menunjukkan bahwa korelasi cukup baik terjadi pada bulan April-Desember. Pada bulan Januari-Maret korelasi kurang baik, namun demikian perlu dipertimbangkan ketidakkonsistenan data pengukuran debit yang relatif konstan terhadap data hujan yang berfluktuasi. Dari hasil kalibrasi model NRECA di atas, parameter-parameter pada model kalibrasi digunakan untuk memodelkan hujan limpasan di Sungai Simadoras selama 10 tahun yaitu dari 2002 sampai dengan 2011. Hasil pemodelan ini digunakan untuk mendapatkan kurva probabilitas atau flow duration curve (FDC) di mana dapat dilihat pada gambar di bawah.

Gambar 5.3 Flow duration curve Sungai Simadoras

Adapun untuk debit pemeliharaan (maintenance flow) yang merupakan aliran air yang harus selalu ada dan mengalir di Sungai Aek Simadoras ditentukan berdasarkan debit aliran rata-rata dari hasil bangkitan model NRECA.Besarnya debit pemeliharaan ini adalah 1.3 m3/detik yaitu sebesar 10% dari debit aliran rata-rata sehingga flow duration curve yang digunakan untuk menentukan potensi pembangkit adalah seperti pada Gambar 5.4.

Gambar 5.4 Flow duration curve rencana