S AINSTEK E -J OURNAL STT P EKANBARU - V OL . 10 N O . 1 (2022)
Terbit online pada laman web jurnal :
https://ejournal.sttp-yds.ac.id/index.php/js/index

## SAINSTEK
(e-Journal)
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |

## Analisis Ketersediaan Air pada Sub DAS menggunakan Pendekatan F.J Mock (Studi Kasus : Sub DAS Tapung Kiri)

## Monica Hilda a
a Universitas Riau, Kampus Bina Widya, Jl HR Soebrntas KM 12,5, Pekanbaru  28293, Indonesia
I NFORMASI A RTIKEL

## ABSTRACT
Sejarah Artikel: Diterima Redaksi: 25 November 2021 Revisi Akhir: 29 Juni 2022
Diterbitkan Online : 30 Juni 2022
Air  merupakan  sumber  daya  alam  yang  sangat  diperlukan  oleh  manusia sepanjang masa dan menjadi bagian hidup dari kebutuhan dasar manusia yang sangat  penting.  Semua  kegiatan  kehidupan  manusia  dari  kebutuhan  pangan hingga pertumbuhan industri memerlukan air dengan jumlah  yang cukup dan dengan  kualitas  sesuai  dengan  kebutuhannya.  Masalah  utamanya  ialah bertambah dan meningkatnya jumlah penduduk saat ini telah mencapai 101.524 Jiwa  bersumber  dari  Badan  Pusat  Statistik  (BPS)  Kecamatan  Tapung  Tahun 2021. Diproyeksikan, jumlah ini akan meningkat setiap tahunnya berkisar 3-4% sebagai konsekuensi logisnya akan terjadi peningkatan konsumsi kebutuhan air. Tujuan  penelitian  adalah  menguji  keandalan  F.J  Mock  pada  tahap  kalibrasi, verifikasi dan simulasi  model untuk keperluan analisis ketersediaan air di Sub DAS  Tapung  Kiri.  Metode  pendekatan  ini  adalah  menggunakan  metode  F.J Mock  menganalisis  data  curah  hujan,  evapotranspirasi,  dan  karakteristik hidrologi  daerah  pengaliran  sungai.  Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan, diperoleh  nilai  evapotranspirasi  terbatas  (Et)  pada  Sub  DAS  Tapung  Kiri sebesar 64,81 mm/bln.

## K ATA K UNCI
Ketersediaan Air,
Pendekatan F.J Mock

## K ORESPONDENSI
Telepon:  0852 6110 2403 E-mail:  hildamonica7109@grad.unri.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Sumber daya air saat ini dan masa depan sangat bervariasi karena  pertumbuhan  populasi,  perubahan  penggunaan lahan,  pembangunan  sosial  ekonomi  yang  intensif,  dan pemanasan  iklim.  Permasalahan  mendasar  terkait ketersediaan  air  akan  sangat  berbeda  pada  setiap  lokasi, dimana  hal  tersebut  sangat  tergantung  dengan  kondisi hidrologi  masing-masing  lokasi.  Selanjutnya  dengan menggunakan  pendekatan  distribusi  peluang,  karena ketersediaan  air  mengandung  unsur  variabilitas  ruang ( spatial  variability )  dan  variabilitas  waktu  ( temporal variability )  yang  sangat  tinggi.  Oleh  karena  itu,  analisis kuantitatif  dan  kualitatif  harus  dilakukan  secermat mungkin  agar  dapat  dihasilkan  informasi  yang  akurat untuk perencanaan dan pengelolaan sumber daya air.
Bersumber  dari  Bappenas  (2006),  salah  satu  metode pendekatan  model  hujan-debit  yang  lazim  diterapkan  di Indonesia  adalah  metode  Mock  yang  dibangun berdasarkan  kondisi  klimatologi  Indonesia  karena penerapannya  mudah  dan  jenis  data  yang  digunakan relatif  lebih  sedikit  seperti  data  curah  hujan,  data klimatologi dan data topografi DAS daerah yang ditinjau. Model  ini  sebagai  program  bantu  alternatif  yang  baik untuk  penilaian  DAS  secara  cepat  menggunakan parameter hidrologis sebagai bagian dari pemantauan dan evaluasi,  terutama  di  daerah  dengan  data  hidrologis terbatas.
Tujuan penelitian adalah menguji keandalan Metode F.J Mock pada tahap kalibrasi, verifikasi dan simulasi untuk
keperluan  analisis  ketersediaan  air  di  Sub  DAS  Tapung Kiri.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Pengertian Siklus Hidrologi
Siklus  hidrologi  adalah  suatu  rangkaian  proses  yang terjadi dengan air yang terdiri dari penguapan, presipitasi, infiltrasi,  dan  pengaliran  keluar  atau  ( outflow ).  Air menguap  ke  udara  dari  permukaan  tanah  dan  laut, penguapan  dari  daratan  terdiri  dari  evaporasi  dan transpirasi. Evaporasi merupakan proses menguapnya air dari  permukaan  tanah,  sedangkan  transipirasi  adalah proses menguapnya air dari tanaman. Uap yang dihasilkan menalami kondensasi dan dipadatkan membentuk awan- awan yang nantinya dapat kembali menjadi air dan turun sebagai  presipitasi.  Sebelum  di  permukaan  bumi prestipasi tersebut sebagian langsung menguap ke udara, sebagian tertahan oleh tumbuh-tumbuhan ( intersepsi ) dan sebagian lagi mencapai permukaan tanah.

## 2.2 Model Hidrologi
Salah  satu  cara    untuk  memodelkan  siklus  hidrologi adalah  dengan  pendekatan  sistem.  Suatu  sistem didefinisikan  sebagai  satu  kesatuan  hubungan  dari berbagai komponen  yang akan  membentuk  keseluruhan. Siklus  hidrologi,  misalnya dapat dianggap sebagai  suatu sistem  yang  komponennya  berupa  hujan  ( precipitation ), penguapan ( evaporation ), aliran permukaan ( run-off ), dan fase  lainnya  dari  siklus  hidrologi.  Beberapa  fase  dari siklus hidrologi dapat dikelompokkan menjadi subsistem. siklus hidrologi dianggap sebagai suatu sistem yang dapat dibagi  menjadi  tiga  subsistem  yaitu:  a)  Sistem  air atmosfer  ( atmospheric  water  system ),  b)  Sistem  air permukaan ( surface water system ), dan c) Aliran air tanah ( subsurface water system ).

## 2.3 Konsep Pemodelan Hidrologi
Menurut  Indarto  (2010),  fenomena  hidrologi  sangatlah kompleks,  dan  mungkin  sulit  untuk  dapat  dipahami seluruhnya. Untuk dapat memahami fenomena yang ada di alam, kita membutuhkan suatu abstraksi (penyederhanaan).  Demikian  juga  untuk  memahami siklus  hidrologi  kita  membutuhkan  penyederhanaan  dari fenomena  tersebut.  Penyederhanaan  yang  dimaksud  di sini  adalah  menempatkan  fenomena  tersebut  ke  dalam suatu  model.  Dengan  kata  lain,  model  adalah  suatu perkiraan  atau  penyederhanaan  dari  realitas  yang  yang sebenarnya.

## 2.4 Model F.J Mock
Dengan metode Water Balance dari Dr. F.J Mock dapat diperoleh suatu estimasi empiris untuk mendapatkan debit aliran. Metode ini didasarkan pada parameter data hujan, evapotranspirasi dan karakteristik  DAS  setempat. Untuk mendapatkan debit bulanan, pada pertimbangan hidrologi daerah  irigasi  digunakan  metode Dr.  F.J.  Mock. Untuk lebih  mudah  dimengerti  proses  perhitungan  dengan menggunakan  Metode FJ.  Mock dapat  dilihat  pada Gambar 1 .
Gambar 1. Perhitungan Metode FJ. Mock

## 3. METODOLOGI
3.1 Parameter Kalibrasi dan Verifikasi Model Mock
Model dapat dikatakan teliti jika terdapat hubungan yang tinggi  antara  debit  terukur  dengan  debit  simulasi, parameter  yang  digunakan  untuk  menguji  ketelitian adalah  koefisien  korelasi  (R)  dan volume  error (VE).
S AINSTEK E -J OURNAL STT P EKANBARU - V OL . 10 N O . 1 (2022)
Untuk persamaan matematik (R) dan (VE) adalah sebagai berikut. =
(1) Keterangan: R : Koefisien korelasi Dt 2 : Total (Qobs – Qobs rerata) 2
D 2
: Total (Qobs – Qsim)
(2) Keterangan: VE : Volume Error (%) Qobs : Debit observasi (m 3 /det) Qsim : Debit simulasi (m 3 /det) N
: Jumlah data.
3.2 Water Surplus
Water  Surplus secara  langsung  berpengaruh  pada infiltrasi  /  perkolasi  dan  total run-off yang  merupakan komponen  dari  debit.  Persamaan  Water  Surplus  (WS) adalah sebagai berikut: WS = (P – Ea) + SS
(3)
Keterangan :
WS = kelebihan air, mm/bulan P =  curah hujan bulanan, mm/bulan
Ea = evapotranspirasi aktual, mm/bulan
Water Surplus adalah air permukaan run-off dan infiltrasi . Soil  moisture  storage (SMS)  terdiri  dari soil  moisture capacity (SMC), zona dari infiltrasi, limpasan permukaan dan soil  storage .  Besarnya Soil  moisture  storage (SMS) untuk  masing-masing  wilayah  tergantung  pada  jenis tanaman,  tutupan  lahan  ( land  cover )  dan  jenis  tanah.
Dalam Mock , SMS dihitung sebagai berikut: SMS = ISMS + (P - Ea)
(4)

## 3.3 Kapasitas Kelembaban Tanah (SMC)
Soil Moisture Capacity adalah kapasitas kandungan  air  pada  lapisan  tanah  permukaan  ( surface soil )  per  m 2 .  Besarnya  SMC  untuk  perhitungan ketersediaan  air  ini  diperkirakan  berdasarkan  kondisi porositas  lapisan  tanah  permukaan  dari  DPS.  Semakin besar porositas tanah akan semakin besar pula SMC yang ada. Dalam perhitungan ini nilai SMC diambil antara 50 mm sampai dengan 200 mm. Persamaan yang digunakan untuk besarnya kapasitas kelembaban tanah adalah:
SMS = ISMS + P - 𝐸 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 (5)
WS   = ISMS + P - E_actual – SMS (6) Keterangan: E_actual =  evapotranspirasi aktual, mm/bulan SMS =  simpanan kelembapan tanah, mm/bulan ISMS =  kelembaban tanah awal, mm/bulan P =  curah hujan bulanan, mm/bulan
WS = kelebihan air, mm/bulan

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1. Analisis Curah Hujan
Pada  penelitian  ini,  sumber  air  yang  digunakan  berasal dari Daerah Aliran Sungai Indragiri. Analisa curah hujan dilakukan  menggunakan  Metode  Aljabar  yang  terdiri  1 stasiun curah hujan, yaitu Stasiun BMKG Kampar dengan periode  10  tahun  (2011-2020).  Adapun  luas  chathment area  untuk  penelitian  ini  sebesar  1716  km 2 .  Data  curah hujan  rata-rata  kemudian  dianalisa  dan  diambil  curah hujan maksimum rata-rata pada setiap pengamatan yaitu setiap tahun. Dari data hasil analisa tersebut dapat dilihat pada Tabel 1 .
Gambar 1. Rata-rata Curah Hujan Bulanan (mm/bulan).
Berdasarkan Gambar  1 dapat  dilihat  bahwa setiap  bulannya  selalu  ada  perubahan  terhadap  curah hujan  yang  jatuh  kepermukaan  bumi.  Pada  curah  hujan tahun  2011-2020  memiliki  perubahan  yang  cukup signifikan dikarenakan adanya tengah bulanan yang tidak terjadinya  hujan.  Data  masukan  curah  hujan  sangat berpengaruh untuk menghitung ketersediaan air.
4.2 Analisis Evapotranspirasi
4.2.1Analisis Evapotranspirasi Potensial (ETo)
Perhitungan evapotranspirasi menggunakan metode  Penman-Monteith  berdasarkan  pada  klimatologi selama 10 tahun dimulai tahun 2011 hingga tahun 2020. Analisis evapotranspirasi  potensial (ETo)  diperlukan dalam  perhitungan  ketersediaan  air.  Berdasarkan  data klimatologi dari BMKG Kampar yang telah dianalisis di atas,  maka  dapat  dihitung  besarnya evapotranspirasi Potensial (ETo) menggunakan pendekatan program bantu CROPWAT 8.0.
4.3 Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (ET0)
Sub DAS Tapung Kiri 2020
Gambar 2. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (ET0)
Sub DAS Tapung Kiri 2020
Kemudian  didapat  nilai  evapotranspirasi  seperti  pada Gambar 3 .
Gambar 3. Hasil Perhitungan Evapotranspirasi dengan Metode Penman (mm/bulan).
Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat besarnya penguapan yang  terjadi  mengalami  perubahan  dari  bulan  ke  bulan yang  masih relatif stabil. Penguapan paling besar terjadi pada bulan Desember dan penguapan paling kecil terjadi pada bulan Februari. Pada proses evapotranspirasi tinggi dan rendahnya evapotranspirasi disebabkan oleh beberapa faktor klimatologi, diantaranya adalah kelembapan, suhu udara, lama penyinaran matahari, dan kecepatan angin.

## 4.4 Analisis Ketersediaan Air
Untuk  menentukan  nilai ketersediaan air pada Sub DAS Tapung Kiri, digunakan hasil perhitungan debit air pada Pantai Cermin dengan gunakan Metode F. J. Mock . Data yang menjadi parameter dalam menghitung debit air antara lain:
1. Data curah hujan bulanan rata rata.
2. Data evapotranpirasi potensial.
Menghitung  debit  air  sungai  pada  bulan  yang  lain, digunakan cara yang sama seperti contoh diatas dan dapat dilihat pada tabel rekapitulasi hasil perhitungan debit air pada Tabel 3 .
S AINSTEK E -J OURNAL STT P EKANBARU - V OL . 10 N O . 1 (2022)
Tabel 4. Hasil Perhitungan Debit Air Sub DAS Tapung Kiri 2020 (m3/s) Gambar 4 . Debit Air Rata-rata Bulanan Sub DAS Tapung Kiri Tahun 2011-2020 (m 3 /detik).
Dilihat  pada Gambar  4 Sub DAS  Tapung  Kiri memiliki  debit  rata-rata  yang  stabil  hal  ini  dikarenakan faktor  dari  curah  hujan,  karena  yang  besar  akan menghasilkan  debit  besar  dan  curah  hujan  yang  relatif kecil  menghasilkan  debit  yang  kecil.  Namun  besarnya curah  hujan  tidak  selamanya  berpengaruh  terhadap besarnya debit pada aliran air, hal ini dikarenakan adanya faktor-faktor  lain  yang  dapat  mempengaruhi  besarnya debit tersebut (Nugroho, 2015).

## 4.5 Analisis Debit Andalan
Untuk  menghitung  debit  andalan  pada  Sub  DAS Tapung  Kiri,  yang  digunakan  adalah  hasil  perhitungan debit air Sub DAS Tapung Kiri tahun 2011-2020 dengan
menggunakan metode FJ. Mock dengan cara menentukan Q90.
Gambar 5 . Debit Andalan DAS Tapung Kiri (m 3 /detik).
Dilihat dari Gambar 5 debit andalan Sub DAS Tapung  Kiri  sebesar  8,47  m 3 /dt.  Hasil  ini  didapat  dari perhitungan debit aliran DAS yang diambil keandalan nya 90%.  Adapun  90  %  itu  sendiri  merupakan  nilai probabilitas yang diperuntukan untuk kebutuhan air.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil dari analisis dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:
a. Diperoleh  nilai  debit  andalan  Sungai  Tapung Kiri sebesar 6,37 m3/dt yang diperuntukan untuk PDAM Tapung Kiri.
b. Diketahui  debit  rata-rata  yang  stabil  hal  ini dikarenakan faktor dari curah hujan, karena yang besar  akan  menghasilkan  debit  besar  dan  curah hujan yang relatif kecil menghasilkan debit yang kecil.
Berdasarkan  hasil  dari  analisis  dari  penelitian  ini  dapat disarankan:
Dari  analisis  data  yang  telah  di  lakukan  dan  dari kesimpulan yang diperoleh, diperlukan adanya data debit yang  terukur  atau  debit  terkini  yang  secara  langsung diukur saat melakukan penelitian ini agar dalam perkiraan debit aliran dengan menggunakan metode F.J.Mock dapat dilakukan  proses  kalibrasi  dan  parameter  DAS sebagaimana mestinya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Susana,  Tjutju.,  (2003).  Air  Sebagai  Sumber Kehidupan.  Lembaga  Ilmu  Jakarta  :  Pengetahuan Indonesia (LIPI).
[2]  D.  W.  Pratiwi,  R.  Hadiani,  and  S.  Suyanto, Transformasi  Hujan-Debit  Berdasarkan  Analisis Tank  Model  dan  GR2M  di  DAS  Dengkeng ,  Pros. Semnastek, 2016.
[3]  Suprayogi, M. Fauzi, Bochari, and R. A. Handayani, Prediksi  Ketersediaan  Air  Sebuah  Daerah  Aliran Sungai , J. Aptek, vol. 4, no. 2, pp. 89–96, 2012.
[4]  Fachrunnisa  and  M.  Fauzi, Perbandingan  Debit Andalan  Hasil  Tank  Model  terhadap  Debit Pengamatan Sungai Tapung Kiri Stasiun Tandun , J. Tek., vol. 13, no. 2, pp. 177–185, 2019.
[5]   B.  Suncaka,  R.  Hadiani,  and  A.  H.  Wahyudi, Analisis  Keandalan  Metode  Mock  Dengan  Data Hujan 5 , 10 , 15 Harian Dan 1 Bulanan , e-Jurnal Matriks Tek. Sipil, vol. 1, no. 4, p. 480, 2013.
[6]  B.  S.  Pratiwi, Studi  Komparasi  Debit  Andalan Methode  Flow  Characteristic  Dan  Basic  Year  Di Daerah  Aliran  Sungai  Lusi, Jurnal  Tek.  Sipil  dan Perenc., vol. 16, no. 1, pp. 51–58, 2014.
[7]  P.  Barang,  B.  Web,  and  M.  Pada,  Bab  2  tinjauan pustaka dan dasar teori 2.1, pp. 3–6, 2015.
[8]  BMKG, Data Curah hujan, BMKG . 2021.
[9]  M.  P.  Larasati  and  A.  T.  Yussa,  Analisis  Praktek Layanan  PDAM  (Perusahaan  Daerah  Air  Minum) Tirta  Siak  Kota  Pekanbaru  serta  Dampaknya terhadap  Kepuasan  Pelanggan,  PUBLIKA  J.  Ilmu Adm. Publik, vol. 2, no. 2, pp. 144–161, 2016.
[10]  Keputusan  Mentri  Pemukiman  Dan  Prasarana Wilayah  No.  403/KPTS/M  (2003).  Tentang Pedoman  Teknis  Pembangunan  Rumah  Sederhana Sehat.  Jakarta:  Mentri  Pemukiman  Dan  Prasarana Wilayah.
[11]  Peraturan Mentri Kesehatan No.
416/MEN.KES/PER/IX  (1990).  tentang  Syarat- Syarat  Dan  Pengawasan  Kualitas  Air.  Jakarta: Mentri Kesehatan Republik Indonesia.
[12]  Peraturan  Pemerintah  Republik  Indonesia  No.  38 (2011). tentang Sungai. Jakarta: Mentri Hukum Dan Hak Asasi Manusia.
[13]  Peraturan  Pemerintah  Republik  Indonesia  No.  43 (2008).  tentang  Air  Tanah.  Jakarta:  Mentri  Hukum Dan Hak Asasi Manusia.
[14] SNI 6738. (2015). Perhitungan Debit Andalan Sungai Dengan  Kurva  Durasi  Debit.    Badan  Standarisasi Nasional. Jakarta.
[15]  SNI  03-0765.  (2005). Tatacara  Pelaksanaan  Sistem Plambing.  Badan Standarisasi Nasional. Jakarta.
[16] Soufyan,  Takeo.  (1993)  Perencanaan  dan Pemeliharaan  Sistem  Plambing.  Jakarta:  Pradnya Paramita.
S AINSTEK E -J OURNAL STT P EKANBARU - V OL . 10 N O . 1 (2022)
S AINSTEK E -J OURNAL STT P EKANBARU - V OL . 10 N O . 1 (2022)
Terbit online pada laman web jurnal :
https://ejournal.sttp-yds.ac.id/index.php/js/index

## SAINSTEK
(e-Journal)
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |