Mengenal model hidrologi

Model hidrologi memiliki banyak kategori dan jenis yang dibuat sesuai dengan tujuannya. Secara umum, terdapat enam klasifikasi model hidrologi, yaitu deskripsi proses, skala waktu, skala ruang, teknik dari solusi, penggunaan lahan, dan penggunaan model. Untuk mendapatkan pemodelan hidrologi yang efektif dan efisien, maka pemodelan harus dibuat berdasarkan beberapa faktor. Faktor tersebut diantaranya tujuan pemodelan, komponen-komponen yang ada pada DAS, data yang tersedia, dan kemampuan komputasi.

Dr. I Putu Santikayasa, M.Sc. (pakar pemodelan hidrologi Departemen Geofisika dan Meteorologi FMIPA IPB University) menegaskan bahwa dalam membangun model hidrologi sangat tergantung dari tujuannya. Model hidrologi untuk ketersediaan air tentu berbeda dengan  model hidrologi untuk banjir. Model ketersediaan air menggunakan skala waktu tahunan dengan data yang perlu diketahui adalah berapa persen air yang tersedia dalam satu tahun. Sementara itu, model banjir membutuhkan data pola debit air harian. Akibat dari tujuan yang berbeda, maka pemodelan hidrologi dibuat berbeda pula. Tidak semua proses dapat dimodelkan dengan model yang sama.

Baca juga: Pemodelan Hidrologi dalam Pengelolaan Daerah Aliran Sungai

Langkah mengembangkan model hidrologi untuk pengelolaan DAS

Dalam mengembangkan pemodelan hidrologi untuk pengelolaan DAS, hal yang pertama dilakukan adalah melakukan problem identification pada DAS melalui komponen-komponen yang ada. Hal tersebut dimaksudkan untuk memahami tujuan dibuatnya model hidrologi tersebut. Tahap kedua yakni membuat pemodelan hidrologi yang mampu merepresentasikan proses-proses yang terjadi di dalam DAS tersebut. Proses-proses yang terjadi di dalam DAS dimodelkan dengan menggunakan teknik secara matematis dengan sistem kalkulasi atau matematika. Selain itu, dapat juga dilakukan dengan model fisis seperti pembuatan maket.

air terjun

 

Langkah ketiga adalah melakukan kalibrasi. Hal ini bertujuan untuk mengevaluasi hasil pemodelan terhadap data pengamatan agar proses-proses yang telah dimodelkan mendekati kondisi real. Kemudian dilakukan evaluasi skenario dengan model hidrologi yang sudah terkalibrasi.

“Proses kalibrasi dalam pemodelan cukup penting. Dalam proses kalibrasi, data atau hasil pemodelan disandingkan dengan data observasi atau di lapangan. Misal, awalnya dilakukan pemodelan debit, setelah running model itu lalu dibandingkan bagaimana debit observasi di DAS tersebut, apakah sesuai atau tidak. Jika tidak sesuai, maka perlu dilakukan penyesuaian kembali pada parameter model baik dinaikkan atau turunkan.” Lanjut Dr. Putu.

Jenis pemodelan hidrologi

Jenis pemodelan juga tergantung pada kesediaan data, yang dapat berupa pemodelan distributif dan terpusat. Pemodelan distributif (distributed) merupakan pemodelan yang menggunakan data yang terdistribusi. Pemodelan ini dapat digunakan ketika ingin melihat sebaran spasial dari data tersebut dan ingin mempertimbangkan hubungan antara suatu kondisi dengan kondisi lain secara perwilayahan. Sementara itu, Pemodelan terpusat (lumped) digunakan ketika ingin merepresentasikan suatu data dan sebaran spasial tidak diperlukan.

Pelatihan Pemodelan Hidrologi di IPB Training

Pelatihan Pemodelan Hidrologi di IPB Training

Pemodelan distributif memerlukan lebih banyak data dibandingkan dengan pemodelan terpusat. Namun demikian, hal tersebut tidak berarti pemodelan distributif mutlak selalu lebih baik, karena dalam pemodelan sangat tergantung tujuan penggunaannya. Jika data yang tersedia tidak sesuai dengan pemodelan yang disusun, maka hasil yang didapat tidak akan maksimal.

 

 

Model hidrologi untuk pengelolaan DAS

Model hidrologi untuk pengelolaan DAS terdiri dari yang paling sederhana hingga kompleks. Model sederhana dapat berupa model statistik atau blackbox. Pada model yang kompleks, pengguna harus mengetahui proses-proses fisik yang terjadi. Terdapat model hidrologi berdasarkan event-based yang dapat mengetahui banyaknya runoff berdasarkan curah hujan. Ada pula model hidrologi continuous, serta steady dan unsteady flow yang dapat mengukur aliran dan frekuensi pada DAS. Pada prinsipnya jika data yang dimiliki merupakan data yang kompleks, maka dibutuhkan kemampuan komputasi yang tinggi untuk mengolah data-data tersebut.

Bagi pengguna model untuk pengelolaan DAS, pemodelan yang lebih sering digunakan berupa pemodelan yang relatif sederhana dan tidak memerlukan banyak parameter sebagai input yang akan dimodelkan. Namun, pemodelan ini memberikan hasil prediksi yang memiliki deviasi yang cukup besar. Sementara itu, meski relatif jarang digunakan oleh pengguna pemodelan yang lebih kompleks mampu menghasilkan informasi prediksi yang lebih baik.

Meski demikian, hal yang perlu diingat adalah bahwa keberhasilan sebuah model sangat tergantung dari seberapa baik model tersebut mampu merepresantasikan luaran sesuai dengan tujuan pembuatannya dengan menggunakan jumlah data yang tersedia. (Hanifah Azzahra)

Ingin belajar terkait pemodelan hidrologi dengan pakar dari IPB? Ikuti pelatihan berikut:

  1. Online Course Pemodelan Hidrologi dalam Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) pada 27 – 28 Mei 2021
  2. Pemodelan Hidrologi dalam Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) pada 22 – 24 September 2021
  3. Pengelolaan Hidrologi pada Areal Pertambangan pada 22 – 24 November 2021

Gambar:
1. Dan Smedley
2. Sepp Rutz