Identification Of Hydrograhs and Component Flow From Rainfall, Evaporation and Streamflow Data (IHACRES)

Disusun oleh :

Dewi Sartika T F451124031

Dr. Ir. Nora Herdiana Panjaitan, DEA

Dosen Kuliah Permodelan Hidrologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2014

Identification Of Hydrograhs and Component Flow From Rainfall, Evaporation and Streamflow Data (IHACRES)

Menurut Indarto HACRES (Identification of Unit Hydrograph And Component flows

from Rainfall, Evaporation and Stream flow data), merupakan kerjasama antara Institute

Hidrology (IH) di Inggris dan the Centre for Resourse and Environmental Studies (CRES) di

Australian National University (ANU), Canberra. Hasil kerjasama tersebut terbentuk

PC-IHACRES, suatu program untuk memodelkan proses hidrologi. Model ini tergolong model

hujanaliran, input utama adalah data hujan, data debit dan data suhu untuk menghitung nilai

evapotranspirasi. Selanjutnya model akan memprediksi atau menghitung debit yang keluar dari

DAS.

IHACRES adalah model curah hujan dan debit sungai yang tujuannya untuk

mengklarifikasi hubungan dinamis antara curah hujan dan debit sungai dengan menggunakan

curah hujan dan temperature (untuk mengetahui penguapan) dan untuk memprediksi debit

sungai. Model ini dapat diaplikasikan dalam skala spasial untuk percobaan dalam sekala kecil

pada DAS : menit, harian dan bulanan sehingga dapat mengisi perbedaan data, memperpanjang

aliran sungai serta menjelajahi dampak perubahan iklim dan mengidentifikasi pengaruh

perubahan lahan. IHACRES singkatan Identifikasi unit hidrograf dan Komponen mengalir dari

curah hujan, penguapan dan debit.

Secara umum IHACRES dibuat untuk membantu para ahli hidrologi atau insinyur di

bidang sumberdaya air untuk mengetahui karateristik hubungan dinamis antara curah hujan

dengan debit pada suatu DAS. Beberapa bentuk aplikasi IHACRES antara lain:

1. Identifikasi satuan hidrograf (unit hydrograph),

2. Simulasi debit sungai secara kontinyu,

3. Mempelajari dampak perubahan lingkungan,

4. Memodelkan aliran permukaan,

5. Pemisahan hidrograf (misalnya: untuk membantu dalam penelitian kualitas air),

6. Menentukan Slow Flow Index (SFI).

7. Menentukan Dynamic Response Characteristics (DRCs),

8. Mempelajari teori hidrograf satuan dan aplikasinya,

9. Pengontrolan kualitas data hidrometri,

10. memprediksi data debit yang hilang.

Model IHACRES relatif sederhana, karena hanya membutuhkan data-data sbb:

a. Data debit

b. Data curah hujan

c. Data temperatur

d. Luas DAS

Tutorial penggunaan

Pada umumnya IHACRES menggunakan data statistik.

Qo = debit terukur

Qm = debit actual

= persentasi error

Umumnya kriteria penilaian antara satu model dan lainnya berbeda. Beberapa kriteria

yang digunakan oleh IHACRES meliputi:

1. Bias (dugaan)

Bias menunjukkan tingkat kesalahan volume aliran secara umum (sisa model), yakni

selisih antara debit terukur dan terhitung pertahun.

( )

2. Relatif bias

Relatif bias menggambarkan selisih dari perbedaan debit terukur dan terhitung

dibandingkan dengan nilai debit terukur.

( )

3. R Squared

R Squared menunjukkan tingkat kesesuaian antara debit terukur dan terhitung. 1 ( ) ( Q)

4. R2 sqrt

R2sqrt menunjukkan variasi R2 yang berlangsung pada debit puncak.

1 ( ) ( Q)

5. R2 log

R2 log merupakan variasi R2 yang terjadi untuk semua debit. 1 ( ( + ) ( + )) ( ( + ) ( + ))

6. R2 inv

R2 inv menunjukkan variasi R2 pada periode debit kecil.

1 1( + 1( + )

1( + 1( + ) Dengan:

Qo = debit terukur QM = debit terhitung n = jumlah sampel Q = rerata debit terukur Q = rerata debit terhitung = tingkat kesalahan

Ada 6 tahapan penggunaan IHACRES yaitu:

- Masukkan data yang akan diamati

- Periksa konsistensi dan keserangaman data

- Tentukan periode kalibrasinya

- Sesuaikan dengan linear (disesuaikan dengan parameter)

- Sesuaikan dengan non linear (disesuaikan dengan parameter)

- Jalankan model yang telah dikalibrasi sesuai dengan memprediksi aliran air (stream flow)

Masukkan data

Setelah dilakukan penginstalan pada model maka buka IHACRES, tampilan data akan

muncul secara otomatis

Gambar 1. Tampilan singkat data dari Sungai Murrindi

Jika tidak muncul dan tidak ada data yang dimasukkan maka hal yang pertama dilakukan adalah

1. Pilih import data untuk mengakses data > import screen.

Pada import screen harus dimasukkan data

a. Observasi curah hujan

- Pilih Obs. Rain (tab kiri paling bawah Import), lalu tekan tombol Open Raw Data

File maka akan muncul seperti pada Gambar 2.

- Cari dan pilih pq.dat from the Tutorials/Murrindindi.

Gambar 2. Tampilan yang menunjukkan debit ungai Murrindindi dan curah hujan data

(Data> Impor)

- Hubungkan kolom A dengan rainfall dengan mengklik sel pada kolom atau blok

kolom dengan select

- Pilih mm sebagai satuan ( dapat dilihat pada sisi bawah)

- Kemudian kolom dari streamflow measurements diisi dengan hari ke pada bulan,

bulan dan tahun dan dan diisi berurutan yang akan kita setujui nantinya.

- Masuk ke Start Time ( dalam kasus adalah 8 Juni 1975)

- Untuk data harian, kamu tidak butuh mengedit/mengganti jam dan menit (biarkan

nol) di time step diatur dengan 1 hari (asumsi).

- Tekan/ pilih import yang diatas.

Lalu curah hujan diimport. Jika telah selesai maka akan muncul tampilan

complete pada window. Jika hal tersebut tidak berhasil maka periksa kolom yang

telah dipilih apakah wajar dan coba lagi.

b. Data debit sungai (Observed streamflow)

Pada contoh streamflow disimpan dalam kolom B dengan nama file pq.dat

1. Pilih Obs. Stream dan cari persamaan yang mirip misalnya rainfall, kecuali kamu

tidak membuka file data lagi.

2. Pilih ML/time step seperti bagian satuan

3. Pada kasus streamflow telah dimulai dengan tanggal yang sama seperti rainfall

sehingga tidak pelu mengatur tanggal.

4. Tekan/pilih import button

Karena kita mengguakan data streamflow dalam menghitung aliran kita harus

menentukan catchment area. Masukkan 104.9 (catchment area dalam km2) pilih

OK.

c. Suhu

- Pilih tab temperature (suhu).

- Temukan file t.dat dalam folder Murrundindi. Temperature adalah kolom A. Pilih

kolom dan pastikan bahwa data data berurutan dan sesuai dengan start time. Pilih

Celsius sebagai satuan dari temperature. Kemudian tekan Import button.

2. jika ketiga bagian Import button telah diisi maka klik OK.

3. Kemudian simpan dengan menggunakan File > save as dengan jenis file .ipr.

Periksa data

1. Data > Summary

Klik Data > Summary untuk menampikan tanggal mulai dan selesai merupakan bagian

dari informasi. Periksa apakah data benar dan proses dengan menekan view.

2. Data > View

Klik Data lalu View .

Kelayakan model

IHACRES menyediakan perangkat yang dapat mengklarifikasi model. Hal ini dibutuhkan

dalam mengganalisa apakah data masuk akan atau tidak. Adapun perangkat tersebut adalah

kalibrasi, tampilan model, ukuran daerah aliran, tahapan waktu (untuk mensuport data perlu data

hujan bulanan tetapi jika tidak ada dapat diginakan data harian) dan daerah tangkapan yang tidak

diukur.

Kendala penggunaan

NaN (Not A Number)

NAN akan muncul secara statisti yang merupakan laporan ringkasan yang akan

menunjukkan kegagalan kalibrasi dan laporan ringkasan dan menunjukkan gagal kalibrasi. Hal

ini biasa terjadi ketika menggunakan dua eksponensial berkonfigurasi dalam model linier. Untuk

itu hindari menggunakan struktur model ini sampai rekursif berperan variabel estimator adalah

diimplementasikan

Contoh jurnal yang telah menggunakan Metode IHACRES adalah Wibowo R. A, Imam

S, dan Yohanna L, H (2005) dalam juralnya yang berjudul Analisis Hujan Aliran Menggunakan

Model IHACRES (Studi Kasus DAS Indragiri).

Tinjauan Pustaka

Croke B, Felix A, Jessica S dan Susan C.2005. Identification Of Hydrograhs and

Component Flow From Rainfall, Evaporation and Streamflow Data (IHACRES).

http://www.toolkit.net.au/ihacres [ diakses: 10 April 2014]