Studi pemilihan persamaan dispersi dan reaerasi dalam pemodelan kualitas air saluran irigasi Cibarani

Abstract

Pada studi ini, penulis melakukan pemodelan kualitas air Saluran Irigasi Cibarani dengan koefisien dispersi dan koefisien reaerasi sebagai tinjauan utama. Saluran irigasi ini sudah beralih fungsi menjadi saluran pembawa limbah. Pengamatan pada studi ini dilakukan pada dua musim yaitu musim hujan dan musim kemarau. Debit air pada saluran tersebut menjadi sangat kecil pada musim kemarau dan menjadi besar saat musim hujan. Debit air yang kecil akan menyebabkan nilai koefisien dispersi dan koefisien reaerasi yang kecil begitu juga sebaliknya. Hasil dari nilai persamaan tersebut akan melukiskan bagaimana distribusi (transportasi) polutan sepanjang saluran tersebut. Persamaan-persamaan untuk menentukan nilai koefisien dispersi merupakan persamaan empiris yang didapat berdasarkan data dari sungai yang berbeda-beda, sehingga ada kemungkinan persamaan-persamaan yang digunakan tidak sesuai bila digunakan pada saluran irigasi. Dalam studi ini, persamaan koefisien dispersi yang dikaji adalah persamaan dari McQuivey dan Keefer (1974), Fischer (1975), Koussis dan Rodriguez-Mirasol (1998), dan Seo dan Cheong (1998). Kemudian diuji pula masing-masing dari persamaan tersebut dengan persamaan reaerasi diantaranya persamaan dari O’Connor & Dobbins (1958), Churchill (1962), dan Owens (1964). Kombinasi persamaan yang digunakan akan diuji kinerjanya dengan metode statistik Mean Absolute Error (MAE) dan Root Mean Square Error (RMSE). Pemodelan kualitas air dilakukan dengan nilai Kd untuk musim hujan adalah 1 hari-1 dan untuk musim kemarau adalah 0,5 hari-1. Nilai tersebut diambil dengan pertimbangan kecepatan aliran air dan suhu air dalam saluran. Hasil pemodelan didapat bahwa parameter DO dengan rentang nilai MAE dan RMSE untuk seluruh tanggal pemodelan secara berurutan adalah 0,049 – 0,536 dan 0,374 – 1,055. Untuk parameter BOD, rentang nilai MAE dan RMSE secara berurutan adalah 0,021 – 4,023 dan 5,080 – 10,037. Dengan pertimbangan jumlah hasil pemodelan DO, BOD dan penggunaan persamaan dengan jumlah penyimpangan terkecil, maka kombinasi persamaan Dx dan Ka yang paling sesuai dengan kondisi Saluran Irigasi Cibarani adalah persamaan Dx dari Fischer (1975) dan Ka dari O’Connor & Dobbins (1958) dengan rentang nilai Dx adalah 0,015 – 6,237 m2/detik dan nilai Ka adalah 0,583 – 0,752 hari-1. Salah satu penyebab terjadinya penyimpangan pemodelan terhadap data pengamatan adalah penggunaan korelasi konsentrasi BOD dan COD, maka dari itu penulis menyarankan untuk mengukur BOD secara langsung untuk studi selanjutnya.