Perhitungan Model F.J. Mock dalam Analisis Ketersediaan Air

Pendahuluan

Dalam perencanaan sumber daya air, terutama pada perancangan waduk, embung, maupun sistem irigasi, kita perlu mengetahui berapa besar ketersediaan air di suatu daerah aliran sungai (DAS). Salah satu metode yang umum digunakan untuk memperkirakan debit andalan dari data curah hujan adalah Model F.J. Mock.

Model ini dikembangkan oleh F.J. Mock (1973) dan banyak digunakan di Indonesia karena sederhana, praktis, dan mampu menggambarkan neraca air bulanan di suatu DAS dengan baik.

Sebagai seorang engineer, memahami model ini berarti memahami bagaimana air — anugerah Allah SWT — bergerak, tersimpan, dan kembali ke bumi dalam siklus yang sempurna. Allah berfirman:

“Dan Kami turunkan air dari langit menurut suatu ukuran; lalu Kami jadikan air itu menetap di bumi, dan sesungguhnya Kami benar-benar berkuasa menghilangkannya.”
(QS. Al-Mu’minun: 18)

---

Prinsip Dasar Model F.J. Mock

Model ini bekerja berdasarkan neraca air bulanan, di mana curah hujan yang turun akan dibagi menjadi beberapa komponen utama:

1. Evapotranspirasi (ET) — penguapan dan transpirasi oleh tanaman.

2. Infiltrasi — air yang meresap ke dalam tanah dan menambah cadangan air tanah.

3. Runoff (aliran permukaan) — air yang langsung mengalir ke sungai.

4. Baseflow (aliran dasar) — air yang berasal dari simpanan air tanah dan keluar perlahan ke sungai.

Persamaan dasarnya adalah:

$$P = ET + ΔS + Q$$

di mana:

• $P$ = Curah hujan (mm)

• $ET$ = Evapotranspirasi aktual (mm)

• $ΔS$ = Perubahan simpanan air tanah (mm)

• $Q$ = Aliran keluar (mm)

---

Langkah-Langkah Perhitungan

Berikut tahapan umum perhitungan menggunakan Model F.J. Mock:

1. Kumpulkan Data Input:

   • Curah hujan bulanan (mm)

   • Temperatur rata-rata bulanan (°C)

   • Luas DAS (km²)

   • Koefisien infiltrasi dan evapotranspirasi

2. Hitung Evapotranspirasi Potensial (ETo)
   Biasanya menggunakan metode Thornthwaite berdasarkan temperatur.

3. Tentukan Evapotranspirasi Aktual (ETa)
   Dengan membandingkan ketersediaan air tanah dan curah hujan.

4. Hitung Infiltrasi dan Runoff Awal
   Menggunakan parameter infiltrasi (% dari hujan efektif).

5. Hitung Simpanan Air Tanah (Soil Moisture Storage)
   Menggunakan persamaan empiris Mock berdasarkan kapasitas maksimum air tanah.

6. Hitung Baseflow dan Total Aliran (Qtotal)
   Baseflow dihitung sebagai fraksi dari simpanan air tanah bulan sebelumnya.

7. Konversi ke Debit (m³/s)
   Dengan memperhitungkan luas DAS dan waktu (sekitar 2,63×10⁶ untuk konversi mm/bulan → m³/s).

---

Contoh Sederhana

Misal data curah hujan rata-rata bulanan 200 mm, ETo 120 mm, dan infiltrasi 30%.
Maka perhitungan awal dapat disusun seperti ini:

Komponen	Nilai (mm)
Curah Hujan (P)	200
ET	120
Infiltrasi	60
Runoff	80
Baseflow	20
Total Debit	100

---

Penutup

Model F.J. Mock bukan hanya sekadar rumus, melainkan alat bantu memahami keseimbangan air di alam. Dengan pendekatan sederhana ini, para insinyur sumber daya air dapat memperkirakan debit andalan untuk berbagai kebutuhan — mulai dari irigasi, air baku, hingga konservasi.

Sebagai insan teknik yang beriman, mari kita ingat bahwa perhitungan hanyalah ikhtiar. Hakikatnya, Allah-lah yang menurunkan hujan dan mengatur aliran air.

“Dan Kami jadikan dari air segala sesuatu yang hidup.”
(QS. Al-Anbiya: 30)

---

🌿 Kesimpulan Singkat:

• F.J. Mock = model neraca air bulanan sederhana.

• Cocok untuk DAS dengan data terbatas.

• Dapat digunakan untuk estimasi debit andalan.

• Mengingatkan kita akan pentingnya menjaga keseimbangan alam dan sumber daya air.