TESIS ANALISIS PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN DAN DAMPAKNYA TERHADAP HASIL AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI CISADANE HULU

Transkripsi

1 TESIS ANALISIS PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN DAN DAMPAKNYA TERHADAP HASIL AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI CISADANE HULU NILDA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2014 i

2 TESIS ANALISIS PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN DAN DAMPAKNYA TERHADAP HASIL AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI CISADANE HULU NILDA NIM PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU LINGKUNGAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2014 i

3 TESIS ANALISIS PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN DAN DAMPAKNYA TERHADAP HASIL AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI CISADANE HULU Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Studi Magister Ilmu Lingkungan, Program Pascasarjana Universitas Udayana NILDA NIM PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU LINGKUNGAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2014 ii

4 LEMBAR PENGESAHAN TESIS INI TELAH DISETUJUI TANGGAL Pembimbing I, Pembimbing II, Prof. Dr. Ir. I Wayan Sandi Adnyana, M.S. NIP Prof. Dr. Ir. I Nyoman Merit, M.Agr. NIP Mengetahui Ketua Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Udayana Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. I Wayan Budiarsa Suyasa, M.S. NIP Prof. Dr. Dr. A. A Raka Sudewi, Sp.S.(K) NIP iii

5 Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No.:..., Tanggal... Ketua : Prof. Dr. Ir. I Wayan Sandi Adnyana, M.S. Anggota : 1. Prof. Dr. Ir. I Nyoman Merit, M Agr. 2. Prof. Dr. I Wayan Budiarsa Suyasa, M.S 3. Prof. Ir. I Wayan Redi Aryanta, M.Sc, Ph.D iv

6 UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Analisis Perubahan Penggunaan Lahan dan Dampaknya Terhadap Hasil Air di Daerah Aliran Sungai Cisadane Hulu. Pada kesempatan ini ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. I Wayan Sandi Adnyana, M.S. dan Prof. Dr. Ir. I Nyoman Merit M.Agr. selaku Dosen Pembimbing penulis yang selalu memberikan motivasi, arahan, nasehat, saran, kritik dan bimbingan serta semangat selama proses penulisan tesis sehingga tesis yang ditulis menjadi sebuah tulisan yang berkualitas. Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih ini juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana yang dijabat oleh Prof. Dr. dr. A. A Raka Sudewi, SP.S (K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana. Pada kesempatan ini, penulisan juga menyampaikan rasa terimakasih kepada Ketua Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas UdayanaProf. Dr. I Wayan Budiarsa Suyasa, M.S. dan para penguji tesis, yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan dan koreksi. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus disertai penghargaan kepada seluruh guru dan dosen yang telah membimbing penulis, mulai dari sekolah dasar sampai perguruan tinggi. Juga penulis ucapkan terima kasih kepada ayah (alm) dan ibu, yang telah mengasuh dan membesarkan penulis. Akhirnya penulis sampaikan terima kasih kepada suami Agus Nurhayat dan ananda Nadia, yang dengan penuh pengorbanan telah memberikan kepada penulis kesempatan untuk lebih berkonsentrasi menyelesaikan tesis ini. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat-nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini, serta kepada penulis sekeluarga. Penulis v

7 ANALISIS PERUBAHANPENGGUNAAN LAHAN DAN DAMPAKNYA TERHADAP HASIL AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI CISADANE HULU ABSTRAK Ada beberapa faktor utama penyebab perubahan sumber daya air, diantaranya adalah perubahan penutupan dan pengelolaan lahan yang meningkatkan kekedapan lahan. Salah satu tujuan pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah mencapai kondisi tata air optimal yang dapat dikenali dari sifat aliran sungai. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui perubahan penggunaan lahan yang terjadi di wilayah DAS Cisadane Hulu dari tahun 2003 sampai 2010; (2) mengetahui perubahan hasil air akibat distribusi perubahan penggunaan lahan. Penelitian dilakukan melalui dua tahap yaitu analisis perubahan penggnaan lahan dan prediksi aliran dengan model HEC-HMS. Dalam penelitian ini digunakan peta penggunaan lahan dari BIG (Badan Informasi Geospasial) tahun 2003 dan peta penggunaan lahan tahun 2010 hasil interpretasi Citra ALOS. Selanjutnya kedua peta tersebut dianalisis dengan metoda tabel silang (cross tabel) untuk memperoleh data perubahan penggunaan lahan dari setiap kelas penggunaannya. Kedua data penggunaan lahan ini digunakan sebagai input pada model prediksi debit aliran HEC-HMS. Selanjutnya dibangun juga skenarioskenario untuk melihat dampak perubahan lahan terhadap debit aliran di DAS Cisadane Hulu. Metode bilangan kurva (SCS-CN) dipilih untuk menghitung besar curah hujan efektif, yaitu dari pengurangan curah hujan bruto dengan berbagai bentuk kehilangan air (loss). Perubahan dari curah hujan efektif menjadi hidrograf aliran langsung (direct runoff) diperoleh dengan menggunakan metode hidrograf satuan SCS Curve Number. Selama kurun waktu terjadi perubahan penggunaan lahan di DAS Cisadane Hulu. Luas hutan bertambah 223,78 ha, pemukiman 214,78 ha, rumput/tanah kosong 85, 73 ha, dan gedung 12, 64 ha. Terjadi pengurangan luas semak belukar 225,64 ha, tegalan/ladang 145,92 ha, sawah irigasi 124, 92 ha, sawah tadah hujan 30,67 ha, dan kebun/perkebunan 9,92 ha. Hasil dari simulasi dengan menggunakan peta penggunaan lahan tahun 2010 didapatkan nilai debit puncak (Qp) sebesar 81,73 m 3 /detik. Nilai volume puncak (Vp) sebesar 2.310,7 mm dan waktu puncak (Tp) pada hidrograf aliran yang dihasilkan model terjadi pada tanggal 26 Maret Secara umum terjadi peningkatan debit puncak antara penggunaan lahan tahun 2003 dengan dari 81,22 m³/detik menjadi 81,73 m³/detik. Naiknya debit puncak disebabkan meningkatnya aliran permukaan akibat perkembangan pemukiman di DAS.Hal ini terlihat dengan meningkatnya nilai CN rata-rata dari 38,5 menjadi 39,4.Pada simulasi dengan penggunaan lahan tahun 2010 didapatkan hasil air sebesar 2.310,7 mm/tahun. Nilai ini lebih kecil dari simulasi dengan penggunaan lahan vi

8 tahun 2003 yaitu 2.320,1 mm/tahun. Salah satu penyebab berkurangnya hasil air dikarenakan penguapan yang meningkat akibat bertambahnya luasan hutan. Kata Kunci: daerah aliran sungai; perubahan penggunaan lahan; hasil air. vii

9 IMPACT OF LANDUSE CHANGES ON WATER YIELD IN UPPER PART OF CISADANE WATERSHED ABSTRACT Water is one of the the basic needs elements that are very important to support various human purposes. There are several main factors that cause the changes in water resources, such as land cover change and land management that makes the land surface becomes impermeable and decreased water infiltration. One of the goals of watershed management is to get the optimal water conditions that can be identified from characteristic of stream water discharge. The objectives of this research are : (1) knowing the distribution of land use change in the upper part of Cisadane watershed in about the period of 2003 to 2010; (2) knowing changes of water yield due to the distribution of land use change in the upper part of Cisadane watershed with total area 22, hectare. Research was conducted in two main stages: analysis of land use changes with spatial analysis using GIS (Geographical Information System) and a stream discharge prediction with HEC-HMS model. This study use land use map 2003 from Geospatial Information Agency and Land Use Map 2010 results from ALOS satelite image interpretation. Analysis from both of these maps by the cross table method, get the landuse change data of the every land use classes. Both data series of land use are also used as input to the HEC-HMS prediction model to predict water discharge, and some scenario was arranged. Curve number method (SCS- CN) was chosen to calculate the effective rainfall, in example the reduction of the gross precipitation with various forms of water loss. Transformation of effective rainfall into direct flow hydrograph (direct runoff) using the SCS Curve Number hydrograph unit method. In about period of land use changes in upper part of Cisadane watershed was determined. Forest coverage increase about ha, residential ha, grass / vacant land ha, and buildings ha. Decreased was found in bush/under brush ha, field , irrigated rice field ha, rain water rice field ha, and 9.92 ha for plantation. Result for simulation models with land use 2010, obtained the value of peak discharge (Qp) is m 3 /s. Value of the peak volume (Vp) is 2,310.7 mm and time to peak (Tp) on the resulting flow hydrograph models occurred on 26 March In general, an increase in discharge peaks between land use in 2003 by 2010, from m³/s to m³/s. Soaring peak discharge caused more widespread surface flow due to the development of settlements in the watershed, it is seen with the rise in the value of the average CN of upper part of Cisadane watershed, from 38.5 to On the simulation of land use in 2010 brings water yield of 2,310.7 mm per year. viii

10 This value is smaller than the simulation with land use in 2003 that value 2,320.1 mm per year. The reduced of water yield could be caused by the high evaporation due to increased of forest area. Key words : watershed; landuse changes; water yield. ix

11 ANALISIS PERUBAHANPENGGUNAAN LAHAN DAN DAMPAKNYA TERHADAP HASIL AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI CISADANE HULU RINGKASAN Konservasi sumber daya air memiliki posisi strategis untuk mempertahankan dan meningkatkan ketersediaan air dalam kualitas dan jumlah yang memadai. Secara teknis, upaya konservasi sumber daya air dilakukan dengan mengendalikan aliran permukaan dan limpasan air hujan sebanyak mungkin untuk meresap ke dalam tanah. Terdapat beberapa faktor utama yang menyebabkan terjadinya perubahan keberadaaan sumber daya air. Salah satu diantaranya adalah perubahan yang terjadi secara terus menerus dalam penggunaan dan pengelolaan lahan yang membuat permukaan lahan menjadi kedap atau memadat.kondisi tersebut mengakibatkan menurunnya infiltrasi air ke dalam tanah, meningkatkan aliran permukaandan lebih jauh akan menurunkan ketersediaan air tanah. DAS Cisadane yang berhulu di kawasan Taman Nasional Gede Pangrango dan Taman Nasional Halimun Salak, termasuk yang ditetapkan sebagai salah satu DAS Prioritas dari 108 DAS prioritas yang ada di Indonesia. Kondisi ini menyatakan bahwa DAS Cisadane telah mengalami kerusakan yang tinggi, dan memerlukan penanganan cepat yang terencana. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui perubahan penggunaan lahan yang terjadi di wilayah DAS Cisadane Hulu dari tahun 2003 sampai 2010; (2) mengetahui perubahan hasil air dari adanya perubahan penggunaan lahan. Daerah kajian penelitian adalah DAS Cisadane bagian hulu dengan luasan sekitar ,01 ha. Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk mengetahui penyebab terjadinya peningkatan atau pengurangan ketersediaan air yang kemungkinan disebabkan oleh perubahan penggunaan lahan. Dari analisis terhadap hasil penelitian gabungan dari model prediksi perubahan tutupan lahan dan model hidrologi, diharapkan dapat diketahui langkah yang harus dilakukan untuk melaksanakan pengelolaan DAS di Cisadane Hulu pada masa yang akan datang. Lebih jauh diharapkan metode ini dapat digunakan dan bermanfaat dalam memprediksi kondisi akibat perubahan lahan pada DAS lainnya. Penelitian dilakukan melalui dua tahapan utama yaitu analisis perubahan tutupan lahan dengan analisis keruangan menggunakan SIG (sistem Informasi Geografi) dan prediksi aliran dengan model HEC-HMS dengan menggunakan peta penggunaan lahan dari BIG (Badan Informasi Geospasial) tahun 2003 dan peta tutupan lahan tahun 2010 hasil interpretasi Citra ALOS. Kedua peta tersebut dianalisis dengan metoda tabel silang (cross tabel) untuk memperoleh data perubahan penggunaan lahan dari setiap kelas penggunaan lahannya. Selanjutnya kedua data penggunaan lahan ini digunakan sebagai input pada model prediksi debit aliran HEC-HMS, kemudian dibangun juga skenario-skenario untuk melihat dampak perubahan lahan terhadap debit aliran di DAS Cisadane Hulu. Metode bilangan kurva (SCS-CN) dipilih untuk menghitung besar curah hujan efektif, x

12 yaitu dari pengurangan curah hujan bruto dengan berbagai bentuk kehilangan air (loss). Perubahan dari curah hujan efektif menjadi hidrograf aliran langsung (direct run off) diperoleh dengan menggunakan metode hidrograf satuan SCS Curve Number. Curve Number (CN) berasal dari analisis spasial dari peta tanah yang dikonversi menjadi Hydrology Soil Group dan ditumpangsusunkan dengan tutupan lahan. CN merupakan parameter empiris yang digunakan dalam hidrologi untuk memprediksi limpasan langsung atau direct run off dari kelebihan curah hujan. Perubahan penggunaan lahan DAS Cisadane hulu diperoleh dengan membandingkan dua peta dan data penggunaan lahan yaitu klasifikasi citra ALOS tahun 2010 dengan Peta Rupa Bumi Indonesia (RBI) tahun Hasil perbandingan penggunaan lahan (cross tabel) memperlihatkan perubahan yang cukup bervariasi. Perubahan terbesar terjadi pada tutupan hutan yang penambahannya mencapai 223,78 ha atau bertambah 1,01% dalam total luas subdas, menjadi 22,82%. Penambahan luas hutan yang tampak dalam peta citra Alos tahun 2010, diakibatkan oleh perubahan penutupan lahan di sebagian tegalan, semak belukar dan kebun. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinan, antara lain berhasilnya upaya rehabilitasi yang meningkatkan luas penutupan lahan pada kriteria hutan dan kemungkinan karena adanya pengalihfungsian kawasan hutan yang dikelola oleh Perum Perhutani sebagai areal PHBM (Pemanfaatan Hutan Bersama Masyarakat) menjadi bagian dari wilayah Taman Nasional Gede Pangrango. Lokasi penambahan terdapat di sekitar arah barat daya Taman Nasional Gede Pangrango. Perubahan selanjutnya terjadi pada fungsi pemukiman. Pertumbuhan pemukiman / urban growth di subdas ini mencapai 7,1%. Areal pemukiman dalam peta RBI tahun 2003 seluas 3.029,87 ha, sedangkan pada peta tahun 2010 menjadi 3.244,64 ha, meningkat 214,78 ha. Perubahan fungsi terutama dari areal yang sebelumnya berupa sawah irigasi seluas 75,31 ha, kebun/perkebunan seluas 49,52 ha, tegalan/ladang seluas 35,21 ha, rumput/tanah kosong seluas 28,28 ha dan sawah tadah hujan 25,49 ha. Sebaran penambahan pemukiman relatif menyebar, namun dapat terlihat di sekitar utara dan selatan subdas. Perubahan tambah terjadi juga pada rumput/tanah kosong seluas 85,73 ha atau setara dengan 0,39% dari luas subdas sehingga menjadi 2,12%. Dampak perubahan lahan di DAS Cisadane hulu ini selanjutnya akan di simulasi dengan Model Hidrologi HEC-HMS untuk melihat pengaruhnya terhadap kondisi hidrologi (debit, water yield). Selain bilangan kurva, parameter yang juga berpengaruh terhadap volume limpasan suatu DAS adalah luas daerah impervious atau kekedapan terhadap air. Impervious area dari suatu DAS adalah luasan dari DAS dimana semua kontribusi dari presipitasi akan menjadi limpasan langsung tanpa mengalami infiltrasi, evaporasi ataupun bentuk kehilangan air lainnya (US ACE 2010). Penentuan impervious area berdasarkan tipe penggunaan lahan dan faktor imperviousness (kekedapan). Geoprocessing yang dilakukan oleh HEC-GeoHMS adalah untuk mengubah data DEM, CN dan impervious menjadi parameter dan membangun subdas kedalam format yang sesuai untuk model hidrologi HEC-HMS. Aplikasi dilakukan melalui beberapa langkah pengolahan data yang tergantung pada xi

13 pengaturan model. Hasil pengolahan dengan HEc-GeoHMS dengan threshold 1000 sel atau dengan luasan 8 km 2 terbentuk 19 subdas. Setiap subdas yang terbentuk akan menjadi dasar dalam pemasukan parameter input seperti bilangan kurva dan nilai persen impervious. Aplikasi HEC-GeoHMS yang merupakan alat dalam ArcGIS berfungsi untuk menyiapkan data karakteristik DAS sesuai dengan format yang dibutuhkan oleh Model Hidrologi HEC-HMS. Aplikasi ini mengatur subdas-subdas yang dibentuk kemudian membangun skematik model. Hasil kalibrasi model HEC- HMS dengan metoda manual menghasilkan nilai coefisien error (R 2 ) sebesar 0,527. Pada simulasi model dengan peta penggunaan lahan tahun 2010, didapatkan nilai debit puncak (Qp) sebesar 81,73 m3/menit. Nilai volume puncak (Vp) sebesar 2.310,7 mm. Waktu puncak (Tp) pada hidrograf aliran yang dihasilkan model terjadi pada tanggal 26 Maret Secara umum terjadi peningkatan debit puncak antara penggunaan lahan tahun 2003 dengan 2010 pada outlet DAS Empang dari 81,22 m3/detik menjadi 81,73 m3/detik. Naiknya debit puncak disebabkan meningkatnya aliran permukaan akibat perkembangan pemukiman di DAS. Hal ini terlihat dengan meningkatnya nilai CN rata-rata dari 38,5 menjadi 39,4.Pada simulasi dengan penggunaan lahan tahun 2010 didapatkan hasil air (water yield) sebesar 2.310,7 mm per tahun.nilai ini lebih kecil dari simulasi dengan penggunaan lahan tahun 2003 yaitu 2.320,1 mm pertahun. Salah satu penyebab berkurangnya hasil air antara lain dapat dimungkinkan karena penguapan yang meningkat akibat bertambahnya luasan hutan dan berkurangnya retensi karena kekedapan lahan. xii

14 DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM... i PRASYARAT GELAR... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PANITIA PENGUJI... iv UCAPAN TERIMA KASIH... v ABSTRAK... vi ABSTRACT... viii RINGKASAN... x DAFTAR ISI... xiii DAFTAR TABEL... xv DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xvii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 5 BAB II KAJIAN PUSTAKA Daerah Aliran Sungai Perubahan Penggunaan Lahan Model Hidrologi Aliran Permukaan (run-off) Model untuk Prediksi Hasil Air BAB III KERANGKA KONSEP PENELITIAN BAB IV METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian Lokasi dan Waktu Penelitian Karakteristik sub DAS Cisadane Hulu Kondisi Tanah Klimatologi Penentuan Sumber Data Instrumen Penelitian Prosedur dan Analisis Data Penelitian Analisis Perubahan Penggunaan Lahan Model Hidrologi untuk Prediksi Hasil Air xiii

15 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Perubahan Penggunaan Lahan Model Hidrologi HEC-HMS Parameter Masukan Model HEC-HMS Hasil Simulasi MODEL HEC-HMS Kalibrasi Model BAB VI SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

16 DAFTAR TABEL Halaman 2.1. Perhitungan dan Model yang terdapat dalam HEC-HMS Pengelompokkan Hidrologi Soil Group (HSG) Bilangan Kurva aliran (CN) untuk kondisi penggunaan lahan Luasan perubahan lahan di DAS Cisadane Hulu Luasan perubahan lahan di DAS Cisadane Hulu secara detil Luasan Kelompok hidrologi tanah di DAS Cisadane Hulu Faktor Imperviousness berdasarkan tipe penggunaan lahan Nilai Beberapa Elemen pada Parameter Baseflow dan Transform Nilai bilangan kurva pada beberapa kondisi DAS Cisadane Hulu Hasil Air dari simulasi model untuk debit puncak pada beberapa kondisi di DAS Cisadane Hulu xv

17 DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1. Siklus Hidrologi (USGS, 2010) Pra proses input- HEC-HMS dengan HEC-GeoHMS HEC GeoHMS Diagram Alir Kerangka Pemikiran Lokasi Daerah Penelitian Peta Jenis Tanah DAS Cisadane Hulu Diagram Alir dari Proses Klasifikasi dan Analisis Perubahan Tutupan Lahan Tahap Pengembangan Model dengan HECGeoHMS dan HEC-HMS Peta penggunaan lahan DAS Cisadane Hulu Tahun Peta Penggunaan Lahan DAS Cisadane Hulu Tahun Peta Kelompok tanah DAS Cisadane Hulu Peta Nilai Kurva Aliran DAS Cisadane Hulu Tahun Peta Nilai Impervious DAS Cisadane Hulu Tahun Pembagian subdas-subdas dengan HEC-GeoHMS Skematik model HEC-HMS Perbandingan antara debit simulasi dan hasil pengukuran DAS Cisadane Hulu Tahun Perbandingan Statistik antara debit simulasi dan debit pengukuran Perbandingan debit simulasi hasil kalibrasi dan hasil pengukuran DAS Cisadane Hulu Tahun Perbandingan Statistik Antara Debit Simulasi Hasil Kalibrasi dan Debit Pengukuran Debit puncak hasil simulasi model pada beberapa kondisi dan skenario xvi

18 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Data Curah Hujan. Simulasi dan Kalibrasi Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit pengukuran 1 Januari Desesember Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit pengukuran 20 Februari Agustus Perbandingan statistik antara debit pengukuran dan debit kalibrasi 1 Jan Des Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit pengukuran 1 Jan Apr Perbandingan statistik antara debit pengukuran dan debit kalibrasi 1 Jan Apr Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit Hasil tumpang susun peta Batas subdas hasil pengolahan HEC-GeoHMS dengan wilayah Administrasi pada DAS Cisadane hulu Data sebaran subdas hasi; pengolahan HEC-GeoHMS pada kecamatan di wilayah DAS Cisadane Hulu Peta penggunaan lahan tahun 2010 pada subdas hasil proses HEC-GeoHMS Luas Penggunaan Lahan Pada Setiap Subdas dalam DAS Cisadane Hulu xvii

19 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan salah satu unsur kebutuhan dasar yang sangat penting untuk menunjang berbagai keperluan manusia, baik sektor pangan, energi, industri, domestik dan lain sebagainya. Dengan demikian maka diperlukan kesinambungan keberadaan air dalam kualitas dan jumlah yang memadai agar pemanfaatannya dapat dilakukan secara optimum. Konservasi sumber daya air memiliki posisi strategis untuk mempertahankan dan meningkatkan ketersediaan air. Secara teknis, upaya konservasi sumber daya air dilakukan dengan mengendalikan aliran permukaan, limpasan air hujan sebanyak mungkin untuk meresap ke dalam tanah. Terdapat beberapa faktor utama yang menyebabkan terjadinya perubahan keberadaaan sumber daya air. Salah satu diantaranya adalah perubahan yang terjadi secara terus menerus dalam penggunaan dan pengelolaan lahan yang membuat permukaan lahan menjadi kedap atau memadat. Kondisi tersebut mengakibatkan menurunnya infiltrasi air ke dalam tanah dan lebih jauh akan menurunkan ketersediaan air tanah. Perubahan pola penggunaan lahan untuk kegiatan lain tentu memberikan manfaat sosial dan ekonomi. Namun, kondisi tersebut juga seringkali berdampak sebaliknya terhadap lingkungan. Berkurangnya luas hutan, menurunnya keanekaragaman hayati, meningkatnya luas lahan kritis, erosi dan 1

20 2 longsor menjadi kondisi umum yang dapat ditemui karena adanya perubahan penggunaan lahan. Salah satu dampak utama yang berpengaruh langsung terhadap lingkungan adalah degradasi sumber daya air dan kualitas air (USEPA, 2001). Konversi lahan pertanian, hutan, rumput, dan lahan basah untuk daerah perkotaan biasanya menyebabkan peningkatan aliran air di permukaan tanah, yang dapat mengubah kondisi hidrologi alami dalam suatu daerah aliran sungai (DAS). Hal ini karena areal tersebut telah berubah menjadi pemukiman, perkotaan dan penggunaan lain sesuai kebutuhan masyarakat seperti lahan pertanian, lokasi industri, jalan, kanal, dan lain sebagainya yang mengurangi kemampuan infiltrasi tanah dan meningkatkan aliran permukaan. Guna mengetahui adanya perubahan tutupan lahan pada suatu wilayah, dapat diperoleh melalui beberapa metode, antara lain dari pengamatan langsung kondisi nyata di lapangan, dengan plot contoh, maupun melalui overlay beberapa peta seri. Pengamatan secara manual, melalui foto udara, maupun melalui sarana komputer dengan perangkatnya dapat memproses lebih cepat dan akurat melalui penggunaan Sistem Informasi Geografis (SIG). Hasil analisis SIG dapat digunakan untuk mendukung pengambilan keputusan dalam perencanaan dan pengelolaan wilayah. Saat ini SIG telah menjadi alat manajemen yang berharga, menyediakan infrastruktur yang efektif untuk mengelola, menganalisis, dan visualisasi dataset yang berbeda berkaitan dengan tanah, topografi, penggunaan lahan, tutupan lahan, dan iklim. Integrasi antara SIG dengan pemodelan hidrologi juga dengan pemodelan penggunaan lahan memudahkan aktifitas manajemen data, sehingga 2

21 3 memudahkan dalam mengekstraksi beberapa parameter model secara efisien dalam skala DAS. Peningkatan model perubahan penggunaan lahan dikombinasikan dengan perkembangan model hidrologi memungkinkan prediksi yang lebih realistis dari sistem hidrologi di masa depan. Banyak studi dampak penggunaan lahan telah dilakukan dengan menggunakan skenario penggunaan lahan yang bertujuan untuk meramalkan perubahan proses hidrologi dan mencari hasil air yang optimum dari penggunaan lahan. Formula empiris yang berguna untuk membuat perhitungan cepat guna mendapatkan aliran puncak (peak runoff) dengan ketersediaan data yang sedikit. DAS Cisadane yang berhulu di kawasan Taman Nasional Gede Pangrango dan Taman Nasional Halimun Salak, berdasarkan Surat Keputusan Menteri Kehutanan nomor SK.328/Menhut-II/2009 tanggal 12 Juni 2009, termasuk yang ditetapkan sebagai salah satu DAS Prioritas dari 108 DAS prioritas yang ada di Indonesia. Kondisi ini menyatakan bahwa DAS Cisadane telah mengalami kerusakan yang tinggi, dan memerlukan penanganan cepat yang terencana. Berbagai dampak perubahan alam yang terjadi di DAS Cisadane merupakan salah satu indikator terjadinya degradasi sumberdaya alam. Antara lain semakin menurunnya luas kawasan hutan pada DAS Cisadane yang saat ini hanya 18,34 %. Luasan ini jauh dari kondisi ideal yaitu sekitar 30% dari luas DAS. Keadaan tersebut diperparah dengan adanya perambahan pada kawasan hutan serta alih fungsi hutan di luar kawasan di daerah hulu. Menurut Prasetyo dan Setiawan (2006) diperkirakan terjadi deforestasi kawasan Taman Nasional 3

22 4 Gunung Halimun-Salak yang sebagian berada dalam wilayah DAS Cisadane seluas ,1 Ha (25,68 %). Beberapa kegiatan penyebab pengurangan luas hutan adalah pembukaan kawasan hutan karena pencurian kayu atau penebangan liar (illegal logging); perambahan dan okupasi lahan serta kebakaran hutan. Kegiatan-kegiatan tersebut pada umumnya terkait dengan masyarakat, baik masyarakat sekitar kawasan, masyarakat yang berada di dalam kawasan hutan, bahkan masyarakat perkotaan yang tinggal jauh dari hulu DAS Cisadane yang memiliki akses untuk memanfaatkan lahan di lokasi tersebut. Guna mengetahui dan mendiskripsikan penyebab degradasi sumberdaya alam ini diperlukan pendekatan-pendekatan yang bersifat komprehensif, baik dari faktor biofisik, sosial ekonomi dan budaya masyarakat. Kajian tentang hubungan perubahan lahan terhadap kondisi hidrologi menjadi salah satu cara untuk mendapatkan arah rehabilitasi DAS yang tepat, sehingga upaya-upaya yang dilakukan lebih terencana dan dapat diperkirakan hasilnya. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana perubahan penggunaan lahan yang terjadi di DAS Cisadane Hulu sejak 2003 sampai dengan 2010? 2. Bagaimana dampak akibat adanya perubahan penggunaan tersebut terhadap debit air? 4

23 5 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Untuk mengetahui perubahan penggunaan lahan yang terjadi di wilayah DAS Cisadane Hulu dalam kurun waktu 2003 sampai dengan 2010, 2. Untuk mengetahui perubahan hasil air dari adanya perubahan penggunaan lahan di DAS Cisadane Hulu. 1.4 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk mengetahui penyebab terjadinya peningkatan atau pengurangan ketersediaan air yang kemungkinan disebabkan oleh perubahan penggunaan lahan. Dari analisis terhadap hasil penelitian gabungan dari model prediksi perubahan tutupan lahan dan model hidrologi, diharapkan dapat diketahui langkah yang harus dilakukan untuk melaksanakan pengelolaan DAS di Cisadane Hulu pada masa yang akan datang. Lebih jauh diharapkan metode ini dapat digunakan dan bermanfaat dalam memprediksi kondisi akibat perubahan penggunaan lahan pada DAS lainnya. 5

24 6 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Daerah Aliran Sungai Daerah aliran sungai (DAS) merupakan sistem aliran-aliran sungai yang berhubungan sedemikian rupa yang dibatasi oleh batas-batas topografi dan aliran sungai tersebut keluar melalui satu titik (outlet). Menurut Peraturan Menteri Kehutanan Nomor: P. 39/Menhut-II/2009, DAS adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya yang berfungsi menampung air yang berasal dari curah hujan dan sumber air lainnya dan kemudian secara alami mengalirkannya melalui sungai utama yang selanjutnya bermuara ke danau atau ke laut, yang batas di darat berupa pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. Manan (1979) menyatakan bahwa, DAS merupakan suatu kawasan yang dibatasi oleh pemisah topografis yang menampung, menyimpan dan mengalirkan air hujan yang jatuh di atasnya ke sungai yang akhirnya bermuara ke danau atau ke laut. Menurut Arsyad (2006), DAS adalah sebagai satuan wilayah yang terletak diatas suatu titik pada suatu sungai yang oleh batas-batas topografi mengalirkan air yang jatuh diatasnya kedalam sungai yang sama dan mengalir melalui suatu titik yang sama pada sungai tersebut. Harto (1993) menyatakan bahwa, DAS merupakan daerah tangkapan yang semua airnya mengalir kedalam suatu alur sungai, daerah ini umumnya dibatasi oleh batas topografi yang jelas dan ditetapkan berdasar aliran permukaan. 6

25 7 Aliran sungai sangat dipengaruhi oleh karakteristik curah hujan dan kondisi biofisik DAS. Karakteristik biofisik mencakup geometri (ukuran, bentuk, kemiringan DAS), morfometri (ordo sungai, kerapatan jaringan sungai, rasio percabangan, rasio panjang), geologi, serta penutupan lahan (Liamas, 1993 dalam Kartiwa et al., 2005). Diantara keempat penciri kondisi biofisik, tipe penutupan lahan merupakan satu-satunya parameter yang dapat mengalami perubahan secara cepat dan memberikan pengaruhnya secara signifikan terhadap karakteristik debit (Kartiwa et al., 2005). Menurut Sinukaban (1997), pemanfaatan sumberdaya alam DAS yang tidak memperhatikan kemampuan dan kelestarian lingkungan, akan mengakibatkan terjadinya kerusakan ekosistem dan tataguna air. Oleh karena itu dalam membuat perencanaan pengelolaan DAS, pilihan teknologi yang tepat harus berlandaskan kaidah-kaidah konservasi. Pengelolaan DAS merupakan suatu proses formulasi dan implementasi kegiatan atau program yang bersifat manipulasi sumberdaya alam dan manusia yang terdapat dalam ekosistem DAS untuk memperoleh manfaat produksi dan jasa lingkungan yang optimal tanpa menyebabkan kerusakan terhadap sumberdaya tanah dan air. Departemen Kehutanan Republik Indonesia (2009) menyatakan bahwa Pengelolaan DAS adalah upaya dalam mengelola hubungan timbal balik antara sumber daya alam dengan sumber daya manusia di dalam DAS dan segala aktivitasnya untuk mewujudkan kemanfaatan sumber daya alam bagi kepentingan pembangunan dan kelestarian ekosistem DAS serta kesejahteraan masyarakat. 7

26 8 Mengingat seluruh wilayah daratan habis terbagi dalam DAS, maka untuk mewujudkan DAS yang baik perlu adanya keterpaduan pengelolaan dari setiap pihak yang berkepentingan di dalamnya. Pengelolaan DAS terpadu adalah rangkaian upaya perumusan tujuan, sinkronisasi program, pelaksanaan dan pengendalian secara partisipatif berdasarkan kajian kondisi biofisik, ekonomi, sosial, politik dan kelembagaan (Departemen Kehutanan Republik Indonesia, 2009 (a)). Bentuk pengelolaan DAS terpadu adalah pemanfaatan potensi sumberdaya alam beserta jasa lingkungan (environment services) yang ada dalam DAS melalui penilaian yang menyeluruh tentang DAS dan potensi jasa-jasa lingkungan. Pengelolaan DAS secara terpadu dan berkelanjutan pada prinsipnya merupakan upaya pemanfaatan, perlindungan dan pelestarian serta pengendalian yang dilaksakan secara terpadu (multi sektor), menyeluruh (hulu hilir, kuantitas kualitas, in stream off stream), berkelanjutan, berwawasan lingkungan (konservasi ekosistem) dengan DAS (satuan wilayah hidrologis) sebagai kesatuan pengelolaan. 2.2 Perubahan Penggunaan Lahan Perubahan penggunaan lahan secara langsung menyebabkan terjadinya perubahan tutupan lahan. Pengertian tentang penggunaan lahan dan penutupan lahan penting untuk berbagai kegiatan perencanaan dan pengelolaan yang berhubungan dengan permukaan bumi. Penutupan lahan berkaitan dengan jenis kenampakan yang ada dipermukaan bumi, sedangkan penggunaan lahan berkaitan dengan kegiatan manusia pada bidang lahan tertentu (Lillesand dan Kiefer, 1993). Penggunaan lahan (land use) juga diartikan sebagai setiap bentuk intervensi 8

27 9 (campur tangan) manusia terhadap lahan dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya baik materiil maupun spiritual, sedangkan perubahan tutupan lahan lebih kepada adanya perubahan vegetasi (Arsyad, 2006). Selanjutnya Arsyad (2006) menyatakan bahwa, perubahan penggunaan lahan memiliki dampak potensial besar terhadap lingkungan bio-fisik dan sosial ekonomi. Secara umum penggunaan lahan digolongkan ke dalam dua golongan, yaitu: 1. Penggunaan lahan pedesaan, secara umum dititikberatkan pada produksi pertanian, termasuk pengelolaan sumberdaya alam dan kehutanan. 2. Penggunaan lahan perkotaan, secara umum dititikberatkan untuk tempat tinggal, pemusatan ekonomi, layanan jasa, dan pemerintahan. Dalam Undang-Undang Republik Indonesia nomor 26 tahun 2007 tentang Penataan Ruang, tertulis: pemanfaatan ruang meliputi kawasan pedesaan, kawasan perkotaan, kawasan lindung serta kawasan budidaya. Kawasan lindung adalah kawasan yang ditetapkan dengan fungsi utama melindungi kelestarian lingkungan hidup yang mencakup sumberdaya alam dan sumberdaya buatan. Kawasan budidaya merupakan kawasan yang ditetapkan dengan fungsi utama untuk melakukan budidaya atas dasar kondisi dan potensi sumberdaya alam, sumberdaya manusia, dan sumberdaya buatan. Pemanfaatan kawasan budidaya untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia harus diusahakan tidak mengganggu dan merusak ekosistem kawasan lindung. Perubahan penggunaan lahan yang tidak terkendali dan tanpa tindakan konservasi tanah dan air akan menyebabkan terjadinya erosi. Erosi yang terjadi 9

28 10 dapat menyebabkan degradasi lahan, yang akhirnya menyebabkan menurunnya produktivitas lahan (Adnyana, 2011). Penelitian mengelompokkan penggunaan lahan menjadi tujuh kategori, masing-masing adalah hutan, semak/belukar, kebun campuran, pemukiman, sawah, tegalan, dan lahan terbuka. Pengertian masing-masing penggunaan lahan mengikuti pengertian yang umum dikenal dan biasa digunakan dalam klasifikasi penggunaan lahan. Harimurti (1999), memberikan definisi dan batasan yang jelas mengenai tipe-tipe penggunaan lahan di atas. Definisi hutan dinyatakan sebagai wilayah yang ditutupi oleh vegetasi pepohonan, baik alami maupun yang dikelola, dengan tajuk yang rimbun dan besar/lebat. Semak belukar merupakan hutan yang telah dirambah atau dibuka, merupakan area transisi dari hutan lebat menjadi kebun atau lahan pertanian, bisa berupa hutan dengan semak atau belukar dengan tajuk yang relatif kurang rimbun. Kebun campuran adalah daerah yang ditumbuhi vegetasi tahunan satu jenis maupun campuran baik dengan pola acak, maupun teratur sebagai pembatas tegalan. Pemukiman lebih identik dengan kombinasi antara jalan, bangunan, pekarangan, dan bangunan itu sendiri. Sawah merupakan daerah pertanian yang ditanami padi sebagai tanaman utama dengan rotasi tertentu yang biasanya diairi sejak saat penanaman hingga beberapa hari sebelum panen. Sedangkan tegalan merupakan daerah yang umumnya ditanami tanaman semusim, namun pada sebagian lahan tidak ditanami, dengan vegetasi yang umum dijumpai seperti padi gogo, singkong, jagung, kentang, kedelai, dan kacang tanah. Lahan terbuka merupakan daerah yang tidak ditemukan vegetasi berkayu, umumnya hanya jenis rerumputan maupun penggunaan lain akibat aktivitas manusia. 10

29 11 Pengelompokan vegetasi tersebut juga tidak terlepas dari kemampuan lahan yang ditumbuhi atau dimanfaatkan tersebut dalam menyerap air hujan, disamping faktor-faktor fisik lain yang mampengaruhi berupa kemiringan lereng, jenis tanah menurut kepekaan erosi serta curah hujan. Dengan demikian maka apabila terjadi perubahan pada penggunaan lahan, maka akan mempengaruhi keseluruhan sistem ekologi termasuk hidrologi pada wilayah DAS tersebut. Dalam skala besar dampak perubahan tersebut adalah terjadinya gangguan perilaku air sungai, pada musim hujan debit air sungai akan meningkat tajam sementara pada musim kemarau debit air sangat rendah (Asdak, 2007). Perubahan penggunaan lahan umumnya dapat diamati dengan menggunakan data-data spasial dari peta penggunaan lahan dari titik tahun yang berbeda. Data-data penginderaan jauh (remote sensing data) seperti citra satelit, radar, dan foto udara sangat berguna dalam pengamatan perubahan penggunaan lahan. Perubahan penggunaan lahan (landuse change) meliputi pergeseran penggunaan lahan menuju penggunaan lahan yang berbeda (conversion) atau diversifikasi pada penggunaan lahan yang sudah ada. Secara umum perubahan penggunaan lahan akan mengubah: (a) karakteristik aliran sungai, (b) jumlah aliran permukaan, (c) sifat hidrologis daerah yang bersangkutan (Mayer dan Turner, 1994 dalam Feri, 2007). Penggunaan lahan berkaitan dengan kegiatan manusia pada bidang lahan tertentu. Informasi penggunaan lahan dapat dikenali secara langsung dengan menggunakan penginderaan jauh yang tepat. Informasi 11

30 12 tentang kegiatan manusia pada lahan tidak selalu dapat ditafsir secara langsung dari penutupan lahannya (Lillesand dan Kiefer, 1993). Penggunaan lahan pada kawasan hutan, terutama yang terkait dengan tutupan hutan, berubah dengan cepat dan sangat dinamis. Berdasarkan hasil studi yang dilakukan BPDAS Citarum Ciliwung (2011), DAS Cisadane memiliki kawasan hutan kurang dari 30% yaitu seluas ,79 ha (18,34%). Sebagian besar penutupan lahan DAS Cisadane berupa lahan pertanian, baik pertanian lahan kering maupun lahan sawah. Lahan merupakan materi dasar dari suatu lingkungan, yang diartikan dengan sejumlah karakteristik alami, yaitu iklim, geologi tanah, topografi, hidrologi dan biologi (Aldrich, 1981 dalam Lo, 1995). Penutupan lahan menggambarkan konstruksi vegetasi dan buatan yang menutup permukaan lahan (Burley, 1961 dalam Lo, 1995). Konstruksi tersebut seluruhnya tampak secara langsung dari citra penginderaan jauh. Tiga kelas data secara umum yang tercakup dalam penutupan lahan yaitu: 1. Struktur fisik yang dibangun oleh manusia 2. Fenomena biotik seperti vegetasi alami, tanaman pertanian dan kehidupan binatang 3. Tipe pembangunan. 2.3 Model Hidrologi Hidrologi berhubungan dengan beberapa aspek dari air sebagai sumber daya. Secara khusus hidrologi dapat didefinisikan sebagai ilmu yang berhubungan dengan ruang-waktu karakteristik kuantitas dan kualitas airbumi. Studi hidrologi 12

31 13 meliputi proses, gerakan, distribusi, sirkulasi, eksplorasi, penyimpanan, pengembangan dan manajemen (Singh and David, 2002). Definisi dari hidrologi adalah ilmu yang menjelaskan distribusi air dalam bentuk gas dan cairan di permukaan bumi. Dalam hidrologi terapan distribusi difokuskan pada kuantitas (Sumawiganda, 1992). Siklus hidrologi memungkinkan tersedianya air di bagian permukaan bumi yang jauh dari lautan secara terus-menerus. Skema siklus hidrologi secara lengkap ditunjukkan dalam Gambar 2.1. Sumber: ( air.html). Gambar 2.1. Siklus Hidrologi (USGS, 2010) Siklus hidrologi menyerupai sebuah mesin raksasa alam yangterus menerus berjalan dengan menggabungkan sistem destilasi dan sistem pompa. Matahari sebagai penyedia energi panas, bersama-sama dengan gaya gravitasi membuat air bergerak dari bumi ke atmosfer melalui evaporasi dan transpirasi, kemudian dari atmosfer ke bumi oleh kondensasi dan presipitasi. Air juga 13

32 14 bergerak dipermukaan tanah sebagai limpasan dan aliran sungai, sementara ada sebagian yang terinfiltrasi menjadi air tanah dan mengalir kelaut. Dalam suatu sistem DAS, curah hujan berubah menjadi debit air, dimana volume debit tergantung pada beberapa faktor, diantaranya: jenis tanah, iklim, topografi, dan tata guna lahan. Penggunaan lahan adalah salah satu faktorfaktor dinamis yang disebabkan oleh aktivitas manusia. Hal ini terus berubah seiring dengan kebutuhan manusia akan pemukiman, pertanian, transportasi, dan lain-lain. Discharge dapat digunakan untuk memantau kualitas DAS, jika debit sangat tinggi di musim hujan dan sangat rendah pada musim kemarau menunjukkan terjadinya kerusakan pada DAS. Kondisi DAS yang baik adalah ketika debit di distribusikan dengan baik sepanjang tahun dan musim. Menurut Pernyataan Dewan Riset Nasional (1994), ketersediaan air disajikan dalam empat dimensi yaitu: jumlah, kualitas, lokasi dan waktu, sedangkan manajemen dilakukan dalam rangka membuat proses pelaksanaan yang lebih baik Aliran Permukaan (run-off) Aliran permukaan atau run-off didefinisikan sebagai bagian dari hujan atau presipitasi yang alirannya menuju ke saluran-saluran sungai, danau, atau laut. Aliran tersebut dapat mengalir pada permukaan tanah (overland flow) maupun melalui bawah permukaan tanah (sub-surface atau interflow) (Haridjaja et al., 1990). Istilah run-off sering diartikan sebagai aliran air pada permukaan tanah (Schwaab et al., dalam Haridjaja et al., 1990). 14

33 15 Menurut NCSRI (2003) debit adalah jumlah atau volume air yang mengalir pada suatu titik atau melalui suatu saluran per satuan waktu yang diformulasikan sebagai: Q = A x V dimana: Q = debit air (m 3 /detik) A = luas penampang aliran (m 2 ) V = kecepatan aliran (m/detik) Selama hujan berlangsung, debit air sungai akan meningkat seiring dengan meningkatnya volume air hujan yang masuk ke dalam sungai. Pada penelitian ini debit maksimum dan debit minimum yang digunakan adalah data debit terukur pada pintu SPAS Empang, yaitu titik outlet Sub DAS Cisadane Hulu. Faktor-faktor yang mempengaruhi aliran sungai (Viesman et al., 1972) meliputi: (1) direct run-off, (2) interflow/delayed run-off, (3) groundwater/ baseflow, dan (4) channel presipitation. Menurut Schwaab et al., dalam Sudadi et al. (1991), secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi aliran sungai dapat dibagi menjadi dua, yaitu karakteristik hujan dan karakteristik DAS. Karakteristik hujan meliputi jumlah, intensitas, dan lama hujan serta distribusinya di area DAS, sedangkan pengaruh karakteristik DAS ditentukan oleh ukuran, bentuk, orientasi, topografi, geologi, dan penggunaan lahan. 15

34 Model untuk Prediksi Hasil Air Studi ini menggunakan model hidrologi HEC-HMS, untuk menghitung limpasan permukaan dari penggunaan lahan hasil prediksi. HEC-HMS, yang dikembangkan oleh Corps of Engineers Angkatan Darat Amerika Serikat, dirancang untuk mensimulasikan curah hujan-limpasan yang merupakan proses dendritik sistem DAS. Program HEC-HMS merupakan program komputer untuk menghitung transformasi hujan dan proses penelusuran (routing) pada suatu sistem DAS. Model ini dapat digunakan untuk menghitung volume runoff, direct run-off, baseflow dan channel flow (USACE-HEC, 2010). HEC-HMS merupakan model semi distributed yang menggunakan sub- DAS sebagai unitnya. Model semi distributed merupakan perpaduan antara model global (blackbox) dengan model terdistribusi, atau sering disebut dengan pendekatan pseudo distributed. Metoda ini didasarkan pada konsep similarity/ kemiripan, dengan asumsi bahwa subdas adalah suatu luasan yang identik dengan DAS. Pembagian subdas dan karakteristiknya menggunakan Geospasial Ekstensi Pemodelan Hidrologi (HEC-GeoHMS) yang merupakan tool tambahan pada aplikasi ARC-GIS. Tool HEC-GeoHMS digunakan untuk pra-pemrosesan dengan memanfaatkan topografi permukaan (Digital Elevation Model-DEM) menjadi jaringan aliran, dan subdas dari delineasi data DEM. Untuk mengetahui faktor penutupan lahan serta tindakan pengelolaannya, dilakukan pengamatan secara langsung di lapangan. Setelah proses awal (pra-prosesing) dengan menggunakan HEC-GeoHMS selesai, baru 16

35 17 dilakukan simulasi dengan Model HEC-HMS yang memiliki tiga bagian utama yaitu; 1. Curah hujan sebagai parameter masukan 2. Karakteristik Sub-DAS 3. Penelusuran (routing) aliran Data hujan untuk simulasi ini berasal dari stasiun curah hujan di stasiun Empang dan stasiun lain yang terletak di wilayah DAS. Data merupakan data hujan harian yang dirata-ratakan dari mulai tahun 2003 sampai dengan Data curah hujan digunakan sebagai input untuk model simulasi, masukan yang juga digunakan untuk berbagai penggunaan lahan seri data. Dalam HEC-HMS data hujan diperhitungkan berdasarkan rata-rata pembobotan pada setiap subdas. Untuk karakteristik Sub-DAS diawali dengan membagi DAS Cisadane Hulu pada beberapa sub DAS yang diproses melalui HEC-GeoHMS, data RTM dengan spatial Hydrology model. Aplikasi ini juga memproses hampir semua input data yang dibutuhkan oleh HEC-HMS. Simulasi hidrologi DAS ini menggunakan SCS Curve Number, SCS Curve Number Hidrograf dan metode base flow bulanan. Didalam HEC-HMS terdapat beberapa model yang terpisah dimana masing-masing model yang dipilih mempunyai input yang berbeda-beda. Beberapa model yang digunakan untuk menghitung volume runoff, direct runoff, baseflow dan channel flow ditunjukkan pada tabel dibawah ini. 17

36 18 Tabel 2.1. Perhitungan dan Model yang terdapat dalam HEC-HMS Sumber :UserManual HEC-HMS, 2009 Persamaan limpasan SCS (Soil Conservation Service) adalah sebuah model empiris yang mulai digunakan secara umum pada tahun 1950-an. Persamaan tersebut merupakan hasil kajian selama lebih dari 20 tahun yang melibatkan hubungan hujan dengan limpasan dari DAS kecil di Amerika Serikat. Model tersebut dikembangkan untuk memberikan suatu dasar yang konsisten dalam memperkirakan jumlah limpasan pada berbagai tata guna lahan dan jenis 18

37 19 tanah. Persamaan SCS curver number berdasarkan User s Manual HEC-HMS (2010) adalah : dimana: Q surf = akumulasi limpasan atau kelebihan curah hujan (mm H 2 O) R day = tinggi curah hujan pada hari tersebut (mm H 2 O) I a = pengambilan awal yang meliputi tampungan permukaan, intersepsi dan infiltrasi sebelum terjadi limpasan (mm H 2 O) S = parameter retensi (mm H 2 O) Parameter retensi bervariasi secara spasial akibat perubahan jenis tanah, tata guna lahan, pengelolaan dan kemiringan serta bervariasi secara temporal akibat perubahan kadar air dalam tanah. Parameter retensi didefinisikan sebagai: Dimana CN adalah curve number Pengambilan awal, I a, umumnya didekati sebagai 0,2S sehingga Persamaan menjadi: Limpasan hanya akan terjadi apabila R day >I a. Pra-proses karakteristik DAS sebelum disimulasi dengan HEC-HMS secara rinci diperlihatkan dalam Gambar

38 20 Gambar 2.2. Pra proses input- HEC-HMS dengan HEC-GeoHMS HEC (USACE-HEC, 2009) Untuk mendapatkan nilai CN yang diperlukan pada SCS Curve Number dibutuhkan Hidrologi Soil Group (HSG) yang didapat dari hasil analisis beberapa parameter seperti: tekstur, infiltrasi dan kapasitas retensi setiap jenis tanah. Untuk lebih jelasnya pengelompokan HSG diperlihatkan pada Tabel 2.2 Kelompok tanah A B C D Tabel 2.2 Pengelompokkan Hidrologi Soil Group (HSG) Keterangan Potensi air larian paling kecil, termasuk tanah pasir dalam dengan unsur debu dan liat. Laju infiltrasi tinggi Potensi air larian kecil, tanah berpasir lebih dangkal dari A. Tekstur halus sampai sedang. Laju infiltrasi sedang. Potensi air larian sedang, tanah dangkal dan mengandung cukup liat. Tekstur sedang sampai halus. Laju infiltrasi rendah. Potensi air larian tinggi, kebanyakan tanah liat, dangkal dengan lapisan kedap air dekat permukaan tanah. Infiltrasi paling rendah. Laju infiltrasi Sumber: US SCS 1972 dalam Asdak,

39 21 Curve Number (CN) berasal dari analisis spasial di mana peta tanah yang dikonversi menjadi Hydrology Soil Group dan ditumpangsusunkan dengan tutupan lahan. CN merupakan parameter empiris yang digunakan dalam hidrologi untuk memprediksi limpasan langsung atau direct runoff dari kelebihan curah hujan. Metode curve number dikembangkan oleh USDA-Soil Conservation Service. Jumlah kurva limpasan dikembangkan dari analisis empiris limpasan dari DAS kecil dan plot lereng dipantau oleh USDA. Hal ini banyak digunakan dan merupakan metode yang efisien untuk menentukan perkiraan jumlah limpasan langsung dari curah hujan di daerah tertentu. Jumlah kurva debit didasarkan pada HSG di daerah itu, penggunaan lahan dan kondisi hidrologi. Angka CN untuk deskripsi tutupan lahan dan karakteristik hidrologi kelompok tanah diperlihatkan pada Tabel 2.3. Tabel 2.3. Bilangan Kurva aliran (CN) untuk kondisi penggunaan lahan Penggunaan Lahan Kedap H S G A B C D Pemukiman/Bangunan permanen Pemukiman/Bangunan semi permanen Danau/Sistu/Empang/Rawa/Sungai Sawah Irigasi Sawah Tadah Hujan Hutan Rumput/Tanah Kosong Jalan Kebun/Perkebunan Semak Belukar Tegalan/Ladang Sumber : US SCS 1972 dalam Asdak,

40 22 BAB III KERANGKA KONSEP PENELITIAN Curah hujan serta karakteristik biofisik dan geomorfologi suatu DAS, seperti jenis tanah, kelerengan, struktur DAS (luas, keliling DAS, panjang sungai, bentuk DAS, tipe jaringan sungai, orde sungai dan kerapatan jaringan drainase) serta penutupan lahan, berpengaruh terhadap besarnya produksi air pada suatu DAS. Perubahan penggunaan lahan juga menyebabkan permasalahan lain yang terkait dengan tanah dan air. Dampak perubahan lahan hutan, perkebunan, pertanian menjadi lahan pemukiman dan industri akan mengganggu keseimbangan energi (energy balance) di permukaan tanah. Dalam kondisi ekstrem, alih fungsi lahan berdampak terhadap pengurasan cadangan air tanah (water storage), penurunan produksi air DAS meningkatkan konsumsi air tanaman melalui transpirasi dan banjir. Pada musim hujan, kondisi lahan yang berpenutup permanen menyebabkan sebagian besar volume air hujan ditransfer menjadi aliran permukaan langsung (direct runoff), akibatnya besaran (magnitude) banjir baik berupa intensitas, frekuensi dan durasinya terus meningkat. Pada kenyatannya saat ini kerusakan lahan yang sangat luas tersebut hanya diantisipasi secara parsial. Hal tersebut menyebabkan masalah banjir seolah-olah tidak bisa diselesaikan. Agar permasalahan tersebut dapat diatasi atau paling tidak mereduksi dampaknya maka pemodelan produksi air DAS menjadi penting dalam pengelolaan DAS. 22

41 23 The U.S. Army Corps of Engineers Hydrologic Modeling Sistem (HEC- HMS) adalah model hidrologi berbasis windows yang menggantikan HEC-1 dan berisi banyak perbaikan dari pendahulunya. HEC-HMS dirancang untuk mensimulasi proses curah hujan-limpasan sistem DAS dendritik yang merupakan pengembangan dari HEC-1, Model ini menyediakan beberapa pilihan metodemetode hidrologi dan merupakan kemajuan yang signifikan dalam ilmu komputer dan rekayasa hidrologi. Perbedaan yang paling menonjol adalah kemudahan penggunaan karena teknologi graphical user interface (GUI) yang memungkinkan untuk memudahkan manipulasi elemen-elemen hidrologi seperti cekungancekungan dan jaringan sungai yang digunakan sangat mudah dikarakteristikan. GUI juga memungkinkan untuk melihat hasil pada setiap titik dalam model skematiknya. Model yang telah divalidasi digunakan untuk menduga produksi air DAS pada skenario rehabilitasi penutupan lahan, terutama perubahan semak belukar dan tanah terbuka menjadi hutan. Diagram alir kerangka pemikiran ditampilkan pada Gambar

42 24 ambar 3.1 Diagram Alir Kerangka Pemikiran DAS Citra Cisadane ALOS-AVNIR Tahun 2010 Penelitian bertujuan untuk menganalisa dampak dari perubahan Ground check data Klasifikasi Visual Peta Referensi Citra ALOS-AVNIR Tahun2010 Data Ground Peta Penggunaan Tidak Lahan RBI Tahun 2003 sesuai Klasifikasi visual Peta Penggunaan Lahan Tahun 2010 Accuracy Assesment Peta Referensi Peta Penggunaan Lahan Tahun 2003 Sesuai Peta Penggunaan Lahan Tahun 2010 Tabel Silang Perubahan Penggunaan Lahan Karakteristik: Iklim, Biogeofisik INPUT MODEL (Curah Hujan, Penggunaan Lahan, Jenis Tanah) Karakteristik Hidrologi Q Pengukuran Model Hidrologi : > HEC-HMS > Integrasi GIS HEC-GeoHMS Produksi Air Pengukuran Validasi Produksi Air Pendugaan Produksi air DAS pada Penggunaan Lahan Setelah Rehabilitasi Gambar 3.1. Diagram Alir Kerangka Pemikiran 24

43 25 Penelitian bertujuan untuk menganalisa dampak dari perubahan penutupan lahan terhadap hasil air di DAS Cisadane hulu. Untuk melihat sejauh mana perubahan lahan yang terjadi dilakukan dengan menggunakan metoda Cross Tab (tabel silang) antara penggunaan lahan hasil klasifikasi citra ALOS tahun 2010 dengan penggunaan lahan tahun 2003 (Bakosurtanal). Hasil analisis perubahan lahan ini juga menunjukan proses yang terjadi pada DAS Cisadane hulu, dan kemudian dibandingkan dengan melakukan simulasi menggunakan model hidrologi HEC-HMS. Untuk membandingkan dampak perubahan penggunaan lahan terhadap hasil air digunakan model yang dibangun berdasarkan kondisi penggunaan lahan tahun Hasil simulasi model kemudian dibandingkan dengan data monitoring debit air di stasiun pengukuran debit stasiun Empang yang dilakukan oleh Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane. Data monitoring ini juga digunakan untuk mengkalibrasi dan validasi sehingga hasil simulasi model mendekati kondisi sebenarnya. Setelah model tervalidasi kemudian digunakan untuk mensimulasi dengan menggunakan penggunaan lahan tahun Simulasi menggunakan data input hujan sebagaimana model yang dilakukan pada tahun

44 26 BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Rancangan Penelitian Penelitian analisis perubahan penggunaan lahan dan dampaknya terhadap hasil air di DAS Cisadane Hulu dilakukan melalui pengkajian data sekunder dan pengumpulan data primer. Penurunan jumlah produksi air di DAS Cisadane Hulu bukan semata-mata diakibatkan oleh perubahan fisik DAS Cisadane Hulu, tetapi juga perubahan pola penggunaan lahan di dalam DAS itu sendiri. Penelitian ini dilakukan dengan mengintegrasikan antara penginderaan jauh (remote sensing) dan SIG guna menganalisis perubahan penggunaan lahan di DAS Cisadane Hulu. Selain itu, untuk menilai dampak perubahan penggunaan lahan terhadap produksi air di DAS Cisadane Hulu dilakukan dengan menggunakan model hidrologi. 4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan pada DAS Cisadane Hulu yang merupakan salah satu dari dua hulu DAS Cisadane.yang berada di pegunungan Gede- Pangrango, dengan daerah tangkapan mencapai luas ,01 ha. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Oktober 2012 hingga Desember 2012, bertempat di laboratorium dan di lapangan. Penelitian lapangan (pengecekan lapang) di laksanakan di DAS Cisadane Hulu, sementara untuk pengolahan citra digital dilakukan di Laboratorium Remote Sensing and GIS, Jurusan Master of Science in 26

45 27 Information Technology for Natural Resources Management, Institut Pertanian Bogor dan melalui sarana yang tersedia di BPDAS Citarum Ciliwung. DAS Cisadane Hulu DAS Cisadane Batas Jabodetabek Sumber: Limnologi LIPI, Gambar 4.1. Lokasi Daerah Penelitian Secara administratif subdas Cisadane Hulu berada dalam wilayah Kabupaten Bogor dan Kota Bogor. Gambar 4.1 memperlihatkan letak DAS Cisadane serta lokasi penelitian dengan outlet Empang. DAS ini dipilih dengan pertimbangan kondisi lereng dan penggunaan lahan yang bervariasi sehingga diasumsikan dapat mewakili sebagian hulu DAS Cisadane Karakteristik sub DAS Cisadane Hulu DAS Cisadane merupakan DAS lintas provinsi, yang secara administratif terletak di Provinsi Jawa Barat dan Banten serta sebagian kecil 27

46 28 bagian hilir masuk ke dalam wilayah Provinsi DKI Jakarta. Berdasarkan BPDAS Citarum Ciliwung, tahun 2011, sub DAS Cisadane Hulu merupakan sub DAS terluas di DAS Cisadane dengan luas keseluruhan mencapai ,32 hektar terletak di hulu sebelah timur DAS Cisadane. Secara administrasi terletak di Kabupaten Bogor dan Kota Bogor. Bentuk sub DAS Cisadane Hulu membulat dengan nilai Rc Bentuk suatu DAS penting untuk diketahui, karena mempunyai pengaruh terhadap kecepatan terpusatnya aliran sungai sehingga akan mempengaruhi juga bentuk hidrograf alirannya. Bentuk DAS yang memanjang dan sempit cenderung menurunkan laju air larian daripada DAS yang berbentuk melebar. Dilihat dari panjang sungai, secara keseluruhan, panjang sungai sub DAS Cisadane hulu mencapai 1.350,93 km dengan sumber aliran sungainya berasal dari gunung Gede Pangrango. Berdasarkan BPDAS Citarum Ciliwung (2011), luas kemiringan lereng sub DAS Cisadane Hulu didominasi oleh kemiringan lereng Kelas III (15-25%) seluas 51,73%, yang kemudian diikuti oleh Kelas IV (> 40%) seluas 31,33%. Menurut Asdak (2007), kemiringan lereng DAS berpengaruh terhadap kecepatan aliran air permukaan serta berpengaruh terhadap besarnya erosi yang terjadi di suatu wilayah. Semakin curam kemiringan lahannya semakin cepat aliran air permukaan serta semakin besar potensi terjadinya erosi. DAS yang mempunyai kemiringan lahan dominan curam ( kemiringan lahan > 15 % ), potensial terjadi erosi yang lebih besar dibanding dengan DAS yang mempunyai kemiringan lahan dominan relatif datar ( < 15 %). 28

47 Kondisi Tanah Jenis tanah merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi besar kecilnya erosi suatu lahan. Setiap jenis tanah mempunyai sifat yang berbedabeda, yang berpengaruh terhadap kepekaan erosi suatu lahan. Berdasarkan peta tanah semidetail di wilayah DAS Cisadane, jenis tanah pada DAS Cisadane Hulu bagian hulu adalah assosiasi andosol coklat dan regosol coklat, sedangkan pada bagian hulu agak tengah didominasi oleh komposisi jenis tanah latosol coklat. Pada daerah tengah berupa kompleks latosol merah kekuningan dan latosol coklat. Pada bagian hilir agak tengah sebelah barat berupa andosol coklat kekuningan serta komplek regosol kelabu dan litosol. Gambar 4.2 memperlihatkan sebaran jenis tanah di DAS Cisadane Hulu. Legenda Tanah: Andosol Coklat Kekuningan Assosiasi andosol coklat dan regosol coklat Kompleks latosol merah kekuningan latosol cklt p Komplek regosol kelabu & Litosol Latosol coklat Gambar 4.2 Peta Jenis Tanah DAS Cisadane Hulu 29

48 Klimatologi Tipe iklim DAS Cisadane Hulu adalah Tipe A dengan curah hujan ratarata mm/tahun. Penentuan tipe iklim dengan menggunakan metode Schmidt Ferguson yang didasarkan pada curah hujan bulanan rata-rata sebagai kriteria (BPDAS Citarum Ciliwung, 2011). Dari data curah hujan rata-rata dibedakan rata-rata bulan basah dan bulan kering. Bulan basah apabila curah hujan bulanan lebih dari 100 mm sedangkan bulan kering apabila curah hujan kurang dari 60 mm. Perbandingan bulan kering dan bulan basah disebut Q. Nilai Q inilah yang digunakan untuk menentukan tipe iklim. Rata-rata bulan basah adalah sedangkan rata-rata bulan kering sebesar 0.27 (Asdak. 2012) 4.3 Penentuan Sumber Data Sumber data yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari data primer dan data sekunder. Data primer penelitian ini diperoleh dengan melakukan observasi langsung melalui pengamatan/inspeksi lapangan untuk mengetahui kondisi fisik di DAS Cisadane Hulu. Adapun data primer yang dibutuhkan diantaranya adalah kondisi tutupan lahan, data debit air dan karakteristik tanah di DAS Cisadane Hulu. Data sekunder penelitian ini diperoleh melalui pengumpulan data kondisi umum DAS Cisadane Hulu baik data tutupan lahan maupun data karakteristik DAS. Data yang dibutuhkan untuk proses analisis tutupan lahan diantaranya adalah data Citra ALOS-AVNIR dengan resolusi 10 meter, untuk kawasan DAS Cisadane Hulu, tahun 2010; Peta Rupa Bumi Indonesia, skala 1:25.000; serta Digital Elevation Model (DEM), 90 m. Sedangkan untuk analisis 30

49 31 hidrologi dibutuhkan data peta tanah, debit harian, hujan harian dan karakteristik DAS. 4.4 Instrumen Penelitian Penelitian ini menggunakan peralatan lapangan dan laboratorium, Peralatan lapangan yang digunakan yaitu: 1. Automatic Water Level Recorder 2. Global position system (GPS) Garmin-GPSMap78CS 3. Digital camera Peralatan dan kebutuhan untuk laboratorium diantaranya adalah: Personal Computer (PC) dengan kelengkapan perangkat lunak (software) berikut: 1.3 Microsoft office ArcGIS versi 9.3, dengan ekstensi: a. ArcHydro b. HEC-GeoHMS c. HEC-HMS Prosedur dan Analisis Data Penelitian Penelitian ini dilakukan melalui duatahapan/prosedur utama yaitu analisis perubahan tutupan lahandengan HEC-GEOHMS, serta model prediksi aliran dengan HEC-HMS. Secara terinci diuraikan sebagai berikut : 31

50 Analisis Perubahan Penggunaan Lahan Untuk mengklasifikasikan penggunaan lahan pada wilayah sasaran dalam penelitian ini, digunakan data citra yang ditujukan untuk mendapatkan informasi tentang penggunaan lahan aktual dari setiap tahun penelitian, yaitu peta penggunaan lahan tahun 2003 yang berasal dari peta RBI, sertapeta penggunaan lahan tahun 2010 yang diklasifikasikan dari citra ALOS-AVNIR dengan resolusi 10 meter. Kedua output peta tersebut mempunyai skala 1: Klasifikasi citra merupakan proses pengelompokan semua piksel menjadi gambar yang terdiri dari kelas-kelas yang mempunya persamaan nilai pixel. Jadi, setiap kelas dapat mewakili entitas dengan sifat tertentu (Chein-I et.al, 2000). Dengan demikian, klasifikasi proses dalam penelitian ini adalah untuk menentukan jumlah kelas sebagai wakil dari entitas. Dalam skema proses ini ditandai dengan kotak-kotak berwarna biru pada Gambar 3.1. Analisis perubahan penggunaan lahan menggunakan perbandingan pasca klasifikasi dan analisis deret waktu (post classification method). Analisis menggunakan aplikasi GIS (ArcGIS9.3). Metodologi untuk analisis perubahan penggunaan lahan adalah seperti yang ditunjukan pada Gambar

51 33 Peta RBI Klasifikasi terbimbing Interpretasi Citra ALOS Peta penggunaan Lahan Tahun 2003 Peta Penggunaan Lahan Tahun 2010 Cross Tabel Perubahan Penggunaan Lahan Gambar 4.3. Diagram Alir dari Proses Klasifikasi dan Analisis Perubahan Penggunaan Lahan Dari skema tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Interpretasi dibuat dengan mengamati pola jaringan sungai, danau, jaringan jalan dapat membantu dalam penafsiran benda atau vegetasi yang meliputi gambar yang ada. 2. Kemudian deteksi dilakukan pada objek dengan membuat penggambaran dari batas luar kelompok yang memiliki warna yang sama yang membedakannya dari yang lain. 3. Langkah terakhir adalah melakukanidentifikasi dan analisis objek atau jenis vegetasi dengan menggunakan informasi spasial seperti ukuran, bentuk, tekstur, pola, asosiasi bayangan. Selain teknik-teknik yang disebutkan di atas, klasifikasi dilakukan dengan menggunakan peta pendukung seperti peta penggunaan lahan, topografi, dan vegetasi sebagai peta referensi. Dalam penelitian ini digunakan peta 33

52 34 penggunaan lahan yang telah diinterpretasi dan dipublikasi oleh BIG (Badan Informasi Geospasial) tahun 2003 dan peta penggunaan lahan tahun 2010 hasil interpretasi Citra ALOS Model Hidrologi untuk Prediksi Hasil Air Tahapan pengembangan model hidrologi untuk HEC-HMS diperlihatkan pada Gambar 4.4 yang menggambarkan bahwa tahapan dimulai dengan melakukan proses awal menggunakan Aplikasi Tool HECGeoHMS pada ArcGis terdiri dari langkah-langkah sebagai berikut: 1. Membangun disain model dengan menggunakan HECGeoHMS dengan tahapan: a. Melakukan pembentukan sub-das dan karakteristiknya dengan data DEM b. Melakukan input data model, berupa data time series, data grid (data raster penggunaan lahan, tanah, persen penutupan lahan, dan lain lain) serta data hidrologi yang dibutuhkan oleh model yang telah didisain sebelumnya. c. Membuat Export Format File sebagai data HEC-HMS 2. Dengan menggunakan Aplikasi model HEC-HMS dilakukan simulasi dengan output berupa debit dan hasil air. 3. Kemudian dilakukan kalibrasi model dengan data hasil observasi atau pengukuran. 4. Setelah model dikalibrasi dan tervalidasi, dilakukan proses analisis dengan membandingkan hasil air untuk setiap penggunaan lahan baik tahun 2003 maupun

53 35 HECGeoHMS DEM Karakteritika DAS Peta Jenis Tanah Peta LU Data Hujan Hujan HEC-HMS Data Q Debit Simulasi No P-value >0.8 R-factor R² < 1 Yes Kalibrasi selesai Gambar 4.4. Tahap Pengembangan Model dengan HECGeoHMS dan HEC-HMS 35

54 36 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Perubahan Penggunaan Lahan Perubahan penggunaan lahan merupakan bentuk peralihan dari penggunaan lahan sebelumnya ke penggunaan lain berikutnya. Pada sebagian besar wilayah DAS perubahan penggunaan lahan cenderung mengurangi penutupan lahan, baik untuk kegiatan pemanfaatan sumberdaya alam maupun perubahan fungsi pemanfaatan. Peningkatan pemanfaatan sumberdaya alam sebagai akibat dari pertambahan penduduk dan perkembangan ekonomi, konflik kepentingan dan kurang keterpaduan antar sektor, antar wilayah hulu-tengah-hilir yang tidak memperhatikan kondisi lahan dapat menyebabkan kerusakan DAS. Perubahan penggunaan lahan (landuse change) meliputi pergeseran penggunaan lahan menuju penggunaan lahan yang berbeda (conversion) atau intensifikasi pada penggunaan lahan yang sudah ada. Secara umum perubahan lahan akan mengubah: (a) karakteristik aliran sungai, (b) jumlah aliran permukaan, (c) sifat hidrologis daerah yang bersangkutan (Mayer dan Turner, 1994 dalam Feri, 2007). Perubahan penggunaan lahan subdas Cisadane hulu diperoleh dengan membandingkan dua peta dan data penggunaan lahan yaitu klasifikasi citra ALOS tahun 2010 yang diperlihatkan pada Gambar 5.1 dengan Peta Rupa Bumi Indonesia (RBI) tahun 2003 yang diperlihatkan pada Gambar 5.2. Hasil perubahan penggunaan lahan (cross tabel) diperlihatkan pada Tabel 4 dan Tabel 5. Dari data 36

55 37 tersebut tampak adanya perubahan yang cukup bervariasi. Perubahan terbesar terjadi pada tutupan hutan yang penambahannya mencapai 223,78 ha atau bertambah 1,01% dalam total luas subdas, menjadi 22,82%. Penambahan luas hutan yang tampak dalam peta citra Alos tahun 2010, diakibatkan oleh perubahan penutupan lahan di sebagian tegalan, semak belukar dan kebun. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinan, antara lain berhasilnya upaya rehabilitasi yang meningkatkan luas penutupan lahan pada kriteria hutan karena adanya pengalihfungsian kawasan hutan yang dikelola oleh Perum Perhutani sebagai areal PHBM (Pemanfaatan Hutan Bersama Masyarakat) menjadi bagian dari wilayah Taman Nasional Gede Pangrango. Lokasi penambahan terdapat di sekitar arah barat daya Taman Nasional Gede Pangrango. Perubahan selanjutnya terjadi pada fungsi pemukiman. Pertumbuhan pemukiman / urban growth di DAS Cisadane Hulu mencapai 0,97%. Areal pemukiman dalam peta RBI tahun 2003 seluas 3.029,87 ha, sedangkan pada peta tahun 2011 menjadi 3.244,65 ha, meningkat seluas 214,78 ha. Penambahan pemukiman relatif menyebar, namun dapat terlihat di sekitar utara dan selatan DAS. Perubahan tambah terjadi juga pada rumput/tanah kosong seluas 85,63 ha atau setara dengan 0,39% dari luas DAS Cisadane Hulu hingga menjadi 2,12%. Disamping penambahan, terjadi juga pengurangan luas pada semak belukar seluas 225,64 ha setara dengan 1,01%, pada tegalan/ladang seluas 145,23 ha yang setara dengan 0,66%, sawah irigasi seluas 124,92 ha, tegalan/ladang seluas 143,23 ha, sawah tadah hujan 30,67 ha, kebun/perkebunan seluas 9,92 ha serta badan air sebesar 0,37 ha. 37

56 38 Penggunaan lahan pada lokasi penelitian cenderung berubah pada kondisi semakin terbukanya lahan atau semakin berkurangnya daerah resapan air hujan. Sesuai pernyataan Asdak (2007) bahwa perubahan pada penutupan lahan akan mempengaruhi keseluruhan sistem ekologi termasuk hidrologi pada wilayah DAS.Dalam skala besar dampaknya akan terlihat pada fluktuasi air sungai yang meningkat tajam pada musim penghujan dan debitnya akan sangat rendah di musim kemarau. Untuk mengetahui dampak perubahan lahan di DAS Cisadane hulu, selanjutnya dilakukan simulasi dengan Model Hidrologi HEC-HMS untuk melihat pengaruhnya terhadap kondisi hidrologi (debit, water yield). 38

57 39 Gambar 5.1. Peta penggunaan lahan DAS Cisadane Hulu Tahun

58 40. Gambar 5.2. Peta Penggunaan Lahan DAS Cisadane Hulu Tahun

59 41 Tabel 5.1. Luasan Perubahan Penggunaan Lahan di DAS Cisadane Hulu No. Penggunaan Lahan Perubahan Ha % Ha % Ha 1 Air Tawar 73,51 0,33 73,14 0,33-0,37 2 Belukar/Semak 2.085,83 9, ,19 8,37-225,64 3 Tanah Berbatu 1,75 0,01 1,75 0,01 0,00 4 Gedung 10,08 0,05 22,54 0,10 12,46 5 Hutan 4.848,07 21, ,85 22,82 223,78 6 Kebun/Perkebunan 3.571,19 16, ,27 16,02-9,92 7 Pemukiman 3.029,87 13, ,65 14,60 214,78 8 Rumput/Tanah Kosong 385,43 1,73 471,16 2,12 85,63 9 Sawah Irigasi 1.382,50 6, ,58 5,66-124,92 10 Sawah Tadah Hujan 3.068,51 13, ,84 13,67-30,67 11 Tegalan/Ladang 3.771,25 16, ,02 16,31-145,23 TOTAL ,01 100, ,01 100,00 41

60 Tabel 4.2. Luas Perubahan Penggunaan Lahan di DAS Cisadane Hulu Tahun 2003 dengan Air Tawar Belukar/ Semak Gedung Hutan Kebun/ Perkebunan Pemukiman Rumput/ Tanah Kosong Sawah Irigasi Sawah Tadah Hujan Tanah Berbatu Tegalan/ Ladang Grand Total Air Tawar 73,14 0,37 73,51 Belukar/Semak 1.857,08 150,52 32,56 6,32 39,36 0, ,83 Gedung 10,08 10,08 Hutan 4.848, ,07 Kebun/Perkebunan 4,02 22, ,61 49,52 27,72 0,00 0, ,19 Pemukiman 5, ,52 0,00 0, ,87 Rumput/Tanah Kosong 0,01 7,64 28,28 349,51 385,43 Sawah Irigasi 0,63 7,53 75,31 41, ,.58 0, ,50 Sawah Tadah Hujan 0,50 0,22 25,49 4, , ,51 Tanah Berbatu ,75 Tegalan/Ladang 0,00 3,11 1,96 50,93 45,34 35,21 8,67 0, , ,25 Grand Total 73, ,19 22, , , ,65 471, , , , ,

61 Model Hidrologi HEC-HMS Parameter Masukan Model HEC-HMS Penentuan Nilai Bilangan Kurva (Curve Number) Dan Nilai Persen Impervious Nilai bilangan kurva aliran permukaan / Curve Number (CN) menunjukkan potensi air larian atau aliran permukaan untuk curah hujan tertentu. Nilai CN bervarisasi dari 0 (nol) sampai 100 (seratus). Nilai bilangan kurva ini ditentukan berdasarkan sifat-sifat tanah, keadaan hidrologi, perlakuan budidaya tanaman, penggunaan lahan dan kandungan air tanah lima hari sebelumnya. Berdasarkan peta tanah semidetail di wilayah DAS Cisadane, maka pada DAS Cisadane Hulu terdapat empat kelompok hidrologi tanah, yaitu kelompok A, B, C dan D (Tabel 5.3). Sedangkan sebaran kelompok hidrologi tanah dapat dilihat pada Gambar 5.3. Tabel 5.3 Luasan Kelompok hidrologi tanah di DAS Cisadane Hulu Kelompok Hidrologi Tanah Luas (Ha) Persentase (%) A 2,12 0,01 B 7173,83 29,38 C 15483,78 63,41 D 1697,71 6,95 Perairan 61,047 0,25 Total 24418, Jenis penggunaan tanah/perlakuan/kondisi hidrologi untuk setiap penggunaan lahan di DAS Cisadane Hulu yang disesuaikan dengan tabel bilangan kurva-scs seperti yang disajikan pada Tabel 5.3. Jenis penggunaan lahan yang dijumpai di daerah penelitian adalah : 43

62 44 1. Permukiman 2. Sawah yang ditanami padi-padian dengan kontur dan teras 3. Kebun campuran/tegalan tanpa menerapkan teknik konservasi tanah dan air setara dengan leguminosa ditanam rapat menurut kontur 4. Semak belukar dengan penutupan tajuk yang sedang-rendah, vegetasi bawah berupa alang-alang/rumput setara dengan hutan 5. Rumput/tanah kosong setara dengan tempat terbuka. padang rumput yang dipelihara, taman, lapangan golf, kuburan, dan lain-lain kondisi hidrologi sedang 6. Hutan dengan penutupan tajuk yang cukup tinggi, vegetasi bawah dan serasah yang cukup banyak setara dengan hutan 7. Danau / perairan Selain bilangan kurva, parameter yang juga berpengaruh terhadap volume limpasan suatu DAS adalah luas daerah impervious atau kekedapan terhadap air. Impervious area dari suatu DAS adalah luasan dari DAS dimana semua kontribusi dari presipitasi akan menjadi limpasan langsung tanpa mengalami infiltrasi, evaporasi ataupun bentuk kehilangan air lainnya (USACE 2001). Penentuan nilai impervious area berdasarkan tipe penggunaan lahan dan faktor imperviousness/kekedapan (Tabel 5.4). Tabel 5.4. Faktor Imperviousness berdasarkan tipe penggunaan lahan Penggunaan Lahan Faktor Imperviousness (%) Hutan 0 Tanah terbuka 5 Agrikultur 5 Pemukiman 30 Komersial 80 Sumber: USACE. (2001) 44

63 45 Legenda Kelompok Hidrologi Tanah Gambar 5.3 Peta Kelompok tanah DAS Cisadane Hulu 45 45

64 46 Legenda Nilai Kurva Gambar 5.4. Peta Nilai Kurva Aliran DAS Cisadane Hulu Tahun

65 47 Gambar 5.5. Peta Nilai Impervious DAS Cisadane Hulu Tahun

66 48 Peta kurva aliran diperoleh dari tumpang susun peta penggunaan lahan dengan peta kelompok hidrologi tanah. Nilai kurva aliran diperoleh dari tabel bilangan kurva yang terdapat pada Tabel 5.1. Besarnya nilai bilangan kurva aliran permukaan kondisi II (kondisi normal/rata-rata) di DAS Cisadane Hulu disajikan pada Gambar 5.4. dengan peta persen impervious pada Gambar 5.5. Menurut Arsyad (2006). volume hujan dipisahkan ke dalam abstraksi awal, retensi dan aliran permukaan. Abstraksi awal (Ia) merupakan fungsi dari penggunaan tanah, perlakuan dan kondisi hidrologi, dan kandungan air tanah sebelumnya. Nilai (Ia) dapat diduga dengan mengalikan nilai retensi potensial maksimum (S) dengan konstanta (0.2) Setup Model dengan Hec-GeoHMS dan Pemodelan Hidrologi HEC- HMS Geoprocessing yang dilakukan oleh HEC-GeoHMS adalah untuk mengubah data DEM, CN dan impervious menjadi parameter dan membangun sub DAS kedalam format yang sesuai untuk model hidrologi HEC-HMS. Aplikasi dilakukan melalui beberapa langkah pengolahan data yang tergantung pada pengaturan model. Hasil pengolahan dengan HEc-GeoHMS dengan threshold 1000 sel atau dengan luasan 8 km 2 terbentuk 19 subdas seperti yang diperlihatkan pada Gambar 5.5. Setiap subdas yang terbentuk akan menjadi dasar dalam pemasukan parameter input seperti bilangan kurva dan nilai persen impervious. Aplikasi HEC-GeoHMS yang merupakan tools dalam ArcGIS berfungsi untuk menyiapkan data karakteristik DAS sesuai dengan format yang dibutuhkan 48

67 49 oleh Model Hidrologi HEC-HMS. Aplikasi ini mengatur subdas-subdas yang dibentuk kemudian membangun skematik model seperti yang diperlihatkan pada Gambar 5.6. Gambar 5.6. Pembagian subdas-subdas dengan HEC-GeoHMS Gambar 5.7. Skematik model HEC-HMS 49

68 50 Pemodelan ini membagi subdas dalam subdas-subdas kecil atau basin. Penyusunan basin model merupakan salah satu tahap penting dalam analisa system hidrologi menggunakan HEC-HMS. Dalam basin model. perlu disusun konfigurasi yang menggambarkan representasi fisik dari suatu subdas berdasarkan elemen-elemen hidrologi. Terdapat tujuh elemen hidrologi yang tersedia dalam HEC-HMS. yaitu Subbasin. Reach. Reservoir. Junction. Diversion. Source. dan Sink. Pada penelitian ini elemen hidrologi yang digunakan untuk mengkonfigurasi SubDAS Cisadane Hulu terdiri dari 19 subbasin. 9 reach. 9 junction dan 1 sink (Gambar 5.7) Hasil Simulasi MODEL HEC-HMS Simulasi dilakukan pada rentang waktu tahun 2009 sampai dengan 2010 dengan menggunakan data hujan harian dari tiga stasiun yaitu; Empang, Pasirjaya dan Citeko. Ketiga stasiun hujan ini digunakan dengan pertimbangan lokasinya berada atau dekat dengan DAS dan ketersedian data. Rentang waktu ini sesuai dengan ketersediaan data debit dan penggunaan lahan di DAS Cisadane Hulu. Hasil simulasi diperlihatkan pada Gambar 5.8. Hasil simulasi masih memperlihatkan perbedaan dibandingkan dengan hasil pengukuran debit di stasiun Empang. Hasil korelasi diperlihatkan pada Gambar 5.9. dimana statistic error adalah 0,18 masih belum cukup untuk digunakan sehingga harus dilakukan kalibrasi. 50

69 Q (mm) Q Observasi Q Simulasi

70 Q obsrvasi (mm) 52 Q simulasi (mm) Gambar 5.9. Perbandingan Statistik antara debit simulasi dan debit pengukuran Kalibrasi Model Untuk memperoleh nilai debit simulasi yang mendekati nilai pengukuran, dilakukan kalibrasi dengan menggunakan model HEC-HMS. Kalibrasi disesuaikan pada beberapa parameter sesuai dengan metoda yang digunakan. Parameter yang paling mempengaruhi pada pemodelan ini adalah nilai kurva aliran (CN) dimana pada proses kalibrasi nilai ini menggunakan 50% dari data sebelumnya. Hal ini berdasarkan hasil analisis dari perbandingan debit simulasi dan pengukuran yang memperlihatkan debit puncak dari simulasi lebih besar dari nilai debit pengukuran. Sedangkan nilai baseflow simulasi lebih rendah dari baseflow pengukuran. Selanjutnya parameter lain yang dikalibrasi yaitu pada parameter baseflow dan nilai lag time pada parameter reach. Metoda baseflow yang digunakan pada pemodelan ini adalah recession method yang mempunyai beberapa elemen yaitu initial discharge,recession constant dan ratio to peak. Sedangkan parameter transform menggunakan metoda 52

71 53 lagtime. Nilai-nilai parameter baseflow dan transform yang digunakan pada proses kalibrasi diperihatkan pada Tabel 5.5. Tabel 5.5. Nilai Beberapa Elemen pada Parameter Baseflow dan Transform Base flow Transform Subbasin Initial Discharge (m3/det) Recesion Constant Ratio to Peak Lag Time (mnt) W510 0,03 0,9 0,4 295,59 W480 0,03 0,8 0,4 184,15 W500 0,03 0,9 0,4 289,03 W470 0,03 0,8 0,5 208,26 W420 0,025 0,9 0,4 194,95 W410 0,03 0,9 0,5 261,24 W460 0,03 0,7 0,5 209,08 W430 0,025 0,8 0,5 30,36 W490 0,03 0,8 0,4 282,32 W450 0,025 0,9 0,5 8,27 W380 0,03 0,8 0,5 131,58 W390 8,5 0,9 0,4 79,07 W400 0,03 0,1 0,25 422,23 W370 0,03 0,75 0,4 291,05 W350 0,03 0,1 0,4 383,18 W340 0,03 0,8 0,4 268,01 W310 8,5 0,1 0,4 499,68 W300 0,03 0,8 0,4 159,72 W280 0,03 0,9 0,3 290,18 Simulasi hasil kalibrasi model diperlihatkan pada Gambar 5.10 yang dibandingkan dengan hasil pengukuran debit. Hasil kalibrasi dengan menggunakan nilai coefisien error (R 2 ) menghasilkan nilai sebesar 0,527 (Gambar 5.11). Berdasarkan hasil kalibrasi antara prediksi model dengan hasil pengukuran pada series hujan dan debit pengukuran yang digunakan dapat disimpulkan bahwa model HEC-HMS cukup akurat dan dapat digunakan untuk memprediksi volume 53

72 Q Observasi (mm) Q (mm) P(mm) 54 aliran permukaan pada proses simulasi perubahan penggunaan lahan terhadap respon hidrologi di DAS Cisadane Hulu Empang Pasirjaya Q obs er Q Qsimcal2 simulasi kalibrasi Curah Hujan (mm) Jan-10 1-Feb-10 1-Mar-10 1-Apr-10 1-May-10 1-Jun-10 1-Jul-10 1-Aug-10 1-Sep-10 1-Oct-10 1-Nov-10 1-Dec Gambar Perbandingan debit simulasi hasil kalibrasi dan hasil pengukuran DAS Cisadane Hulu Tahun 2010 Simulasi (mm) Gambar Perbandingan Statistik Antara Debit Simulasi Hasil Kalibrasi dan Debit Pengukuran 54

73 Pengaruh Perubahan Penggunaan Lahan dan Skenario Rehabilitasi DAS Dampak perubahan penggunaan lahan terhadap respon hidrologi dalam hal ini volume aliran permukaan menggunakan model HEC-HMS dilakukan dengan menggunakan nilai-nilai masukan berdasarkan penggunaan lahan tahun 2003 dan Asumsi yang digunakan adalah bahwa semua parameter masukan model dianggap tetap kecuali parameter bilangan kurva dan persen impervious yang diperlihatkan pada Tabel 5.6. Simulasi dilakukan pada beberapa kondisi diantaranya pada penggunaan lahan tahun 2010 sebagai baseline simulasi yang juga di kalibrasi dan validasi kemudian simulasi dilakukan juga pada kondisi penggunaan lahan tahun 2003 untuk membandingkan dengan kondisi yang lebih baik. Untuk rencana perbaikan DAS Cisadane Hulu dibangun dua skenario penggunaan lahan; skenario pertama dilakukan dengan merehabilitasi kembali lahan-lahan terbuka pada kawasan hutan lindung menjadi hutan kembali, sedangkan skenario dua dilakukan dengan mengembangkan hutan rakyat pada lahan-lahan semak belukar dan rumput/tanah kosong di DAS Cisadane Hulu. Detail lokasi skenario rehabilitasi pada masing-masing subdas dapat dilihat pada lembar Lampiran. 55

74 56 Tabel 5.6. Nilai bilangan kurva pada beberapa kondisi DAS Cisadane Hulu Persen impervious Curve Number SubDAS Basin Slope LU 2003 LU 2010 Skenario 1 Skenario 2 LU 2003 LU 2010 Skenario 1 Skenario 2 W280 2,0 58,1 30,1 58,1 58,1 38,6 45,5 43, W300 4,0 47,4 26,4 46,6 46,0 38,2 43,0 40,53 37,80 W310 5,0 12,6 9,5 15,2 14,5 36,5 38,1 35,20 31,97 W340 8,0 23,5 14,8 25,8 25,2 42,9 43,1 40,79 37,37 W350 9,0 12,4 10,2 15,1 14,3 37,9 38,8 36,27 32,67 W370 11,0 9,1 6,7 9,2 8,8 38,7 38,6 36,16 32,11 W380 12,0 18,8 11,3 18,1 17,9 40,8 40,8 38,10 34,98 W390 13,0 7,8 7,9 9,2 9,4 37,2 37,6 34,81 31,26 W400 14,0 10,4 7,4 11,0 10,9 39,5 39,7 36,80 34,05 W410 15,0 10,0 7,7 10,6 10,5 36,6 37,7 34,92 31,44 W420 16,0 20,8 12,7 21,1 21,1 38,5 39,8 37,34 34,43 W430 17,0 5,7 4,0 6,0 5,8 37,3 37,5 34,53 32,18 W450 19,0 2,3 5,0 8,4 6,2 40,0 39,7 37,54 34,74 W460 20,0 8,9 6,6 9,5 9,3 39,6 39,7 36,88 33,87 W470 21,0 9,2 7,1 9,8 9,6 37,0 37,8 35,04 31,44 W480 22,0 12,4 10,5 14,8 14, ,0 37,58 32,89 W490 23, ,3 4,3 36,9 36,9 34,25 31,39 W500 24, ,6 5,6 37,4 37,5 34,95 31,68 W510 25, ,0 4,2 37,6 37,6 34,51 31,60 Ratarata 14, ,9 15,6 38,5 39,4 36,8 33,6 Konversi lahan di daerah hulu menyebabkan sebagian besar air hujan yang jatuh di wilayah DAS tersebut tidak dapat diretensikan dengan baik sehingga mengalir dengan cepat kebagian hilir DAS. Peningkatan luas permukiman pada tahun 2010 juga mengakibatkan berkurangnya daerah resapan air, sehingga terjadi peningkatan jumlah curah hujan yang tidak terserap yang mengalir menjadi aliran 56

75 57 permukaan. Berdasarkan hasil prediksi model tersebut maka dapat disimpulkan bahwa perubahan penggunaan lahan di suatu wilayah akan berpengaruh terhadap besarnya volume aliran permukaan. Beberapa parameter digunakan untuk membandingkan hasil simulasi berdasarkan kondisi dan skenario yang dibentuk. yaitu : debit puncak. dan water yield. Hasil simulasi diperlihatkan pada Gambar 5.12 dan Tabel 5.7. Secara umum terjadi peningkatan debit puncak antara penggunaan lahan tahun 2003 dengan 2010 dimana pada outlet Empang debit puncak meningkat dari 81,22 m³/detik menjadi 81,73 m³/detik. Secara umum hampir semua SubDAS mengalami kenaikan debit puncak, hanya beberapa subdas yang mempunyai nilai debit puncak yang tetap. Naiknya debit puncak ini disebabkan lebih banyaknya aliran permukaan akibat perkembangan pemukiman di DAS. Hal ini terlihat dengan meningkatnya nilai CN rata-rata DAS Cisadane Hulu, dari 38,5 menjadi 39,4. Hasil air (water yield) adalah total limpasan dari suatu daerah pengaliran air (drainage basin) yang disalurkan melalui saluran air permukaan dan akuifer (reservoir air tanah). Pada pemodelan dengan HEC-HMS ini hasil air merupakan salah satu luaran model. Informasi parameter water yield pada tabel global summary pada hasil simulasi dari model HEC-HMS. Pada simulasi dengan penggunaan lahan tahun 2010 didapatkan hasil air sebesar 2.310,7 mm/tahun. Nilai ini lebih kecil dari pada simulasi dengan penggunaan lahan tahun 2003 yang menghasilkan nilai 2.320,1 mm/tahun. Salah satu penyebab berkurangnya hasil air dapat disebabkan oleh penguapan yang makin tinggi akibat luasan hutan yang bertambah, tetapi penurunan ini tidak terlalu berdampak selama distribusi temporal debit aliran merata sepanjang tahun. 57

76 Gambar Debit puncak hasil simulasi model pada beberapa kondisi dan skenario 58

77 59 Tabel 5.7. Hasil Air dari simulasi model untuk debit puncak pada beberapa kondisi di DAS Cisadane Hulu Subdas Luas (km 2 ) LU 2003 LU 2010 Skenario 1 Skenario 2 W510 27,97 49,13 49,29 49,13 49,13 W500 21,47 37,10 37,85 37,10 36,98 W490 11,83 13,11 13,11 13,11 13,11 W480 18,27 29,74 30,24 29,74 29,72 W470 8,22 13,88 14,16 13,88 13,85 W460 10,21 16,55 16,72 16,55 16,55 W450 0,03 0,03 0,04 0,04 0,03 W430 9,09 10,22 10,22 10,22 10,22 W420 12,71 22,34 22,40 22,34 22,34 W410 12,51 23,22 23,43 23,22 23,21 W400 28,39 29,16 29,62 29,16 29,16 W390 0,85 8,50 8,50 8,50 8,50 W380 3,01 5,16 5,18 5,16 5,16 W370 9,06 14,71 14,74 14,71 14,71 W350 23,18 35,58 35,58 35,58 35,58 W340 13,16 16,63 16,85 16,60 15,98 W310 22,46 17,55 26,78 17,55 17,22 W300 1,63 2,05 2,09 2,08 2,02 W280 3,03 3,89 4,00 3,94 3,90 Outlet1 237,09 81,22 81,73 81,23 80,67 Skenario-skenario yang dibentuk dimaksudkan untuk perbaikan dan rehabilitasi lahan di DAS Empang (DAS Cisadane Hulu) dari dua skenario yang dibangun diperoleh hasil simulasi seperti yang diperlihatkan pada Gambar 5.12 dan Tabel 5.7 yang memperlihatkan nilai debit puncak yang lebih baik. Pada skenario 2 nilai debit puncak (Qp) mencapai 80,67 m³/detik dibandingkan pada skenario 1 dengan nilai Qp; 81,23 m³/detik nilai Qp ini malah lebih rendah dibandingkan dengan simulasi pada penggunaan lahan tahun

78 60 Perubahan penggunaan lahan hampir pasti mengikuti pola dari jenis penggunaan hutan ke pertanian, perkebunan, dan berlanjut ke permukiman sejalan dengan perkembangan wilayah perkotaan. Perubahan demikian jelas sangat berpengaruh terhadap neraca air wilayah dan rezim hidrologi DAS bersangkutan (Pawitan, 2004). DAS Cisadane Hulu berdasarkan penggunaan lahan tahun 2003 dengan 2010 telah mengalami perubahan yang merubah kondisi hidrologi, walaupun tutupan hutan bertambah tetapi dampak dari perkembangan pemukiman (urbangrowth) mengakibatkan naiknya debit puncak. Skenario yang dikembangkan pada pemodelan ini dapat digunakan sebagai arahan dalam perencanaan pengelolaan DAS kedepan. Dari hasil simulasi pada kedua skenario menunjukan skenario kedua menghasilkan kondisi hidrologi lebih baik. Hal ini karena luas penutupan lahan bertambah cukup banyak yang menghambat jatuhnya air hujan langsung ke permukaan tanah sehingga mengurangi terjadinya aliran permukaan 60

79 61 BAB VI SIMPULAN DAN SARAN 6.1 Simpulan 1. Selama kurun waktu terjadi perubahan penggunaan lahan di DAS Cisadane Hulu. Luas Hutan bertambah 223,78 ha, pemukiman 214,78 ha, rumput/tanah kosong 85,73 ha, dan gedung 12,64 ha. Terjadi pengurangan luas semak belukar 225,64 ha, tegalan/ladang 145,92 ha, sawah irigasi 124, 92 ha, sawah tadah hujan 30,67 ha, dan kebun/perkebunan seluas 9,92 ha. 2. Perubahan luas kawasan hutan terbesar berada pada kecamatan Caringin kemudian kecamatan Ciawi. Sedangkan perubahan penggunaan karena penambahan pemukiman relatif menyebar namun penambahan terbesar terjadi di kecamatan Cijeruk, Caringin dan Kota Bogor Timur. 3. Secara umum terjadi peningkatan debit puncak antara penggunaan lahan tahun 2003 dengan tahun 2010 dari nilai 81,22 m³/detik menjadi 81,73 m³/detik. Hampir semua subdas mengalami kenaikan debit puncak. Naiknya debit puncak ini kemungkinan dapat disebabkan oleh meningkatnya aliran permukaan akibat perkembangan pemukiman dan pembukaan wilayah yang menyebabkan menurunnya infiltrasi. Hal ini terlihat dari meningkatnya nilai CN rata-rata DAS Cisadane Hulu dari 38,5 menjadi 39,4. 4. Hasil simulasi dengan penggunaan lahan tahun 2010, curah hujan rata-rata dari 3 stasiun dan data debit tahun 2010, didapatkan hasil air (water yield) sebesar 2.310,7 mm/tahun. Hasil simulasi terhadap penggunaan lahan tahun 61

80 diperoleh hasil air dengan nilai 2.320,1 mm/tahun. Terjadi pengurangan jumlah hasil air pada tahun 2010 apabila dibandingkan dengan data tahun Pengurangan hasil air ini kemungkinan disebabkan oleh adanya perubahan penggunaan lahan dengan kecenderungan semakin berkurangnya penutupan lahan. 5. Hasil simulasi model memperlihatkan skenario rehabilitasi DAS dengan pengembangan hutan rakyat pada beberapa subdas pada semak/belukar dan rumput/lahan kosong menghasilkan kondisi hidrologi lebih baik dari kondisi tahun 2003 dengan debit puncak sebesar 80,67 m³/detik. 6.2 Saran 1. Hasil simulasi terhadap subdas dengan penutupan lahan yang kurang melalui skenario pengembangan hutan rakyat tampak dapat menurunkan volume aliran permukaan. Kondisi tersebut dapat digunakan sebagai arahan dalam perencanaan pengelolaan DAS khususnya di DAS Cisadane Hulu. 2. Pada perencanaan pengelolaan DAS kedepan diharapkan metoda ini dapat digunakan sebagai salah satu alat untuk memperoleh data sebagai bahan pertimbangan mendapatkan arahan penggunaan lahan melalui pengembangan kegiatan vegetatif berupa hutan rakyat. 3. Perlu adanya peningkatan pengawasan dan penegakkan aturan dalam pemanfaatan lahan untuk pemukiman terutama pada wilayah hulu yang mempunyai fungsi lindung. Untuk wilayah yang telah terlanjur dijadikan pemukiman, perlu diminta untuk untuk membuat bangunan konservasi seperti sumur resapan dan sejenisnya. 62

81 63 4. Mengingat sebagian besar wilayah pada DAS Cisadane Hulu mempunyai kemiringan di atas 15 %, maka pemilihan jenis tanaman yang dikembangkan harus memperhatikan kondisi lahan yang dikaitkan juga dengan jenis tanahnya, antara lain tanaman yang berakar dalam dan mempunyai penguapan yang tidak terlalu tinggi. Akan lebih baik apabila kembali dikembangkan tanaman endemik setempat seperti Puspa (Schima walicii), Rasamala (Altangia excelsa, Pasang (Quercus sp.), Suren (Toona sureni) dan lainnya serta pohon serbaguna yang dapat dimanfaatkan hasil ikutannya (multi purposes trees species). 63

82 64 DAFTAR PUSTAKA Adimiharja, A Teknologi dan Strategi Konservasi Tanah dalam Kerangka Revitalisasi Pertanian. Pengembangan Inovasi Pertanian. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. VOL.2(1): Adnyana, I.W.S Peranan Konservasi Tanah dan Air Pada Pengelolaan Daerah aliran Sungai. Orasi Ilmiah. Pidato Pengukuhan Guru Besar Tetap dalam Bidang Konservasi Tanah dan Air pada Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Udayana. Denpasar. Adnyana, I.W.S Perubahan Penggunaan Lahan di Kawasan Bedugul dalam: Adnyana. I.W.S.. Arthana. I.W.. As-Syakur. A.R.. editor. Perubahan Penggunaan Lahan dan Daya Dukung Lingkungan. Udayana University Press Denpasar. Arsyad, S Konservasi Tanah dan Air. Cetakan Kedua. Institut PertanianBogor Press. Darmaga. Bogor. Asdak, C Hydrologi and Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Cetakan Ketiga. Gajah Mada University Press. Jogyakarta. Chein-I, C. and H. Ren An Experiment-Based Quantitative and Comparative Analysis of Target Detection and Image Classification Algorithms for Hyperspectral Imagery. IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing. Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Citarum Ciliwung [BPDAS] Karakteristik Daerah Aliran Sungai Cisadane. Laporan. Bogor. Departemen Kehutanan Republik Indonesia. 2009(a). Peraturan Menteri Kehutanan No. P. 39/Menhut-II/2009 tentang Pedoman Penyusunan Rencana Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Terpadu. Jakarta. Departemen Kehutanan Republik Indonesia. 2009(b). No. SK. 328/MENHUT- II/2009. Tentang Penetapan Daerah Aliran Sungai (DAS) Prioritas Dalam Rangka Rencana Pembangunan Jangka Menengah (RPJM) Tahun Jakarta Dewan Riset Nasional Kebutuhan Riset dan Koordinasi Pengelolaan Sumberdaya Air di Indonesia. DRN. Jakarta. 64

83 65 Feri, T Analisis Perubahan Lahan dan Keterkaitannya Dengan Fluktuasi Debit Sungai di Sub-Das Antokan Propinsi Sumatera Barat. Thesis. SPS- IPB. Bogor. Haridjaja, O., K. Murtilaksono, Sudarno dan L.M. Rachman Hidrologi Pertanian Bogor: Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor Harimurti Interpretasi Visual Foto Udara Digital pada Layar Monitor. Skripsi. Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor. Harto, S Analisis Hidrologi. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Kartiwa, B. Runtunuwu, E. Adi, S.H., Heryani. N, dan Sutrisno, N Sistem Informasi Hidrologi untuk Pengelolaan Sumber Daya Air DAS Citarum dalam Pasandaran, E., Pawitan, H. and Amien, I. eds.: Sistem Informasi Sumberdaya Iklimdan Air, Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi, Bogor, Lillesand, TM. and Kiefer FW Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Alih bahasa. R. Dubahri. GadjahMada University Press. Yogyakarta Lo, K.F.A Erosion Assessment of Large Watersheds in Taiwan. Journal of Soil and Water Conservation. 50 (2): Manan, S Pengaruh Hutan dan Manajemen Daerah Aliran Sungai. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Indonesia. Noordewijk, M. V., Agus. F., Suprayogo. D., Hairiah. K., Pasya. G., Verbist. B., Farida Peranan Agroforestry dalam Fungsi Hidrologi Derah Aliran Sungai (DAS) dalam Fahmuddin. A.. Noordewijk. M.V.. Rahayu. S.. editor. Dampak Hidrologis Hutan. Agroforestri. dan Lahan Kering Sebagai Dasar Pemberian Imbalan Kepada Penghasil Jasa Lingkungan di Indonesia. Prosiding Lokakarya di Padang/ Singkarak. Sumatera Barat. Indonesia ICRAF-SEA. Bogor. Indonesia Pawitan, H Land Use Changes and Their Impacts on Watershed Hydrology. Lembaga Penelitian IPB. Bogor. Pawitan, H Perubahan Penggunaan Lahan dan Pengaruhnya Terhadap Hidrologi Daerah Aliran Sungai. Prosiding. Seminar Multi Fungsi dan Konservasi Sumberdaya Alam. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. Prasetyo, LB.,and Y. Setiawan Land Use dan Land Cover Change Gunung Halimun-Salak National Park JICA and Ministry of Forestry Indonesia: Management Plan Project. 65

84 66 Sandy, I Made DAS. Ekosistem. Penggunaan Tanah. Proceedings Lokakarya Pengelolaan Terpadu DAS di Indonesia. Fakultas Kehutanan IPB. Bogor. Singh, V.P. and A.W. David Mathematical Modeling of Watershed Hydrology. Journal of Hydrology Engineering. American Society Civil Engineering. p Sinukaban, N Penggunaan model WEPP untuk memprediksi erosi. Dalam Collate Information and Analyzed Assessment Effect on Land Use on Soil Erosion. Pusat Penelitian Hutan. (Tidak dipublikasi). Sudadi, S. D.P.T., Baskoro.K., Munibah. B., Barus dan Darmawan Kajian Pengaruh Penggunaan Lahan Terhadap Aliran Sungai dan Penurunan Kualitas Lahan di Sub-DAS Ciliwung Hulu dengan Pendekatan Model Simulasi Hidrologi. Laporan Penelitian. Jurusan Tanah. Fakultas Pertanian IPB. Bogor. Sumawiganda, S Analisis Hydrologi: Komtemporer dan The State of The Art. Tahun Perkembangan Hidrologi di Indonesia. LIPI dan Puslit Pengairan-PU. U.S. Army Corps of Engineers. Hydrologic Engineering Center HEC- HMS. Hydrologic Modeling Sistem. User s Manual Version 3.5. Davis. California. U.S. Army Corps of Engineers (US ACE). Hydrologic Engineering Center HEC-GeoHMS. Geo-Spatial Hydrology Model Extension. User s Manual Version 4.2. Davis. California. USEPA Our Built and Natural Environments: A Technical Review of the Interactions between Land Use. Transportation. and Environmental Quality 2001 p. 4. USGS (United States Geological Survey) Summary of Water Cycle. [September 12 nd. 2011]. Viessman, W.. G.L. Lewis. and J.W. Knapp Introduction to Hydrology. Third Edition. Harper and Row. New York. 66

85 67 LAMPIRAN 67

86 68 LAMPIRAN Lampiran 1. Data Curah Hujan. Simulasi dan Kalibrasi Tanggal Empang Pasirjaya Citeko Q obs Qsim Qcal 1-Jan ,14 10,20 6,70 2-Jan ,32 19,90 16,70 3-Jan ,59 27,20 24,80 4-Jan ,55 23,10 19,90 5-Jan ,4 10,68 12,40 8,40 6-Jan ,30 33,80 29,70 7-Jan ,62 20,70 16,90 8-Jan ,14 12,50 8,20 9-Jan ,47 31,30 27,60 10-Jan ,46 26,40 22,40 11-Jan ,74 29,70 26,60 12-Jan ,8 16,63 30,80 28,20 13-Jan ,79 45,20 42,40 14-Jan ,50 23,20 19,70 15-Jan ,74 17,10 12,90 16-Jan ,85 12,50 7,80 17-Jan ,44 12,30 7,70 18-Jan ,57 11,90 7,50 19-Jan ,2 21,46 18,70 14,90 20-Jan ,59 21,20 17,20 21-Jan ,85 15,70 11,60 22-Jan ,59 18,20 14,70 23-Jan ,59 24,60 20,90 24-Jan ,85 22,00 18,40 25-Jan ,85 13,30 8,50 26-Jan ,00 11,90 7,10 27-Jan ,1 13,14 19,70 15,00 28-Jan ,35 32,00 27,80 29-Jan ,29 17,60 13,30 30-Jan ,85 15,10 10,40 31-Jan ,60 14,60 9,90 1-Feb ,06 21,50 17,10 2-Feb ,33 16,80 12,30 3-Feb ,21 32,90 28,40 4-Feb ,89 41,80 37,70 5-Feb ,06 19,20 15,30 68

87 69 6-Feb ,59 18,50 14,30 7-Feb ,67 36,80 32,40 8-Feb ,29 22,70 17,90 9-Feb ,12 32,00 28,10 10-Feb ,63 68,90 64,60 11-Feb ,46 66,20 62,40 12-Feb ,60 53,10 50,10 13-Feb ,98 44,70 38,70 14-Feb ,65 31,20 25,60 15-Feb ,46 48,50 44,20 16-Feb ,07 47,80 43,30 17-Feb ,96 52,80 47,80 18-Feb ,62 43,20 38,10 19-Feb ,23 50,40 45,60 20-Feb ,06 33,50 27,90 21-Feb ,76 34,40 28,30 22-Feb ,94 29,70 23,80 23-Feb ,14 29,40 23,60 24-Feb ,27 28,10 22,10 25-Feb ,32 25,50 19,60 26-Feb ,59 23,00 17,40 27-Feb ,06 32,50 27,70 28-Feb ,95 38,70 34,20 1-Mar ,63 32,00 26,80 2-Mar ,93 61,90 57,80 3-Mar ,42 58,80 53,90 4-Mar ,42 44,40 39,30 5-Mar ,51 30,50 24,10 6-Mar ,1 18,21 26,90 20,40 7-Mar ,84 58,00 52,00 8-Mar ,89 46,60 41,10 9-Mar ,04 41,30 36,30 10-Mar ,2 21,46 38,70 33,90 11-Mar ,68 44,60 40,00 12-Mar ,90 41,40 35,70 13-Mar ,69 44,90 38,80 14-Mar ,07 33,40 27,40 15-Mar ,08 50,60 45,80 16-Mar ,11 42,30 36,90 17-Mar ,62 31,40 24,90 18-Mar ,90 61,00 54,20 19-Mar ,32 48,10 41,50 20-Mar ,62 46,80 40,90 69

88 70 21-Mar ,61 38,70 33,10 22-Mar ,27 31,10 24,80 23-Mar ,88 48,00 42,60 24-Mar ,58 39,90 34,40 25-Mar ,07 46,90 41,80 26-Mar ,28 59,10 55,10 27-Mar ,86 38,00 33,10 28-Mar ,90 35,00 28,80 29-Mar ,57 38,40 32,20 30-Mar ,08 35,90 29,60 31-Mar ,66 35,70 29,30 1-Apr ,14 31,50 24,80 2-Apr ,14 28,80 22,40 3-Apr ,19 26,90 20,80 4-Apr ,50 25,00 19,20 5-Apr ,86 23,60 18,10 6-Apr ,00 22,60 17,30 7-Apr ,87 25,50 20,80 8-Apr ,20 32,70 28,00 9-Apr ,05 21,70 16,90 10-Apr ,21 16,70 12,00 11-Apr ,80 20,20 16,00 12-Apr ,22 39,20 35,10 13-Apr ,17 25,60 21,60 14-Apr ,42 14,30 10,10 15-Apr ,42 12,50 8,00 16-Apr ,14 10,60 6,30 17-Apr ,80 12,60 8,70 18-Apr ,10 16,60 13,40 19-Apr ,99 11,10 7,40 20-Apr ,10 8,90 5,20 21-Apr ,99 9,40 5,90 22-Apr ,73 7,30 4,00 23-Apr ,98 4,80 2,10 24-Apr ,7 8,42 3,60 1,90 25-Apr ,89 2,90 1,80 26-Apr ,27 4,80 3,20 27-Apr ,78 2,70 1,80 28-Apr ,78 2,00 1,60 29-Apr ,68 1,80 1,50 30-Apr ,57 7,10 4,80 1-May ,20 8,80 7,40 2-May ,07 2,70 1,80 70

89 71 3-May ,27 1,70 1,40 4-May ,60 1,50 1,30 5-May ,78 1,40 1,20 6-May ,69 1,40 1,10 7-May ,50 5,00 3,30 8-May ,95 11,70 9,80 9-May ,87 27,10 26,10 10-May ,4 25,96 23,80 22,80 11-May ,47 16,80 15,10 12-May ,73 4,70 2,30 13-May ,4 10,05 7,80 5,70 14-May ,06 16,80 14,00 15-May ,68 4,40 2,00 16-May ,26 19,40 17,00 17-May ,4 10,55 7,80 5,10 18-May ,33 3,50 1,50 19-May ,98 8,50 6,30 20-May ,4 9,56 19,60 17,20 21-May ,4 10,17 8,60 6,10 22-May ,99 4,20 1,60 23-May ,33 13,10 10,20 24-May ,86 15,70 13,40 25-May ,71 12,90 10,30 26-May ,98 4,00 1,60 27-May ,60 14,30 11,90 28-May ,68 5,60 3,70 29-May ,98 3,20 1,60 30-May ,73 4,40 2,10 31-May ,21 4,30 1,80 1-Jun ,21 3,20 1,50 2-Jun ,64 2,10 1,40 3-Jun ,46 27,30 24,60 4-Jun ,35 17,60 14,90 5-Jun ,82 9,60 6,30 6-Jun ,30 9,90 7,10 7-Jun ,9 9,80 6,80 4,10 8-Jun ,63 24,10 21,50 9-Jun ,30 37,90 34,70 10-Jun ,20 19,40 16,10 11-Jun ,33 11,90 7,90 12-Jun ,80 11,20 7,40 13-Jun ,80 10,50 6,50 14-Jun ,1 11,60 18,40 14,40 71

90 72 15-Jun ,9 9,45 10,90 7,10 16-Jun ,64 13,50 10,00 17-Jun ,79 10,30 6,90 18-Jun ,93 17,70 14,40 19-Jun ,10 10,60 7,10 20-Jun ,55 7,00 3,40 21-Jun ,31 11,50 8,20 22-Jun ,10 9,40 6,00 23-Jun ,20 5,80 2,50 24-Jun ,89 36,20 32,80 25-Jun ,31 18,00 15,00 26-Jun ,64 20,80 17,00 27-Jun ,30 15,10 11,20 28-Jun ,18 11,10 7,70 29-Jun ,10 13,50 9,90 30-Jun ,20 13,90 10,00 1-Jul ,57 40,60 37,80 2-Jul ,7 15,95 23,40 20,30 3-Jul ,4 20,66 35,20 32,20 4-Jul ,00 20,20 16,30 5-Jul ,7 11,87 15,20 10,60 6-Jul ,87 29,50 24,90 7-Jul ,46 16,80 12,30 8-Jul ,5 8,64 13,00 8,70 9-Jul ,28 11,70 7,70 10-Jul ,10 10,40 6,80 11-Jul ,05 9,30 6,10 12-Jul ,89 23,30 19,50 13-Jul ,45 16,90 13,50 14-Jul ,73 9,80 6,20 15-Jul ,10 8,10 5,30 16-Jul ,89 6,00 3,40 17-Jul ,47 4,90 2,40 18-Jul ,80 16,50 13,70 19-Jul ,42 33,10 30,70 20-Jul ,17 15,70 12,90 21-Jul ,1 7,68 7,80 5,00 22-Jul ,47 5,50 3,10 23-Jul ,98 4,30 2,40 24-Jul ,69 4,50 2,20 25-Jul ,60 3,40 1,90 26-Jul ,2 7,37 8,50 6,90 27-Jul ,57 13,50 11,90 72

91 73 28-Jul ,07 12,20 10,30 29-Jul ,68 5,20 3,10 30-Jul ,20 5,20 3,70 31-Jul ,79 8,10 6,80 1-Aug ,96 2,90 1,90 2-Aug ,62 2,40 1,80 3-Aug ,80 17,80 16,60 4-Aug ,87 7,30 5,60 5-Aug ,20 6,60 4,30 6-Aug ,53 3,00 1,80 7-Aug ,87 7,70 5,70 8-Aug ,41 8,50 7,00 9-Aug ,30 27,70 26,30 10-Aug ,10 11,70 9,80 11-Aug ,47 7,00 4,80 12-Aug ,37 6,30 4,10 13-Aug ,2 6,23 7,10 5,10 14-Aug ,99 19,40 17,50 15-Aug ,98 9,40 7,60 16-Aug ,55 11,00 9,10 17-Aug ,06 10,00 7,90 18-Aug ,89 24,40 22,70 19-Aug ,30 8,70 6,10 20-Aug ,35 15,40 13,20 21-Aug ,56 8,30 5,60 22-Aug ,98 6,70 4,40 23-Aug ,73 12,50 10,20 24-Aug ,31 7,30 5,10 25-Aug ,74 13,00 10,20 26-Aug ,46 14,50 10,80 27-Aug ,73 13,40 10,40 28-Aug ,56 15,40 12,00 29-Aug ,45 9,40 6,40 30-Aug ,10 7,60 4,60 31-Aug ,53 9,30 6,40 1-Sep ,09 20,40 17,60 2-Sep ,09 31,00 27,50 3-Sep ,05 32,40 29,50 4-Sep ,74 38,30 35,10 5-Sep ,74 16,20 13,70 6-Sep ,16 9,70 7,30 7-Sep ,23 11,40 9,00 8-Sep ,82 17,10 14,80 73

92 74 9-Sep ,74 21,40 18,80 10-Sep ,52 12,50 10,30 11-Sep ,89 10,20 8,10 12-Sep ,89 10,80 8,70 13-Sep ,30 8,10 5,00 14-Sep ,59 18,40 15,60 15-Sep ,52 13,10 9,80 16-Sep ,23 13,00 9,80 17-Sep ,14 18,50 15,80 18-Sep ,47 18,40 15,30 19-Sep ,74 14,00 10,80 20-Sep ,67 13,30 10,00 21-Sep ,83 15,80 13,00 22-Sep ,09 22,00 18,50 23-Sep ,59 11,80 8,40 24-Sep ,89 18,80 15,20 25-Sep ,09 39,20 35,80 26-Sep ,67 26,00 23,40 27-Sep ,97 30,20 28,10 28-Sep ,74 16,60 12,70 29-Sep ,74 14,60 10,10 30-Sep ,45 11,10 6,50 1-Oct ,14 16,80 12,50 2-Oct ,37 31,90 27,90 3-Oct ,69 18,40 14,10 4-Oct ,32 15,10 11,20 5-Oct ,95 12,00 7,40 6-Oct ,35 28,00 23,40 7-Oct ,80 37,90 33,70 8-Oct ,10 32,70 29,70 9-Oct ,37 52,60 49,90 10-Oct ,67 21,70 18,30 11-Oct ,17 14,00 9,00 12-Oct ,57 12,10 7,10 13-Oct ,85 16,60 11,80 14-Oct ,82 12,80 7,80 15-Oct ,33 27,20 22,30 16-Oct ,68 15,70 11,40 17-Oct ,6 7,89 11,20 7,10 18-Oct ,9 9,45 12,10 7,60 19-Oct ,56 14,60 10,20 20-Oct ,06 18,20 14,10 21-Oct ,46 23,00 18,10 74

93 75 22-Oct ,74 16,80 12,30 23-Oct ,27 14,30 10,40 24-Oct ,54 23,80 20,10 25-Oct ,79 29,60 25,90 26-Oct ,45 36,60 33,20 27-Oct ,37 24,80 21,40 28-Oct ,57 21,70 18,10 29-Oct ,68 24,80 21,00 30-Oct ,98 34,00 30,10 31-Oct ,78 23,50 19,10 1-Nov ,57 15,90 11,30 2-Nov ,57 18,20 13,70 3-Nov ,20 13,80 9,30 4-Nov ,53 12,50 8,10 5-Nov ,14 14,80 10,50 6-Nov ,80 10,60 7,00 7-Nov ,74 9,10 5,60 8-Nov ,98 9,30 6,00 9-Nov ,45 9,50 6,10 10-Nov ,37 9,50 5,90 11-Nov ,93 8,00 4,90 12-Nov ,12 16,20 13,00 13-Nov ,46 18,70 15,70 14-Nov ,00 20,80 17,20 15-Nov ,14 28,70 25,50 16-Nov ,50 37,20 34,80 17-Nov ,57 18,50 14,70 18-Nov ,2 7,37 13,40 9,30 19-Nov ,22 12,70 8,70 20-Nov ,14 16,90 12,40 21-Nov ,00 18,20 13,90 22-Nov ,99 20,60 16,90 23-Nov ,46 18,90 15,10 24-Nov ,33 34,10 31,30 25-Nov ,64 35,60 33,10 26-Nov ,80 29,20 25,80 27-Nov ,42 18,10 14,20 28-Nov ,04 26,10 22,40 29-Nov ,45 28,80 24,70 30-Nov ,20 17,40 12,90 1-Dec ,86 13,20 8,30 2-Dec ,39 14,40 9,50 3-Dec ,82 14,40 10,00 75

94 76 4-Dec ,51 28,90 25,00 5-Dec ,32 35,60 31,60 6-Dec ,19 33,00 29,40 7-Dec ,13 23,90 20,00 8-Dec ,32 17,80 13,60 9-Dec ,75 18,10 14,20 10-Dec ,75 13,50 8,90 11-Dec ,76 12,10 7,40 12-Dec ,46 22,00 17,40 13-Dec ,79 17,30 12,90 14-Dec ,46 13,40 9,10 15-Dec ,35 22,10 18,30 16-Dec ,32 29,60 25,90 17-Dec ,57 20,20 16,40 18-Dec ,19 13,30 9,30 19-Dec ,74 19,20 14,90 20-Dec ,00 13,40 9,30 21-Dec ,87 10,00 5,70 22-Dec ,00 14,80 11,10 23-Dec ,42 15,90 12,50 24-Dec ,73 12,90 9,20 25-Dec ,93 12,00 8,00 26-Dec ,74 9,20 4,70 27-Dec ,87 11,80 7,50 28-Dec ,73 14,10 10,50 29-Dec ,55 10,70 6,40 30-Dec ,98 9,60 5,20 31-Dec ,33 9,80 5,70 76

95 Q observasi(mm) Q observasi (mm) 77 Lampiran 2. Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit pengukuran 1 Januari Desesember ,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 y = 0,8868x + 8,0191 R² = 0,32-20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 Q Simulasi (mm) Lampiran 3. Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit pengukuran 20 Februari Agustus ,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 y = 1,1621x + 2,4657 R² = 0, ,00 40,00 60,00 80,00 100,00 Q Simulasi (mm) 77

96 Q obervasi (mm) Q observasi (mm) 78 Lampiran 4. Perbandingan statistik antara debit pengukuran dan debit kalibrasi 1 Jan Des ,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 y = 0,822x + 5,2991 R² = 0, ,00 40,00 60,00 80,00 100,00 Q Simulasi (mm) Lampiran 5. Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit pengukuran 1 Jan Apr ,00 80,00 60,00 y = 1,0396x + 9,9685 R² = 0, ,00 20,00 0,00-20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 Q Simulasi (mm) 78

97 Qobservasi (mm) Q observasi (mm) 79 Lampiran 6. Perbandingan statistik antara debit pengukuran dan debit kalibrasi 1 Jan Apr ,00 80,00 60,00 y = 0,9986x + 6,1956 R² = 0, ,00 20,00 0,00-20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 Q Simulasi (mm) Lampiran 7. Perbandingan statistik antara debit simulasi dan dan debit pengukuran 20 Feb Agus y = 1,0706x + 0,3744 R² = 0, ,00 100,00 Qsimulasi (mm) 79

98 80 Lampiran 8. Hasil tumpang susun peta Batas subdas hasil pengolahan HEC-GeoHMS dengan wilayah Administrasi pada DAS Cisadane hulu Lampiran9. Data sebaran subdas hasi; pengolahan HEC-GeoHMS pada kecamatan di wilayah DAS Cisadane Hulu No NAMA NAMA_KEC Ha W280 Kota Bogor Selatan 302,9 0,0 1 W300 Kota Bogor Selatan 163,4 0,0 2 W310 Cijeruk 1093,5 2 W310 Ciomas 88,2 2 W310 Kota Bogor Selatan 982,4 2 W310 Taman Sari 80,6 2244,6 80