TINJAUAN PUSTAKA Definisi Daerah Aliran Sungai DAS merupakan kesatuan ekosistem dimana jasad hidup dan lingkungannya berinteraksi secara dinamik dan terdapat saling ketergantungan (interdependensi) antara komponen-komponen penyusunnya. Pengelolaan DAS merupakan pengelolaan sumberdaya alam dengan tujuan untuk memperbaiki, memelihara dan melindungi keadaan DAS, agar dapat menghasilkan barang dan jasa khususnya kuantitas, kualitas dan kontinuitas air (water yield) untuk kepentingan pertanian, kehutanan, perkebunan, peternakan, perikanan, industri dan masyarakat. Keberhasilan pengelolaan DAS diindikasikan dengan memperkecil fluktuasi debit, beban sedimen sungai, serta terjaganya kelestarian sumber-sumber air. Oleh kerena itu, usaha-usaha konservasi tanah dan air perlu dilakukan secara terintegrasi dengan usaha pengembangan sumber-sumber air, dan kedua upaya tersebut harus dilaksanakan secara simultan (Nuryanto dkk., 2003). Hutan sebagai perlindungan terhadap sistem ekologi penyangga kehidupan, berfungsi sebagai pengendali siklus hidrologi (banjir, erosi, kekeringan), siklus karbon dan oksigen, serta siklus rantai makanan yang menghasilkan air, oksigen dan makanan. Luas kawasan hutan dan penutupan hutan untuk setiap DAS yang harus dipertahankan minimal 30 %, agar manfaat lingkungan, sosial dan ekonomi masyarakat setempat lestari Undang-Undang (UU) No. 41 tahun 1999, pasal 18). Sebagai suatu ekosistem alami yang mudah dikenal, sistem DAS terdiri dari unsur bio-fisik yang bersifat alami dan unsurunsur non-biofisik. Unsur biofisik terdiri dari, vegetasi, hewan, satwa liar, jasad
renik, tanah, iklim dan air. Sedangkan unsur nonbiofisik adalah manusia dengan berbagai ragam persoalannya, latar belakang budaya, sosial ekonomi, sikap politik, kelembagaan serta tatanan masyarakat itu sendiri. Adanya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka pemanfaatan sumberdaya alam di dalam sistem DAS semakin terarah, melalui penerapan teknik-teknik budidaya tanaman pertanian, perkebunan, padang rumput, peternakan, atau kehutanan. Selain itu potensi sumberdaya alam yang terkandung di DAS dimanfaatkan dengan mengarah pada pengaturan ketersediaan dan peningkatan nilai tambah sumberdaya alam yang ada, misalnya dalam bentuk pembangunan waduk atau bendungan untuk mengatur air irigasi, menghasilkan tenaga listrik, sarana rekreasi, usaha perikanan dan lain-lain (Nuryanto dkk., 2003). DAS yang diartikan sebagai bentang lahan yang dibatasi oleh pembatas topografi (topography divide) yang menangkap, menampung dan mengalirkan air hujan ke suatu titik patusan (outlet) menuju ke laut atau danau. Pengerian DAS sebagaimana definisi ini sebenaranya telah secara luas diterima sebagai satuan (unit) pengelolaan sumberdaya alam yang ada di dalam DAS. DAS sesuai dengan definisi tersebut dipandang sebagai satuan sistem hidrologi, sehingga interaksi antar komponen sumberdaya tersebut di suatu DAS dapat digambarkan melalui siklus/pergerakan air di DAS tersebut. Perubahan suatu komponen sumberdaya dapat dikaji dampaknya terhadap komponen sumberdaya lainnya dengan melihat dampak perubahan tersebut terhadap komponen proses pergerakan air dan keseluruhan siklus/pergerakan air. Salah satu indikator yang dijadikan sebagai parameter untuk mengetahui baik atau tidaknya adalah debit sungai. Debit sungai
(kuantitas, kualitas, kontinuitas dan ketersediaanya) merupakan indikator dari baik-buruknya pengelolaan suatu DAS (Slamet, 2007). DAS adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sunagai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh dengan aktivitas daratan (UU No. 7 Tahun 2004) dalam BPDAS (2009). Dari definisi di atas dapat dikemukaan bahwa DAS merupakan ekosistem, dimana unsur organisme dan lingkungan biofisik serta unsur kimia berinteraksi secara dinamis dan di dalamnya terdapat keseimbangan inflow dan outflow dari material dan energi. Penggunaan Lahan Di DAS Lahan sebagai suatu sistem mempunyai komponen-komponen yang terorganisir secara spesifik dan perilakunya menuju kepada sasaran-sasaran tertentu. Komponen-komponen lahan ini dapat dipandang sebagi sumber daya dalam hubungannya dengan aktivitas manusia dalam memenuhi kebutuhan hidupnya. Lahan mempunyai peranan sangat penting bagi kehidupan manusia. Segala macam bentuk intervensi manusia secara siknis dan permanen untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, baik yang bersifat materil maupun sprituil berasal dari lahan. Namun demikian tanpa disadari penggunaan lahan secara berlebihan dan tanpa mengindahkan kaidah-kaidah konservasi menjadi salah satu penyumbang terbesar bencana (BPDAS, 2009). Penggunaan lahan adalah aktivitas manusia atas lahan, yang ditunjukkan dengan adanya pemukiman, perkebunan dan sebagainya. Pengunaan lahan penting
untuk diketahui. Informasi tentang penggunaan lahan dapat digunakan untuk mengetahui penyebab bertambahnya volume banjir dan daerah yang terlanda banjir, dalam hal ini konversi lahan dari pertanian ke non pertanian, khususnya yang kedap air bisa merubah besarnya koefisien run-off. Sedangkan informasi tentang penutupan lahan dapat digunakan untuk mengetahui daerah resapan air sehingga diperoleh penyebab bertambahnya volume banjir dan daerah yang terlanda banjir (BPDAS, 2003). Proses perencanaan penggunaan lahan, evaluasi lahan merupakan salah satu komponen penting. Hasilnya dapat memberikan alternatif penggunaan lahan dan batas-batas kemungkinan penggunaannya, serta tindakan pengelolaan yang diperlukan agar lahan dapat berfungsi secara lestari Arsyad (1989 dalam Ridwan 2001). Sifat-sifat lahan merupakan suatu keadaan unsur-unsur lahan yang dapat diukur, dan sifat lahan tersebut akan dapat menentukan dan mempengaruhi perilaku lahan. Debit Air dan Erosi Di DAS Debit aliran atau limpasan permukaan merupakan air hujan yang tidak dapat ditahan oleh tanah, vegetasi atau cekungan dan akhirnya mengalir langsung ke sungai atau laut. Besarnya nilai aliran permukaan sangat menentukan besarnya tingkat kerusakan akibat erosi maupun banjir. Besarnya aliran permukaan dipengaruhi oleh curah hujan, vegetasi, adanya bangunan penyimpan air dan faktor lainnya (Sukirno, 2001). Sifat dari aliran permukaan dinyatakan dalam jumlah, kecepatan, laju dan gejolak aliran permukaan. Jumlah aliran permukaan menyatakan jumlah air yang mengalir di permukaan tanah untuk suatu masa hujan atau masa tertentu dinyatakan dalam tinggi kolom air (mm atau cm) atau dalam
volume air (m 3 ). Kecepatan aliran permukaan merupakan waktu yang dilalui oleh suatu titik pada aliran, dalam menempuh jarak tertentu yang dinyatakan dalam meter per sekon (m/s). Laju aliran permukaan atau debit aliran merupakan banyaknya atau volume air yang mengalir melalui suatu titik per satuan waktu, dinyatakan dalam m 3 /sekon atau m 3 /jam Arsyad (2006 dalam Setyawan, 2008). Erosi adalah terangkatnya lapisan tanah atau sedimen karena stres yang yang ditimbulkan oleh gerakan angin atau air pada permukaan tanah atau dasar perairan. pada lingkungan DAS, laju erosi dikendalikan oleh kecepatan aliran air dan sifat sedimen (terutama ukuran butirnya). Stres yang bekerja pada permukaan tanah atau dasar perairan sebanding dengan kecepatan aliran. Resistensi tanah atau sedimen untuk bergerak sebanding dengan ukuran butirnya. Gaya pembangkit eksternal yang menimbulkan erosi adalah curah hujan dan aliran air pada lereng DAS. Curah hujan yang tinggi dan lereng DAS yang miring merupakan faktor utama yang membangkitkan erosi. Pertahanan DAS terhadap erosi tergantung utamanya pada tutupan lahan (Poerbandono, 2006). Gambaran Umum DAS Deli DAS Deli terletak di Kabupaten Karo, Deli Serdang dan Kota Madya Medan, Provinsi Sumatera Utara. DAS Deli di sebelah Timur berbatasan dengan DAS Percut, sedang disebelah Barat berbatasan dengan DAS Belawan. DAS tersebut terdiri dari tujuh Sub DAS yakni Sub DAS Petani, Sub DAS Simai-mai, Sub DAS Deli, Sub DAS Babura, Sub DAS Bekala, Sub DAS Sei Kambing dan Sub DAS Paluh Besar. Pemberian nama Sub DAS tersebut berdasarkan nama anak-anak sungai yang mengalir di daerah tersebut (BPDAS, 2003).
Luas Lahan untuk DAS Deli seluas 405,94 Km 2 mencakup wilayah Kabupaten Karo, Kabupaten Deli Serdang, dan Kota Medan. Kabupaten Karo yang tercakup dalam DAS Deli hanya sebagian kecil 17,79 Km 2 (4,38%), yaitu Desa Semangat Gunung-Kecamatan Simpang Empat, dan Desa Daulu-Kecamatan Berastagi. Kedua desa ini terletak paling Utara dari DAS Deli atau paling jauh dari titik patusan/muara (outlet) Sungai Deli. Kabupaten Deli Serdang merupakan kabupaten yang wilayahnya paling luas tercakup dalam DAS Deli 202,77 Km 2 (49.95%), terletak di bagian tengah dan bagian paling hilir dari DAS Deli. Terdapat paling tidak 10 kecamatan Kabupaten Deli Serdang. Kota Medan terletak di bagian hilir DAS Deli dengan luas wilayah yang tercakup dalam DAS Deli seluas 72,17 Km 2 (17,78%) (USAID, 2007). Analitycal Hierarchy Process (AHP) Teori AHP dikembangkan oleh Thomas L. Saaty seorang ahli ilmu pasti dari University of Pennsylvania pada tahun 1971-1975. AHP memungkinkan menyelesaikan masalah-masalah yang berkaitan dengan faktor nyata dan tidak nyata. Data, gagasan, dan intuisi dapat diatur dengan menggunakan struktur hierarki secara logis. Hierarki adalah susunan dari faktor/elemen permasalahan yang ada yang dapat diatur/ dikendalikan. Selain itu AHP dapat menampung ketidakpastian dan dapat melakukan revisi sedemikian rupa atas masalah-masalah yang dihadapi. Dalam perkembangannya AHP tidak saja digunakan untuk menentukan prioritas pilihan-pilihan dengan banyak kriteria atau multi kriteria, tetapi juga penerapannya telah meluas sebagai metoda alternatif untuk menyelesaikan bermacam-macam masalah. Pada dasarnya AHP adalah pengukuran yang dilakukan untuk menemukan skala rasio dari perbandingan
berpasangan yang diskrit maupun kontinu. Perbandingan-perbandingan tersebut dapat diambil dari ukuran aktual atau dari suatu skala dasar yang mencerminkan kekuatan dan prefensi relatif. Metode ini juga meperhatikan secara khusus tentang penyimpangan dari konsistensi, pengukuran, dan pada ketergantungan di dalam dan diantara kelompok elemen strukturnya (Imamuddin dan Kadri, 2006). AHP merupakan salah satu metode untuk membantu menyusun suatu prioritas dari berbagai pilihan dengan menggunakan beberapa kriteria (multi criteria), karena sifatnya yang multi kriteria, AHP cukup banyak digunakan dalam penyusunan prioritas. Pemilihan atau penyusunan prioritas dilakukan dengan suatu prosedur yang logis dan terstruktur. Secara garis besar ada tiga tahapan AHP dalam penyusunan prioritas, yaitu : 1. Dekomposisi dari masalah; 2. Penilaian untuk membandingkan elemen-elemen hasil dekomposisi; dan 3. Sintesis dari prioritas. (Susila dan Munardi, 2007). Layaknya sebuah metode analisis, AHP memiliki kelebihan dalam sistem analisisnya. Kelebihan-kelebihan analisis ini adalah : 1. Kesatuan (Unity) AHP membuat permasalahan yang luas dan tidak terstruktur menjadi suatu model yang fleksibel dan mudah dipahami. 2. Kompleksitas (Complexity) AHP memecahkan permasalahan yang kompleks melalui pendekatan sistem dan pengintegrasian secara deduktif. 3. Saling ketergantungan (Inter Dependence)
AHP dapat digunakan pada elemen-elemen sistem yang saling bebas dan tidak memerlukan hubungan linier. 4. Struktur Hierarki (Hierarchy Structuring) AHP mewakili pemikiran alamiah yang cenderung mengelompokkan elemen sistem ke level-level yang berbeda dari masing-masing level berisi elemen yang serupa. 5. Pengukuran (Measurement) AHP menyediakan skala pengukuran dan metode untuk mendapatkan prioritas. 6. Konsistensi (Consistency) AHP mempertimbangkan konsistensi logis dalam penilaian yang digunakan untuk menentukan prioritas. 7. Sintesis (Synthesis) AHP mengarah pada perkiraan keseluruhan mengenai seberapa diinginkan masing-masing alternatif. 8. Trade Off AHP mempertimbangkan prioritas relatif faktor-faktor pada sistem sehingga orang mampu memilih altenatif terbaik berdasarkan tujuan mereka. 9. Penilaian dan Konsensus (Judgement and Consensus) AHP tidak mengharuskan adanya suatu konsensus, tapi menggabungkan hasil penilaian yang berbeda. 10. Pengulangan Proses (Process Repetition)
AHP mampu membuat orang menyaring definisi dari suatu permasalahan dan mengembangkan penilaian serta pengertian mereka melalui proses pengulangan. Penyelesaian permasalahan dengan menggunakan metode AHP, ada tiga prinsip yang harus dipahami, yaitu : 1. Prinsip penyusunan hierarki (decomposition), 2. Prinsip penetapan prioritas (comparative judgement) 3. Prinsip konsistensi logika (logical consistency) (Tiryana dan Saleh, 2003). Goal Programming Model linier goal programming (LGP) atau program tujuan ganda merupakan perluasan dari medel pemprograman linier, sehingga seluruh asumsi, notasi, formulasi model matematika, perumusan model, dan penyelesaiannya tidak berbeda. Menurut Nasendi dan Anwar (1985 dalam Munnawarah, 2005), program tujuan ganda merupakan modipikasi atau variasi khusus dari program linier. Analisis program tujuan ganda bertujuan untuk meminimumkan jarak antara atau deviasi terhadap tujuan ganda, target atau sasaran yang telah ditetapkan dengan usaha yang dapat ditempuh untuk mencapai target atau tujuan tersebut secara memuaskan sesuai syarat ikatan yang ada, teknologi yang ada, kendala tujuan dan sebagainya. Program tujuan ganda yang dalam bahasa asing goal programming atau multiple objektif programming merupakan modifikasi atau variasi khusus dari program linier yang sudah kita kenal. Analisis Goal Programming bertujuan untuk meminimumkan jarak antara deviasi terhadap tujuan, target atau sasaran
yang telah ditetapkan dengan usaha yang dapat ditempuh untuk mencapai target atau tujuan tersebut secara memuaskan sesuai dengan syarat ikatan yang ada, yang membatasinya berupa sumber daya yang tersedia, teknologi yang ada, kendala tujuan dan sebagainya (Hartati, 2009). Keunggulan goal programming dibanding dengan program linier adalah informasi yang diberikan oleh goal programming lebih banyak, seperti pencapaian tujuan yang saling bertentangan, pemakaian prioritas dan pembobot yang diinginkan. Kelemahan goal programming tidak dapat menginterpretasikan angka minimum variabel deviasional yang merupakan tujuan dari goal programming karena memiliki satuan yang berbeda, Hillier dan Lieberman (1980 dalam Munnawarah, 2005) menyatakan bahwa pendekatan dasar dari goal programming adalah membuat urutan sasaran (goal) yang spesifik untuk setiap tujuan-tujuan (objectives), merumuskan fungsi tujuan untuk setiap tujuan lalu mencari pemecahan solusi dengan meminimalkan penyimpangan (deviasi) fungsi tujuan ini dari tujuan masing-masing.