ASEP DAHLAN FARID (E14062929). Pendugaan Neraca Air menggunakan Aplikasi Tank Model dan Perhitungan Erosi Sedimentasi dengan Metode MUSLE di Sub-DAS Cibengang Kabupaten Bandung. Dibawah bimbingan NANA MULYANA ARIFJAYA
Sampai saat ini metode yang digunakan di Indonesia untuk menduga erosi masih menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation). Sementara itu, ada metode baru yang merupakan pengembangan dari metode USLE, yaitu MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation) yang lebih akurat dalam menduga erosi. Berbagai pendapat menyebutkan bahwa untuk menerapkan metode MUSLE ini sulit, karena harus menghitung limpasan permukaan. Tank Model bisa menjadi solusi, karena Tank Model digunakan untuk menduga distribusi aliran air secara vertikal dan horisontal berdasarkan waktu sehingga diketahui penyebaran air dalam kawasan DAS, sehingga limpasan bisa diketahui.
Penelitian dilaksanakan di Sub-DAS Cibengang, Desa Tanjungwangi, Kecamatan Cicalengka, Kabupaten Bandung, Provinsi Jawa Barat. Pengolahan data dilakukan di Laboratorium Hidrologi Hutan dan DAS, Departemen Manejamen Hutan, Fakultas Kehutanan IPB. Tujuan penelitian ini yaitu: 1) Mengaplikasikan
Tank model dan MUSLE berbasis data SPAS, 2) Mengkaji laju sedimen dan erosi di Sub-DAS Cibengang. Tahap penelitian meliputi : 1) Analisis hubungan debit aliran sungai dengan tinggi muka air, 2) Analisis input Tank Model (curah hujan, debit aliran, dan evapotranspirasi), 3) Analisis hidrograf, 4) Analisis output Tank Model, 5) Analisis laju sedimen dan erosi dengan metode MUSLE.
Luas Sub-DAS Cibengang sebesar 76,73 ha dengan penutupan lahan sebagai berikut, belukar atau semak 3,11 ha (4,05%), hutan 11,4 ha (14,86%), dan tegalan atau ladang 62,22 ha (81,09%). Jenis tanah di Sub-DAS Cibengang didominasi oleh jenis tanah regosol. Hasil kalibrasi data SPAS diperoleh hubungan tinggi muka air dengan debit aliran, yaitu: Q = 16,94 TMA2,698 dengan R sebesar 0,99 dan hubungan debit aliran dengan laju sedimen Qs = 47,78 Q2,345 dengan R sebesar 0,88. Jumlah curah hujan tahun 2010 sebesar 3.771 mm/tahun. Total laju sedimentasi hasil observasi tahun 2010 sebesar 226,06 ton/tahun (0,25 mm/tahun), sedangkan total laju sedimen hasil kalkulasi Tank Model pada tahun 2010 sebesar 364,48 ton/tahun (0,40 mm/tahun). Hubungan laju sedimen observasi dengan laju sedimen kalkulasi model MUSLE menunjukkan korelasi yang kuat dengan persamaan regresi Qsm=0,363 Qs + 0,001 dan R2 = 0,76, dimana; Qsm adalah sedimentasi MUSLE (ton/hari) dan Qs adalah sedimentasi hasil observasi (ton/hari).
Hasil optimasi Tank Model diperoleh nilai parameter dengan R = 0,75, dimana aliran Sub-DAS Cibengang pada tahun 2010 surface flow (Ya2) menunjukan persentase tertinggi sebesar 31,16% (1099,66 mm), kemudian
intermediate flow (Yb1) sebesar 48,14% (1698,75 mm), sub-base flow (Yc1) 16,10% (568,12 mm), dan base flow (Yd1) sebesar 4,60% (162,46 mm). Berdasarkan hasil perhitungan neraca air, ketersediaan air di Sub-DAS Cibengang mengalami defisit sebesar 390,10 mm.
SUMMARY
ASEP DAHLAN FARID (E14062929). Water Balance Estimate using Tank Model and Application Calculation of Erosion Sedimentation with MUSLE Method at Cibengang Sub-Watershed District of Bandung. Under supervisor of NANA MULYANA ARIFJAYA.
The recent method in Indonesia for prediction of erosion still uses USLE method (Universal Soil Loss Equation). After while there is new method which is the development of USLE method called MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation) method with more accuracy in predicting erosion. Many opinion says that MUSLE method is difficult to applied, because we have to measure the surface flow first. Tank Model is the solution for this problem, because the capability of tank model that used to predict both vertical and horizontal water flow bases time so the water distribution in watershed area can be measured, and in the end the water flow can be measured too.
The Research was located at Cibengang Sub-Watershed, Tanjungwangi Village, Cicalengka Sub-District, Bandung District, West Java. Data have been processed at Laboratory of Forest Watershed Hydrology, Department Forest Management, Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University. The objective of this research are : 1) Tank Model application, 2) Study of sedimentation and erosion rates at Cibengang Sub-Watershed. The step of research were : 1) Correlation analysis between discharge and the water level, 2) Tank Model input analysis (Rainfall, discharge and evapotranspiration), 3) Hidrograf analysis, 4) Analysis Tank Model output, 5) Analysis of sediment and erosion rate with MUSLE method.
Cibengang Sub-Watershed is about 76,73 ha, with land cover area consist of 3,11 ha (4,05%) shurbs, 11,4 ha (14,86%) forest, and 62,22 ha (81,09%) agricultural field. Soil type at Cibengang Sub-Watershed dominated by regosol. Hydrologic Station Measurement data calibration result showing correlation between water level and discharge was Q = 16,94 TMA2,698, with R = 0,99, correlation between discharge and sedimentation rate was Qs = 47,78 Q2,345 with R = 0,88. Total rainfall in 2010 was 3.771 mm year-1. Total sedimentation rate output Tank Model observed 2010 was 226,06 ton year-1 (0,25 mm year-1), and total sedimentation rate output Tank Model calculated 2010 was 364,48 ton year-1 (0,40 mm year-1). Correlation between sediment rate observed and sediment rate of calculated MUSLE model showed a high correlation with regression equation was Qsm = 0,363 Qs + 0,001 and R2 = 0,76, which ; Qsm is sediment rate with MUSLE method (ton day-1) and Qs is sediment rate observation (ton day-1).
The optimation result from Tank Model was R = 0,75, where the flow of Cibengang Upper Catchment in year 2010, surface flow (Ya2) showing the highest percent amounting to 31,16% (1099,66 mm), intermediate flow (Yb1) 48,14% (1698,75 mm), sub-base flow (Yc1) 16,10% (568,12 mm), and base flow (Yd1) 4,60% (162,46 mm). From water balance calculate result, stored water in Cibengang Sub-Watershed is minus at amounted 390,10 mm.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
DAS sebagai satu kesatuan ekosistem perlu dikelola secara terpadu dari bagian paling hulu sampai bagian paling hilir. Pengelolaan yang baik diperlukan pada masing-masing DAS, sehingga manusia dapat mengantisipasi kerusakan yang lebih parah terhadap lingkungan. Salah satu bentuk pengelolaan yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pendugaan tata air dan sedimentasi di SPAS (Stasiun Pengamatan Arus Sungai). Sub-DAS Cibengang yang berada di Kecamatan Cicalengka, Kabupaten Bandung merupakan tempat yang cocok untuk dilakukan pendugaan tata air dan sedimentasi dengan menggunakan Tank Model
dan MUSLE.
Sampai saat ini di Indonesia dalam menduga erosi masih menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation) yang memiliki banyak kekurangan, sehingga tidak akurat dalam menduga erosi. Padahal, di negara maju seperti Amerika Serikat metode USLE sudah tidak digunakan lagi dan diganti dengan metode MUSLE (ModifiedUniversal Soil Loss Equation) yang lebih akurat dalam menduga erosi. Berbagai pendapat menyebutkan bahwa untuk menerapkan metode MUSLE ini sulit, karena harus menghitung limpasan permukaan. Tank Model bisa menjadi solusi, karena Tank Model digunakan untuk menduga distribusi aliran air secara vertikal dan horisontal berdasarkan waktu sehingga diketahui penyebaran air dalam kawasan DAS. Hasil pengujian yang dilakukan Setiawan (2003) terhadap dua sungai di Indonesia dan di Jepang menunjukkan kinerja Tank Model yang baik dilihat dari keseimbangan air dan koefisien determinasi sehingga mampu merepresentasikan keadaan yang sebenarnya terjadi di alam. Model pada prinsipnya adalah menyederhanakan sesuatu yang terjadi di alam. Tank Model menggunakan data masukan berupa curah hujan, evapotranspirasi dan debit aliran. Sehingga diperoleh keluaran berupa nilai
surface flow, intermediate flow, sub-base flow dan base flow. Hasil keluaran Tank Model yang berupa limpasan air ini bisa digunakan dalam menduga laju sedimentasi dengan menggunakan metode MUSLE.
2
1.2 Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengaplikasikan Tank Model dan MUSLE berbasis data SPAS, 2. Mengkaji laju sedimen dan erosi di Sub-DAS Cibengang.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Aplikasi Tank Model dan MUSLE untuk menduga karakteristik hidrologi di Sub-DAS Cibengang,
2. Memberi perspektif kondisi Sub-DAS Cibengang sebagai pertimbangan dalam pengelolaan DAS dan rehabilitasi lahan.