IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Karateristik Daerah Penelitian
DAS Citarum hulu merupakan cekungan yang dikelilingi oleh beberapa pegunungan, dimana pada bagian utara terdapat pegunungan Tangkuban perahu dengan beberapa puncak gunung seperti Guung Burarang (2.076 m), Gunung Tangkuban Perahu (2.064 m), Gunung Manglayang (1800 m) dan Gunung Jarian (1282 m). Pada bagian timur terdapat Gunung Malang (1256 m) dan Gunung Tanjak Nangsi (1514 m). Dibagian Barat cekungan terdapat sederetan yang berbentuk pungung-pungung tak teratur yaitu Pegunungan Krenceng (1736 m) dan pada bagian timur terdaoa Gunung Mandalawangi (1676 m) yang membatasi cenkungan ini.
Topografi atau kemiringan lereng yang merupakan ukuran kemiringan lahan relatif terhadap bidang datar di DAS Citarum Hulu dibagi menjadi 5 kelas rentang kemiringan lereng dalam satuan derajat “o” seperti pada gambar 11.
Gambar 11. Peta Kemiringan lahan daerah Penilitian Tabel 6. Jenis, Luas dan Persentase lerengan daerah penelitian
No Jenis Lerengan (o) Luas (ha) %
1 0 – 5 78641,22 18,50
2 5 – 15 145682,38 34,27
3 15 – 30 108242,76 25,46
4 30 – 45 54369,00 12,79
26 4.1.2. Karateristik Tanah
Jenis tanah di daerah penelitian menggunakan peta tanah Semi Detail DAS Citarum Hulu skala 1:100.000 tahun 1993. Berdasarkan peta tersebut terdapat 55 SPT di DAS Citarum Hulu yang terbagi menjadi 6 ordo klasifikasi tanah yaitu alfisolls, Inceptisols, Mollisols, Andisols, Entisols dan Ultisolls, seperti disajikan pada gambar 12.
Gambar 12. Peta Jenis Tanah, Puslitanak 1993
Jenis tanah yang paling dominan di DAS Citarum Hulu adalah jenis tanah Inceptisols (aeric tropaquepts) dengan persentase luas 37,17% (67318,91 ha), yang diikuti oleh jenis tanah Andisols (typic hapludands) dengan persentase luas 13,47% (24394,39 ha). Jenis tanah berdasarkan ordo dan sub-ordonya disajikan pada tabel 7.
Tabel 7. Jenis tanah berdasarkan klas Ordo
Ordo Sub Ordo Bentuk Kawasan Kemiringan
Alfisols Aeric Ochraqualfs Berombak 3 - 5 %
Aquic Hapludalfs Bergelombang 8 - 15 %
Lithic Hapludalfs Berbukit 20 - 50 %
Mollic Hapludalfs Berbukit-bergunung 25 - 50 % Typic Hapludalfs
Berombak-bergelombang-berbukit-bergunung
8 - 50 % Typic Hapludalfs Bergelombang-berbukit 15 - 50 %
Typic Hapludalfs Berbukit 20 - 50 %
Ultic Hapludalfs Berombak 3 - 8 %
Ultic Hapludalfs Berombak-bergelombang-berbukit-bergunung
3 - 50 % Ultic Hapludalfs Berbukit-bergunung > 30 %
27 Tabel 8. Jenis tanah berdasarkan klas Ordo (lanjutan)
Ordo Sub Ordo Bentuk Kawasan Kemiringan
Andisols Entisols Inceptisols
Eutric Hapludands Berombak-bergelombang-berbukit-bergunung
3 - 50 % Thaptic Hapludands Datar agak berombak 1 - 5 % Typic Malanudands Berombak-bergelombang 5 - 15 %
Troporthants Bergunung > 50 %
Aeric Tropaquepts Datar agak berombak dengan hillock 1 - 8 % Andic Dystropepts Bergelombang-berbukit 15 - 30 %
Aquic Eutropepts Datar 1 - 3 %
Fluventic Eutropepts Datar 1 - 3 %
Mollisols Oxic Humitropepts Bergunung > 45 %
Typic Eutropepts Datar agak berombak dengan hillock 1 - 30 % Typic Humitropepts Berombak-bergelombang 5 - 50 % Vertic Tropaquepts Datar agak berombak 1 -5 % Andic Hapludolls Berombak-bergelombang 5 - 10 % Aquic Hapludolls Berombak-bergelombang 5 - 15 % Cumulic Hapludolls Berombak-bergelombang 3 - 15 % Oxic Argludolls Berbukit-bergunung 25 - 60 % Typic Hapludolls Bergelombang-berbukit 10 - 30 %
Typic Hapludolls Berbukit 20 - 50 %
Ultisolls Typic Hapludults Bergelombang-berbukit 8 - 50 %
Typic Kandiudults Berbukit 15 - 50 %
Typic Palaudults Berombak 5 - 8 %
Typic Rhodudults Bergelombang-berbukit 8 - 15 %
4.1.3. Iklim di Daerah Penelitian
Terdapat 6 parameter iklim harian yang dibutuhkan sebagai salah satu input untuk menjalankan simulasi model SWAT, yaitu curah hujan, temperature udara (maksimum-minimum), kecepatan angin, kelembaban relatif dan radiasi surya. Gambaran kondisi iklim histori menggunakan data iklim yang diambil dari stasiun klimatologi Banjaran dari tahun 1999 sampai 2005 (Tabel 6) dan data curah hujan dari 18 pos hujan yang ada disekitar DAS citarum hulu. Posisi stasiun iklim dan pos hujan yang disajikan pada gambar 13.
28 Gambar 13. Posisi stasiun hujan dan pos duga air Nanjung
Sedangkan untuk melihat bagaimana perubahan iklim mempengaruhi kondisi debit di DAS citarum hulu, maka digunakan data global dari Regcm untuk SRES A1B. Data hasil olahan ini berbentuk grid, dimana setiap grid akan memiliki 6 parameter iklim. Posisi grid data Regcm yang digunakan sebagai input dalam skenario simulasi SWAT disajikan pada gambar 14.
29 Tabel 9. Rata-rata bulanan data iklim observasi 1999-2005 di Stasiun klimatologi
Banjaran
Bulan Trata Tmax Tmin Hujan RH Kec. Angin Radiasi Surya
oC oC oC Mm % m/s MJ m-2 day-1 1 23,3 28,2 19,4 172,8 81,4 1,3 29,8 2 23,0 27,5 19,7 193,1 81,6 1,4 30,8 3 23,3 28,4 19,6 241,5 81,3 1,1 27,4 4 23,5 28,7 19,5 150,3 81,6 1,0 26,8 5 23,6 29,2 19,1 84,7 79,8 1,0 24,7 6 23,2 28,9 18,4 68,8 77,4 1,0 23,0 7 23,0 29,2 17,8 68,7 74,8 1,1 21,7 8 23,4 29,4 18,0 39,9 71,7 1,2 21,0 9 23,7 29,7 18,5 81,6 73,1 1,3 22,9 10 23,7 29,5 18,9 153,8 75,4 1,1 26,4 11 23,8 28,7 19,7 209,2 81,0 1,0 29,6 12 24,3 28,5 19,5 141,5 79,5 1,2 28,4
4.1.4. Kondisi Hidrologi Daerah Penelitian
Data debit observasi harian pos Nanjung yang digunakan untuk melihat kondisi hidrologi sungai diperoleh dari PDA milik Dinas PU Pengairan dari tahun 1991-2009 yang terletak di Kecamatan Batujajar_Kabupaten Bandung (06’57o LS
dan 107’32o BT). Pemilihan pos Nanjung sebagai titik outlet dikarenakan titik terakhir pos pemantau tinggi aliran sungai sebelum mencapai Waduk Saguling yang merupakan tempat bermuara air dari DAS Citarum bagian Hulu.
Gambar 15 menunjukkan debit sungai harian untuk pos Nanjung, dimana debit aliran tertinggi mencapai 554 m3/dtk yang terjadi pada tanggal 28 April 2007.
30 4.1.5. Penggunaan Lahan
Penggunaan lahan di DAS Citarum hulu diinterpretasikan dari olahan Citra Satelit Landsat, dimana penggunaan lahan yang menggambarkan kondisi histrori digunakan olahan citra satelit untuk tahun 2000 dan 2010. Sedangkan untuk kondisi penggunaan lahan tahun 2025, penggunaan lahan diambil hasil model yang disimulasikan berdasarkan perubahan penggunaan lahan tahun 2000-2010. Penyebaran jenis penggunaan lahan di Das Citarum Hulu disajikan pada gambar 21, 22 dan 23. Berdasarkan kondisi penggunaan lahannya, DAS Citarum dibagi menjadi 10 kategori penggunaan lahan yaitu lahan pertanian, tambak, padang rumput, lahan perkebunan, sawah, hutan primer, pedesaan, hutan skunder, perkotaan dan air.
Gambar 16. Penggunaan lahan tahun 2000
31 Gambar 18. Penggunaan Lahan 2025
Tabel 10. Penggunaan lahan 2000, 2010 dan 2025 Jenis Penggunaan
Lahan
2000 2010 2025
Luasan (ha) % Luasan (ha) % Luasan (ha) % Lahan Pertanian 1208,40 0,70 1058,07 0,62 8420,32 4,90 Agroforestry 12029,76 7,00 12742,32 7,41 14205,47 8,27 Semak Belukar 0,00 80,08 0,05 1,97 0,00 Lahan Perkebunan 29919,66 17,41 38389,76 22,34 43832,95 25,50 Padi/ Sawah 35482,17 20,64 27121,32 15,78 4584,73 2,67 primary forest 35975,17 20,93 27473,11 15,98 19515,21 11,35 Pedesaan 12296,63 7,15 24617,01 14,32 45687,82 26,58 secondary forest 23858,93 13,88 17986,17 10,46 11581,09 6,74 Teh 2700,59 1,57 2684,46 1,56 2733,30 1,59 Perkotaan 18335,45 10,67 19654,45 11,44 21254,93 12,37 Tubuh Air 65,99 0,04 65,99 0,04 54,95 0,03
Penggunaan lahan di DAS Citarum Hulu seluas 172045,92 ha, dimana hampir sebagian besar merupakan lahan sawah (20,64%) dan hutan primer (20,93%) pada tahun 2000, akan tetapi luasan hutan primer semakin menurun pada tahun 2010 (15,98%) dan 2025 (11,35%). Penggunaan lahan yang mengalami peningkatan terjadi pada jenis penggunaan lahan perkotaan dan perkotaan, dimana luasan perkotaan meningkat dari 10,67% pada tahun 2000 menjadi 11,44% dan 12,37% pada tahun 2010 dan 2025. Sedangkan jenis penggunaan lahan pedesaan meningkat dari 7,15% tahun 2000 menjadi 14,32% dan 26,58% pada tahun 2010 dan 2025.
32 PL 2000 Lahan Pertanian Agro-forestry Semak Belukar Lahan Perkebunan Padi/ Sawah primary forest Pe-desaan secondary forest Tea Per-kotaan Tubuh Air Lahan Pertanian 77.34 - 6.63 - 14.00 - 2.03 - - - Agroforestry - 90.15 - - 4.90 - 4.95 - - - -Lahan Perkebunan - - - 95.28 1.03 - 3.69 - - - Padi/ Sawah 0.35 4.02 - 6.59 67.63 - 17.69 - - 3.72 primary forest - - - 15.35 2.27 76.38 6.00 - - - Pedesaan - - - - - - 100.00 - - - secondary forest - 1.96 - 8.47 5.19 - 8.99 75.39 - - Tea - - - - - - 0.54 - 99.46 - Perkotaan - - - - - - - - - 100.00 Tubuh Air - - - - - - - - - - 100.00 Penggunaan Lahan 2010
Gambar 19. Grafik Perubahan 10 jenis penggunaan lahan 4.1.5.1. Perubahan penggunaan lahan 2000 menjadi 2010
Pola perubahan penggunaan lahan diidentifikasi dengan cara tumpang tindih (overlay) peta penggunaan lahan 2000 dengan 2010 mengunakan program GIS. Perubahan penggunaan lahan yang terjadi didominasi oleh penurunan luas lahan sawah yang berubah menjadi lahan pertanian (6,59%), pedesaan (17,69%) dan perkotaan (3,72%). Penurunan luas lahan juga terjadi pada penggunaan lahan hutan skunder dan hutan primer, dimana sebagian besar lahannya berubah menjadi lahan pertanian dan pedesaan. Perubahan penggunaan lahan selengkapnya disajikan pada tabel 11.
Tabel 11. Perubahan penggunaan lahan tahun 2000 menjadi 2010 [%]
4.1.5.2. Perubahan penggunaan lahan 2000 menjadi 2025 dan 2010 menjadi 2025
Identifikasi perubahan penggunaan lahan juga dilakukan pada penggunaan lahan tahun 2000 menjadi tahun 2025 dan tahun 2010 menjadi tahun 2025. Seperti halnya yang terjadi pada tahun 2010, perubahan penggunaan lahan yang terjadi didominasi oleh perubahan penggunaan lahan pertanian, sawah dan hutan. Luasan
33 PL 2000 Lahan Pertanian Agro-forestry Semak Belukar Lahan Perkebunan Padi/ Sawah primary forest Pe-desaan secondary forest Tea Per-kotaan Tubuh Air Lahan Pertanian 36.32 - 0.16 - 9.90 - 53.62 - - - Agroforestry 0.73 79.26 - - 8.35 - 11.66 - - - -Lahan Perkebunan - - - 94.00 - - 6.00 - - - Padi/ Sawah 16.38 9.42 - 6.60 2.81 - 56.50 - - 8.30 primary forest 0.58 - - 26.04 4.12 55.02 14.23 - - - Pedesaan - - - - - - 100.00 - - - secondary forest 7.99 4.18 - 17.95 3.04 - 18.68 48.15 - - Tea - - - - - - - - 100.00 - Perkotaan - - - - - - - - - 100.00 Tubuh Air - - - - - - - - - - 100.00 Penggunaan Lahan 2025 PL 2010 Lahan Pertanian Agro-forestry Semak Belukar Lahan Perkebunan Padi/ Sawah primary forest Pe-desaan secondary forest Tea Per-kotaan Tubuh Air Lahan Pertanian 37.39 - 0.19 - 12.77 - 49.65 - - - Agroforestry 0.76 84.28 - - 5.82 - 9.14 - - - Semak Belukar 92.50 - 7.50 - - - - - - - -Lahan Perkebunan - - - 95.60 0.16 - 4.24 - - - Padi/ Sawah 21.89 10.48 - 1.05 7.65 - 53.00 - - 5.92 primary forest 0.59 0.19 - 16.54 4.30 70.95 7.43 - - - Pedesaan - - - - - - 100.00 - - - secondary forest 9.13 2.50 - 13.37 2.27 - 9.13 63.61 - - Tea - - - - - - - - 100.00 - Perkotaan - - - - - - - - - 100.00 Tubuh Air - - - - - - - - - - 100.00 Penggunaan Lahan 2025
penggunaan lahan pertanian, pedesaan dan perkotaan meningkat secara drastic dalam jangka waktu 25 tahun, dimana sekitar 6,60% (sawah), 26,04% (hutan primer) dan 17,95% (hutan skunder) berubah menjadi lahan perkebunan.
Jika dilihat pada matrik perubahan penggunaan lahan pada tebel 12 dan 13, terdapat perubahan penggunaan lahan hutan primer menjadi lahan perkebunan sebesar 26,04% (2000 ke 2025) dan 16,54% (2010 ke 2025). Pengurangan hutan yang terus-menerus tanpa disertai perbaikan akan mempengaruhi kondisi hidrologi DAS (Seyhan, 1999). Berkurangnya tutupan menyebabkan peresapan air ke dalam tanah menjadi rendah sehingga air bawah tanah berkurang dan terjadi kelebihan air dipermukaan. Hasil penelitian Fohrer et.,al (2002), perubahan penggunaan lahan menjadi padang rumput dan lahan pertanian menyebabkan terjadinya peningkatan komponen runoff secara signifikan.
Tabel 12. Perubahan penggunaan lahan tahun 2000 menjadi 2025 [%]
34 4.1.6. Data Iklim model Regm3 SRES A1B
Data regcm3 yang terdiri dari 5 unsur (curah hujan, suhu, radiasi, kelembaban dan kecepatan angin) merupakan data model hasil koreksi dengan menggunakan data observasi. Koreksi data hanya dilakukan untuk unsur curah hujan saja, karena kurangnya data observasi untuk unsur-unsur yang lain.
Penggunaan data untuk model SWAT dari regcm3 dipisah menurut periode tahunnya, dimana untuk kondisi baseline digunakan data tahun 1991-2010 dan kondisi mendatang digunakan 4 periode tahun yaitu: 2011-2030; 2031-2050; 2051-2070; 2071-2090.
Gambar 20. Deskripsi stastistik curah hujan Regcm3 baseline [1991-2010] dan future [4 periode 2011-2090]
Secara statistik terdapat perbedaan curah hujan kondisi periode saat sekarang dibandingkan dengan 4 periode masa mendatang (gambar 20), dimana rata-rata curah hujan diperiode mendatang mengamali penurunan. Besarnya curah hujan untuk kuartil 3 secara rata-rata juga mengalami peningkatan dimasa mendatang, dimana nilai tertinggi terjadi pada periode 2051-2070. Akan tetapi besarnya curah hujan maksimum mengalami penurunan dimasa mendatang sampai periode 2051-2070 dan kembali meningkat pada periode 2071-2090.
Kondisi ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan di Australia, dimana instensitas curah hujan dan jumlah hari-hari kering meningkat selama abad ke-21 dan dimasa yang akan datang curah hujan ekstrim akan semakin besar (CSIRO, 2007).
4.1.7. Hubungan Debit Harian Dan Kejadian Banjir
Informasi kejadian banjir dari tahun 2000-2008 dihubungankan dengan data debit harian hasil pengamatan untuk melihat hubungannya. Berdasarkan hubungan tersebut ditentukan data debit yang tidak menyebabkan banjir dan data
35 debit yang menyebabkan banjir, 2 kelompok data tersebut dibuat distribusi yang akan menentukan ambang batas debit yang menyebabkan banjir. Seperti terlihat pada gambar 26 titik debit pada nilai 131 m3/dtk merupakan ambang batas pertama debit yang menyebabkan banjir, dimana ambang batas ini masih terdapat peluang sekitar 20% debit diatas 131 m3/dtk yang tidak menyebabkan banjir. Besarnya nilai debit disebabkan oleh faktor kejadian lokal, sehingga tidak berpengaruh terhadap kejadian banjir. Sedangkan titik debit pada nilai 206.5 m3/dtk merupakan ambang batas kedua, dimana debit yang melewati nilai batas dapat dipastikan terjadi banjir.
Gambar 21. Histogram debit dan kejadian banjir harian ( : debit yang tidak menyebabkan banjir, : debit yang menyebabkan banjir)
4.2. Model Swat