Kondisi neraca air lahan daerah penelitian dianalisis dari selisih nilai curah hujan (P) dan evapotranspirasi potensial (PE). Besarnya PE ditentukan oleh kondisi suhu udara (t). Nilai t untuk seluruh lokasi stasiun cuaca di daerah penelitian diperoleh dengan interpolasi data suhu udara dari Stasiun Jatisari, Kalijati dan Geofisika Bandung dengan mempertimbangkan faktor ketinggian tempat (elevasi). Data elevasi dan suhu udara di setiap stasiun cuaca di daerah penelitian tersaji dalam Lampiran 7.
Nilai rerata masing-masing parameter neraca air untuk Metode Thornthwaite-Mather (dengan menggunakan program Visual Delphi) untuk DAS Citarum Hulu tersaji pada Tabel 7, sedangkan untuk daerah Pantura pada Tabel 8.
Tabel 7. Neraca Air DAS Citarum Hulu
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nov Des Total P 229 222 242 223 128 67 44 41 52 142 223 243 1.856 TEMP 22.0 21.9 22.2 22.3 22.6 22.3 21.5 21.9 22.1 22.5 23.3 22.3 PE 91 81 91 88 93 90 83 88 85 95 103 97 1.085 P - PE 138 141 151 135 35 -23 -39 -47 -33 47 120 146 771 APWL 0 0 0 0 0 -23 -62 -109 -142 0 0 0 ST 187 187 187 187 187 165 134 104 88 187 187 187 ∆ST 0 0 0 0 0 -22 -31 -30 -17 99 0 0 AE 91 81 91 88 93 89 75 71 69 95 103 97 1.043 D 0 0 0 0 0 1 8 17 16 0 0 0 S 138 141 151 135 35 0 0 0 0 -52 120 146 Ia 0 0 0 0 0 2 10 20 19 0 0 0
32 Tabel 8. Neraca Air Daerah Pantura
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nov Des Total P 250 299 157 128 82 44 29 14 30 77 146 153 1.409 TEMP 26.0 25.9 26.5 27.5 27.5 27.1 26.6 27.0 27.9 27.8 27.6 27.5 PE 132 117 138 153 156 147 139 149 160 168 162 169 1.790 P - PE 118 182 19 -25 -74 -103 -110 -135 -130 -91 -16 -16 -381 APWL 0 0 0 -25 -99 -202 -312 -447 -577 -667 -683 -699 ST 87 87 87 65 28 8 2 1 0 0 0 0 ∆ST 0 0 0 -22 -37 -19 -6 -2 0 0 0 0 AE 132 117 138 150 119 63 35 16 30 77 146 153 1.176 D 0 0 0 3 37 84 104 133 129 90 16 16 S 118 182 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ia 0 0 0 2 23 57 75 89 81 54 10 9
Kapasitas tanah dalam menyimpan air atau water holding capacity (WHC) adalah jumlah air maksimum yang dapat disimpan di dalam lapisan tanah yang besarnya ditentukan oleh porositas tanah dan kedalaman akar. Rerata nilai WHC di DAS Citarum Hulu berdasarkan kombinasi jenis tanah dan kedalaman perakaran sebesar 187 mm pada kedalaman antara 0,4 – 2,5 m, sementara di daerah Pantura hanya 87 mm pada kedalaman antara 0,5 – 1 m. Nilai WHC selengkapnya di daerah penelitian dapat dilihat dalam Lampiran 8.
Suhu udara DAS Citarum Hulu lebih rendah sekitar 4C dibandingkan daerah Pantura. Nilai rerata suhu udara bulanan untuk wilayah DAS Citarum Hulu berkisar antara 21,9 – 23,3C. Suhu udara terendah terjadi pada bulan Februari dan yang tertinggi pada bulan November dan Desember. Stasiun cuaca Sukawana yang mempunyai elevasi 1.487 m dpal merupakan daerah dengan suhu terendah, sementara stasiun cuaca Cirata dengan elevasi 267 m dpal adalah daerah dengan suhu udara tertinggi. Untuk wilayah Pantura, nilai rerata suhu udara bulanannya berkisar antara 25,9 – 27,9C. Suhu udara terendah terjadi pada bulan Februari dan yang tertinggi pada bulan September. Stasiun cuaca Leuweungsemut yang mempunyai elevasi 40 m dpl merupakan daerah dengan suhu terendah, sementara stasiun cuaca Pedes dengan elevasi 2 m dpl adalah daerah dengan suhu udara tertinggi.
Suhu udara daerah Pantura lebih tinggi dibandingkan DAS Citarum Hulu sehingga proses penguapannya juga lebih intensif. Dengan demikian nilai evapotranspirasi potensial (PE) di daerah Pantura juga lebih tinggi dibandingkan DAS Citarum Hulu.
Berdasarkan analisis P dan PE pada Tabel 7, secara umum DAS Citarum Hulu masih mengalami surplus air untuk skala tahunan. Kondisi ini berbeda untuk daerah Pantura seperti terlihat pada Tabel 8. Secara umum dapat dikatakan daerah Pantura mengalami defisit air dalam skala tahunan. Analisis nilai P-PE selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 9.
33 Distribusi spasial kondisi neraca air lahan di daerah penelitian ditunjukkan dalam Gambar 10, sedangkan untuk pola distribusi spasial setiap bulan disajikan pada Lampiran 10. Pada Gambar 10 jelas terlihat bahwa seluruh lokasi di daerah Pantura mengalami defisit air untuk skala temporal tahunan, sedangkan di DAS Citarum Hulu justru mengalami surplus air dengan besaran yang bervariasi. Walahar di daerah Pantura merupakan lokasi yang mengalami defisit air paling tinggi dalam setahun (-699 mm), sedangkan di DAS Citarum Hulu lokasi yang mengalami surplus air paling besar adalah Gunung Cempaka (1.867 mm) yang berada di sebelah barat daya DAS Citarum Hulu. Wilayah sebelah timur laut DAS Citarum Hulu (Sindanglaya, Darangdan dan Cikole) juga mengalami surplus air lebih dari 1.000 mm, sementara wilayah tengah DAS Citarum Hulu mengalami surplus air dengan kisaran 200 – 900 mm/tahun.
Gambar 10. Peta Selisih Curah Hujan (P) dan Potensial Evapotranspirasi (PE) Historis Tahunan di Daerah Penelitian
Nilai akumulasi potensi kehilangan air tanah atau accumulated potential water loss (APWL) adalah nilai akumulatif bulanan dari selisih P-PE. Perhitungannya dilakukan secara suksesif untuk setiap bulan dimulai dari bulan pertama ketika jumlah curah hujan lebih kecil daripada evapotranspirasi potensial (P<PE). Untuk DAS Citarum Hulu nilai P<PE dari bulan Juni hingga bulan September sedangkan dari Oktober hingga Mei P>PE. Total APWL di DAS Citarum Hulu selama periode bulan Juni hingga September sebesar
34 142 mm. Untuk daerah Pantura, nilai P<PE terjadi dari bulan April hingga bulan Desember sedangkan dari Januari hingga Maret nilai P>PE. Total APWL di daerah Pantura selama periode bulan April hingga Desember sebesar 699 mm.
Kelebihan air hujan atas evapotranspirasi (surplus) akan diserap tanah dalam bentuk kelengasan tanah atau storage (St) yang nilainya antara nol hingga nilai kapasitas maksimum tanah menyimpan air (WHC). Apabila St telah melampaui kapasitas tanah untuk menyimpan air (WHC) maka semua kelebihan air hujan akan mengalir sebagai limpasan permukaan (run off) dan akan mengalir menuju sungai. Sebagian aliran permukaan terjadi pada saat hujan, sesaat setelah WHC terpenuhi, sedangkan sebagian lainnya dilepaskan secara berangsur-angsur dalam bentuk mata air, setelah sebelumnya mengalir sebagai aliran bawah permukaan (sub surface run off). Pada perhitungan neraca air ini, air limpasan dan aliran bawah permukaan dihitung sebagai satu kesatuan.
Dari total curah hujan sepanjang tahun sebanyak 1.856 mm yang terjadi di DAS Citarum Hulu, sebanyak 1.043 mm atau sekitar 56,2% menguap melalui evapotranspirasi. Ini berarti kelebihan lengas tanah yang berjumlah 813 mm atau sekitar 43,8% dapat diperhitungkan sebagai air limpasan, baik limpasan permukaan ataupun sebagai aliran bawah permukaan. Untuk daerah Pantura, dari total curah hujan sepanjang tahun yang berjumlah 1.409 mm, sebanyak 1.176 mm atau sekitar 83,5% menguap melalui evapotranspirasi. Ini berarti sejumlah 233 mm atau sekitar 16,5% dapat diperhitungkan sebagai aliran permukaan.
Gambar 11 memperlihatkan selisih curah hujan (P) dan evapotranspirasi potensial (PE) yang merepresentasikan kondisi neraca air di daerah penelitian. Kondisi defisit air di DAS Citarum Hulu hanya terjadi selama 4 bulan (dari Juni sampai dengan September), sementara untuk bulan-bulan selain itu mengalami surplus air. Rerata total surplus air sepanjang tahun di DAS Citarum Hulu sebesar 723 mm. Dengan luas area 464.702,66 ha maka total surplus air di DAS Citarum Hulu adalah sebesar 3.360 juta m3/tahun. Untuk daerah Pantura, dari bulan Januari sampai dengan Maret terjadi surplus, tetapi pada bulan-bulan lainnya daerah ini mengalami defisit air. Rerata total defisit air sepanjang tahun di daerah Pantura sebesar -381 mm. Dengan luas area 372.460,23 ha maka total defisit air di daerah Pantura adalah sebesar 1.419 juta m3/tahun.
35 Gambar 11. Neraca Air Historis di Daerah Penelitian
Kondisi surplus air di DAS Citarum Hulu akan bermanfaat secara optimal sebagai potensi pasokan air bagi daerah Pantura apabila pada saat yang bersamaan di daerah Pantura justru mengalami kondisi defisit air. Pada kondisi demikian, kelebihan air hujan dari DAS Citarum Hulu yang mengalir sebagai aliran permukaan (run off) melalui aliran Sungai Citarum dapat dimanfaatkan oleh daerah Pantura yang secara klimatologis mengalami defisit dan membutuhkan pasokan air dari daerah hulu. Dari Gambar 11 terlihat bahwa kondisi ini terjadi pada bulan April-Mei dan Oktober-Desember.