DAS KALIGARANG TERDEGRADAS
3. PENGARUH PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN TERHADAP KONDISI HIDROLOGI DAS KALIGARANG
Pendahuluan
Daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu wilayah atau kawasan yang menampung, menyimpan dan mengalirkan air hujan ke sungai, baik dalam bentuk aliran permukaan, aliran bawah permukaan dan aliran air di bawah tanah. Wilayah ini dipisahkan dengan wilayah lainnya oleh pemisah topografi. yaitu punggung bukit dan keadaan geologi terutama formasi batuan. Arsyad (2006) menyebutkan bahwa secara operasional DAS didefinisikan sebagai wilayah yang terletak di atas suatu titik pada suatu sungai yang oleh batas-batas topografi mengalirkan air yang jatuh di atasnya ke dalam sungai yang sama pada sungai tersebut.
Pengelolaan DAS adalah upaya penggunaan sumberdaya alam di dalam DAS secara rasional untuk mendapatkan produksi optimum dalam waktu yang tidak terbatas dan menekan bahaya kerusakan seminimal mungkin, serta diperoleh hasil air yang merata sepanjang tahun. Di dalam pengelolaan DAS, DAS harus dipandang sebagai satu kesatuan antara wilayah hulu dan hilir, karena adanya interdependensi. Namun karena DAS bagian hulu merupakan daerah recharge dan merupakan sumber air bagi daerah di bawahnya, maka perhatian yang cukup terhadap wilayah ini sangat diperlukan. (Sinukaban 1999)
Pengelolaan DAS sebagai bagian integral pembangunan wilayah, saat ini masih menghadapi berbagai masalah yang kompleks dan saling terkait. Masalah- masalah tersebut adalah erosi dan sedimentasi, banjir dan kekeringan, pengelolaan tidak terpadu, koordinasi yang lemah, institusi belum mantap, konflik antar sektor/kegiatan dan peraturan yang tumpang tindih (Dephut 2001; Brooks et al.
1990; Easter et al. 1986). Kondisi ini menyebabkan kerusakan DAS setiap tahun semakin meningkat jumlahnya, meskipun pengelolaan DAS terus dilakukan. Kompleksnya permasalahan pengelolaan DAS mengharuskan berbagai pihak yang terlibat (stakeholders) untuk melakukan langkah-langkah strategis dalam pengelolaan DAS terpadu. Adapun rencana pengelolaan DAS terpadu mengacu pada kaidah Satu DAS, satu rencana, dan satu pengelolaan (Sinukaban 2008).
Perubahan penggunaan lahan berhubungan erat dengan peningkatan kebutuhan barang dan jasa yang membutuhkan lahan. Faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan penggunaan lahan sangat kompleks, namun demikian faktor-faktor tersebut secara garis besar terdiri dari faktor kebutuhan lahan (land demand), perubahan populasi penduduk (changes in population), alokasi lahan (land allocation) dan perubahan produksi pertanian (changes in yield of agriculture) (Verburg et al. 1999; Verburg et al. 2011). Lebih lanjut dijelaskan bahwa analisis perubahan penggunaan lahan menggunakan variabel kebutuhan tutupan lahan (land cover demand), kesesuaian lokasi (location suitability), dan karakteristik konversi lahan (land conversion characteristics) (Fox et al. 2011). Pola perubahan penggunaan lahan khususnya lahan pertanian dipengaruhi oleh faktor ketinggian tempat (elevation), kemiringan (slope) dan kepadatan penduduk (population density) (Huang et al. 2007). Perubahan penggunaan lahan dipengaruhi oleh hasil interaksi yang kompleks antara faktor-faktor manusia dan faktor lingkungan (Schaldach dan Priess 2008).
Aliran permukaan merupakan air yang mengalir di atas permukaan tanah dan merupakan bagian curah hujan yang mengalir ke sungai atau saluran, danau, dan laut (Asdak 2004). Di daerah beriklim basah aliran yang mengalir sebagai aliran permukaan penting sebagai penyebab erosi, karena merupakan pengangkut bagian-bagian tanah (Arsyad 2006). Aliran permukaan terjadi ketika jumlah curah hujan melampaui laju infiltrasi air masuk ke dalam tanah (Asdak 2004). Schwab et al. (1981) menyatakan bahwa aliran permukaan tidak terjadi sebelum evaporasi, intersepsi, infiltrasi, simpanan depresi, tambatan permukaan dan tambatan saluran (channel detention) terjadi.
Curah hujan yang jatuh di atas permukaan tanah pada suatu wilayah pertama- tama akan masuk ke tanah sebagai aliran infiltrasi setelah ditahan oleh tajuk vegetasi sebagai intersepsi. Infiltrasi akan berlangsung terus selama kapasitas lapang belum terpenuhi atau air tanah masih di bawah kapasitas lapang. Apabila hujan terus berlangsung dan kapasitas lapang telah dipenuhi, maka kelebihan air hujan tersebut sebagian akan tetap berinfiltrasi yang selanjutnya akan menjadi air perkolasi dan sebagian digunakan untuk mengisi cekungan atau depresi permukaan tanah sebagai simpanan permukaan (depression storage). Selanjutnya setelah simpanan depresi terpenuhi, kelebihan air tersebut akan menjadi genangan air setebal beberapa centimeter atau sebagai tambatan permukaan (detention storage). Sebelum menjadi aliran permukaan, kelebihan air hujan diatas sebagian menguap atau terevaporasi walaupun jumlahnya sangat sedikit (Haridjaja 2000).
Perubahan penggunaan lahan dari tingkat tutupan tinggi ke rendah atau ke permukiman dan kawasan industri akan meningkatkan koefisien limpasan, akibatnya banjir akan meningkat baik besaran maupun frekuensinya. Banjir yang diakibatkan oleh meningkatnya koefisien limpasan DAS sesungguhnya harus dapat dicegah oleh manusia. Namun pada kenyataannya banjir yang diakibatkan oleh faktor inilah yang paling banyak terjadi di Indonesia (Sinukaban 2008).
Dampak hidrologi perubahan penggunaan lahan dapat berupa jumlah maupun kualitas air. Perubahan penggunaan lahan dari hutan menjadi lahan pertanian menyebabkan (1) erosi meningkat; (2) laju sedimentasi meningkat; (3) produksi air (water yield) dalam hal ini ditribusi bulanan menurun seiring dengan penurunan evapotranspirasi vegetasi; (4) aliran air musiman khususnya aliran dasar (baseflow) menurun seiring penurunan kapasitas infiltrasi tanah dan peningkatan aliran permukaan; (5) aliran puncak (peakflow) akan meningkat seiring berkurangnya penutupan tanah dan (6) pengisian air tanah menurun (Bonell dan Bruijnzeel 2005; Aylward 2005). Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi pengaruh perubahan penggunaan lahan DAS Kaligarang terhadap aspek hidrologi.
Metode Penelitian Alat dan bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: Geographycal Position System (GPS), clinometer, kamera, alat tulis kantor (ATK), seperangkat komputer lengkap dengan alat pencetak (printer). Perangkat lunak (software) yang digunakan untuk pengolahan data antara lain microsoft excel, Program ARC GIS 10.1., SPSS. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain peta penggunaan lahan tahun 2000, 2003, 2006, dan 2009, dan 2011.
Jenis, sumber dan kegunaan data
Data biofisik yang diperlukan dalam penelitian ini terdiri dari data tipe penggunaan lahan, debit, dan iklim. Data iklim (curah hujan, temperatur, kelembaban, angin, radiasi) harian selama 10 tahun (2001 – 2010) diperoleh dari Balai Penelitian Tanaman Pangan (BPTP) Propinsi Jawa Tengah, stasiun BMKG Jawa Tengah dan Dinas PSDA Propinsi Jawa tengah. Data debit harian selama 10 tahun (2001 – 2010) diperoleh dari Dinas PSDA Propinsi Jawa Tengah.(Tabel 3.1). Tabel 3.1. Jenis, sumber dan kegunaan data yang dikumpulkan dalam penelitian
No Jenis Data Sumber Data Kegunaan Data
Data Sekunder 1. Peta penggunaan lahan BPDAS Jratuseluna Badan Informasi Geospasial (BIG)
Untuk melihat perubahan penggunaan lahan, debit aliran dan koefisien aliran permukaan
2. Data iklim (Curah hujan)
BPTP, BMKG, Dinas PSDA Provinsi Jawa Tengah
Untuk melihat perubahan debit aliran dan koefisien aliran permukaan
3. Data debit Kaligarang
Dinas PSDA Propinsi Jawa Tengah
Untuk melihat perubahan debit aliran dan koefisien aliran permukaan
Teknik pengumpulan data
Penggunaan Lahan. Data penggunaan lahan diperoleh dari analisa citra lansat atau peta penggunaan lahan, kemudian dilakukan ground chek/observasi pada lokasi-lokasi sampel untuk melihat perkembangan perubahan penggunaan lahan yang ada. Data penggunaan lahan yang dianalisis adalah data penggunaan lahan 10 tahun terakhir yang tersedia (tahun 2000, 2003, 2006, 2009 dan 2013).
Curah Hujan. Data curah hujan merupakan data sekunder, data tersebut dikumpulkan dari stasiun klimatologi terdekat yang berada tidak jauh dari DAS. Data curah hujan merupakan data series selama 10 tahun (tahun 2001-2010).
Debit Sungai Kaligarang. Data debit yang dikumpulkan merupakan data seri harian debit Sungai Kaligarang selama 10 tahun terakhir (2001-2010), data ini digunakan untuk melihat dampak penggunaan lahan terhadap karakteristik hidrologi DAS Kaligarang.
Analisis data
Analisis perubahan penggunaan lahan DAS Kaligarang dilakukan dengan menggunakan software ArcView geographycal information system (GIS) dan hasilnya disajikan dalam bentuk deskriptif dan peta.
Analisis perubahan penggunaan lahan secara keseluruhan dilakukan untuk mengetahui kecenderungan perubahan penggunaan lahan DAS Kaligarang yang dilakukan pada peta penggunaan lahan tahun 2000 (periode 2000-2002), tahun 2003 (periode 2003-2005), tahun 2006 (periode 2006-2008) dan tahun 2009 (periode 2009-2011).
Analisis perubahan penggunaan lahan dilakukan pada penggunaan lahan yang dominan yakni penggunaan lahan yang proporsinya lebih 5% dari total luas DAS Kaligarang dan perubahannnya lebih dari 1%. Berdasarkan hal ini maka perubahan penggunaan lahan yang dianalisis adalah hutan, permukiman, pertanian lahan kering, pertanian lahan kering campur dan sawah.
Analisis perubahan setiap penggunaan lahan (hutan. PLK, PLKC, perkebunan, sawah, dan permukiman) menggunakan analisis regresi dengan bantuan program SPSS. Asumsi yang digunakan adalah luas masing-masing jenis penggunaan lahan merupakan fungsi dari waktu (t), sehingga luas penggunaan lahan pada waktu t ditentukan oleh luas penggunaan lahan sebelumnya. Kecenderungan perubahan penggunaan lahan terhadap waktu diduga bersifat linier, maka luas setiap jenis penggunaan lahan dapat diprediksi dengan persamaan regresi:
Yit = Yio + βX (3.1)
dimana, Yit adalah luas masing-masing jenis penggunaan lahan pada waktu t, Yio adalah luas masing-masing jenis penggunaan lahan pada waktu to, β laju perubahan masing-masing jenis penggunaan lahan, X adalah waktu yang bernilai 1, 4, 7, 10 dan seterusnya, i adalah jenis penggunaan lahan yakni hutan, PLK, PLKC, perkebunan, sawah, dan permukiman.
Pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap kondisi hidrologi DAS Kaligarang dianalisis berdasarkan data penggunaan lahan, hujan (tahun 2001 – 2010) dan debit (tahun 2001-2010) dengan menggunakan kriteria nilai debit maksimum harian (Qmax), debit minimum harian (Qmin) dan koefisien aliran permukaan langsung (CDRO). Debit maksimum, debit minimum dan koefisien aliran permukaan ditentukan berdasarkan besaran debit harian selama satu tahun. Analisis perubahan parameter hidrologi DAS (Qmax, Qmin, CDRO) menggunakan analisis regresi dengan bantuan program SPSS. Asumsi yang digunakan adalah nilai Qmax, Qmin, CDRO merupakan fungsi dari waktu (t). Kecenderungan nilai parameter hidrologi DAS terhadap waktu diduga bersifat eksponensial, maka luas setiap jenis penggunaan lahan dapat diprediksi dengan persamaan regresi:
Zit = α eβt (3.2)
dimana, Zit adalah nilai parameter hidrologi DAS (Qmax, Qmin, CDRO) pada waktu t, α adalah konstanta, β laju perubahan masing-masing parameter hidrologi, t adalah waktu yang bernilai 1, 4, 7, 10 dan seterusnya, i adalah parameter hidrologi DAS.
Curah hujan rata-rata DAS Kaligarang dianalisis dengan metode poligon thiessen, sedangkan hidrograf aliran selama satu tahun menggunakan analisis rata- rata aritmetik dan rata-rata peluang kejadian.
Pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap debit maksimum, debit minimum, dan koefisien aliran permukaan dianalisis menggunakan analisis regresi berganda dengan bantuan program SPSS.
Debit maksimum adalah besarnya volume air maksimum yang mengalir melalui suatu penampang melintang suatu sungai (Sungai Kaligarang) per satuan waktu, dalam satuan m³/detik. Debit minimum (Qmin) adalah besarnya volume air minimum yang mengalir melalui suatu penampang melintang suatu sungai (Sungai Kaligarang) per satuan waktu, dalam satuan m³/detik..
Koefisien aliran permukaan langsung (direct runoff coeficient) adalah angka yang menunjukkan perbandingan antara volume aliran permukaan langsung dengan volume curah hujan. Aliran permukaan langsung dihitung dari data debit Sungai Kaligarang dengan jalan memisahkan debit sungai dari aliran dasar (base flow).
Base flow dihitung dengan menggunakan metode straight line methode berdasarkan debit harian Sungai Kaligarang selama satu tahun. Koefisien aliran permukaan langsung dihitung dengan menggunakan persamaan:
CDRO = (Q/R) (3.3)
dimana: CDRO = koefisien aliran permukaan langsung (%); Q = Aliran permukaan langsung (m3) dan R= volume curah hujan (m3).
Pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap kondisi hidrologi DAS Kaligarang dianalisis dengan menggunakan analisis regresi berganda (multiple regression) dengan menggunakan persamaan:
Qmax = βo+ β1x1+ β2x2+ β3 x3+ ………+ βnxn+ έ (3.4) Qmin = βo+ β1x1+ β2x2+ β3 x3+ ………+ βnxn+ έ (3.5) CDRO = βo + β1x1 + β2x2 + β3 x3 + ………+ βnxn + έ (3.6) dimana x1, x2, x3…..dan xn adalah proporsi masing-masing jenis penggunaan lahan, βo, β1, β2, β3 …..dan βn adalah koefisien regresi masing-masing variabel x. Sedangkan έ adalah residual atau error yang diasumsikan berdistribusi normal dengan rata-rata mendekati 0 dan standar deviasi tertentu.
Regresi stepwise dilakukan selanjutnya apabila hasil analisis berganda masing-masing variable predictor (penggunaan lahan) saling mempengaruhi terhadap variable respon (VIF > 5). Hasil yang diharapkan hanya satu variable penggunaan lahan yang paling berpengaruh terhadap variable respon.
Hasil dan Pembahasan Analisis penggunaan lahan
Analisis citra satelit DAS Kaligarang 2000 - 2012 menunjukkan bahwa penggunaan lahan terbesar adalah pertanian lahan kering, pertanian lahan kering campuran dan permukiman. Peta penggunaan lahan DAS Kaligarang) tahun 2003, 2006 dan 2009 disajikan pada Lampiran Gambar 1 dan 2, serta Gambar 2.2.
Penggunaan lahan DAS Kaligarang dibedakan menjadi 6 (enam) jenis penggunaan yaitu: hutan, perkebunan, pertanian lahan kering, pertanian lahan kering campuran, sawah dan permukiman. Hutan dalam DAS Kaligarang merupakan hutan alami dan hutan konversi. Hutan alami terdiri dari hutan lindung yang kelestariannya diharapkan terpelihara yang berfungsi untuk mempertahankan kelestarian lingkungan baik dari segi penyediaan air, tanah dan udara. Hutan alami pada umumya didominasi vegetasi pohon yang rapat dan memiliki strata tajuk serta kondisi tumbuhan bawah yang rapat dan memiliki lapisan seresah (bahan organik) yang cukup tebal di permukaan tanah. Hutan konversi merupakan hutan produksi yang dapat dikonversi oleh tanaman lain yang terdiri atas tegakan jati dan pinus.
Hal ini tentunya akan memberikan respons hidrologi yang baik terhadap masukan hujan dalam DAS Kaligarang.
Karakteristik perkebunan yang ada di DAS Kaligarang merupakan perkebunan yang dikelola oleh pemerintah (PTP) maupun oleh swasta. Komoditas utama yang diusahakan adalah tanaman kopi, karet, teh, cengkeh, sesetempat pala dan kakao dengan luasan sempit.
Karakteristik pertanian lahan kering campuran (PLKC) dalam DAS Kaligarang pada umumnya merupakan tanaman semusim, yaitu ketela pohon, kacang tanah, jagung, dan sayuran yang ditanam diantara tanaman tahunan buah- buahan seperti duren, kelengkeng, mangga, nangka, rambutan, dan kelapa. Termasuk dalam PLKC adalah daerah pekarangan yang terdapat di sekitar perkampungan. Jarak tanam tidak rapat, permukaan tanah umumnya dibersihkan dari rumput dan gulma.
Karakteristik pertanian lahan kering (PLK) yang diusahakan oleh petani dalam DAS Kaligarang merupakan tanaman palawija antara lain kacang tanah, jagung, ketela pohon, ubi jalar, kedelai dan sayuran dataran rendah, yang ditanam secara monokultur atau tumpangsari. Para petani pada umumnya telah melakukan tindakan konservasi tanah dan air meskipun secara sederhana dan kondisi kurang sempurna yaitu pembuatan guludan dan teras yang telah diperkuat dengan tanaman rumput.
Karakteristik sawah yang diusahakan oleh petani dalam DAS Kaligarang dibedakan menjadi sawah berpengairan (irigasi) dengan pola tanam padi–palawija– padi dan sawah tadah hujan dengan pola tanam padi-palawija. Padi rendeng ditanam pada awal musim hujan (bulan November), dimana sebelumnya dilakukan pengolahan tanah dan pembibitan. Bulan Februari padi rendeng dipanen dan kemudian tanpa pengolahan atau diolah secara sederhana tanaman palawija ditanam kemudian dipanen pada bulan Mei. Bulan Juni sampai september digunakan untuk pertanaman padi gadu.
Analisis peta penggunaan lahan DAS Kaligarang periode 2000-2012 menunjukkan bahwa luas hutan dan sawah mengalami penurunan, sedangkan untuk lahan permukiman, PLK, PLKC mengalami peningkatan. Tabel 3.2 memperlihatkan bahwa pada tahun 2000 luas Hutan adalah 2756 ha (14.20 %), pada tahun 2012 berkurang menjadi 2315 ha (11.92 %). Luas sawah pada tahun 2003 adalah 4451 ha (22.92 %) berkurang menjadi 1740 ha (8.96 %) pada tahun 2011. Sebaliknya pada tahun yang sama untuk pertanian lahan kering terjadi peningkatan dari 5512 ha (28.39 %) menjadi 6663 ha (34.31%), pertanian lahan kering campuran dari 2985 ha (15.37 %) meningkat menjadi 4932 ha (25.40 %), dan lahan permukiman dari 3131 ha ha (16.12 %) meningkat menjadi 3545 ha (18.26 %).
Penurunan luas hutan dan sawah DAS Kaligarang disebabkan tekanan penduduk akibat meningkatnya populasi penduduk DAS Kaligarang sehingga meningkatkan kebutuhan tempat tinggal. Peningkatan kebutuhan tempat tinggal berhubungan dengan peningkatnya kebutuhan lahan untuk permukiman. Seiring dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk dan pendapatan penduduk, maka usaha konversi lahan dari lahan non pemukiman menjadi lahan pemukiman akan semakin tinggi. Kondisi ini mengakibatkan lahan-lahan yang baik dan dekat dengan akses jalan berubah menjadi lahan permukiman.
Tabel 3.2. Perkembangan penggunaan lahan DAS Kaligarang tahun 2000 - 2013
Penggunaan Lahan
2000 2003 2006 2009 2013
(ha) (%) (ha) (%) (ha) (%) (ha) (%) (ha) (%) Hutan 2758 14.20 2612 13.45 2516 12.96 2315 11.92 2315 11.92 Perkebunan 566 2.91 208 1.07 208 1.07 208 1.07 208 1.07 Permukiman 3131 16.12 3308 17.04 3486 17.95 3545 18.26 3545 18.26 PLK 5512 28.39 5913 30.45 6580 33.89 6663 34.31 6663 34.31 PLKC 2985 15.37 3642 18.76 4190 21.58 4932 25.40 4932 25.40 Sawah 4451 22.92 3720 19.16 2423 12.48 1740 8.96 1740 8.96 Tubuh Air 15 0.08 15 0.08 15 0.08 15 0.08 15 0.08 Total 19418 100.00 19418 100.00 19418 100.00 19418 100.00 19418 100.00 Sumber: Hasil analisis dari interpretasi citra tahun 2000, 2003, 2006, 2009 dan 2013
Berdasarkan peta penggunaan lahan lahn yang berubah menjadilahan permukiman adalah hutan, PLK dan PLKC. Hal ini dapat dipahami bahwa para pengembang perumahan akan mencari lahan yang harganya murah dan dekat dengan akses jalan. Selain peningkatan kebutuhan tempat tinggal yang merupakan dampak peningkatan jumlah penduduk. Faktor lain penyebab perubahan lahan ke permukiman adalah daya dukung lahan berkurang akibat tingkat kesuburan tanah menurun dan pada akhirnya menurunkan produktivitas lahan. Disisi lain dengan semakin tingginya tekanan penduduk menyebabkan nilai jual tanah semakin tinggi. Perubahan penggunaan lahan DAS Kaligarang dari tahun ke tahun dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3. Perubahan luas penggunaan lahan DAS Kaligarang tahun 2003 - 2013
No Penggunaan Lahan Area
(ha)
2003 2006 2013
1 Hutan Hutan Hutan 2314.6
Hutan Hutan Permukiman 1.5
Hutan Hutan PLK 200.0
Hutan PLK PLK 45.6
Hutan Sawah Sawah 50.6
2 Perkebunan Perkebunan Perkebunan 207.7
3 Permukiman Permukiman Permukiman 3307.9
4 PLK Permukiman Permukiman 178.4 PLK PLK PLK 5734.5 5 PLKC PLKC Permukiman 57.5 PLKC PLKC PLKC 3584.7 6 Sawah PLKC PLKC 1347.5 Sawah Sawah PLK 683.5
Sawah Sawah Sawah 1689.3
7 Tubuh Air Tubuh Air Tubuh Air 15.3
Analisis regresi perubahan luas hutan dan sawah selama periode 2003-2011 menggunakan Persamaan 3.1 (Yit = Yio + βX) dan data penggunaan lahan (Tabel 3.2) menunjukkan bahwa luas hutan dan sawah menurun secara linier seiring dengan bertambahnya waktu. Analisis regresi persentase luas tutupan lahan DAS Kaligarang untuk penggunaan lahan hutan mengikuti persamaan linier Yht = -0.22
X + 14.38, sedangkan tutupan lahan sawah mengikuti persamaan linier Ys = -1.38
X + 23.89 (dimana Yh adalah persentase luas hutan pada tahun tertentu, Ys adalah persentase luas tutupan lahan sawah pada tahun tertentu, x adalah tahun tertentu yakni x = 1 untuk tahun 2000). Analisis regresi pola perubahan persentase luas hutan dan sawah DAS Kaligarang disajikan pada Gambar 3.1.
Luas tutupan lahan hutan dan sawah periode selanjutnya dapat diproyeksikan menggunakan persamaan tersebut dengan asumsi bahwa penurunan luas hutan dan sawah mengikuti kecenderungan yang ada saat ini. Pertambahan jumlah penduduk menyebabkan terjadinya perubahan penggunaan lahan DAS Kaligarang. Pertambahan jumlah penduduk menyebabkan terjadinya peningkatan kebutuhan tempat tinggal untuk permukiman guna memenuhi permintaan penduduk.
Peningkatan luas permukiman, PLK, dan PLK campur merupakan dampak dari terjadinya penurunan luas hutan dan sawah. Analisis regresi perubahan luas permukiman, PLK dan PLK campur DAS Kaligarang periode 2000 sampai dengan 2011 berdasarkan data penggunaan lahan Tabel 3.1 mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Analisis regresi dengan persamaan 3.1 (Yit = Yio + βX) terhadap perubahan luas permukiman, PLK dan PLK campur di DAS dari tahun ke tahun menunjukkan peningkatan secara logaritmik. Hasil analisis regresi menunjukkan bahwa luas permukiman meningkat secara linier mengikuti persamaan Ypm = 0.20
X + 16.17, sedangkan perubahan luas tutupan lahan PLK meningkat secara linier mengikuti persamaan Ylk = 0.57 X + 28.38 dan perubahan luas tutupan lahan PLK
campuran meningkat secara linier mengikuti persamaan Ylkc = 0.96 X + 14.74.
Analisis regresi pola perubahan persentasi luas lahan permukiman, PLK dan PLK campuran DAS Kaligarang disajikan pada Gambar 3.1.
Pengaruh Penggunaan Lahan terhadap Kondisi Hidrologi
Analisis kondisi hidrologi DAS Kaligarang selama 10 tahun terakhir (2002 – 2011) menunjukkan bahwa distribusi debit harian rata-rata, debit harian maksimum dan debit harian minimum bervariasi, hal ini disebabkan karena kondisi hujan relative tidak seragam untuk semua wilayah DAS Kaligarang. Faktor lain diduga karena adanya perubahan penggunaan lahan dan cara agroteknologi yang dilakukan sehingga menyebabkan perubahan respon hidrologi DAS Kaligarang terhadap input curah hujan yang selanjutnya memberikan pengaruh terhadap kondisi hidrologi.
Gambar 3.1. Perubahan persentase luas tutupan lahan DAS Kaligarang (2000 – 2012)
Hasil analisis rerata debit harian, debit harian maksimum dan debit harian minimum dengan pendekatan rata-rata aritmetik selama 10 tahun terakhir dengan data debit harian disajikan pada Lampiran Tabel 9 menunjukkan bahwa distribusi bulanan debit harian rata-rata, debit harian maksimum dan debit harian minimum mempunyai kecenderungan yang sama (Gambar 3.2).
Gambar 3.2. Rerata debit harian, debit harian maksimum dan debit harian minimum Sungai Kaligarang tahun 2002-2011
y = -0.22x + 14.38 R² = 0.97 y = -0.14x + 2.36 R² = 0.53 y = 0.20x + 16.17 R² = 0.91 y = 0.57x + 28.38 R² = 0.88 y = 0.96x + 14.74 R² = 0.97 y = -1.38x + 23.89 R² = 0.95 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 2 4 6 8 10 12 % l u as tu tu p an l ah an te rh ad a p l u as D A S Periode (1 = tahun 2001)
Linear (hutan tanaman) Linear (Perkebunan) Linear (Permukiman) Linear (PLK)
Linear (PLK Campuran) Linear (Sawah)
Jan Peb Mrt April Mei Jun Juli Agt Sept Okt Nov Des Qav 24.6 21.3 18.4 16.0 11.2 6.9 4.3 3.5 4.6 6.5 15.3 21.0 Qmax 29.1 26.7 27.4 23.0 15.6 11.6 7.5 4.5 7.3 11.5 23.4 29.0 Qmin 13.0 16.8 13.7 13.1 7.2 3.2 2.9 2.8 2.8 3.0 7.8 16.1 0 7 14 21 28 35 De b it (m 3/d tk )
Gambar 3.2 memperlihatkan distribusi bulanan rerata debit harian, debit harian maksium dan debit harian minimum dari tahun 2002-2011. Pola sebaran debit harian rerata, debit harian maksimum dan debit harian minimum bulanan cenderung sama. Debit harian maksimum tertinggi terjadi pada bulan November sebesar 29.1 m3/dtk, dan terendah pada bulan Agustus sebesar 4.5 m3/dtk. Debit harian rerata tertinggi terjadi pada bulan Januari yaitu sebesar 24.6 m3/dtk dan terendah pada bulan Agustus yaitu 3.5 m3/dtk. Sedangkan debit harian minimum tertinggi jatuh pada bulan Pebruari yaitu sebesar 16.8 m3/dtk dan terendah terjadi pada bulan Agustus yaitu 2.8 m3/dtk. Gambar 3.2 di atas juga memperlihatkan koefisien regim sungai (KRS) yang merupakan perbandingan antara debit maksimum dengan debit minimum relatif kecil. Hal ini menunjukkan distribusi harian debit sungai relatif merata, kecuali koefisien regim sungai musim hujan dengan musim kemarau yang relatif besar.
Pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap kondisi hidrologi DAS Kaligarang difokuskan pada koefisien aliran permukaan langsung (CDRO), debit maksimum (Qmax) dan debit minimum (Qmin). Perhitungan CDRO dengan Persamaan 3.3. (CDRO = (Q/R)) menggunakan data curah hujan rata-rata (Lampiran Tabel 7) dan data debit Sungai Kaligarang (Lampiran Tabel 9).
Nilai koefisien aliran permukaan langsung, debit maksimum, dan debit minimum Sub DAS Kaligarang hasil perhitungan pada Lampiran Tabel 10 dipergunakan untuk menghitung persamaan hubungan antara parameter hidrologi terhadap waktu berdasarkan persamaan 3.2. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa koefisien aliran permukaan langsung akan meningkat mengikuti persamaan eksponensial sebagai berikut: CDRO = 46.13e0.034x. Sebaliknya debit minimum akan
menurun dengan bertambahnya waktu (tahun) dengan mengikuti persamaan eksponensial sebagai berikut: Qmin = 3.82e-0.016x. Debit maksimum mempunyai kecenderungan yang sama dengan koefisien aliran permukaan yaitu akan meningkat seiring dengan bertambahnya waktu (tahun) mengikuti persamaan eksponensial sebagai berikut: Qmax = 20.53e0.036x (Tabel 3.4.).
Tabel 3.4. Nilai koefisien aliran permukaan langsung (CDRO), debit minimum (Qmin), debit maksimum (Qmax) DAS Kaligarang tahun 2002 - 2010
Parameter Tahun
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 CDRO 23.13 22.90 22.92 23.35 24.77 27.41 27.38 29.00 29.06 Qmax 4.10 3.34 3.21 2.98 3.02 2.83 2.92 2.81 2.96
Qmin 47.62 54.62 50.70 56.72 57.76 62.72 62.30 68.54 62.01 Analisa regresi hubungan antara parameter dengan pertambahan waktu (tahun = x)
CDRo (%) = 46.13e0.034x Qmin(m3/dtk) = 3.82e-0.016x Qmax (m3/dtk) = 20.53e0.036x
Sumber: Hasil analisis data debit tahun 2002 – 2010
Karakteristik hidrologi DAS Kaligarang dipengaruhi perubahan penggunaan lahan di wilayah tersebut khususnya penggunaan lahan dominan yakni hutan, PLK, PLK campuran, sawah dan permukiman. Namun dalam hal ini karena yang dikaji
