ALIH RAGAM HUJAN MENJADI LIMPASAN DI SUB DAS MOA
WILAYAH KERJA PT KORINTIGA HUTANI
KALIMANTAN TENGAH
MUHAMAD NIZAR ZULKARNAEN HASIBUAN
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Alih Ragam Hujan
Menjadi Limpasan di Sub DAS Moa Wilayah Kerja PT Korintiga Hutani (PT KTH)
Kalimantan Tengah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2013
ABSTRAK
MUHAMAD NIZAR ZULKARNAEN HASIBUAN. Alih Ragam Hujan Menjadi Limpasan di Sub DAS Moa Wilayah Kerja PT Korintiga Hutani (PT. KTH) Kalimantan Tengah. Dibimbing oleh HENDRAYANTO
Hutan alam di Indonesia telah beralih fungsi penggunaanya, salah satunya menjadi hutan tanaman.Perubahan penggunaan lahan dari hutan alam menjadi Hutan Tanaman Industri (HTI) diduga menjadi salah satu penyebab meningkatnya frekuensi kejadian banjir. Respon Daerah Aliran Sungai (DAS), dalam hal ini alih ragam hujan menjadi limpasan dipengaruhi oleh iklim dan karakteristik DAS tersebut. Penggunaan lahan merupakan karakteristik DAS yang dapat berubah akibat ulah manusia dan memberikan dampak signifikan dalam terjadinya limpasan. Penelitian ini dilakukan di Sub DAS Moa yang penggunaan lahannya telah berubah dari hutan alam menjadi hutan tanaman. Untuk menduga pengaruh-pengaruh tersebut terhadap alih ragam hujan menjadi limpasan telah dikembangkan model hubungan antara iklim, karakteristik DAS dengan limpasan, yaitu dengan menggunakan model Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Model SWAT merupakan model berskala DAS yang cocok untuk menduga dampak dari perubahan penggunaan lahan terhadap limpasan. Pendugaan debit menggunakan model SWAT dengan input curah hujan hasil pengukuran hujan di tiga stasiun hujan PT. Korintiga Hutani berhasil mendapatkan hasil yang memuaskan dengan nilai R2>0,51 dan 0,36 < NS < 0,75. Hasil simulasi menunjukan bahwa perubahan hutan alam menjadi hutan tanaman meningkatkan nilai koefisien limpasan dari 0,43 menjadi 0,63 dan menaikkan debit limpasan maksimum harian dari 55,9 m3/s menjadi 81,7 m3/s.
Kata kunci: alih ragam hujan menjadi limpasan, perubahan lahan, model SWAT
ABSTRAK
MUHAMAD NIZAR ZULKARNAEN HASIBUAN.
Rainfall
–
Run Off
Transformation on Moa Sub Watershed, Working Area of PT.
Korintiga Hutani, Central Kalimantan
(PT. KTH). Supervised by HENDRAYANTOtowards the rainfall-runoff transformation, a model has been developed to know the relationship between climate and watershed characteristics with runoff by using Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. SWAT model is a watershed-scale model which is suitable to predict the impact of land use changes on run-off. The prediction of water flow using SWAT model with the input of rainfall from the rain measurement in three rain station at PT. Korintiga Hutani has succeed to get a satistying result with the value R2>0,51 and 0,36 < NS < 0,75. The result of the simulation shows that the change of natural forest into plantation forest has increased the value of runoff coefficient from 0,43 to 0,63 and increased the maximum daily runoff from 55,9 m3/s to 81,7 m3/s.
ALIH RAGAM HUJAN MENJADI LIMPASAN DI SUB DAS MOA
WILAYAH KERJA PT KORINTIGA HUTANI
KALIMANTAN TENGAH
MUHAMAD NIZAR ZULKARNAEN HASIBUAN
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Alih Ragam Hujan Menjadi Limpasan di Sub DAS Moa Wilayah Kerja PT Korintiga Hutani, Kalimantan Tengah
Nama : Muhamad Nizar Zulkarnaen Hasibuan NIM : E14080115
Disetujui oleh
Dr Ir Hendrayanto, MAgr Dosen Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Ahmad Budiaman, MSc FTrop Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala, karena atas rahmat, hidayah dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini berjudul Alih Ragam Hujan Menjadi Limpasan Sub DAS Moa di Wilayah Kerja PT Korintiga Hutani, Kalimantan Tengah.Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan pertimbangan dalam rencana pengelolaan lahan di lokasi penelitian.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Hendrayanto, MAgr selaku pembimbing. Disamping itu terimakasih penulis sampaikan kepada PT. Korintiga Hutani yang telah mendukung terlaksananya penelitian ini, Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada orang tua dan keluarga penulis, rekan-rekan IFSA LC-IPB dan Laboratorium Hidrologi Hutan MNH serta teman-teman Manajemen Hutan angkatan 45 atas doa, kebersamaan dan semangat bagi penulis.
Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih belum sempurna. Oleh karena itu penulis berharap adanya saran dan masukan yang membangun demi perbaikan karya ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2013
DAFTAR ISI
PRAKATA iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
METODE 3
Lokasi dan Waktu Penelitian 3
Alat dan Bahan 3
Analisis Data 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Iklim 9
Penggunaan Lahan 9
Tanah 10
Topografi 11
Hydrological Responses Units (HRU) 12 Debit Observasi dan Debit Dugaan Model SWAT 13
Perbandingan Debit Simulasi Model 15
SIMPULAN DAN SARAN 17
Simpulan 17
Saran 17
DAFTAR PUSTAKA 18
DAFTAR TABEL
1. Luas penggunaan lahan di Sub Das Moa 10
2. Jenis tanah di Sub DAS Moa 11
3. Luas per kelas kemiringan lahan di Sub DAS Moa 12 4. Penggunaan lahan, jenis tanah dan luasan setiap HRU di Sub DAS Moa 13
DAFTAR GAMBAR
1. Lokasi penelitian 3
2. Diagram alir penelitian 8
3. Rata-rata curah hujan wilayah bulanan 9
4. Sebaran penggunaan lahan di Sub DAS Moa 10
5. Sebaran jenis tanah di Sub DAS Moa 11
6. Sebaran ruang kelas kemiringan lahan di Sub DAS Moa 12
7. Sebaran HRU di Sub DAS Moa 13
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Respon Daerah Aliran Sungai (DAS), dalam hal ini alih ragam hujan menjadi limpasan dipengaruhi oleh iklim dan karakteristik DAS tersebut. Faktor-faktor utama iklim yang mempengaruhi alih ragam hujan menjadi limpasan adalah hujan, dan evapotranspirasi, sedangkan karakteristik DAS yang mempengaruhi alih ragam hujan menjadi limpasan adalah sifat geologi dan tanah, morfometri, penutupan dan penggunaan lahan (Slamet et al. 2006).
Faktor iklim, sifat geologi dan tanah, morfometri merupakan faktor yang relatif tidak dapat diubah manusia dibandingkan dengan penutupan dan penggunaan lahan (Paimin et al. 2010 dan Seyhan. 1977). Lahan berupa hutan alam yang dicirikan dengan tutupan vegetasi yang rapat dan bertingkat merupakan penutupan lahan yang berfungsi mengurangi hujan yang sampai di permukaan tanah mineral, mengurangi jumlah dan laju aliran permukaan, dan mengurangi jumlah dan laju erosi (Chang, 2006). Karakteristik hutan alam tersebut dapat mengurangi potensi kejadian banjir dan sedimentasi di sungai (Asdak, 2002).
Perubahan penutupan dan penggunaan lahan berupa hutan alam menjadi hutan tanaman mengakibatkan perubahan sifat penutupan lahan, sifat tanah dan juga morfometri DAS, yang selanjutnya akan mempengaruhi transformasi hujan menjadi limpasan. Tingkat pengaruhnya ditentukan oleh intensitas dan besaran perubahan penutupan lahan, sifat tanah dan morfometri DAS (Bruijnzeel, 1996).
Hutan alam di Indonesia telah banyak berubah menjadi penggunaan lahan lainnya, diantaranya menjadi Hutan Tanaman Industri (HTI). Di Indonesia terdapat 249 izin usaha HTI dengan luas 10.046.839,43 Ha (Kemenhut, 2012). Perubahan hutan alam menjadi penggunaan lain, termasuk menjadi HTI diduga menjadi salah satu penyebab frekuensi kejadian banjir meningkat (Bruijnzeel, 2004).
PT. Korintiga Hutani (KTH) merupakan perusahaan pemegang IUPHHK-HT. Untuk mengetahui besaran pengaruh perubahan hutan alam menjadi Hutan Tanaman Industri, khususnya di wilayah kerja PT KTH terhadap limpasan permukaan perlu dilakukan kajian alih ragam hujan menjadi limpasan permukaan.
Salah satu model yang dapat digunakan untuk menduga alih ragam hujan menjadi limpasan akibat perubahan penggunaan lahan adalah model Soil and Water Assessment Tool (SWAT) (Neitsch et al. 2002). Model SWAT merupakan model berskala DAS yang cocok untuk menduga dampak dari pengelolaan penggunaan lahan terhadap kuantitas air (Gassman et al. 2007)
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
3
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Sub DAS Moa, DAS Lamandau, yang memiliki luas 16.464 Ha. Secara geografis areal ini berada di koordinat 111°46’26” - 111°53’44” BT dan 2°2’47” - 2°0’55” LS. Sub DAS Moa merupakan Sub DAS terluas di wilayah kerja Izin Usaha Pemanfaatan Hasil Hutan Kayu pada Hutan Tanaman (IUPHHK-HT) PT Korintiga Hutani yang berada di dua kabupaten yaitu Kabupaten Lamandau dan Kabupaten Kotawaringin Barat, Provinsi Kalimantan Tengah. Lokasi penelitian ditunjukan pada Gambar 1. Pengambilan data dilakukan pada bulan Maret hingga Mei 2012.
Gambar 1. Lokasi Penelitian
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. GPS Garmin 60 CSX
2. Ring Sample tanah 3. Meteran
4
6. Komputer, MS Excel 2007, MS Word 2007, Software Arcview dengan extensi AVSWAT
7. Kertas label 8. Alat – alat tulis 9. Data spasial meliputi:
a. Peta digital topografi IUPHHK HTI PT. Korintiga Hutani
b. Peta digital penutupan lahan IUPHHK HTI PT. Korintiga Hutani c. Peta digital jenis tanah IUPHHK HTI PT. Korintiga Hutani
berdasarkan hasil kajian Lembaga Penelitian Tanah.
Jenis dan Cara Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan meliputi data areal kerja PT. Korintiga Hutani (PT. KTH), data iklim dan curah hujan, data debit, data jenis dan sifat fisik tanah, data tutupan lahan dan batas sub DAS lokasi penelitian.
Data areal kerja PT. KTH, data curah hujan, data jenis tanah dan data tutupan lahan di PT. KTH bersumber dari peta-peta dan laporan yang dibuat oleh PT. KTH. Data Curah hujan didapat dari tiga lokasi penakar curah hujan milik PT. KTH. Data curah hujan yang digunakan adalah data sejak 18 Mei 2010 sampai dengan 13 Mei 2012. Lokasi penakar curah hujan disajikan juga pada Gambar 1.
Data debit aliran sungai di titik patusan (outlet) Sub DAS Moa diukur secara tidak langsung dengan mengukur kecepatan aliran dan luas penampang basah titik patusan. Kecepatan aliran sungai diukur menggunakan pelampung bola pimpong. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali dalam sehari, yaitu pada pukul 07.00, pukul 12.00 dan pukul 17.00 selama 15 hari. Langkah-langkah pengukuran yaitu sebagai berikut:
a. Bola pingpong dilemparkan beberapa meter dari hulu
b. Mencatat waktu yang diperlukan oleh aliran untuk menghanyutkan pelampung mulai dari pelampung melewati garis pertama hingga garis terakhir (hilir) c. Pengukuran kecepatan aliran tersebut dilakukan sebanyak tiga kali ulangan
pengukuran tiap satu meter lebar sungai.
Luas penampang basah sungai diukur dengan langkah sebagai berikut: a. Menentukan lokasi segmen aliran air yang akan diukur
b. Mengukur lebar aliran air dengan menggunakan meteran dengan cara mengukur jarak dari satu dinding ke dinding lainnya tepat di permukaan aliran air.
c. Mengukur kedalaman tiap satu meter lebar sungai secara manual memakai tongkat ukur
5
Jumlah contoh tanah yang diambil sebanyak 18 contoh dari areal kerja PT. Korintiga Hutani yang digunakan untuk mewakili areal Sub DAS Moa yang diteliti. Selanjutnya contoh tanah yang telah diambil dianalisis sifat fisik tanahnya di Laboratorium Fisika Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Data tutupan lahan diperoleh dari peta digital areal kerja dan tutupan lahan skala 1:25.000 dari tim GIS PT. Korintiga Hutani, Kabupaten Kotawaringin Barat, Provinsi Kalimantan Tengah lalu dilakukan pengecekan langsung di lapangan.
Data batas sub DAS Moa diperoleh dengan menggunakan software ArcView versi 3.2. Tahapan pembuatan batas wilayah sub DAS yaitu dengan cara persiapan data (Generating DEM dari data kontur) generalisasi jaringan sungai dan terakhir dengan melakukan generalisasi batas DAS dan Sub DAS.
Analisis Data
Analisis Koefisien Aliran Permukaan
Koefisien aliran permukaan (C) menggambarkan jumlah air hujan yang menjadi aliran permukaan. Perubahan nilai C dapat mencirikan perubahan karakteristik suatu DAS, terutama karakteristik yang relatif mudah berubah, yaitu penggunaan lahan. Nilai C yang besar menunjukan bahwa lebih banyak air hujan yang menjadi aliran permukaan (Asdak, 2002). Koefisien aliran permukaan (C) dihitung menggunakan persamaan (1) dan (2).
...(1)
Q didapat dari pengurangan debit total hasil pengukuran dengan aliran dasarnya (baseflow).
Analisis Debit Menggunakan Model SWAT
6
Adapun prosedur Analisis adalah:
1. Pembentukan Hidrologic Respons Unit (HRU)
HRU merupakan unit analisis hidrologi yang mempunyai karakteristik tanah dan penggunaan lahan yang spesifik, sehingga dapat dipisahkan antara satu HRU dengan lainnya. HRU diperoleh melalui overlay peta DEM, peta tanah dan peta penggunaan lahan yang ketiganya telah di reprojected. Output pada tahap ini adalah bentuk DAS yang terdiri atas beberapa sub-basin yang telah diberi nomor. Pada tahap ini juga dapat ditentukan threshold dari presentase total landuse, jenis tanah, dan slope. Sehingga landuse, jenis tanah, dan slope yang lebih kecil dari threshold yang ditentukan akan diabaikan.
2. Perhitungan Debit
Setelah unit atau kelompok lahan terbentuk maka langkah selanjutnya adalah menjalankan model SWAT. Dalam operasi SWAT, unit lahan yang terbentuk dihubungkan dengan data iklim sesuai dengan file database yang telah disediakan.
Siklus hidrologi yang disimulasikan dalam SWAT berdasarkan pada persamaan (3) water balance (Neitsch et al., 2004)
………….(3) Ea : Jumlah evapotranspirasi pada hari ke-i (mmH2O)
Wseep : Jumlah air yang memasuki vadose zone pada profil tanah pada hari ke- I Persamaan SCS-CN disajikan pada persamaan (4) dan (5) (Neitsch et. al. 2004).
...(4)
.………....(5)
Keterangan:
7
3. Evaluasi Model
Evaluasi model dilakukan dengan kalibrasi dan validasi bertujuan agar output dari model yang digunakan hasilnya mendekati output dari DAS yang sebenarnya. Kalibrasi dilakukan dengan cara merubah beberapa nilai parameter sensitif yang berpengaruh terhadap nilai debit hasil simulasi. Proses kalibrasi dilakukan dengan menggunakan Calibration tool di ekstensi AVSWAT 2000. Sedangkan proses validasi dilakukan dengan membandingkan debit hasil kalibrasi dengan debit hasil pengukuran langsung di lapangan. Hasil perbandingan tersebut dievaluasi berdasarkan nilai koefisien determinasi (R2) dan effisiensi Nash-Sutcliffe (Ahl et al. 2008). Persamaan model yang digunakan disajikan pada persamaan (6) dan (7):
Keterangan:
Qobs,i : debit observasi (m3/detik)
Qcal,i : debit hasil simulasi (m3/detik)
: debit observasi rata-rata (m3/detik) : debit hasil simulasi rata-rata (m3/detik)
Hasil simulasi dianggap baik jika nilai R2 > 0,51 dan NS > 0,74 (Amatya et. al. 2008). Hasil terbaik dapat terpenuhi dengan merubah parameter-parameter input yang berhubungan dengan aliran air, yaitu limpasan permukaan, limpasan bawah permukaan dan aliran air bawah tanah. Parameter input yang dilakukan perubahan dalam penelitian ini yaitu data curah hujan.
Proses penelitian ini dapat digambarkan dalam diagram alir penelitian pada Gambar 2.
……….(6)
8
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian Mulai
Pengumpulan Data Pengelompokan Data Pemasukan Data
Peta dan karakteristik Penggunaan Lahan
Peta dan karakteristik Tanah
Iklim Debit
HRUs
Debit Observasi DEM
Deliniasi DAS
Simulasi Model SWAT
Debit Model
Selesai NS>0.75 (baik) atau 0.36<NS<0.75 (memuaskan),
R>0.5 (baik)
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Iklim
Iklim di Sub DAS Moa menurut klasifikasi iklim Schmidt dan Ferguson termasuk tipe iklim A. Suhu maksimum rata–rata sebesar 27,8⁰C sedangkan suhu minimum rata- rata sebesar 25,8⁰C. Kelembaban rata-rata 82% sampai 92% dengan radiasi surya terendah terjadi pada bulan Januari (48%) dan tertinggi pada bulan Agustus (80%). Kecepatan Angin sepanjang tahun tidak seragam dengan rata-rata 4,33 knot dengan kecenderungan mengarah ke barat laut. Curah hujan tahunan dapat mencapai lebih dari 3000 mm. Musim hujan terjadi pada Oktober sampai April mengikuti sistem moonson. Curah hujan tertinggi terjadi di bulan Desember hingga Januari sedangkan curah hujan terendah terjadi di bulan Juli hingga Agustus (Data Iklim BMKG Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah).
Curah hujan rata rata wilayah bulanan yang terjadi di lokasi penelitian berdasarkan hasil pengukuran di 3 penakar curah hujan selama periode Januari 2009 – Mei 2012 disajikan dalam Gambar 3.
Gambar 3. Rata-rata curah hujan wilayah bulanan di sub DAS Moa
Rata-rata curah hujan wilayah tahunan selama periode tersebut adalah sebesar 3186.72 mm/tahun. Curah hujan wilayah bulanan tertinggi terjadi pada bulan Agustus 2010 sebesar 466,1 mm dan terendah pada bulan Agustus 2011 sebesar 27,5 mm. Jika menilik pada pengertian bulan basah adalah bulan yang memiliki curah hujan rata-rata lebih dari 100 mm (Manan, 1982) diketahui bahwa pada tahun 2009 terjadi kejadian 8 bulan basah, pada tahun 2010 sebanyak 12 bulan basah dan pada 2011 terjadi 11 kejadian bulan basah.
Penggunaan Lahan
10
ekaliptus dan akasia sedangkan luas hutan alam hanya sebesar 10,4% dari total luasan sub DAS Moa. Persentase luas penggunaan lahan secara rinci disajikan dalam Tabel 1 sedangkan sebaran ruang penggunaan lahan disajikan dalam Gambar 4.
Tabel 1. Luas penggunaan lahan di Sub DAS Moa
Tutupan Lahan Luas (ha) Persentase Ekaliptus (Eucalyptus pellita) 7.564,8 45,9% Akasia ( Acacia mangium) 7.196,1 43,7%
Hutan Alam 1.703,5 10,4%
Total 16.464,4 100,0%
Gambar 4. Sebaran penggunaan lahan di Sub DAS Moa
Tanah
11
Tabel 2. Jenis tanah di Sub DAS Moa
No. Jenis Tanah Luas (ha) Persentase
1 Hapludults 8.261,9 50,2%
2 Tropaquults 5.537,0 33,6%
3 Dystropept 2.665,5 16,2%
Total 16.464,4 100,0%
Gambar 5. Sebaran jenis tanah di Sub DAS Moa
Topografi
12
Tabel 3. Luas per kelas kemiringan lahan di Sub DAS Moa
no. Kelas Kemiringan (%) Luas (ha) Persentase
1 Datar 0-8 13.833,2 81.8%
2 Landai 8-15 1.504,3 12.1%
3 Sedang 15-35 1.037,1 5.0%
4 Curam 35-50 58,1 0.8%
5 Sangat Curam >50 31,6 0.3%
Total 16.464,4 100,0%
Gambar 6. Sebaran ruang kelas kemiringan lahan Sub DAS Moa
Hydrologic Response Units (HRU)
13
Tabel 4. Penggunaan lahan, jenis tanah dan luasan setiap HRU di Sub DAS Moa HRU Dominan Landuse + Tanah Luas (ha) Persentase
1 Akasia + Hapludults 3.422,8 20,8%
2 Akasia + Hapludults 2.689,9 16,3%
3 Ekaliptus + Hapludults 99,9 0,6%
4 Ekaliptus + Hapludults 6.429,2 39,1%
5 Akasia + Dystropept 2.156,9 13,1%
6 Ekaliptus + Tropaquults 1.598,9 9,7%
7 Ekaliptus + Tropaquults 66,6 0,4%
Total 16.464,4 100,0%
Gambar 7. Sebaran HRU di Sub DAS Moa
Debit Observasi dan Debit Dugaan Model SWAT
14
Gambar 8. Perbandingan debit model dengan debit observasi
Dengan membandingkan kedua data tersebut dihasilkan nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0,652 seperti yang ditunjukan oleh Gambar 9.
Gambar 9. Hubungan koefisien determinasi debit model dan debit observasi
15
Dengan menggunakan model SWAT dengan input curah hujan sejak tanggal 18 Mei 2010 sampai dengan akhir masa penelitian, 13 Mei 2012 diperoleh hasil debit dugaan SWAT. Hidrograf debit dugaan model SWAT dan hyetograph di Sub DAS Moa disajikan pada Gambar 10.
Gambar 10. Hyetograph curah hujan aktual dan hidrograf debit model
Perbandingan Debit Simulasi Model
Laju pengurangan luas tutupan hutan Indonesia sudah sangat mengkhawatirkan. Pada aspek hidrologi dan konservasi tanah, alih fungsi hutan yang tidak dilakukan secara cermat akan membawa dampak negatif berupa melonjaknya debit puncak aliran sungai, terganggunya distribusi debit bulanan, erosi dan sedimentasi (Narendra, 2008).
Untuk mengetahui perbedaan respon Sub DAS Moa ketika berhutan semua dengan penggunaan lahan sekarang dilakukan simulasi debit di Sub DAS Moa dengan tutupan lahan sebelum berubah menjadi HTI dengan input hujan yang sama.
Simulasi limpasan dengan model SWAT dilakukan dengan mengubah nilai CN menggunakan metode SCS-Curve Number. Rata-rata nilai CN pada kondisi penggunaan HTI aktual adalah sebesar 74, sedangkan CN hutan alam adalah 68,5. Semakin kecil nilai CN berarti semakin besar kemampuan retensi tanah sehingga peluang terjadinya limpasan semakin kecil.
Perbandingan debit sungai Sub DAS Moa pada saat ini (terdapat praktek HTI) dengan debit simulasi, yaitu ketika Sub DAS Moa seluruhnya masih berhutan juga disajikan dalam Gambar 10.
16
yang sama dengan curah hujan maksimum namun lebih kecil dibandingkan dengan debit maksimum pada penutupan lahan aktual. Debit minimum hasil simulasi terjadi pada tanggal 18 Mei 2010 sebesar 0,023 m3/s pada kondisi aktual dan 0.016 m3/s pada simulasi hutan alam. Jika dibandingkan debit total pada tahun 2011, debit pada kondisi aktual sebesar 4321,2 m3/s, lebih besar dari debit total hasil simulasi hutan alam sebesar 2960 m3/s. Berdasarkan hasil analisis diketahui kofisien limpasan pada debit puncak di kondisi aktual sebesar 0,45 sedangkan pada simulasi hutan alam sebesar 0,31. Sedangkan jika dilihat dari setiap kejadian hujannya diketahui kofisien limpasan rata rata di kondisi aktual sebesar 0,63 sedangkan pada simulasi hutan alam sebesar 0,43.
Hal ini menjelaskan bahwa pada kondisi aktual yang sekarang ini Sub DAS Moa memiliki kemampuan mengalihragamkan hujan menjadi limpasan rata rata sebesar 63%. Sedangkan apabila kondisi Sub DAS Moa masih berupa hutan alam hanya 43% hujan yang akan dialihragamkan menjadi limpasan. Dengan kata lain perubahan penggunaan lahan dari hutan alam menjadi HTI yang sekarang ini meningkatkan alih ragam hujan menjadi limpasan di Sub DAS Moa sebesar 20%.
17
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pendugaan debit menggunakan model SWAT dengan input curah hujan di Sub DAS Moa, wilayah kerja PT. Korintiga Hutani mendapatkan hasil yang memuaskan, yaitu apabila dibandingkan dengan debit hasil pengukuran didapat nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0,652 dan nilai efisiensi model Nash-Sutcliffe (NS) sebesar 0,49.
Perbandingan debit Sub DAS Moa hasil model SWAT pada kondisi tutupan lahan saat ini (terdapat praktek HTI) dengan debit simulasi Sub DAS Moa masih berupa hutan alam seluruhnya diketahui bahwa perubahan penggunaan lahan berupa hutan alam menjadi HTI saat ini di Sub DAS Moa menaikan koefisien limpasan sebesar 20%, yaitu dari 43% menjadi 63%, ini berarti hujan yang dialihragamkan menjadi limpasan meningkat.
Saran
Pendugaan debit menggunakan model SWAT masih kurang akurat, hal ini disebabkan keterbatasan data parameter yang dibutuhkan dan minimnya data untuk validasi model. Perlu dilakukan pengukuran tinggi muka air secara berkelanjutan menggunakan AWLR yang lebih akurat di SPAS sub DAS Moa. Perlu dilakukan pengukuran parameter terutama terkait dengan tutupan lahan, yang mana PT. Korintiga Hutani merupakan HTI untuk kayu fast growing sehingga lebih mudah terjadi perubahan tutupan lahan. Selain itu diperlukan database mengenai karakteristik tanah dan tutupan lahan lokal, karena belum tersedianya data di model SWAT.
18
DAFTAR PUSTAKA
Ahl RS, Woods SW, Zuurig HR. 2008. Hydrologic calibration and validation of SWAT in a snow-dominated Rocky Mountain watershed. Montana (US): Journal of The American Water Resources Association. 44(6): 1411.
Amatya DM, Haley EB, Levine NS, Callahan TJ, Pawlik AR, Jha MK. 2008. Calibration and validation of the SWAT model for a forested watershed in Coastal South Carolina. 2008 June 29 - July 2. Rhode Island. United State (US): ASABE.
Asdak C. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta (ID): UGM Pr.
Bruijnzeel LA. 1996. Predicting the Hydrological Effects of Land Cover Transformation in the Humid Tropics. Chicester (UK): Wiley
Bruijnzeel LA. 2004. Hydrological Functions of Tropical Forest: Not Seeing the soil for the trees?. Amsterdam (NL): Elsevier B. V.
Chang M. 2006. Forest Hydrology: An Introduction to Water and Forest. Texas (US): Taylor and Francis Group
Gassman PW, Reyes MR, Green CH, Arnold JG. 2007.The soil and water assessment tool: historical development, applications, and future research directions. Iowa (US): Center for Agricultural and Rural development, Iowa State University.
[Kemenhut] Kementerian Kehutanan. 2012. Statistik Kehutanan Indonesia 2011. Jakarta (ID): Kemenhut
Manan ME. 1982. Klimatologi Dasar. Bogor (ID): IPB pr.
Narendra BH. 2008. Alih Fungsi (Konversi) Kawasan Hutan Indonesia: Tinjauan Aspek Hidrologi dan Konservasi Tanah. Bogor (ID): Pusat Penelitian Sosial Ekonomi Kehutanan
Neitsch SL, Arnold JG, Kiniry JR, Srinivasan R, William JR. 2002. Soil and Water Assesment Tool: User’s Manual Version 2000. Texas (US): Agricultural Research Service US.
Neitsch SL, Arnold JG, Kiniry JR, Srinivasan R, William JR. 2004. Soil and Water Assesment Tool Input/Output File Documentation Version 2005. Texas (US): Agricultural Research Service US
Paimin, Sukresno, Purwanto. 2010. Sidik Cepat Degradasi Sub Daerah Aliran Sungai (Sub DAS). Bogor (ID): Pusat Penelitian dan Pengembangan Konservasi dan Rehabilitasi, badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan
Seyhan E. 1977. Dasar-Dasar Hidrologi. Yogyakarta (ID): Gajah Mada University Pr.
19
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 5 Januari 1991 sebagai anak pertama dari tujuh bersaudara pasangan Bapak Muhammad Erwin dan Ibu Jueriyah. Penulis menyelesaikan pendidikan formal di TK Pertiwi Ciawi (1995-1996), SD Negeri Bangka 3 Bogor (1996-2002), SMP PGRI 1 Ciawi (2002-2004), SMP Muhammadiyah 1 Purbalingga (2004-2005), SMA Negeri 1 Purbalingga (2005-2008). Penulis diterima sebagai mahasiswa di Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada tahun 2008.
Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi asisten praktikum matakuliah Inventarisasi Sumberdaya Hutan (2010), mata kuliah Hidrologi Hutan (2010-2011), mata kuliah Pengelolaan Ekosistem Hutan dan Daerah Aliran Sungai (2012) dan asisten Praktikum Pengelolaan Hutan (2012). Penulis aktif di organisasi kemahasiswaan International Forestry Students’ Association Local Committee IPB (IFSA LC IPB) sebagai Kepala Divisi Public Relation (2009-2010) dan sebagai Ketua IFSA LC IPB (2010-2011), serta di Himpunan Profesi Forest Management Students Club (FMSC) sebagai staf Bagian Hubungan Masyarakat (2009-2011) dan sebagai Badan Pengawas Himpunan Profesi FMSC (2010-2011). Selain itu penulis juga aktif di kegiatan United Nations of Environment Programme (UNEP) sebagai Indonesia National Youth Advisor (2011-2013), delegasi South East Youth Environment Network (SEAYEN) Singapura dan Urban Environment Accords UNEP Youth Forum di Gwangju, Korea Selatan.
