I. PENDAHULUAN
Bagian pendahuluan tesis ini membahas pentingnya pengelolaan sumber daya air, khususnya di DAS Kaligarang, Jawa Tengah. Disoroti permasalahan defisit air akibat perubahan penggunaan lahan, peningkatan aliran permukaan, erosi, dan fluktuasi debit sungai. Penelitian ini relevan secara pendidikan karena memperkenalkan siswa pada kompleksitas pengelolaan sumber daya alam yang terintegrasi, memadukan aspek hidrologi, ekonomi, dan sosial. Mahasiswa akan belajar menganalisis masalah lingkungan nyata dan menerapkan solusi berkelanjutan.
1.1. Latar Belakang
Latar belakang menjelaskan konteks global krisis air dan situasi spesifik di DAS Kaligarang yang menjadi pemasok utama air minum Kota Semarang. Degradasi lahan akibat perubahan penggunaan lahan, terutama alih fungsi hutan dan sawah menjadi lahan kering dan permukiman, dibahas secara detail. Ini relevan dalam pembelajaran karena menyoroti dampak perubahan iklim dan aktivitas manusia pada ketersediaan sumber daya alam. Mahasiswa diajak untuk berpikir kritis tentang hubungan antara pembangunan dan kelestarian lingkungan.
1.2. Permasalahan
Bagian ini mengidentifikasi masalah utama di DAS Kaligarang, seperti peningkatan koefisien aliran permukaan, penurunan debit minimum, erosi tinggi, defisit air bersih, dan kurangnya kontribusi pengguna air untuk rehabilitasi. Ini relevan dalam pembelajaran karena menunjukkan bagaimana suatu permasalahan lingkungan muncul dari berbagai faktor yang saling terkait. Mahasiswa belajar untuk mengidentifikasi, menganalisis, dan memecahkan masalah kompleks menggunakan pendekatan multidisiplin.
1.3. Kerangka Pemikiran
Kerangka pemikiran menjelaskan bagaimana perubahan penggunaan lahan mempengaruhi fungsi hidrologi DAS Kaligarang. Dijelaskan bagaimana teknologi konservasi tanah dan air, serta analisis ekonomi (willingness to pay), dapat digunakan untuk merumuskan solusi berkelanjutan. Bagian ini penting secara pedagogis karena mengajarkan siswa bagaimana membangun logika argumentatif dan merancang penelitian secara sistematis. Mahasiswa dilatih untuk menghubungkan teori dengan praktik.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian secara jelas dirumuskan untuk memprediksi dampak perubahan penggunaan lahan, memprediksi kebutuhan dan ketersediaan air, menganalisis efek praktik konservasi, dan merumuskan rekomendasi teknologi konservasi. Ini relevan dalam pembelajaran karena menunjukkan bagaimana tujuan penelitian yang spesifik dan terukur membantu dalam mengarahkan penelitian dan menghasilkan temuan yang bermakna. Mahasiswa belajar untuk menetapkan tujuan penelitian yang jelas dan terukur.
1.5. Manfaat Penelitian
Bagian ini menjelaskan manfaat penelitian bagi pengambil kebijakan, praktisi, dan pengembangan ilmu pengetahuan. Ini penting secara pedagogis karena menekankan pentingnya penelitian yang relevan dan aplikatif. Mahasiswa belajar tentang pentingnya menghubungkan penelitian dengan konteks nyata dan dampak yang dihasilkan terhadap masyarakat.
1.6. Kebaruan Penelitian
Bagian ini menonjolkan kontribusi orisinalitas penelitian, yaitu model pengelolaan sumber daya air dengan indikator keberlanjutan yang terintegrasi (biofisik, sosial, dan ekonomi) dan integrasi teknologi konservasi, termasuk kolam retensi. Ini penting secara pedagogis karena menunjukkan bagaimana penelitian dapat menghasilkan kontribusi baru dan inovatif dalam bidang ilmu pengetahuan. Mahasiswa belajar untuk mengembangkan ide-ide penelitian yang orisinal dan berdampak.
II. KEADAAN UMUM DAS KALIGARANG
Bagian ini memberikan gambaran umum kondisi DAS Kaligarang, mencakup aspek geografi, geologi, iklim, tanah, topografi, dan penggunaan lahan. Data-data tersebut disajikan dalam tabel dan gambar yang relevan. Ini penting secara pedagogis karena memberikan konteks geografis dan lingkungan tempat penelitian dilakukan. Mahasiswa belajar bagaimana mengumpulkan dan menginterpretasikan data geospasial dan lingkungan.
2.1. Wilayah DAS Kaligarang
Deskripsi wilayah administratif DAS Kaligarang yang meliputi Kabupaten Semarang, Kendal, dan Kota Semarang. Ini memberikan pemahaman spasial dan konteks administrasi pengelolaan sumber daya air. Mahasiswa belajar tentang tata kelola administrasi wilayah dan pentingnya koordinasi antar instansi dalam pengelolaan sumber daya alam.
2.2. Geologi, Iklim, Tanah, dan Topografi
Deskripsi karakteristik geologi, iklim (curah hujan, suhu), jenis tanah, dan topografi (kemiringan lahan) DAS Kaligarang. Informasi ini penting untuk memahami faktor-faktor fisik yang mempengaruhi hidrologi DAS. Mahasiswa belajar tentang berbagai parameter lingkungan dan interaksi antar parameter tersebut dalam mempengaruhi suatu sistem.
2.3. Penggunaan Lahan
Analisis penggunaan lahan di DAS Kaligarang, termasuk persentase hutan, pertanian lahan kering, lahan kering campuran, sawah, dan permukiman. Ini penting untuk memahami penyebab degradasi lahan dan dampaknya terhadap hidrologi. Mahasiswa belajar tentang analisis penggunaan lahan dan hubungannya dengan pengelolaan sumber daya alam.
III. PENGARUH PENGGUNAAN LAHAN TERHADAP KONDISI HIDROLOGI DAS KALIGARANG
Bagian ini menganalisis pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap kondisi hidrologi DAS Kaligarang menggunakan analisis regresi. Metodologi yang digunakan dijelaskan secara detail, termasuk metode pengumpulan data dan analisis statistik. Hasil analisis disajikan dalam tabel dan gambar. Ini relevan secara pendidikan karena mengajarkan mahasiswa tentang metode analisis kuantitatif dalam penelitian lingkungan dan interpretasi hasil statistik.
3.1. Pendahuluan
Pendahuluan singkat mengenai hubungan antara penggunaan lahan dan kondisi hidrologi. Menjelaskan pentingnya analisis ini dalam konteks penelitian. Mahasiswa dilatih untuk menulis pendahuluan yang ringkas, informatif, dan relevan dengan topik penelitian.
3.2. Metode Penelitian
Penjelasan detail metode penelitian yang digunakan, termasuk jenis data yang dikumpulkan, sumber data, dan teknik analisis yang digunakan (misalnya, analisis regresi). Ini mengajarkan mahasiswa tentang pentingnya metodologi penelitian yang tepat dan terdokumentasi dengan baik. Mahasiswa juga belajar untuk memilih metode analisis yang tepat sesuai dengan jenis data dan tujuan penelitian.
3.3. Hasil dan Pembahasan
Presentasi hasil analisis pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap koefisien aliran permukaan, debit minimum, dan debit maksimum. Pembahasan mencakup interpretasi hasil dan implikasinya bagi pengelolaan sumber daya air. Ini mengajarkan mahasiswa bagaimana menyajikan dan menginterpretasikan hasil penelitian secara sistematis dan kritis. Mahasiswa juga belajar untuk menghubungkan hasil penelitian dengan teori dan literatur yang relevan.
3.4. Simpulan
Kesimpulan dari analisis pengaruh penggunaan lahan terhadap kondisi hidrologi DAS Kaligarang. Ini mengajarkan mahasiswa untuk merumuskan kesimpulan yang ringkas, jelas, dan didukung oleh data dan analisis. Mahasiswa juga belajar untuk menghubungkan kesimpulan dengan tujuan penelitian.
IV. NERACA AIR SUNGAI KALIGARANG DAN BIAYA PEMELIHARAAN DAS
Bagian ini menganalisis neraca air di DAS Kaligarang dan menilai kesediaan membayar (Willingness to Pay/WTP) dari para pengguna air untuk biaya rehabilitasi DAS. Metode WTP digunakan untuk mengestimasi potensi pendanaan dari berbagai sektor pengguna air (domestik, industri, komersial, dan publik). Ini relevan secara pendidikan karena memperkenalkan konsep ekonomi lingkungan dan valuasi sumber daya alam. Mahasiswa belajar tentang metode penilaian ekonomi sumber daya alam dan aplikasinya dalam perencanaan pembangunan berkelanjutan.
4.1. Pendahuluan
Pendahuluan singkat mengenai pentingnya analisis neraca air dan WTP dalam konteks pengelolaan DAS yang berkelanjutan. Menjelaskan pentingnya integrasi aspek ekonomi dalam perencanaan konservasi. Mahasiswa dilatih untuk menulis pendahuluan yang memberikan konteks dan relevansi penelitian.
4.2. Metode Penelitian
Penjelasan detail mengenai metode penelitian yang digunakan, termasuk metode pengumpulan data WTP, analisis neraca air, dan perhitungan potensi pendanaan. Ini mengajarkan mahasiswa tentang berbagai metode penelitian kuantitatif dan kualitatif dalam konteks ekonomi lingkungan. Mahasiswa belajar untuk memilih metode yang tepat sesuai dengan data dan tujuan penelitian.
4.3. Hasil dan Pembahasan
Presentasi hasil analisis neraca air, proyeksi kebutuhan air, dan hasil survei WTP. Pembahasan mencakup interpretasi hasil dan implikasinya bagi perencanaan pendanaan rehabilitasi DAS. Ini mengajarkan mahasiswa bagaimana menyajikan hasil penelitian secara sistematis dan menginterpretasikan hasil secara kritis. Mahasiswa juga belajar untuk menganalisis data ekonomi dan lingkungan untuk membuat rekomendasi kebijakan.
4.4. Simpulan
Kesimpulan dari analisis neraca air dan WTP, termasuk implikasi bagi pendanaan rehabilitasi DAS. Ini mengajarkan mahasiswa untuk merumuskan kesimpulan yang ringkas, jelas, dan didukung oleh data dan analisis. Mahasiswa juga belajar untuk menyimpulkan hasil penelitian dan menghubungkannya dengan tujuan penelitian.
V. ANALISIS PENGGUNAAN LAHAN TERHADAP ALIRAN PERMUKAAN DAN EROSI DENGAN APLIKASI SWAT DI DAS KALIGARANG
Bagian ini menggunakan model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) untuk memprediksi dampak penggunaan lahan terhadap aliran permukaan dan erosi di DAS Kaligarang. Metodologi pemodelan dijelaskan secara detail, termasuk kalibrasi dan validasi model. Hasil simulasi disajikan dan diinterpretasikan. Ini relevan secara pendidikan karena memperkenalkan mahasiswa pada penggunaan model hidrologi dan simulasi dalam penelitian lingkungan.
5.1. Pendahuluan
Pendahuluan singkat mengenai penggunaan model SWAT dan pentingnya pemodelan dalam analisis hidrologi DAS. Menjelaskan keunggulan dan keterbatasan model SWAT. Mahasiswa belajar untuk menulis pendahuluan yang ringkas dan informatif mengenai metode penelitian yang digunakan.
5.2. Metode Penelitian
Penjelasan detail mengenai metode pemodelan SWAT, termasuk persiapan data, kalibrasi dan validasi model, serta skenario simulasi yang digunakan. Ini mengajarkan mahasiswa tentang proses pemodelan hidrologi dan pentingnya validasi model. Mahasiswa belajar untuk memahami dan menjelaskan secara rinci metode penelitian yang kompleks.
5.3. Hasil dan Pembahasan
Presentasi hasil simulasi model SWAT mengenai aliran permukaan dan erosi untuk berbagai skenario penggunaan lahan. Pembahasan mencakup interpretasi hasil dan implikasinya bagi pengelolaan DAS. Ini mengajarkan mahasiswa bagaimana menyajikan dan menginterpretasikan hasil simulasi model hidrologi. Mahasiswa juga belajar untuk menganalisis hasil pemodelan dan menghubungkannya dengan data lapangan dan literatur yang relevan.
5.4. Simpulan
Kesimpulan dari analisis pengaruh penggunaan lahan terhadap aliran permukaan dan erosi berdasarkan hasil simulasi SWAT. Ini mengajarkan mahasiswa untuk merumuskan kesimpulan yang ringkas dan jelas berdasarkan hasil pemodelan. Mahasiswa juga belajar untuk menghubungkan kesimpulan dengan tujuan penelitian dan implikasinya bagi pengelolaan DAS.
VI. ANALISIS PENGARUH PRAKTEK KONSERVASI TANAH DAN AIR TERHADAP KARAKTERISTIK HIDROLOGI DAS KALIGARANG
Bagian ini menganalisis pengaruh berbagai praktik konservasi tanah dan air terhadap karakteristik hidrologi DAS Kaligarang. Metodologi dan hasil analisis disajikan dan diinterpretasikan. Ini relevan secara pendidikan karena menunjukkan berbagai teknik konservasi dan dampaknya terhadap hidrologi.
6.1. Metode Penelitian
Penjelasan detail metode penelitian untuk menganalisis pengaruh praktik konservasi tanah dan air, termasuk teknik pengukuran, parameter hidrologi yang diamati, dan teknik analisis data. Ini mengajarkan mahasiswa tentang berbagai teknik pengukuran dan analisis data dalam penelitian hidrologi. Mahasiswa belajar untuk merancang metodologi penelitian yang komprehensif dan terdokumentasi dengan baik.
6.2. Hasil dan Pembahasan
Presentasi hasil analisis pengaruh berbagai praktik konservasi terhadap parameter hidrologi (misalnya, koefisien aliran permukaan, erosi, debit minimum, debit maksimum). Pembahasan mencakup interpretasi hasil dan implikasinya bagi pemilihan teknologi konservasi yang tepat. Mahasiswa belajar bagaimana menyajikan hasil penelitian secara sistematis dan menginterpretasikan hasil secara kritis. Mahasiswa juga dilatih untuk menganalisis hasil penelitian dan menghubungkannya dengan teori dan literatur yang relevan.
6.3. Simpulan
Kesimpulan dari analisis pengaruh praktik konservasi tanah dan air terhadap karakteristik hidrologi DAS Kaligarang. Ini mengajarkan mahasiswa untuk merumuskan kesimpulan yang ringkas, jelas, dan didukung oleh data dan analisis. Mahasiswa juga belajar untuk menghubungkan kesimpulan dengan tujuan penelitian dan implikasinya bagi pemilihan teknologi konservasi yang tepat.
VII. OPTIMASI PRAKTEK PENGELOLAAN PERTANIAN DENGAN PROGRAM TUJUAN GANDA DI DAS KALIGARANG
Bagian ini menggunakan metode Program Tujuan Ganda (PTG) untuk mengoptimalkan praktik pengelolaan pertanian yang berkelanjutan di DAS Kaligarang, dengan mempertimbangkan aspek ekologi, ekonomi, dan sosial. Metodologi PTG dijelaskan, dan hasil optimasi disajikan dan diinterpretasikan. Ini relevan secara pendidikan karena memperkenalkan metode optimasi dalam perencanaan pengelolaan sumber daya alam.
7.1. Pendahuluan
Pendahuluan singkat tentang metode Program Tujuan Ganda (PTG) dan penerapannya dalam optimasi pengelolaan pertanian berkelanjutan. Ini mengajarkan mahasiswa tentang berbagai metode optimasi dalam penelitian dan perencanaan pembangunan berkelanjutan. Mahasiswa dilatih untuk memberikan latar belakang yang singkat dan informatif mengenai metode yang digunakan.
7.2. Metode Penelitian
Penjelasan detail mengenai metode PTG yang digunakan, termasuk formulasi model PTG, parameter yang dioptimalkan, dan kriteria optimasi. Ini mengajarkan mahasiswa tentang cara membangun dan menyelesaikan model optimasi. Mahasiswa belajar untuk memahami dan menjelaskan secara rinci metode penelitian yang kompleks.
7.3. Hasil dan Pembahasan
Presentasi hasil optimasi praktik pengelolaan pertanian, termasuk skenario optimal dan implikasinya bagi pengelolaan DAS. Pembahasan mencakup interpretasi hasil optimasi dan pertimbangan dalam pengambilan keputusan. Ini mengajarkan mahasiswa bagaimana menginterpretasikan hasil optimasi dan membuat rekomendasi kebijakan berdasarkan hasil tersebut. Mahasiswa juga dilatih untuk menghubungkan hasil penelitian dengan konteks nyata.
7.4. Simpulan
Kesimpulan dari optimasi praktik pengelolaan pertanian dan implikasinya bagi pengelolaan DAS Kaligarang. Ini mengajarkan mahasiswa untuk merumuskan kesimpulan yang ringkas dan jelas berdasarkan hasil optimasi. Mahasiswa juga belajar untuk menghubungkan kesimpulan dengan tujuan penelitian dan implikasinya bagi pengelolaan DAS.
VIII. PEMBAHASAN UMUM
Bagian ini memberikan pembahasan umum mengenai temuan penelitian dan implikasinya bagi pengelolaan DAS Kaligarang. Rekomendasi kebijakan dan strategi pengelolaan yang berkelanjutan diusulkan. Ini relevan secara pendidikan karena mengajarkan mahasiswa untuk mensintesis temuan penelitian dan merumuskan rekomendasi kebijakan yang komprehensif.
IX. SIMPULAN DAN SARAN
Bagian ini merangkum temuan utama penelitian dan memberikan saran untuk penelitian selanjutnya dan kebijakan pengelolaan DAS Kaligarang. Ini relevan secara pendidikan karena mengajarkan mahasiswa bagaimana merangkum temuan penelitian dan memberikan saran yang konstruktif.
