IDENTIFIKASI KUALITAS SUB DAS CISADANE HULU
DENGAN PARAMETER PERUBAHAN TUTUPAN
LAHAN DAN DEBIT AIR
SERJENSIL SETIOPUTRO
DEPARTEMEN KONSERVASI SUMBERDAYA HUTAN DAN EKOWISATA FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Identifikasi Kualitas Sub DAS Cisadane Hulu dengan Parameter Perubahan Tutupan Lahan dan Debit Air Tenggara adalah benar karya saya dengan arahan 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 disebutan 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, April 2016
Serjensil Setioputro
ABSTRAK
SERJENSIL SETIOPUTRO. Identifikasi Kualitas Sub DAS Cisadane Hulu dengan Parameter Perubahan Tutupan Lahan dan Debit Air. Dibimbing oleh LILIK BUDI PRASETYO dan OMO RUSDIANA.
Ekosistem DAS memiliki peran penting dalam mejaga stabilitas lingkungan dan ekosistem disekitarnya. Penelitian ini dilakukan di Sub DAS Cisadane hulu. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi perubahan penutupan lahan dan menganalisis hubungan perubahan penutupan lahan terhadap fluktuasi debit air. Penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu pada tahun 2002-2014 didominasi oleh lahan hutan dengan luasan mengalami penurunan sebesar -2846.86 ha (-27.51%) dengan laju perubahan tutupan lahan 237.24 ha (-2.29%) per tahun. Hasil analisis menunjukan bahwa kondisi hidrologi Sub DAS Cisadane Hulu berdasarkan rasio debit maksimum-minimum pada tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 masing-masing sebesar 4.37, 3.31 2.22, dan 4.69 memiliki trend meningkat, namun menurut kriteria Kunkle kondisi tersebut masih tergolong baik. Berdasarkan nilai koefisien air larian pada tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 masing-masing 0.38 (38.35), 0.15 (15.50%), 0.19 (18.68%), dan 0.21 (20.96%) memiliki trend meningkat, maka kondisi tersebut cenderung memburuk karena mengalami peningkatan.
Kata kunci: debit air, sub DAS Cisadane Hulu, perubahan tutupan lahan
ABSTRACT
SERJENSIL SETIOPUTRO. Identification of Cisadane Hulu Sub Watershed Quality with Land Cover Change and Water Discharge Parameter. Supervised by LILIK BUDI PRASETYO and OMO RUSDIANA.
Ecosystem of watershed has an important role in protecting stability of the surrounding environment and ecosystem. This research was conducted at Cisadane Hulu Sub Watershed. The aim of this research was evaluating land cover change and its impact on discharge water fluctuations. Land cover change of Cisadane Hulu Sub Watershed in 2002-2014 was dominated by forest, however, its area has been decreasing of about 2 846.86 ha (27.51%). The Annual deforestation rate during that period was 237.24 ha (2.29%). Analysis showed that Qmax and Qmin proportion in 2002, 2006, 2010, and 2014 were 4.37, 3.31, 2.22, and 4.69, respectively. The increase trend has indicated that the watershed condition was worsen, however, base on Kunkle criteria, it still was classified as good. Base on runoff coefficients in 2002, 2006, 2010, and 2014 are 0.38 (38.35), 0.15 (15.50%), 0.19 (18.68%), and 0.21 (20.96%), respectively. The increase trend has indicated that the watershed condition in tended to worsen.
IDENTIFIKASI KUALITAS SUB DAS CISADANE HULU
DENGAN PARAMETER PERUBAHAN TUTUPAN
LAHAN DAN DEBIT AIR
SERJENSIL SETIOPUTRO
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata
DEPARTEMEN KONSERVASI SUMBERDAYA HUTAN DAN EKOWISATA FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang dilakukan pada bulan September - Desember 2014 ini menghasilkan karya ilmiah yang berjudul “Identifikasi Kualitas Sub DAS Cisadane Hulu dengan Parameter Perubahan Tutupan Lahan dan Debit Air”.
Terima kasih penulis sampaikan kepada bapak Prof Dr Ir Lilik Budi Prasetyo, MSc dan Dr Ir Omo Rusdiana, MSc sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing dengan sabar. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penelitian, baik dalam pengumpulan dan dan pengolahan data yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada rekan-rekan Nepenthes rafflesiana,
HIMAKOVA, Jamaah Yusuf 47, TPB A.13. Terakhir, penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada keluarga yaitu ibu Sasmiyati dan bapak Tumin, serta saudari kandung Runtut Istiarmalah dan Salsa Putri Permata Hati atas segala do’a dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2016
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN vii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Bahan 3
Alat 3
Metode Pengumpulan Data 3
Prosedur Analisis Data 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Kondisi Umum Lokasi Penelitian 6
Identifikasi Perubahan Tutupan Lahan dan Akurasi 6
Analisis Karakteristik Hidrologi 10
Hubungan Perubahan Tutupan Lahan dan Debit Air 15
SIMPULAN DAN SARAN 17
Simpulan 17
Saran 17
DAFTAR PUSTAKA 17
DAFTAR TABEL
1 Penutupan lahan di Sub DAS Cisadane Hulu 7 2 Laju perubahan tutupan lahan di Sub DAS Cisadane Hulu 8 3 Karakterisik hidrologi yang terjadi pada Sub DAS Cisadane Hulu
tahun 2002-2014 13
4 Hubungan tutupan lahan dengan fluktuasi debit 15
DAFTAR GAMBAR
1 Peta lokasi penelitian 2
2 Skema alur pembuatan peta 4
3 Peta penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2002 8 4 Peta penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2006 9 5 Peta penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2010 9 6 Peta penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2014 10 7 Grafik fluktuasi debit bulanan di Outlet Empang 11 8 Grafik curah hujan rata-rata bulanan Sub DAS Cisadane Hulu 11 9 Peta wilayah curah hujan Sub DAS Cisadane Hulu 12 10 Grafik hubungan curah hujan dan debit 13 11 Debit Cisadane Hulu 2002, 2006, 2010, dan 2014 14 12 Curah hujan, Fluktuasi debit, dan Respon hidrologi 14 13 Trend hubungan curah hujan dan debit 16
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil uji akurasi 19
2 Kordinat stasiun curah hujan dan presentase pembagian luas
wilayah curah hujan 19
3 Curah hujan rata-rata wilayah 20
4 Koefisien air larian 20
5 Data debit bulanan outlet Empang 21
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang di batasi punggung-punggung gunung dimana air hujan yang jatuh pada daerah tersebut akan ditampung oleh punggung gunung tersebut dan akan dialirkan melalui sungai-sungai kecil ke sungai-sungai utma (Asdak 1995). Ekosistem DAS memiliki peran penting dalam menjaga stabilitas lingkungan dan ekosistem disekitarnya. DAS mampu menjadi akuifer air alami, menjadi habitat bagi fauna dan menjaga stabilitas debit air. DAS mampu menjadi akuifer air alami, menjadi habitat bagi fauna dan menjaga stabilitas debit air.
Menurut Asdak (1995), ekosistem DAS biasa dibagi menjadi daerah hulu, tengah, dan hilir. Secara biogeofisik, daerah hulu merupakan daerah konservasi, mempunyai kerapatan drainase lebih tinggi, dengan kemiringan lereng lebih besar dari 15%, bukan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh pola drainase, dan jenis vegetasi umumnya ditegakan hutan.
Pertumbuhan penduduk di Pulau Jawa semakin meningkat setiap tahunnya. Konversi lahan hutan menjadi pusat pemukiman dan industri berdapampak pada perubahan penutupan lahan yang dapat menurunkan kualitas DAS. Konversi lahan yang terjadi tidak hanya pada kawasan yang diperbolehkan saja namun konversi lahan juga terjadi pada kawasan yang dilindungi.
Perubahan tutupan lahan merupakan faktor yang sangat penting dikaitkan pengaruhnya terhadap kualitas (sifat dan karakteristik terutama fisik, kimia, biologi, sedimentasi, dan debit) DAS. Menurut Ardi (2014), perubahan penutupan lahan dari lahan yang memiliki vegetasi menjadi penutupan lahan yang memiliki vegetasi rendah atau tidak memiliki vegetasi sama sekali menyebabkan penurunan kualitas DAS dari segi hidrologi yakni menurunya respon hidrologi yang akan menyebabkan menurunya kemampuan tanah untuk menyerap dan menyimpan air sehingga akan terjadi peningkatan pada debit air.
Salah satu DAS yang memiliki kondisi sangat kritis adalah DAS Cisadane yang termasuk ke dalam Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane bersama dengan tiga DAS lainnya yaitu DAS Ciliwung, DAS Kali Buaran, dan DAS Kali Bekasi. Penetapan DAS prioritas ini berdasarkan beberapa kriteria yaitu daerah yang hidro-orologis kritis, daerah yang telah, sedang, atau akan dibangun bangunan vital dengan investasi besar seperti waduk, daerah dengan kepadatan penduduk tinggi, dan daerah yang rawan banjir dan kekeringan (Arsyad 2009). Hulu sungai Cisadane merupakan kawasan lindung sehingga harus dijaga kondisinya karena terletak pada kemiringan yang cukup tinggi. Pada tahun 1987-1995 telah terjadi perubahan cukup besar, yang mengakibatkan terjadi dua kali banjir yaitu pada tahun 1990 dan tahun 1993 (Puspaningsih 1999).
2
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengevaluasi perubahan penutupan lahan yang terjadi di DAS Cisadane Hulu selama periode 2002-2014
2. Menganalisis hubungan perubahan penutupan lahan terhadap respon hidrologi dan fluktuasi debit air di DAS Cisadane Hulu
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan data tambahan mengenai kualitas DAS berdasarkan parameter perubahan tutupan lahan dan debit air terkait pengelolaan DAS Cisadane Hulu.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Oktober-November 2014 di Sub DAS Cisadane Hulu, Bogor, Jawa Barat (Gambar 1). Pengelolaan data dilakukan di Laboratorium Analisis Lingkungan dan Pemodelan Spasial, Departemen Koservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
3
Bahan
Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah peta administrasi dan data Citra Landsat path/row 122/65 dengan tanggal akusisi 5 Desember 2014, data curah hujan serta data debit air.
Alat
Alat yang dipergunakan dalam pengolahan data penelitian ini adalah seperangkat komputer dilengkapi dengan software ArcGIS dan Erdas imagine
untuk pengolahan data spasial dan penginderaan jauh, microsoft excel untuk pengolahan data dalam grafik, dan microsoft word untuk penulisan laporan, serta alat untuk pengambilan data groundcheck adalah GPS (Global Positioning System) untuk menyimpan data Ground Control Point (GCP), kamera untuk pengambilan data lokasi groundcheck, alat tulis untuk menyimpan data hasil groundcheck, dan
flasidisk untuk menyimpan data softfile Curah Hujan (CH) dan debit sungai. Metode Pengumpulan Data
Jenis data yang dikumpulkan meliputi data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh dan dikumpulkan melalui groundcheck dengan berpedoman pada
Ground Control Point (GCP) yang dicatat koordinatnya dengan GPS. GCP diperoleh dari pengoalahan data citra landsat tahun 2014. Data debit dan curah hujan berupa data sekunder yang diperoleh melalui BPDAS (Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai) Citarum-Ciliwung dan BPSDA (Balai Pendayagunaan Sumberdaya Air) Ciliwung-Cisadane.
Prosedur Analisis Data
Klasifikasi tutupan lahan
Klasifikasi tutupan lahan merupakan bagian penting dalam remotesensing, dalam hal ini klasifikasi didefinisikan sebagai suatu metode untuk memberikan label pada pixel berdasarkan karakter spectral yang dimiliki oleh pixel tersebut. Klasifikasi tutupan lahan diperoleh dari hasil pengolahan citra landsat tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 melalui metode klasifikasi terbimbing (supervised classification) yang dibagi menjadi 8 kelas (Hutan, Kebun campuran, Pertanian lahan kering, Sawah, Semak belukar, Lahan terbuka, Lahan terbangun, dan Badan air).
4
5
Hubungan perubahan komposisi penutupan lahan dan debit air
Analisis hubungan antara perubahan penutupan lahan dan fluktuasi debit dilakukan dengan menggunakan analisis deskriptif dengan tabel. Koefisien air larian (C) digunakan juga untuk melihat kemampuan penutupan lahan untuk mengurangi kelebihan air hujan agar tidak menjadi air limpasan tinggi (Handayani 2011). Karakteristik debit yang dikaji disajikan dalam bentuk grafik dengan analisis deskriptif. Koefisien Rezim Sungai (KRS) digunakan untuk menggambarkan kestabilan aliran sepanjang tahun (Sucipto 2008) dan koefisien air larian (C) digunakan untuk melihat hubungan antara penutupan lahan dan debit.
Sedangkan untuk respon hidrologi (C) dihitung dengan rumus sebagai berikut (Asdak 1995): dapat dihitung sebagai berikut:
Keterangan:
KRS = Koefisien Rezim Relatif Q (max) = Debit maksimum (m3/s)
Q (min) = Debit minimum (m3/s)
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Lokasi Penelitian
Secara umum Sub Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane terdapat pada wilayah administrasi Kabupaten Bogor dan Kota Bogor (Provinsi Jawa Barat). Melihat kawasan yang dilalui oleh sungai Cisadane dan beberapa anak sungai yang bermuara pada sungai ini, maka pengelolaan dan pemanfaatan sungai tersebut menjadi sangat penting dan strategis terutama dalam pemanfaatan sumberdaya air serta lahan disekitarnya (Purnama 2008).
Secara geografis Sub DAS Cisadane Hulu terletak diantara 6o36’0 sampai
6o47’20 LS dan 106o44’0 sampai 106o56’50 BT. Sub DAS Cisadane Hulu dibatasi oleh sub DAS Cimanceuri di sebelah barat dan DAS Ciliwung di sebelah timur. Sungai Cisadane berhulu di Gunung Salak dan Gunung Pangrango, Kabupaten Bogor (Provinsi Jawa Barat) dan mengalir ke arah utara melalui Kota dan Kabupaten Tangerang (Provinsi Banten) dan bermuara di Laut Jawa. Sungai Cisadane mempunyai anak-anak sungai antara lain Cikaniki, Cianten, Cibeber, Ciampea, dan sebagainya.
Luas Sub DAS Cisadane hulu sekitar 24 366.66 ha. Sub DAS ini melingkupi Wilayah Kabupaten Bogor (Kecamatan Caringin, Kecamatan Ciawi, Kecamatan Cigombong, Kecamatan Cijeruk, Kecamatan Megamendung, dan Kecamatan Tamansari) dan Wilayah Kota Bogor (Kecamatan Bogor Selatan, Kecamatan Bogor Timur, Kecamatan Bogor Barat, dan Kecamatan Bogor Tengah).
Identifikasi Perubahan Tutupan Lahan dan Akurasi
Perubahan penggunaan lahan akan mempengaruhi tingkat produktivitas sumber daya lahan dan kondisi ekosistem secara keseluruhan, baik wilayah hulu DAS maupun wilayah hilir DAS (Redjekiningrum 2011). Perubahan tutupan lahan merupakan faktor yang sangat penting dikaitkan pengaruhnya terhadap sifat dan karakteristik DAS terutama fisik, kimia, biologi, sedimentasi, dan debit. Pada penelitian ini tutupan lahan dibagi menjadi 8 kelas yaitu:
1. Hutan (Hamparan lahan yang didominasi oleh pepohonan, umumnya hutan alam)
2. Kebun campuran (Hamparan lahan yang didominasi oleh tanaman perkebunan yang berupa pohon seperti karet, pinus, dan jabon)
3. Pertanian lahan kering (Hamparan lahan pertanian berupa singkong, kacang-kacangan, jagung, ubi)
4. Sawah (Hamparan lahan pertanian lahan basah berupa padi)
5. Semak belukar (Hamparan lahan semak belukar bekas pembukaan lahan atau perladangan yang telah ditumbuhi vegetasi)
6. Lahan terbuka (Hamparan tanah terbuka)
7. Lahan terbangun (Hamparan daerah pemukiman, industry, dan badan jalan) 8. Badan air (Sungai atau danau)
7
gambaran bahwa tutupan lahan di Sub DAS Cisadane Hulu di dominasi oleh lahan hutan.
Tabel 1 Penutupan lahan di Sub DAS Cisadane Hulu
No *keterangan: H (Hutan), KC (Kebun Campuran), PLK (Pertanian Lahan Kering), S (Sawah), SB
(Semak Belukar), Lbu (Lahan Terbuka), Lba (Lahan Terbangun), BA (Badan Air), A (Awan), Baw (Bayangan Awan)
Berdasarkan Tabel 1 dapat diperoleh data luas lahan hutan pada tahun 2002 sebesar 10347.96 ha (42.47%), namun luasannya terus berkurang menjadi 7688.35 ha (31.55%) pada tahun 2014. Perubahan tutupan lahan dapat dartikan sebagai perubahan kondisi atau kenampakan permukaan bumi baik karena faktor manusia maupun alam yang berubah secara temporal (Lillesand dan Kiefer 1997). Konversi lahan hutan menjadi ladang menjadi penyebab terbesar berkurangnya luasan lahan hutan di Sub DAS Cisadane Hulu.
Berdasarkan hasil observasi lapang wawancara, lahan ladang masih mempergunakan air dari sistem irigasi. Penggunaan lahan sebagai ladang berlangsung selama musim kering saat ketersediaan air terbatas sedangkan pada musim hujan lahan ladang dikonversi menjadi lahan sawah karena ketersediaan air yang melimpah. Masa peralihan konversi lahan ladang menjadi lahan sawah atau sebaliknya menyebabkan munculnya lahan semak belukar atau lahan terbuka, hal ini lah yang membuat presentase laju perupahan tutupan lahan semak belukar sebesar 804.21 ha (322.55%) yang dapat dilihat pada Tabel 2.
8
Tabel 2 Laju perubahan tutupan lahan di Sub DAS Cisadane Hulu
*(-) berarti laju perubahan berkurang
Dalam sistem hidrologi, peranan vegetasi sangat penting artinya karena kemungkinan intervensi manusia terhadap unsur tersebut amat besar. Vegetasi dapat merubah sifat tanah dalam hubungannya dengan air, dapat memengaruhi kondisi permukaan tanah, dan dengan demikian memengaruhi besar-kecilnya aliran permukaan tanah atas (Asdak 1995). Perubahan tutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu dapat dilihat pada gambar Gambar 3, Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 6.
Gambar 3 Peta penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2002 No Kelas Tutupan Lahan
Laju Perubahan Tutupan Lahan 2002-2014 Total Per Tahun
ha % ha %
9
Gambar 4 Peta penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2006
10
Gambar 6 Peta penutupan lahan Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2014 Tabel 2, Gambar 3, Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 6 memberikan informasi mengenai laju perubahan lahan sawah yang mengalami penurunan sebesar -95.50 ha (-0.39%) per tahun. Sementara jika kita lihat pada Tabel 1 penurunan luasan lahan sawah hanya terjadi pada tahun 2014, hal ini dapat terjadi karena perbedaan bulan pada data citra yang diambil. Citra tahun 2002, 2006, dan 2010 diambil pada saat musim hujan sedangkan citra tahun 2014 diambil pada saat musim kering, hal ini menyebabkan terjadinya konversi dari lahan sawah menjadi lahan ladang, lahan terbuka, atau lahan semak belukar yang berdampak pada penurunan laju perubahan tutupan lahan pada kelas lahan sawah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Ardi (2014) bahwa penutupan lahan yang diisi oleh vegetasi musiman seperti sawah dan tegalan luasannya cenderung menurun, seperti juga pada lahan gundul tanpa vegetasi penutup (lahan terbuka).
Analisis Karakteristik Hidrologi
Debit
11
debit minimum terjadi pada September 2014 sebesar 7.46 m3/s. Data debit rata-rata
per bulannya yang terjadi selama tahun 2002-2014 berkisar antara 15.87-37.55 m3/s.
Gambar 7 Grafik fluktuasi debit bulanan di Outlet Empang Curah hujan
Curah hujan (CH) rata-rata bulanan di Sub DAS Cisadane Hulu pada tahun 2002-2012 bersifat fluktuatif dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 Grafik curah hujan rata-rata bulanan Sub DAS Cisadane Hulu Berdasarkan Gambar 8 CH maksimum terjadi pada Februari 2002 sebesar 628.87 mm dan CH minimum terjadi pada September 2014 sebesar 24.96 mm. Hal
12
ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Ardi (2014) bahwa CH minimum terjadi pada musim kemarau yang berlangsung selama bulan Mei-September sedangkan CH maksimum terjadi pada musim hujan yang berlangsung selama bulan Oktober-April.
Gambar 9 Peta wilayah curah hujan pada Sub DAS CIsadane Hulu
Berdsarkan Gambar 9 dapat dilihat data curah hujan di daerah Sub DAS Cisadane Hulu diambil dari 4 titik stasiun curah hujan yaitu Stasiun Cipopohkol, Gunung Mas, Empang, dan Katulampa. Data curah hujan diolah dengan menggunakan metode Polygon Thiessen berdasarkan ketersediaan dari pos-pos curah hujan yang mewakili luasan masing-masing poligon. Pembagian wilayah curah hujan dapat dilihat pada Gambar 8. Pembagian wilayah curah hujan pada masing masing stasiun yaitu Cipopohkol seluas 16093 ha (66.05%), Gunung Mas 941.55 ha (3.86%), Katulampa 2824.88 ha (11.59%), dan Empang 4506.88 ha (18.50%).
Respon hidrologi
Gambar 10 memberikan kita gambaran bahwa telah terjadi kenaikan volume debit dan tinggi curah hujan tahunan di Sub DAS Cisadane Hulu. Angka volume debit dan curah hujan tertinggi terjadi pada yang sama yaitu tahun 2002. Angka volume debit dan curah hujan terendah juga terjadi pada tahun yang sama yaitu tahun 2006. Data yang diperoleh menujukkan bahwa semakin tinggi angka curah hujan akan berdampak kepada tingginya angka debit pada suatu DAS. Kenaikan volume debit pada suatu DAS merupakan indikasi bahwa limpasan permukaan yang terjadi pada DAS tersebut meningkat (Ardi 2014). Hasil observasi lapang
13
mendapati masih banyaknya sampah pad aliran sungai Cisadane yang diduga menjadi salah satu penyebab terjadinya kenaikan volume debit tahunan tersebut.
Gambar 10 Grafik hubungan curah hujan dan debit
Tabel 3 Karakterisik hidrologi yang terjadi pada Sub DAS Cisadane Hulu tahun 2002-2014
Keterangan: KRS (Koefisien Rezim Sungai) dan C (Koefisien Air Larian)
Berdasarkan Tabel 3 dan Gambar 12 dapat kita lihat bahwa nilai KRS pada Sub DAS Cisadane Hulu mengalami penuruan dari tahun 2002-2010 namun mengalami kenaikan kembali pada tahun 2014. Nilai KRS pada suatu DAS menandakan kerenggangan jarak antara debit air maksimum (Qmax) dan debit air
minimum (Qmin). Nilai KRS yang semakin besar akan menandakan bahwa debit air
suatu DAS yang akan meluap semakin besar (banjir) disaat musim hujan sedangkan debit air yang tersedia akan semakin kecil (kering) di saat musim kering. Pada tahun 2014 memiliki nilai KRS tertinggi sebesar 4.69 yang menyebabkan terjadinya banjir di Sub DAS Cisadane Tengah dan Hilir.
Variabel Tahun
2002 2006 2010 2014
CHrata-rata 4166.58 1974.98 2691.4 2515.16
14
Gambar 11 Debit Cisadane Hulu 2002, 2006, 2010, dan 2014
Gambar 12 Curah hujan, Fluktuasi debit, dan Respon hidrologi
Berdasarkan Tabel 3 dan Gambar 12 Koefisien air larian (C) di Sub DAS Cisadane Hulu pada tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 masing-masing sebesar 0.38, 0.15, 0.19, dan 0.21. Artinya sebanyak 38.35% (2002), 15.50% (2006), 18.68% (2010), dan 20.96% (2014) air hujan yang jatuh pada Sub DAS Cisadane Hulu akan menjadi air larian. Data KRS yangBerdasarkan data nilai KRS dan C dapat kita lihat bahwa respon hidrologi pada Sub DAS Cisadane Hulu semakin menurun. Kunkle (1976) dalam Handayani 2011 menyatakan respon hidrologi suatu DAS masih tergolong baik jika memiliki nilai KRS masih kurang dari 43.5, dengan begitu maka respon hidrolohi Sub DAS Cisadane masih tergolong baik.
15
Hubungan Perubahan Tutupan Lahan dan Debit Air
Perubahan tutupan lahan di Sub DAS Cisadane Hulu di dominasi oleh lahan hutan, namun luasannya terus berkurang sedangkan lahan terbangun yang berupa pemukiman luasannya terus meningkat. Dalam sistem hidrologi, peranan vegetasi sangat penting artinya karena kemungkinan intervensi manusia terhadap unsur tersebut amat besar. Vegetasi dapat merubah sifat tanah, dan dengan hubungannya dengan air, dapat memengaruhi kondisi permukaan tanah, dan dengan demikian memengaruhi besar kecilnya aliran permukaan atas (Asdak 1995). Hutan terutama yang mempunyai tajuk yang berlapis dapat berperan dalam mengatur tata air secara langsung maupun tidak langsung (Ginting 2006).
Luasan yang diisi oleh vegetasi musiman seperti sawah terus menurun berbanding terbalik dengan lahan ladang dan lahan semak yang juga bersifat musiman namun luasannya terus meningkat. Komposisi tutupan lahan pada Sub DAS Cisadane Hulu dapat dilihat pada Tabel 4. Komposisi tutupan lahan memiliki pengaruh terhadap debit air yang dapat kita lihat melalui nilai koefisien Rezim Sungai (KRS) yang menggambarkan fluktuasi debit aliran sebagai respon dari curah hujan yang masuk ke dalam outlet DAS dan sering digunakan sebagai indikator keberhasilan pengelolaan DAS di daerah yang relative basah (Feri 2007). Pengaruh komposisi tutupan lahan juga dapat kita lihat melalui nilai koefisien air larian (C) yang menunjukkan nilai perbandingan antara besarnya air larian terhadap besarnya curah hujan (Asdak 1995).
Komposisi tutupan lahan, besarnya debit tahunan, nilai KRS dan nilai C pada Sub DAS Cisadane Hulu dapat dilihat pada Tabel 4. Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat komposisi tutupan lahan di Sub DAS Cisadane pada tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 didominasi oleh lahan bervegetasi pohon masing masing 47.67%, 43.00%, 42.92%, dan 41.83% namun presentase luasannya terus menurun. Berbeda dengan lahan hutan yang luasannya terus menurun, lahan non vegetasi luasannya mengalami penurunan pada tahun 2002-2006 namun pada 2006, 2010, dan 2014 terus mengalami peningkatan masing-masing 21.45%, 16.71%, 19.79%, dan 25.32%.
Tabel 4 Hubungan tutupan lahan dengan fluktuasi debit
Parameter Tahun
2002 2006 2010 2014 Lahan bervegetasi pohon 47.67 43.00 42.92 41.83 Pertanian lahan kering 12.33 18.73 13.50 15.86
Sawah 12.19 12.24 12.80 7.49
16
Berdasarkan Keputusan Meteri Kehutanan Nomor: 52/Kpts-II/2001 Tentang Pedoman Penyelenggaraan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai kondisi penutupan lahan bervergetasi tersebut dalam kategori sedang. Kelas lainnya yaitu pertanian lahan kering, sawah, semak belukar, lahan terbuka, dan badan air memiliki luasan yang fluktuatif pada rentang tahun 2002-2014. Penurunan respon hidrologi pada Sub DAS Cisadane Hulu disebabkan oleh terjadinya perubahan tutupan lahan dari lahan yang memiliki vegetasi terutama hutan menjadi lahan vegetasi non pohon (sawah, pertanian lahan kering, semak belukar) atau menjadi lahan tidak bervegetasi sama sekali (lahan terbangun dan lahan terbuka) (Ardhi 2014).
Nilai KRS di Sub DAS Cisadane Hulu berdasarkan Tabel 4 pada tahun 2002, 2006, dan 2010 terus mengalami penurunan dengan nilai masing-masing 4.37, 3.31, dan 2.22 namun mengalami kenaikan tajam pada tahun 2014 menjadi 4.69. Berdasarkan Keputusan Meteri Kehutanan Nomor: 52/Kpts-II/2001 Tentang Pedoman Penyelenggaraan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai kondisi KRS pada Sub DAS Cisadane Hulu berada dalam kategori baik. Berdasarkan table 4 dapat dilihat nilai C pada tahun 2002-2006 mengalami penurunan dari 0.38 menjadi 0.15 namun pada tahun 2006, 2010, dan 2014 terus mengalami kenaikan dengan nilai masing masing 0.15, 0.19, dan 0.21. Berdasarkan Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia Nomor: P.61/Menhut-II/2014 Tentang Monitoring dan Evaluasi Penglolaan Daerah Aliran Sungai nilai C pada Sub DAS Cisadane Hulu berada dalam kategori baik. Nilai C yang semakin besar menandakan semakin banyak pula air hujan yang menjadi air larian, karena besarnya air yang akan menjadi air tanah berkurang, serta meningkatkan ancaman terjadinya erosi dan banjir (Asdak 1995).
Gambar 13 menunjukkan terjadinya kenaikan trend nilai KRS dan C terhadap vegetasi lahan bervegetasi pohon. Menurunnya luasan lahan bervegetasi pohon (hutan dan kebun campuran) telah menjadi salah satu penyebab terjadinya penuruan kemampuan tanah untuk menyerap dan menyimpan air yang berdampak kepada naiknya nilai KRS dan C. Vegetasi dapat merubah sifat tanah, dan dengan hubungannya dengan air, dapat memengaruhi kondisi permukaan tanah, dan dengan demikian memengaruhi besar kecilnya aliran permukaan atas (Asdak 1995). Faktor utama yang mempengaruhi nilai C adalah laju infiltrasi tanah, tanaman penutup, dan intensitas hujan (Arsyad 2009).
Gambar 13 Hubungan curah hujan dan debit air
0.00
41.00 42.00 43.00 44.00 45.00 46.00 47.00 48.00
C
KRS
Lahan Bervegetasi Pohon (%)
17
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. Pada periode 2002-2014 telah terjadi perubahan tutupan lahan di Sub DAS Cisadane Hulu. Pengurangan tutupan lahan terbesar terjadi pada hutan sebesar -2 846.86 ha 27.51%) dengan laju perubahan tutupan lahan -237.24 ha (-2.29%) per tahun. Kenaikan tutupan lahan terbesar terjadi pada lahan kebun campuran sebesar 1424.06 ha (112.29%) dengan laju perubahan tutupan lahan 118.67 ha (9.36%) per tahun. Penutupan lahan tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 didominasi oleh lahan hutan dengan luas tutupan lahan masing-masing sebesar 10 347.96 ha (42.47%), 8 590.02 ha (35.25%), 7 713.26 (31.65%), dan 7 501.11 ha (30.78%).
2. Berdasarkan keputusan menteri kehutanan presentase lahan bervegetasi pohon tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 terus mengalami penurunan masing-masing sebesar 47.67%, 43.00%, 42.92%, dan 41.83% berada dalam kategori sedang. Koefisien Rezim Sungai tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 masing-masing sebesar 4.37, 3.31, 2.22, dan 4.69, besaran nilai KRS cenderung menurun pada tahun 2002, 2006, dan 2010 namun nilai KRS naik tajam hingga melebihi dua kali lipat pada tahun 2014 masih berada dalam kategori baik. Koefisien air larian (C) tahun 2002, 2006, 2010, dan 2014 masing masing sebesar 0.38 (38.35%), 0.15 (15.50%), 0.19 (18.68%), dan 0.21 (20.96%) masih berada dalam kategori baik, besaran nilai C mengalami penurunan pada periode 2002-2006 namun pada periode selanjutnya terus mengalami kenaikan.
Saran
Melalui hasil penelitian ini didapatkan hasil penurunan luasan tutupan lahan vegetasi pohon maupun vegetasi non pohon menjadi lahan non vegetasi. Penurunan luasan tutupan lahan tersebut menyebabkan kemampuan tutupan lahan untuk menahan air tanah menurun sehingga terjadi kenaikan debit air. Perlu adanya pengawasan dalam hal konversi lahan di Sub DAS Cisadane Hulu.
DAFTAR PUSTAKA
Ardha MJ. 2013. Identifikasi Sebaran Spasial Resiko Tanah Longsor Sebagai Upaya Mitigasi Bencana di Sub DAS Cisadane Hulu [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Ardi TE. 2014. Pengaruh Perubahan Penutupan Lahan Terhadap Debit Air di Sub DAS Cicatih Kabupaten Sukabumi [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Arsyad S. 2009. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.
Asdak C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press.
18
Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Pusat Penelitian Sosial Ekonomi dan Kebijakan Kehutanan.
Ginting AN. 2006. Hutan, Tata Air, dan Kelestarian DAS Citatih [Prosiding]. Bogor: Departemen Kehutanan, Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Pusat Penelitian Sosial Ekonomi dan Kebijakan Kehutanan. Handayani W, Indrajaya Y. 2011. Analisis Hubungan Curah Hujan dan Debit Sub
Sub DAS Ngatabaru, Sulawesi Tengah. Jurnal Penelitian Hutan dan Konservasi Alam. Vol 8(2): 143-153.
Lillesand TM, Kiefer TW. 1997. A Physi-based algorithm for retrieving land-surface emissvity and 18emperature from EOS/MODIS data. IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing v35.
Lillesand TM, Kiefer TW. 1997. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Ed ke-3. Sutatnto, penerjemah; Dulbari, Suharsono P, Hartono, Suharyadi, editor. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Remote Sensing and Image Interpretation
Purnama A. 2008. Pemetaan Kawasan Rawan Banjir di Daerah Aliran Sungai Cisadane Hulu Menggunakan Sistem Informasi Geografis [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Purwadhi FSH. 2001. Inferpretasi Ci1r.u Digiful. Grasindo, Jakarta [ID].
Puspaningsih N. 1999. Studi Perencanaan Pengelolaan Lahan di Sub DAS Cisadane Hulu Kabupaten Bogor. Jurnal Manajemen Hutan Tropika 5: 45-53.
Redjekiningrum P. 2011. Pengembangan Model Alokasi Air Untuk Mendukung Optimal Water Sharing – Kasus DAS Cicatih-Cimandiri, Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat [Disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Republik Indonesia. 2001. Keputusan Meteri Kehutanan Nomor: 52/Kpts-II/2001
Tentang Pedoman Penyelenggaraan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Sekretarian Kementerian Kehutanan. Jakarta.
Republik Indonesia. 2014. Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia Nomor: P.61/Menhut-II/2014 Tentang Monitoring dan Evaluasi Penglolaan Daerah Aliran Sungai. Sekretarian Kementerian Kehutanan. Jakarta. Sucipto. 2008. Kajian Sedimentasi Sungai Kaligarang dalam Upaya Pengelolaan
19
Lampiran 1 Hasil uji akurasi
Lampiran 2 Kordinat stasiun curah hujan dan presentase pembagian luas wilayah curah hujan
No Nama Stasiun Kordinat Luas
X Y ha %
1 Cipopohkol 106.8574 -6.73257 16093.36 66.05 2 Gunung Mas 106.9675 -6.70944 941.55 3.86 3 Katulampa 106.8235 -6.63333 2824.88 11.59 4 Empang 106.7934 -6.607278 4506.88 18.50
Total 24366.66 100
ACCURACY TOTALS ---
Class Name Reference Classified Number Producers Users Totals Totals Correct Accuracy Accuracy Tidak Ada Data 0 0 0 - -
Hutan 8 10 7 87.50% 70.00%
Kebun Campuran 16 22 16 100.00% 72.73%
Ladang 25 22 21 84.00% 95.45%
Sawah 21 18 18 85.71% 100.00%
Semak Belukar 19 15 15 78.95% 100.00% Lahan Terbuka 26 30 25 96.15% 83.33% Lahan Terbangun 27 30 26 96.30% 86.67%
Badan Air 20 15 14 70.00% 93.33%
Awan 0 0 0 - -
Bayangan Awan 0 0 0 - -
Totals 162 162 142
Overall Classification Accuracy = 87.65%
20
Lampiran 3 Data debit bulanan outlet Empang (m3/s)
Lampiran 4 Koefisien air larian (C)
No Bulan Tahun
2002 2006 2010 2014
1 Januari 45.61 23.71 25.94 35.02
2 Februari 61.21 27.48 26.96 26.27
3 Maret 35.54 16.36 17.29 31.80
4 April 26.55 19.44 16.25 29.45
5 Mei 36.47 15.19 18.05 21.24
6 Juni 23.95 10.46 20.81 10.81
7 Juli 27.39 10.90 19.23 13.22
8 Agustus 18.47 9.28 16.87 11.45
9 September 17.48 8.30 16.17 7.46
10 Oktober 30.10 8.75 12.12 10.68
11 November 76.41 13.05 13.43 30.83 12 Desember 51.42 19.18 16.40 18.01
Jumlah 450.60 182.11 219.52 246.25
Qmax 76.41 27.48 26.96 35.02
Qmin 17.48 8.30 12.12 7.46
Qrata” 37.55 15.18 18.29 20.52
No Bulan Tahun
2002 2006 2010 2014
1 Januari 0.04 0.02 0.02 0.03
2 Februari 0.05 0.02 0.02 0.02
3 Maret 0.03 0.01 0.01 0.03
4 April 0.02 0.02 0.01 0.03
5 Mei 0.03 0.01 0.02 0.02
6 Juni 0.02 0.01 0.02 0.01
7 Juli 0.02 0.01 0.02 0.01
8 Agustus 0.02 0.01 0.01 0.01
9 September 0.01 0.01 0.01 0.01
10 Oktober 0.03 0.01 0.01 0.01
11 November 0.07 0.01 0.01 0.03
12 Desember 0.04 0.02 0.01 0.02
C 0.38 0.15 0.19 0.21
21
Lampiran 5 Data curah hujan wilayah sub DAS Cisadane Hulu
Lampiran 6 Kriteria parameter
No Kriteria Baik Sedang Buruk
1 Lahan bervegetasi pohon >75% 30-75% < 30% 2 Koefisien Rezim Sungai (KRS) <50 50-120 > 120 3 Koefisien Air Larian (C) < 0.3 0.3-0.4 > 0.4
No Bulan Curah hujan rata-rata wilayah (mm) 2002 2006 2010 2014 1 Januari 583.86 366.03 297.07 462.29 2 Februari 628.87 337.52 459.85 337.33 3 Maret 585.16 134.13 299.52 399.62 4 April 537.97 126.32 95.53 159.14 5 Mei 297.58 135.06 172.78 186.77 6 Juni 134.84 87.58 156.20 116.26 7 Juli 164.37 42.42 136.38 124.84 8 Agustus 88.86 61.73 227.23 117.51 9 September 172.24 44.05 278.28 24.96 10 Oktober 201.42 93.40 226.55 97.83 11 November 332.98 159.51 156.57 258.62 12 Desember 438.42 387.21 185.43 229.98 Tahunan 4166.58 1974.98 2691.40 2515.16
22
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 7 Juni 1992. Penulis merupakan putra ke 2 dari 3 bersaudara dari pasangan Bapak Tumin dan Ibu Sasmiyati. Pendiikan formal ditemuh di TK Kuncup Harapan tahun 1997-1998, SD Bantarjati V Bogor Utara tahun 1998-2004, SMP Negeri 2 Bogor tahun 2004-2007, SMA Negeri 6 Bogor tahun 2007-2010, dan pada tahun 2010 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata Intitut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Talenta Mandiri (UTM).
Selama menempuh pendidikan di IPB, penulis aktif berorganisasi sebagai pengurus Himpunan Mahasiswa Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata (Himakova) dan anggota Kelompok Pemerhati Kupu-kupu (KPK) Sarpedon. Penulis pernah mengikuti kegiatan ekspedisi Rafflesia (Eksplorasi Fauna Folar dan Ekowisata Indonesia) Himakova 2012 di Cagar Alam Tangkuban Perahu, Sukabumi, Jawa Barat; Surili (Studi Konservasi Lingkungan) Himakova 2012 di Taman Nasional Bukit Tiga Puluh (TNBT) Provinsi Riau; Rafflesia Himakova 2013 di Cagar Alam Bojonglarang Jayanti, Cianjur Selatan, Jawa Barat; dan Surili Himakova 2013 di Taman Nasional Manusela (TNM) Provinsi Maluku.
Penulis melaksanakan praktek dan kegiatan lapangan antara lain Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) 2012 di Indramayu (KPH Cemara) – Ciremai (TNGC) Provinsi Jawa Barat; Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) 2014 di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi, Jawa Barat; dan Praktek Kerja Lapang Profesi (PKLP) 2014 di Taman Nasional Way Kambar (TNWK) Provinsi Lampung.
