ANALISIS KETERSEDIAAN AIR, SEDIMENTASI, DAN KARBON
ORGANIK DENGAN MODEL SWAT DI HULU DAS
JENEBERANG, SULAWESI SELATAN
IFAH LATIFAH
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Analisis Ketersediaan Air, Sedimentasi, dan Karbon Organik dengan Model SWAT di Hulu DAS Jeneberang, Sulawesi Selatan 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2013
RINGKASAN
IFAH LATIFAH. Analisis Ketersediaan Air, Sedimentasi, dan Karbon Organik dengan Model SWAT di Hulu DAS Jeneberang, Sulawesi Selatan. Dibimbing oleh M. YANUAR J. PURWANTO dan NORA H. PANDJAITAN.
Pengelolaan daerah aliran sungai (DAS) bagian hulu merupakan kunci keberhasilan untuk mencapai ketersediaan air yang berkelanjutan. Selain itu kesalahan dalam mengelola lahan akan menyebabkan erosi yang dapat meningkatkan sedimentasi di badan air. Akibat erosi tanah sisa-sisa tanaman yang telah melapuk menjadi humus juga ikut tererosi. Hal ini akan mengakibatkan hilangnya karbon di lahan yang tererosi dan masuk ke perairan.
Pertambahan penduduk yang mempunyai kecenderungan meningkat seiring bertambahnya waktu, menyebabkan peningkatan kebutuhan lahan termasuk di DAS bagian hulu. Peningkatan kebutuhan lahan ini berbanding lurus dengan perubahan fungsi lahan. Perubahan fungsi lahan dapat mempengaruhi fungsi hidrologis DAS. Ketika musim penghujan air tidak terserap sepenuhnya oleh lahan dan mengakibatkan limpasan air yang berlebihan, yang tidak termanfaatkan, dan mengakibatkan kerusakan lingkungan seperti erosi dan sedimentasi. Sedimentasi akan mempengaruhi umur bangunan-bangunan penampung air seperti waduk. Dengan semakin besarnya volume sedimen, beban waduk akan semakin berat. Selain itu perubahan tataguna lahan juga berakibat pada proses hidrologi dimana perubahannya secara signifikan berinteraksi dengan karbon organik.
Tujuan dari penelitian ini adalah 1) mengidentifikasi parameter-parameter model SWAT untuk menganalisis debit dan sedimen, 2) menganalisis fluktuasi debit, sedimen, dan kandungan karbon organik dalam sedimen, dan 3) mempelajari dampak teknologi konservasi tanah yang diterapkan ke dalam model. Model SWAT diaplikasikan untuk mengevaluasi hidrologi DAS, sedimen, dan terkait hasil karbon organik menggunakan aliran historis dan data meteorologi di hulu DAS Jeneberang.
Pengambilan sedimen dilakukan dengan menggunakan alat sederhana Experimental Sediment Trap (EST). Kandungan karbon organik dianalisis dari sedimen yang terperangkap menggunakan metode Walkley-Black. Data distribusi spasial (input SIG) dibutuhkan untuk antar-muka ArcSWAT termasuk Digital Elevation Map (DEM), data tanah, dan data tataguna lahan. Data meteorologi dan debit sungai juga digunakan untuk keperluan memprediksi aliran sungai dan kalibrasi. Pada penelitian ini, DEM dengan resolusi 30 m x 30 m diperoleh dari ASTERGDEM. Data meteorologi termasuk data hujan hariandari dua stasiun hujan diperoleh dari BPDAS Jeneberang. Tekstur tanah, kadar air yang tersedia, konduktivitas hidrolik, bulk density, dan kandungan karbon organik dari beberapa lapisan jenis tanah diperoleh dari peta tanah BPDAS Pompengan-Walane dengan skala 1:300000 dan sifat-sifat tanah dari basis data tanah UNESCO/FAO. Data tataguna lahan diperoleh dari BPDAS Pompengan-Jeneberang dan laboratorium uji tanah.
(30%), hutan (25%), tegalan (23%), dan semak belukar (21%). Di bagian hilir, sekitar 9 km terdapat bendungan serbaguna Bili Bili dan waduk. Jenis tanah didominasi oleh eutric cambisols (55%), dystric nitosols (29%), humic andosol (16%). Sebagian besar lereng memiliki kemiringan lebih besar dari 30%. Kondisi iklim monsunal dengan curah hujan tahunan 2500-4800 mm / tahun. Periode kering berjalan dari Juli hingga September (presipitasi <60 mm / hari) dan periode basah dari Oktober sampai Juni (presipitasi> 100 mm / hari).
Kalibrasi dilakukan dalam periode harian menggunakan data aliran dari Januari sampai Desember 2001. Proses kalibrasi dilakukan dengan mengatur 26 parameter menggunakan Algoritma SUFI2 dan berhasil mengidentifikasi 19 parameter yang sensitif. Simulasi debit harian menyerupai nilai hasil pengukuran secara memuaskan dan dalam proses kalibrasi diperoleh R2 = 0.68 dan NS = 0.42. Validasi dilakukan dalam periode harian menggunakan data dari Januari sampai Desember 2003. Validasi dilakukan dalam 1 simulasi menggunakan parameter terbaik. Simulasi debit harian menyerupai nilai hasil pengukuran dengan memuaskan dan diperoleh nilai R2 = 0.83 and NS = 0.64.
Berdasarkan model SWAT diperoleh fluktuasi debit, sedimen, dan karbon di hulu DAS Jeneberang. Pada bulan basah nilai debit sebesar 56.57 m3/dt, sedimen tersuspensi sebesar 139.85 mg/l, dan karbon organik sebesar 0.005% dari total sedimen. Pada bulan kering nilai debit sebesar 4.84 m3/dt, sedimen tersuspensi sebesar 33.25 mg/l, dan karbon organik sebesar 0.0005% dari total sedimen.
Skenario teknologi pengelolaan lahan yang terbaik berdasarkan model SWAT adalah penerapan sistem tanaman dalam kontur pada kemiringan 0-15%, teras bangku pada kemiringan 15-30%, dan teras bangku dengan konstruksi baik pada kemiringan lebih dari 30%.
SUMMARY
IFAH LATIFAH. Analysis of Water Availability, Sedimentation, and Organic Carbon Using SWAT Model in the Upper Jeneberang Watershed, South Sulawesi. Supervised by M. YANUAR J. PURWANTO dan NORA H. PANDJAITAN.
Management of upstream watersheds is a key to get a sustainable availability of water. Moreover, failure in land managing will cause erosion which increase sedimentation in water bodies. Because of soil erosion the remnants of decaying plants on topsoil also were eroded. This case will cause carbon losses in the eroded land, which flowed into the water.
Growth of population which have a tendence to increase with the time, caused increasing demand of land included in the upstream of watershed. Increased demand for land is directly proportional to the land use change and will affect watershed hydrologic condition. In the rainy season the water are not well absorbed by the land and resulted water runoff that are not utilized and caused environmental damage such as erosion and sedimentation. Sedimentation will affect the lifetime of water storage structures such as dams. With the growing volume of sediment, reservoir load will be heavier and reservoir capacity will decreased. Land use change influenced hydrological processes and also concentration of organic carbon.
Objectives of the study were 1) to identify parameter-parameter of SWAT model for analyzing discharge and sediment, 2) to analyze fluctuation of discharge, sediment, and organic carbon content in sediment, and 3) to study impact of soil conservation technology applied into model. The SWAT model was applied to evaluate catchment hydrology and sediment and associated organic carbon yield using historical flow and meteorological data in the upstream of Jeneberang watershed.
Sediment retrieval is done using a simple tool Experimental Sediment Trap (EST). Organic carbon content was analyzed from trapped sediment using Walkley-Black metod. The spatially distributed data (GIS input) needed for ArcSWAT interface include the Digital Elevation Map (DEM), soil data and landuse data. Meteorological data and river discharge were also used for prediction of streamflow and calibration purposes. In this study, Digital elevation map (DEM) with a resolution of 30 m × 30 m was received from ASTERGDEM. Meteorological data included daily precipitation from two rainfall stations were obtained from BPDAS Jeneberang. Soil texture, available water content, hydraulic conductivity, bulk density and organic carbon content for different layers of each soil type were obtained mainly from soil map (BPDAS Pompengan-Walane) with the scale of 1:300000 and UNESCO/FAO soil database. Landuse data was obtained from BPDAS Pompengan-Jeneberang and Soil Testing Laboratory.
annual precipitation of 2500-4800 mm/years. The dry period runs from July to September (precipitation < 60 mm/day) and the wet period from October to June (precipitation > 100 mm/day).
The calibration was carried out daily using flow data from January to December 2001. Calibration process was done by adjusting 26 parameters using Algoritma SUFI2 and had identified 19 sensitives parameters. Simulated daily discharge matched with the observed values statisfactorily in calibration process and had R2 = 0.68 and NS = 0.42. The validation was carried out daily using flow data from January to December 2003. The validation was done in 1 simulation using best fitted parameters. Simulated daily discharge matched with the observed values statisfactorily and had R2 = 0.83 and NS = 0.64.
With SWAT model was got fluctuation of discharge, sediment, and organic carbon in the upper Jeneberang watershed. In rainy season discharge value 56.57 m3/s, suspended sediment 139.85 mg/l, and organic carbon 0.005% from total sediment. In dry season discharge value 4.84 m3/s, suspended sediment 33.25 mg/l, and organic carbon 0.0005% from total sediment.
The best of land management technology scenario based on SWAT Model were application of countour cropping on area with slope 0-15%, branch terras on 15-30% slope, and branch terrace with good construction on more than 30% slope.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
ANALISIS KETERSEDIAAN AIR, SEDIMENTASI, DAN KARBON
ORGANIK DENGAN MODEL SWAT DI HULU DAS
JENEBERANG, SULAWESI SELATAN
IFAH LATIFAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
Pada
Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Tesis : Analisis Ketersediaan Air, Sedimentasi, dan Karbon Organik dengan Model SWAT di Hulu DAS Jeneberang Sulawesi Selatan Nama : Ifah Latifah
NIM : F451110071
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr Ir M Yanuar J Purwanto, MS Ketua
Dr Ir Nora H Pandjaitan, DEA Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknik Sipil dan Lingkungan
Dr Satyanto K. Saptomo, STP, MSi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Karya ilmiah ini berjudul: Analisis Ketersediaan Air, Sedimentasi, dan Karbon Organik dengan Model SWAT di hulu DAS Jeneberang, Sulawesi Selatan.
Pada kesempatan ini disampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Dr Ir M Yanuar J Purwanto, MS dan Dr Ir Nora H Pandjaitan, DEA yang sudah memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan tesis ini 2. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, Biro
Perencanaan Kerjasama Luar Negeri yang sudah memberikan dukungan dana pendidikan melalui Beasiswa Unggulan selama mengikuti program magister di IPB
3. Prof Dr Ir Asep Sapei, MS sebagai dosen penguji yang sudah memberikan masukan untuk kesempurnaan tesis ini
4. Kedua orangtua dan keluarga besar yang telah memberikan doa restu untuk dapat meraih gelar Magister di IPB
5. Wina Faradina, Dena Wahdani, Iwan Ridwansyah, Putri Yasmin, Fadli Irsyad dan Maulana Ibrahim yang sudah memberikan ilmu dan pengalaman berharga untuk menyelesaikan tesis ini
6. Dr Ahmad Rifki Asrib, Andi Iqro, Eryk Andreas, dan teman-teman lain yang ikut membantu dalam pengambilan data penelitian di Sulawesi Selatan 7. Teman-teman yang setia menemani dan memberikan motivasi selama
menjalani masa kuliah, teman-teman SIL 2011, teman-teman TMP 2010 dan 2011, teman-teman DAS 2011, dan teman-teman Wisma Nerita
Kepada semua pihak yang ikut membantu dalam penyelesaian karya ilmiah ini dan tidak bisa disebutkan satu-persatu diucapkan juga terima kasih. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat.
Bogor, September 2013
DAFTAR ISI
Erosi Lahan dan Kandungan Karbon dalam Sedimen 2
Model Soil and Water Assesment Tools (SWAT) 3
DAFTAR TABEL
1 Rancangan teknik konservasi tanah berdasarkan Proyek Penelitian Penyelamatan Hutan, Tanah dan Air (P3HTA, 1990) 6
2 Kondisi umum wilayah hulu DAS Jeneberang 24
3 Parameter model SWAT yang digunakan dalam kalibrasi 25 4 Koefisien regim sungai (KRS) hulu DAS Jeneberang 28 5 Fluktuasi sedimen tersuspensi di hulu DAS Jeneberang 29
6 Nilai faktor P 31
7 Pengaruh penerapan teknik konservasi terhadap hasil sedimen
(ton/ha/tahun) hasil simulasi SWAT 31
DAFTAR GAMBAR
1 Lokasi Penelitian 8
2 Diagram alir proses penelitian 10
3 Peta jaringan sungai di hulu DAS Jeneberang 11
4 Diagram alir proses kalibrasi dengan model SWAT – Algoritma SUFI2 19 5 Experimental sediment trap (1) penanda – (2) pemberat – (3) toples
plastik tutup terbuka 12x12 cm – (4) Keranjang kawat 21 6 Peta Karakteristik tutupan lahan hulu DAS Jeneberang 22
7 Peta tipe tanah hulu DAS Jeneberang 22
8 Peta kemiringan lereng hulu DAS Jeneberang 23
9 Perbandingan model dengan data pengukuran debit sebelum dikalibrasi 25 10 Perbandingan model SWAT terkalibrasi dengan data debit pengukuran 26 11 Hubungan antara debit pengukuran dan debit simulasi model SWAT
terkalibrasi 26
12 Validasi model SWAT terkalibrasi dengan data debit pengukuran 27 13 Validasi - Hubungan antara debit pengukuran dan debit simulasi model
SWAT 28
14 Hubungan debit air (m3/dt) dengan hasil sedimen (ton) 29 15 Peta distribusi penanaman kontur di hulu DAS Jeneberang 32 16 Peta distribusi teras bangku di hulu DAS Jeneberang 33 17 Peta distribusi teras gulud di hulu DAS Jeneberang 33 18 Grafik hasil sedimen dengan beberapa tindakan konservasi 34 19 Grafik prediksi karbon organik dan sedimen (ton/ha/tahun) 34
DAFTAR LAMPIRAN
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengelolaan daerah aliran sungai (DAS) bagian hulu merupakan kunci keberhasilan untuk memenuhi ketersediaan air yang berkelanjutan. Selain itu kesalahan dalam mengelola lahan akan menyebabkan erosi yang dapat meningkatkan sedimentasi di badan air. Akibat erosi tanah sisa-sisa tanaman yang telah melapuk menjadi humus juga ikut tererosi. Hal ini akan mengakibatkan hilangnya karbon di lahan yang tererosi dan masuk ke perairan.
Pertambahan penduduk yang mempunyai kecenderungan meningkat seiring bertambahnya waktu, menyebabkan peningkatan kebutuhan lahan termasuk di DAS bagian hulu. Peningkatan kebutuhan lahan ini berbanding lurus dengan perubahan fungsi lahan. Perubahan fungsi lahan dapat mempengaruhi fungsi hidrologis DAS. Ketika musim penghujan air tidak terserap sepenuhnya oleh lahan dan mengakibatkan limpasan air yang berlebihan, yang tidak termanfaatkan, dan mengakibatkan kerusakan lingkungan seperti erosi dan sedimentasi. Sedimentasi akan mempengaruhi umur bangunan-bangunan penampung air seperti waduk. Dengan semakin besarnya volume sedimen, beban waduk akan semakin berat. Selain itu perubahan tataguna lahan juga berakibat pada proses hidrologi dimana perubahannya secara signifikan berinteraksi dengan karbon organik (Oeurng et al. 2011).
Karbon organik dari lapisan tanah yang ikut tererosi, terbawa oleh aliran permukaan sampai ke badan air. Keadaan ini dapat berakibat besar pada laju dissolved dan paticulat organic carbon (DOC dan POC) yang larut dan terbawa dari lahan ke jaringan sungai. Erosi karbon dari lahan tersebut kemudian menjadi salah satu bagian penting dalam siklus karbon global mengingat peran penting dari sungai dalam siklus air terestrial, mengatur mobilisasi dan transfer komponen dari daratan ke lautan. Oleh karena itu pengukuran konsentrasi karbon organik dalam periode yang berbeda penting diketahui. Namun hubungan antara debit, sedimen, dan karbon organik di sungai masih sangat jarang diteliti.
Wilayah hulu DAS Jeneberang merupakan daerah tangkapan air untuk waduk Bili-Bili yang terletak di hilirnya. Air tersebut digunakan untuk irigasi, suplai air baku, dan pembangkit tenaga listrik. Namun seiring berjalannya waktu telah terjadi penurunan fungsi layanan akibat perubahan kondisi tangkapan ditambah lagi dengan adanya longsoran dinding kaldera. Makaheming (2003) menyatakan bahwa erosi di DAS Jeneberang meningkat setiap tahun. Pada tahun 1993-1994 erosi mencapai 21.53 ton/ha/tahun dan pada tahun 1999 sebesar 25 ton/ha/tahun. Besarnya erosi tersebut sudah melampaui batas erosi yang diperbolehkan yakni sebesar 13.5 ton/ha sampai 17.33 ton/ha (Saida, 2011). Menurut Fadiah (2006), erosi terberat pada lahan tegalan sebesar 33.32 ton/ha/tahun.
dari dead storage capacity yang semakin penuh. Melihat hal tersebut, daerah tangkapan air waduk menjadi penyumbang dampak negatif yang sangat signifikan. Jika tanpa upaya pengendalian sedimen maka akan berdampak pada berkurangnya umur bendungan.
Penelitian tentang terjadinya aliran permukaan dan erosi memerlukan penggunaan alat analisis yang memadai agar penilaian terhadap proses hidrologi dan erosi tanah dapat akurat serta analisis prediksi dalam jangka panjang dapat dijadikan sebagai pendukung dalam membuat perencanaan dan pelaksanaan tindakan yang tepat. Alat analisis secara spasial seperti menggunakan sistem informasi geografi (SIG) merupakan analisis yang baik untuk penilaian penggunaan lahan yang bersifat kewilayahan. Salah satu alat untuk menganalisis runoff dan erosi adalah SWAT model (Soil and Water Assesment Tool), yang sering digunakan untuk menilai hidrologi dan kualitas air. Perpaduan antara model SWAT dan SIG ini dapat menjadi metode yang komprehensif untuk menganalisis ketersediaan air, sedimen, dan karbon dalam skala DAS.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
a) Mengidentifikasi parameter-parameter model SWAT untuk analisis debit air dan sedimen di hulu DAS Jeneberang,
b) Menganalisis fluktuasi debit, sedimen, dan kandungan karbon dalam sedimen di hulu DAS Jeneberang secara musiman,
c) Mengkaji skenario teknologi pengelolaan lahan untuk mengurangi sedimen dan karbon organik di hulu DAS Jeneberang
2
TINJAUAN PUSTAKA
Erosi Lahan dan Kandungan Karbon dalam Sedimen
Erosi merupakan pengangkutan tanah dari suatu tempat ke tempat lain yang disebabkan oleh aliran air alami dan angin, sedangkan sedimentasi merupakan dampak lanjutan dari terjadinya erosi. Erosi yang terjadi terus-menerus dapat menurunkan tingkat kesuburan tanah karena lapisan tanah atas (top-soil) terus tergerus dan terbawa oleh limpasan. Sedimentasi menyebabkan pendangkalan pada bangunan-bangunan hidrologi dan sempadan sungai, memperlambat aliran sungai dan mengurangi kinerja waduk, danau, reservoir, saluran-saluran irigasi, dan kolam-kolam ikan (Asdak, 2010).
Erosi di DAS Jeneberang sebesar 2.57-5764.82 ton/ha/tahun sedangkan batas yang masih ditolerir adalah sebesar 13.5 ton/ha sampai 17.33 ton/ha (Saida 2011). Erosivitas hujan berada pada kisaran 1398.6 – 1562.10, erodibilitas tanah berada pada kisaran 0.04 – 0.58, dan panjang kemiringan lereng berkisar antara 0.25 – 12.00. Selain itu nilai vegetasi penutupan tanah berkisar 0.1 – 0.8 dan faktor pengelolaan lahan berkisar 0.4 – 0.9.
3
berdekomposisi dan dikembalikan sebagian ke komponen anorganik, tetapi sebagian masih terikat dalam sedimen dan menjadi komponen penting sebagai bagian dari penyusun partikel kimiawi sedimen dan berkemampuan menyerap senyawa kimiawi terlarut lain termasuk pestisida. Karbon organik sebagai komponen juga mudah terakumulasi ke dalam partikel lebih halus seperti lanau dan lempung. Menurut Pratono dan Gunawan (2009), secara umum karbon organik dalam sedimen menunjukkan variasi nilai antara 0.30% - 1.49% total sedimen dan dipengaruhi oleh tekstur sedimen.
Karbon organik sangat penting peranannya di dalam proses kimiawi di sedimen. Selain memiliki kemampuan menyerap materi kimiawi terlarut dalam kolom air, karbon organik juga mempengaruhi sistem kimiawi seperti proses reduksi-oksidasi (redoks). Karbon organik akan teroksidasi dengan cara mengkonsumsi oksigen dalam proses dekomposisi. Jika karbon organik berlebih, oksigen terlarut dalam air akan habis dan menyebabkan kondisi anaerobik. Hal ini akan memberikan konsekuensi terhadap reaksi kimiawi yang terjadi dalam kolom air dan sedimen termasuk reaksi-reaksi pestisida (Pratono dan Gunawan 2009).
Terminologi siklus karbon menggambarkan bahwa karbon mengalami proses kompleks seperti perubahan dari bentuk karbon organik yang ditemukan dalam organisme hidup seperti tanaman dan pohon menjadi karbon anorganik dan kembali lagi. Hujan dan air tanah mentransfer karbon dari tanah, puing-puing kayu membusuk, sampah daun, dan bahan organik lain ke dalam air, dicerna oleh mikroorganisme, serangga, dan ikan. Karbondioksida yang dihasilkan dan karbon anorganik terlarut dari tanah dibawa ke sungai kemudian kembali ke atmosfer.
Menurut Libes (1971) dalam Nalendra (2006) distribusi partikulat karbon organik dipengaruhi oleh musim. Musim semi dan awal musim panas merupakan konsentrasi tertinggi dan pada musim panas konsentrasi menurun.
Model Soil and Water Assesment Tools (SWAT)
SWAT (Soil and Water Assessment Tool) merupakan model kejadian kontinyu skala DAS yang beroperasi secara harian dan dirancang untuk memprediksi dampak pengelolaan terhadap air, sedimen, dan kimia pertanian. Model SWAT berbasis fisik, efisien secara komputerisasi, dan mampu membuat simulasi untuk jangka waktu yang panjang. Keluaran dari SWAT adalah berupa informasi-informasi mengenai respon hidrologi di DAS, sub-DAS, dan sungai utama.
SWAT menggunakan data spesifik mengenai cuaca, karakteristik tanah, topografi, vegetasi, dan praktek pengelolaan lahan yang terjadi pada DAS. SWAT membagi DAS menjadi beberapa SubDAS yang kemudian dibagi lagi ke dalam unit respon hidrologi (Hydrologic Response Units = HRU) yang memiliki karakteristik penggunaan lahan dan tanah yang homogen.
Siklus hidrologi yang disimulasikan SWAT didasarkan pada perhitungan neraca air sebagai berikut (Neitsch, et al. 2002):
t ∑tt i d y- surf-E - seep- gw ... 1
Dimana:
SWt = kandungan akhir air tanah (mm H2O),
Rday = jumlah presipitasi pada hari ke-i (mm H2O), Qsurf = jumlah surface runoff pada hari ke-i (mm H2O), Ea = jumlah evapotranspirasi pada hari ke-i (mm H2O),
Wseep = jumlah air yang memasuki vadose zone pada profil tanah hari ke-i (mm H2O),
Qgw = jumlah air yang kembali pada hari ke-i (mm H2O)
Erosi dan hasil sedimentasi dihitung untuk setiap HRU (Hydrological Response Unit) yang merupakan unit analisis hidrologi yang dibentuk berdasarkan karakteristik tanah dan penggunaan lahan yang spesifik. Dengan menggunakan model MUSLE maka persamaannya secara matematis dituliskan sebagai:
... 2
CUSLE = faktor penutupan dan manajemen USLE;
PUSLE = faktor konservasi lahan USLE;
LSUSLE = faktor topografi USLE; dan
CFRG = faktor coarse fragment.
Pengelolaan Lahan
Kejadian tanah longsor, musim kemarau berkepanjangan, banjir bandang, pencemaran air, dan sebagainya merupakan faktor yang sulit dihindari dan menjadi bagian yang tidak terpisahkan dalam pembangunan pertanian dan pedesaan di tingkat lapangan. Dengan demikian, posisi dukungan lahan dan air memerlukan suatu pemikiran yang komprehensif untuk menghadapi tantangan yang lebih besar di kemudian hari.
Sedimen adalah tanah atau bagian tanah yang terangkut oleh air dari suatu tempat yang mengalami erosi pada suatu daerah aliran sungai (DAS) dan masuk ke dalam badan air. Sedimen akan diendapkan pada suatu tempat saat kecepatan airnya melambat atau terhenti. Peristiwa pengendapan ini dikenal dengan peristiwa atau proses sedimentasi.
Dari pengertian di atas, maka segala usaha untuk mengendalikan erosi dan aliran permukaan (runoff) merupakan juga upaya-upaya untuk mengendalikan sedimen. Itu artinya teknologi untuk pengendalian sedimen sama dengan teknologi yang digunakan untuk pengendalian erosi dan pengendalian debit runoff. Teknologi-teknologi yang dapat digunakan antara lain agroforestri, areal peresapan hujan, penetapan daerah konservasi tanah, dan teknologi konservasi. Agroforestri
5
keuntungan, baik secara ekonomis maupun lingkungan. Pada sistem ini, terciptalah keanekaragaman tanaman dalam suatu luasan lahan sehingga akan mengurangi resiko kegagalan dan melindungi tanah dari erosi serta mengurangi kebutuhan pupuk atau zat hara dari luar kebun karena adanya daur-ulang sisa tanaman (Hairiah, et. al. 2003)
Areal peresapan air hujan
Metode pembuatan areal peresapan air hujan merupakan koreksi perkembangan saat ini dimana permukaan tanah pekarangan baik di perkotaan, pinggiran maupun pedesaan dilapisi dengan concrete paving block (konblok) yang dipasang rapat atau dengan plesteran dari semen dan pasir. Hal ini berdampak pada penurunan koefisien resapan air hujan ke dalam tanah. Oleh karena itu perlu dilakukan koreksi dengan cara mengganti perkerasan tanah dengan rumput atau bila diperlukan perkerasan dapat menggunakan porous paving block atau grass block.
Di pedesaan masyarakat memanfaatkan halaman rumahnya untuk mengeringkan hasil pertanian, misalnya, padi dan kacang-kacangan. Cara yang ditempuh adalah dengan membuat lantai jemur berupa plesteran dari semen dan pasir. Pada musim hujan, air hujan sama sekali tidak dapat meresap ke dalam tanah. Untuk itu maka disarankan untuk memasang porous paving block selebar 1 meter sebagai bingkai di sekeliling lantai jemur sehingga air hujan yang mengalir dari lantai jemur dapat meresap ke dalam tanah (Maryono dan Santoso 2006). Penetapan daerah konservasi tanah
Pemerintah dan masyarakat dapat mengusahakan suatu kawasan atau wilayah tertentu yang khusus diperuntukan sebagai daerah pemanenan air hujan (peresapan air hujan) yang dijaga diversifikasi vegetasinya dan konstruksi apa pun tidak boleh dibangun di atas areal tersebut. Menurut Maryono dan Santoso (2006) untuk keperluan ini harus dipilih daerah yang mempunyai peresapan tinggi dan bebas dari kontaminasi polutan. Konsep ini belum banyak dikenal di Indonesia, maka setiap daerah perlu segera mencari lokasi atau kawasan yang dapat dikembangkan menjadi cagar alam resapan air hujan ini.
Teknologi Konservasi
Teknologi konservasi diperlukan untuk mengurangi kecepatan dan volume aliran permukaan serta kehilangan tanah (erosi) dengan cara menahan air (hujan) tetap pada tempatnya atau minimal mengurangi kecepatan alirannya, sampai saatnya vegetasi yang ditanam di tempat tersebut cukup kuat untuk meneruskan pertumbuhannya (Asdak 2010). Bentuk teknologi konservasi yang umum dijumpai antara lain adalah teras, penanaman dalam kontur, dan strip penyangga riparian.
Teras
Berdasarkan bentuk, teras dibedakan ke dalam beberapa bentuk diantaranya teras kredit, teras guludan, teras datar, teras bangku, teras kebun dan teras individu. Tabel 1 merupakan rancangan teknik konservasi tanah pada pola usaha tani lahan kering dari P3HTA (Proyek Penelitian Penyelamatan Hutan, Tanah dan Air) dengan mempertimbangkan kedalaman tanah, kemiringan lahan, dan kepekaan tanah terhadap erosi.
Tabel 1 Rancangan teknik konservasi tanah berdasarkan Proyek Penelitian Penyelamatan Hutan, Tanah dan Air (P3HTA, 1990)
Kedalaman tanah >90 cm 40-90 cm <40 cm
Kepekaan erosi Kurang Tinggi Kurang Tinggi Kurang Tinggi Kemiringan (%)
<15 B/G B/G B/G B/G G G
15-30 B/G B/G B/G G G G
30-45 B/G G G G G/I I
>45 G/I I I I I I
Keterangan : B = teras bangku + rumput/legume penguat teras, G = teras gulud + rumput/legume penguat teras, I = teras individu + rumput/legume penutup tanah
Pengolahan tanah/penanaman menurut kontur
Pengolahan tanah/penanaman mengikuti garis kontur dilakukan pada lahan miring untuk mengurangi erosi dan aliran permukaan. Garis kontur adalah suatu garis khayal yang menghubungkan titik-titik yang elevasinya sama dan berpotongan tegak lurus dengan arah kemiringan lahan. Bangunan dan tanaman dibuat sepanjang garis kontur dan disesuaikan dengan keadaan permukaan lahan.
Penanaman pada garis kontur dapat mencakup pula pembuatan perangkap tanah, teras bangku atau teras guludan, atau penanaman larikan (Fithriadi et al. 1997). Pengolahan tanah dan penanaman mengikuti kontur banyak dipromosikan di berbagai daerah di Indonesia dalam mengembangkan pertanian yang berkelanjutan.
Strip penyangga riparian
Tumbuhan berupa pohonan, rumputan dan semak-semak atau campuran berbagai bentuk dan jenis vegetasi yang ditanam sepanjang tepi kiri dan kanan sungai disebut riparian buffers strips (strip penyangga riparian) atau filter strips.
Penyangga riparian berfungsi untuk menjaga kelestarian fungsi sungai dengan cara menahan atau menangkap tanah (lumpur) yang tererosi serta unsur-unsur hara dan bahan kimia termasuk pestisida yang terbawa, dari lahan di bagian kiri dan kanan sungai agar tidak sampai masuk ke sungai.
Penyangga riparian juga menstabilkan tebing sungai. Pepohonan yang ditanam di sepanjang sungai juga lebih mendinginkan air sungai dan menciptakan lingkungan yang baik bagi pertumbuhan berbagai jenis binatang air (Arsyad, 2006).
Tanaman penutup tanah
7
Menurut Arsyad (2006), tanaman penutup tanah berperan: (1) menahan atau mengurangi daya rusak butir-butir hujan yang jatuh dan aliran air di atas permukaan tanah, (2) menambah bahan organik tanah melalui batang, ranting dan daun mati yang jatuh, dan (3) melakukan transpirasi, yang mengurangi kandungan air tanah. Peranan tanaman penutup tanah tersebut menyebabkan berkurangnya kekuatan dispersi air hujan, mengurangi jumlah serta kecepatan aliran permukaan dan memperbesar infiltrasi air ke dalam tanah, sehingga mengurangi erosi.
Tumbuhan atau tanaman yang sesuai untuk digunakan sebagai penutup tanah dan digunakan dalam sistem pergiliran tanaman harus memenuhi syarat-syarat (Osche, et al. 1961 dalam Arsyad 2006): (a) mudah diperbanyak, sebaiknya dengan biji, (b) mempunyai sistem perakaran yang tidak menimbulkan kompetisi berat bagi tanaman pokok, tetapi mempunyai sifat pengikat tanah yang baik dan tidak mensyaratkan tingkat kesuburan tanah yang tinggi, (c) tumbuh cepat dan banyak menghasilkan daun, (d) toleransi terhadap pemangkasan, (e) resisten terhadap gulma, penyakit dan kekeringan, (f) mampu menekan pertumbuhan gulma, (g) mudah diberantas jika tanah akan digunakan untuk penanaman tanaman semusim atau tanaman pokok lainnya, (h) sesuai dengan kegunaan untuk reklamasi tanah, dan (i) tidak mempunyai sifat-sifat yang tidak menyenangkan seperti duri dan sulur-sulur yang membelit.
3
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Agustus 2012 – Maret 2013 dengan lokasi penelitian di wilayah hulu DAS Jeneberang, Sulawesi Selatan dengan Pos Jonggoa sebagai outletnya (Gambar 1). Secara geografis terletak pada 05o11‟ 8”
– 05o 2 ‟ 41” L d n 119o 44‟ 3 ” – 119o 56‟ 54” BT d n secara administratif termasuk ke dalam wilayah Kabupaten Gowa, Provinsi Sulawesi Selatan. Lokasi ini mempunyai luas kurang lebih 236 km2 dan terletak pada ketinggian 500-2800 m dpl.
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan adalah seperangkat komputer yang dilengkapi dengan perangkat lunak ArcGIS, ArcSWAT, SWAT Plot and Graph, SWAT-CUP dan Microsoft Office. Selain itu juga digunakan seperangkat alat ukur laboratorium analisis karbon organik pada sedimen dan alat untuk pengambilan sampel sedimen di sungai.
DEM, dan peta batas DAS yang diperoleh dari BBWS Pompengan-Jeneberang dan BPDAS Jeneberang.
Gambar 1 Lokasi Penelitian Tahapan Penelitian
Penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan. Secara umum tahapan-tahapan tersebut disajikan pada Gambar 2.
Pengumpulan data
Data penelitian terdiri dari data primer dan data sekunder. Data primer meliputi data karbon organik yang diperoleh dari sampel sedimen yang diambil dari hulu DAS Jeneberang pada bulan Maret dan Agustus. Sampel tersebut kemudian diuji di laboratorium menggunakan metode Walkley-Black (1934). Data-data sekunder meliputi data karakteristik tanah, biofisik DAS, data debit sungai, data series iklim, dan data series angkutan sedimen yang dikumpulkan dari Balai Besar Wilayah Sungai Jeneberang-Pompengan, BPDAS Jeneberang dan beberapa data penelitian terdahulu.
Pengolahan data dasar
Tahapan ini merupakan proses pengaturan data-data spasial agar mempunyai kesamaan datum saat pengolahan di ArcGIS. Datum yang digunakan untuk hulu DAS Jeneberang adalah wgs84 zona 50S. Data yang lebih detil dari data-data spasial tersebut kemudian dimasukkan ke dalam database SWAT, meliputi karakteristik tutupan lahan dan karakteristik tanah.
Data karakteristik tanah, seperti tekstur tanah per lapisan tanah, karakteristik biofisik seperti nilai CN dan nilai n manning. Data-data tersebut diperoleh dari penelitian sebelumnya dan dimasukkan ke dalam file data input (Lampiran 1 dan 2).
9
dilakukan adalah membuat file WGN (Weather Generator) yang berfungsi sebagai pembangkit iklim, membuat file presipitasi yang berisi data hujan harian, membuat file temperatur yang berisi temperatur maksimum dan minimum harian (Lampiran 3).
Deliniasi Daerah Penelitian
Deliniasi DAS di dalam ArcSWAT merupakan proses pembentukan jaringan sungai yang dilakukan secara otomatis dengan memasukkan peta DEM ukuran 30x30 meter. Dengan metode threshold (ambang batas) dan ditentukan titik outletnya pada titik Jonggoa (secara geografis pada 119°44'32" BT dan 5°16'34" LS) maka diperoleh peta jaringan sungai seperti Gambar 3.
Ambang batas yang digunakan pada penelitian ini adalah sebesar 100 ha disesuaikan dengan luasan daerah kajian dan tingkat ketelitian yang diinginkan. Nilai ambang batas inilah yang akan menentukan jumlah sungai yang terbentuk. Semakin besar nilai ambang batasnya maka akan semakin sedikit jumlah sungai yang terbentuk begitu juga sebaliknya.
Pembentukan HRU (Hydrological Response Unit)
HRU merupakan unit analisis hidrologi yang dibentuk berdasarkan karakteristik tanah, penggunaan lahan, dan kelas lereng yang spesifik. HRU diperoleh dari tumpang susun peta tanah dan peta penggunaan lahan yang masing-masingnya sudah mempunyai data attribute yang terhubung dengan database SWAT seperti yang telah dijelaskan pada subbab pengolahan data dasar.
Kelas lereng yang digunakan dalam kajian ini adalah 0-15%, 15-25%, 25-30%, 30-45%, dan lebih dari 45%. Penentuan kelas lereng tersebut berkaitan dengan skenario teknologi pengelolaan lahan yang akan dibahas pada subbab berikutnya.
Proses penghalusan HRU dilakukan dengan cara menghilangkan HRU yang kecil dan distribusi ulang luas daerah secara proporsional terhadap HRU yang besar. HRU yang kecil dapat ditentukan dengan luas ambang batas (area threshold) atau ambang batas untuk penggunaan lahan, tanah dan kelas lereng. Dalam kajian ini digunakan ambang batas 5% untuk penggunaan lahan, tanah, dan kelas lereng. Hal ini berarti penggunaan lahan, tanah, dan kelas lereng yang luasannya kurang dari 5% dari total luas subDAS akan didistribusikan secara proporsional kepada HRU yang lebih besar.
Penggabungan HRU dengan Data Iklim
11
Gambar 3 Peta jaringan sungai di hulu DAS Jeneberang Simulasi Model SWAT
Proses simulasi dilakukan setelah proses penggabungan HRU dengan data iklim selesai dilakukan. Proses simulasi dijalankan berdasarkan periode harian. SWAT menggunakan modifikasi dari metode SCS curve number untuk menghitung volume aliran permukaan pada masing-masing HRU. Tingkat puncak aliran permukaan diestimasikan menggunakan modifikasi dari metode rasional. Data curah hujan harian digunakan dalam setiap perhitungannya. Arah aliran dalam saluran menggunakan metode Maskingum. Untuk mengestimasi evapotranspirasi potensial digunakan metode Penman termodifikasi.
Perhitungan aliran permukaan menggunakan metode SCS curve number seperti persamaan di bawah ini:
... 3 Dimana :
Qsurf = akumulasi aliran permukaan (mm); Rday = intensitas hujan harian (mm); dan
S = parameter retensi (mm), yang dihitung dengan:
... 4 Puncak aliran permukaan diestimasikan menggunakan modifikasi dari metode Rasional, sebagai berikut (Oeurng et al. 2011):
Dimana :
Qpeak = puncak laju aliran permukaan (m3dt-1);
αtc = fraksi dari curah hujan yang terjadi selama waktu konsentrasi; Qsurf = aliran permukaan (mm H2O);
Area = luasan subDAS (km2);
tconc = waktu konsentrasi per subDAS (jam); 3.6 = faktor unit konversi
Evapotranspirasi potensial diestimasikan menggunakan metode Penman termodifikasi sebagai berikut (Oeurng et al. 2011):
... 6 Dimana :
E = densitas flux panas laten (MJ m-2 hari-1); E = laju evaporasi (mm hari-1);
D = kemiringan dari saturation vapor pressure-temperature curve, de/dT (KPa °C-1);
ra = resistensi difusi lapisan udara (aerodynamic resistance) (dt m-1) Kesetimbangan air untuk akuifer dangkal dihitung berdasarkan persamaan (Oeurng et al. 2011):
... 7 Dimana :
aqsh,1 = jumlah air tersimpan di akuifer dangkal pada hari ke-i (mm) aqsh,i-1 = jumlah air tersimpan di akuifer pada hari ke-i-1 (mm)
wrchrg = jumlah pengisian (recharge) yang masuk ke akuifer pada hari ke-i (mm)
Qgw = aliran air bawah tanah, atau baseflow ke saluran utama pada hari ke-i (mm)
wrevap = jumlah air yang bergerak ke zona tanah sebagai respon terhadap defisiensi air pada hari ke-i (mm)
13
wpump,sh = jumlah air yang berpindah dari akuifer dangkal akibat pemompaan pada hari ke-i (mm).
Respon tetap dari aliran air tanah groundwater flow sampai pengisian diestimasikan berdasarkan persamaan:
... 8
Dimana:
Qgw = aliran air tanah atau baseflow menuju saluran utama pada hari ke-i (mm)
Ksat = konduktivitas hidrolik dari akuifer (mm hari-1)
Lgw = jarak antar subDAS terhadap sistem air tanah ke saluran utama (m)
hwtbl = tinggi muka air (m)
Hasil sedimentasi dihitung untuk setiap HRU dengan menggunakan model MUSLE sebagai berikut (Neitsch, et al. 2002):
sed 11 8 surfqpe k re H 56x LEC LE LEL LECF G ... 9
KUSLE = faktor erodibilitas tanah USLE;
CUSLE = faktor penutupan dan manajemen USLE; PUSLE = faktor konservasi lahan USLE;
LSUSLE = faktor topografi USLE; dan CFRG = faktor pecahan batuan.
SWAT menghitung jumlah maksimum dari sedimen dapat ditransportasikan dari saluran sebagai fungsi dari kecepatan maksimum saluran (Oeurng et al. 2011):
... 10 Dimana:
concsed,ch,mx (ton m-3) = konsentrasi maksimum dari sedimen yang dapat ditransportasikan melalui aliran (transport capacity),
Spexp = parameter eksponensial untuk menghitung sedimen yang kembali memasuki saluran yang didefinisikan oleh user (1< spexp<2)
(m dt-1
) = kecepatan maksimum saluran.
Kecepatan maksimum saluran pada suatu bagian aliran sungai setiap waktunya dihitung dari:
... 11 Dimana:
= kecepatan maksimum saluran (m dt-1),
PRF = faktor laju penyesuaian dengan sebuah nilai default dalam satuan, N = koefisien kekasaran manning,
Rch = radius hidrolik (m),
Sch = kemiringan saluran (m m-1).
Konsentrasi maksimum (concsed,ch,mx) dibandingkan dengan konsentrasi sedimen pada saat awal (concsed,ch,i).
Jika concsed,ch,i > concsed,ch,mx, deposisi merupakan proses dominan pada bagian aliran sungai.
Jumlah net dari deposisi sedimen dihitung berdasarkan:
... 12 Dimana:
seddep = jumlah sedimen terdeposisi dalam bagian aliran sungai (ton),
concsed,ch,i = sedimen awal yang dapat ditransportasikan oleh air (kg/l atau ton/m3)
Vch = volume air dalam bagian aliran sungai (m3).
Jika concsed,ch,i < concsed,ch,mx, degradasi merupakan proses yang dominan pada segmen aliran sungai.
Jumlah net dari sedimen yang kembali masuk dihitung berdasarkan: ... 13 Dimana :
seddeg = merupakan jumlah sedimen yang kembali masuk ke segmen aliran sungai (ton),
concsed,ch,mx = konsentrasi maksimum sedimen yang dapat ditransportasikan oleh air (kg l-1 atau ton m-3), Vch = volume air pada segmen aliran sungai (m3), Kch (CH_EROD) = faktor erodibilitas saluran (cm jam-1 Pa-1), Cch (CH_COV) = faktor tutupan saluran.
15
... 14 Dimana:
sedch = jumlah sedimen tersuspensi pada aliran sungai (ton),
sedch,i = jumlah sedimen tersuspensi pada aliran sungai di awal periode (ton),
seddep = jumlah sedimen yang kembali masuk pada segmen aliran sungai (ton).
Total jumlah sedimen yang ditransportasikan keluar dari bagian aliran sungai dihitung berdasarkan:
... 15
Dimana:
sedout = total jumlah sedimen yang ditransportasikan keluar (ton), sedch = jumlah sedimen tersuspensi pada aliran sungai (ton), Vout = volume air yang meninggalkan segmen aliran (m3) setiap
waktunya,
Vch = volume air pada segmen aliran sungai (m3) setiap waktunya. Kalibrasi
Model SWAT menggunakan lebih dari 500 parameter dalam simulasi. Secara umum proses kalibrasi model SWAT diperlihatkan pada Gambar 4. Pemilihan parameter-parameter tersebut terus berlanjut selama kalibrasi hingga diperoleh hasil yang mendekati keadaan yang sesungguhnya. Kalibrasi dilakukan melalui pengaturan dan estimasi menggunakan algoritma SUFI2 terhadap parameter input yang bersifat sensitif. Kalibrasi dibantu dengan software SWAT-CUP. Prosedur dalam mengalibrasi model mengacu pada dasar-dasar proses keseimbangan air, total aliran dan sedimen pada model SWAT.
Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah (Abbaspour 2011) :
1) Langkah 1 mendefinisikan objective function, g(h), sebagai tujuan optimasi. Dalam studi ini digunakan Nash-Sutcliffe efficiency (Nash dan Sutcliffe, 1970) :
∑ ̅ ∑ ... 16
Dim n y d l h debit ktu l y ng terukur mm , ŷ d l h debit h sil
simulasi (mm) dan ̅ adalah rata – rata debit terukur. Kriteria hasil simulasi dikategorikan baik apabila nilai NS > 0.75, memuaskan apabila 0.36< NS < 0.75, dan kurang memuaskan apabila NS < 0.36
2) Langkah 2 menetapkan secara fisik makna dari rentang absolut minimum dan maksimum untuk parameter yang dioptimalkan.
dimana bj merupakan parameter ke-j dan m merupakan jumlah parameter yang diestimasikan. Rentang tersebut disesuaikan dengan kondisi biofisik hulu DAS Jeneberang dan nilai absolut dari model SWAT itu sendiri. 3) L ngk h 3 L ngk h ini merup k n pilih n, n mun s ng t di njurk n “ n lisis
sensitivit s bsolut” untuk semu p r meter d l m t h p w l k libr si. Pada tahap ini merupakan membantu pemahaman fisik dan pengetahuan tentang efek dari parameter terhadap respon sistem. Analisis sensitivitas dilakukan dengan menjaga semua parameter konstan untuk nilai-nilai yang realistis, sementara memvariasikan setiap parameter dalam kisaran yang ditetapkan dalam langkah dua.
4) Langkah 4. Kisaran awal ketidakpastian kemudian ditetapkan pada parameter-parameternya untuk simulasi awal hypercube sampling
... 18 Pada umumnya, kisaran di atas lebih kecil daripada kisaran absolutnya, subjektif, dan tergantung penelitian sebelumnya.
5) Langkah 5. Latin Hypercube sampling ditentukan kemudian; menuju kombinasi n parameter, dimana n merupakan jumlah simulasi yang diinginkan. Jumlah ini harus relatif besar (kira-kira 500-1000 simulasi). Program simulasi menjalankan n kali dan keluarannya dari variabel yang diinginkan.
6) Langkah 6. Sebagai tahap awal penilaian dari simulasi, fungsi objektif, g, dihitung.
7) Langkah 7. Pada langkah ini seri pengukuran dihitung untuk mengevaluasi masing-masing iterasi sampel. Mula-mula matrik sensitivitas, J, dari fungsi tujuan dihitung menggunakan :
... 19 Dimana merupakan jumlah kolom dalam matrik sensitivitas (sama dengan semua kombinasi peluang dari dua simulasi), dan j merupakan jumlah kolom (jumlah parameter).
Kemudian, ekivalen dengan matrik Hessian, H, dihitung dengan mengikuti metode Gauss-Newton dan mengabaikan turunan ordo tinggi seperti :
H T ... 20 Berdasarkan teori Cramer-Rao (Press et al. 1992) estimasi dari batas bawah matriks parameter kovarian, C, dihitung dari :
C g2 T -1 ... 21
dimana g2 merupakan variasi dari nilai fungsi objektif yang dihasilkan dari n simulasi. Estimasi standar deviasi dan interval kepercayaan 95% dari parameter bj dihitung dari elemen diagonal C (Press et al. 1992) dari:
17
... 23 ... 24 dimana b*j merupakan parameter b sebagai salah satu solusi terbaik (parameter yang menghasilkan nilai terkecil dari fungsi objektif), dan v merupakan derajat bebas (n-m). Korelasi parameter dapat dinilai menggunakan aturan diagonal dan off-diagonal dari matrik kovarian sebagai berikut :
... 25 Matrik korelasi r menjumlahkan perubahan dalam fungsi objektif sebagai hasil dari perubahan dalam parameter i, relatif terhadap perubahan dalam parameter j lainnya. Karena semua parameter diperbolehkan untuk dirubah, korelasi antara dua parameter cukup kecil. Hal ini diperkirakan karena di SUFI-2 set parameter yang diambil bertentangan dengan prosedur yang menyimpan semua parameter konstan sementara perubahan hanya satu.
Parameter sensitif diperoleh dengan menghitung sistem multi regresi, yang mengalami regresi Latin hypercube yang dihasilkan parameter terhadap nilai-nilai fungsi objektif:
... 26 Sebuah t-test kemudian digunakan untuk mengidentifikasi signifikansi relatif dari masing-masing parameter bi. Pengukuran sensitivitas yang ditunjukkan pada persamaan di atas adalah berbeda dengan perhitungan sensitivitas pada langkah 3. Sensitivitas yang diberikan pada persamaan di atas merupakan estimasi dari rata-rata perubahan dalam fungsi tujuan yang dihasilkan dari masing-masing parameter, selama semua parameter lainnya berubah. Persamaan di atas memberikan sensitivitas relatif berdasarkan pendekatan linier dan oleh karena itu, hanya menghasilkan informasi parsial tentang sensitivitas dari fungsi objektif terhadap parameter model. Selanjutnya sensitivitas relatif dari parameter yang berbeda, seperti yang diindikasikan oleh t-test, tergantung kisaran parameter. Oleh karena itu, ranking parameter sensitif dapat berubah setiap iterasi.
... 27 Dimana k merupakan banyaknya data pengukuran. Hasil yang terbaik adalah 100% dari data pengukuran berada di 95PPU, dan d mendekati 0. Namun, karena kesalahan pengukuran dan ketidakpastian model, nilai ideal kebanyakan tidak dapat dicapai. Sebuah ukuran yang wajar untuk d, dihitung oleh R-faktor dinyatakan sebagai:
... 28
Dim n σx merup k n st nd r devi si d ri v ri bel X terukur ebu h
nilai yang kurang dari 1 merupakan ukuran yang diinginkan untuk R-factor. 9) Langkah 9. Karena parameter ketidakpastian awalnya besar, nilai dari d
cenderung cukup besar selama iterasi awal. Oleh karena itu, iterasi selanjutnya diperlukan untuk memperbaharui kisaran parameter dari :
... 29
... 30
Dim n b‟ mengindik sik n nil i terb ru r meter d ri simul si
terbaik digunakan untuk menghitung bj,lower dan bj,upper. Kriteria di atas, selalu menghasilkan kisaran parameter sempit untuk iterasi berikutnya., Pada persamaan di atas, ketidakpastian dalam parameter sensitif berkurang lebih cepat daripada parameter yang tidak sensitif karena inklusi dari interval ketidakpercayaan, dimana lebih besar dari parameter sensitif.
Hubungan antara SWAT (warna jingga), iSWAT (warna hijau), dan SUFI2 (warna kuning) ditunjukkan pada Gambar 4. Adapun beberapa definisi file yang ditampilkan pada Gambar 4 adalah sebagai berikut:
File Par_inf.sf2 untuk mengatur parameter input yang dioptimasikan File SUFI2_swEdit.def untuk mengatur awal dan akhir simulasi File SUFI2_LH_sample.exe program untuk menjalankan
sampel-sampel Latin Hypercube
File par_val.sf2 untuk menyimpan sampel-sampel Latin Hypercube File Backup berisi semua file SWAT dan merupakan
parameter-parameter default
19
File swat2005.exe merupakan program untuk menjalankan model SWAT versi 2005
File SUFI2_extract_rch.def untuk mengatur bagaimana variabel diekstrak dari file output yang dijalankan oleh program SUFI2_extract_rch.exe
observed.sf2 berisikan fungsi-fungsi objektif yang digunakan. Dalam penelitian ini digunakan fungsi objektif NS (Nash-Sutcliffe).
SUFI2_LH_goal_fn.exe merupakan program yang menjalankan fungsi objektif dan hasilnya disimpan pada file goal.sf2
SUFI2_95ppu.exe merupakan program yang menjalankan fungsi 95PPU
SUFI2_new_pars.exe merupakan program untuk menjalankan penggantian parameter baru
Gambar 4 Diagram alir proses kalibrasi dengan model SWAT – Algoritma SUFI2 Kelebihan dari algoritma SUFI-2 adalah menggunakan beberapa parameter dalam 1 kali running sehingga interaksi dari beberapa parameter secara eksplisit diperhitungkan. Kunci dari SUFI-2 d l h “best-range” kis r n terb ik Algoritma ini menggunakan metode inverse yang dapat mengestimasi parameter yang tidak
dapat diukur secara langsung (Abbaspour et al., 2004). Algoritma SUFI2 ini dipilih
Validasi
Setelah dikalibrasi, model divalidasi dengan menggunakan periode tahun yang
berbeda dari periode kalibrasi. Model dikatakan valid jika nilai NS (Nash-Sutcliffe)
0.36 dan koefisien determinasi 0.6 (Nash dan Sutcliffe 1970).
Analisis Karbon Organik dalam Sedimen
Pengambilan contoh sedimen dilakukan dua kali yaitu pada bulan Maret dan Agustus 2012 yang merepresentasikan bulan basah dan bulan kering. Pengambilan sedimen dilakukan dengan menggunakan alat sederhana yaitu Experimental Sediment Trap (EST) yang dibenamkan di beberapa titik (tiga titik/stasiun) di sekitar outlet Jongga selama tiga hari (3 x 24 jam).
Rangkaian EST terdiri atas empat toples berukuran 12 x 12 cm yang diletakkan dalam sebuah keranjang besi yang diberi pemberat dan dihubungkan dengan botol pelampung sebagai penanda letak EST (Gambar 5). Sedimen terperangkap kemudian dianalisis untuk mengetahui kandungan karbon organiknya.
Penetapan kandungan karbon organik menggunakan metode Walkley dan Black dalam ekstrak sedimen yang telah diencerkan sampai volume tertentu kemudian dioksidasi dengan menggunakan larutan K2Cr2O7. Metode Walkley dan Black mempunyai prinsip bahwa bahan organik yang mudah teroksidasi dalam tanah mereduksi Cr2O72+ yang berlebihan. Reaksi ini berjalan dengan energi yang dihasilkan dari pencampuran dua bagian H2SO4 pa (pekat) dengan satu bagian K2Cr2O7 N. Sisa Cr2O7 dapat diketahui dari hasil titrasi dengan FeSO4 yang diketahui normalitasnya. Feroin 0.025 M sebagai penunjuk titik akhir merah anggur. Cara kerjanya adalah sebagai berikut:
Timbang media yang telah lolos saringan 0.5 mm sebanyak 0.5 gram Dengan pipet tambahkan 10 ml K2Cr2O7 1N
Tambahkan 20 ml H2SO4 pa sambil digoyang Dibiarkan hingga dingin
Encerkan sampai 250 ml dengan air bebas ion/aquades Tambahkan 6-7 tetes feroin 0.025 M
Titrasi dengan FeSO4 0.5 N hingga larutan berwarna merah anggur; catat volume FeSO4 yang terpakai.
Perhitungan (Walkley dan Black 1934):
C-org (me 2Cr2 7-B me Fe 4)x 3xfx1 ... 31
21
Gambar 5 Experimental sediment trap (1) penanda – (2) pemberat – (3) toples plastik tutup terbuka 12x12 cm – (4) Keranjang kawat
Skenario Pengelolaan Lahan
Setelah model dikalibrasi dan divalidasi, model digunakan untuk menyimulasikan keadaan debit, sedimen, dan karbon dengan skenario pengolahan lahan yang lain yang diduga lebih baik dari keadaan saat ini. Skenario ini diperoleh berdasarkan studi literatur dengan menitikberatkan pada pencegahan erosi dengan cara mekanik. Hal tersebut dikarenakan aliran permukaan dan sedimen yang berasal dari daerah hulu akan mengancam fasilitas penting di hilir yakni waduk Bili-Bili dan komoditas pertanian yang diusahakan di wilayah penelitian merupakan sumber perekonomian utama penduduk sekitar. Dengan demikian usaha teknik konservasi secara vegetatif tidak menjadi prioritas.
Skenario yang digunakan dalam kajian ini adalah bertumpu pada teknik konservasi yang sesuai dengan kaidah konservasi yang baik. Berdasarkan tingkat kecocokkannya untuk diaplikasikan di daerah berlereng maka skenarionya menjadi penanaman mengikuti kontur pada kemiringan 0-15%, teras bangku pada kemiringan 15-30%, dan teras bangku dengan konstruksi baik diterapkan pada kemiringan di atas 30%.
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Gambar 6 Peta Karakteristik tutupan lahan hulu DAS Jeneberang
Jenis penutupan lahan dikelompokkan menjadi sawah, hutan, ladang/tegalan, semak belukar, perumahan, dan perkebunan. Tutupan lahan sawah, hutan, ladang/tegalan, dan semak belukar mendominasi wilayah ini (Gambar 6). Berdasarkan peta sebaran tutupan lahan (Gambar 6), daerah timur hulu DAS Jeneberang didominasi oleh tutupan lahan hutan dan sawah. Semak belukar, sawah, dan ladang hampir mendominasi di wilayah tengahnya. Daerah barat hulu DAS jeneberang banyak didominasi oleh ladang dan semak belukar.
Gambar 7 Peta tipe tanah hulu DAS Jeneberang
23
Jeneberang-Walane tahun 2003 adalah andosol coklat, latosol coklat kekuningan, dan komplek latosol cokelat kemerahan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7. Karakteristik umum tanah di wilayah ini antara lain adalah kapasitas tukar kation sedang sampai tinggi, reaksi tanah agak masam sampai netral (pH 5.5 sampai dengan 7.0), drainase baik sampai agak terhambat. Umumnya tanahnya bertekstur lempung, lempung berpasir, lempung berliat, liat berdebu, dan lempung berdebu dengan kedalaman solum tanah dari sedang sampai dalam (Saida, 2011).
Kelas kemiringan lereng diperoleh dari peta DEM (Digital Elevation Map) ukuran 30 x 30 m. Kemiringan lokasi hulu DAS Jeneberang bervariasi dari landai sampai dengan sangat curam. Lokasi ini didominasi kemiringan 30% sehingga sangat peka terhadap erosi (Gambar 8).
Gambar 8 Peta kemiringan lereng hulu DAS Jeneberang
Perhitungan luas tutupan lahan, tipe tanah, dan kemiringan lereng ditunjukkan pada Tabel 2. Curah hujan merupakan elemen yang mendasari pemahaman tentang kelembaban tanah, proses resapan air tanah, dan debit aliran (Asdak, 2010). Dengan demikian presipitasi dapat dipandang sebagai faktor pendukung sekaligus pembatas bagi usaha pengelolaan sumberdaya air dan tanah.
Berdasarkan pola curah hujan, lokasi penelitian termasuk ke dalam tipe Monsonal. Pola monsonal dipengaruhi oleh angin laut dalam skala yang sangat luas. Tipe hujan ini dicirikan oleh adanya perbedaan yang jelas antara periode musim hujan dan kemarau dalam setahun, dan hanya terjadi satu kali maksimum curah hujan bulanan dalam setahun (Tukidi 2010). Iklim Schmith dan Ferguson mengklasifikasikan wilayah ini ke dalam tipe iklim B dengan rata-rata jumlah bulan basah 9 bulan, bulan lembab 1 bulan dan bulan kering 2 bulan.
sebesar 1282 mm/bulan dan rata-rata bulanan sebesar 314 mm/bulan. Musim hujan terjadi pada bulan Oktober sampai bulan Mei, dan puncak hujan terjadi antara bulan Desember dan Januari. Musim kemarau berlangsung pada bulan Juni sampai Oktober.
Tabel 2 Kondisi umum wilayah hulu DAS Jeneberang
Uraian Luas
Komplek latosol coklat kemerahan 68.81 29.07
25
Gambar 9 Perbandingan model dengan data pengukuran debit sebelum dikalibrasi Tabel 3 Parameter model SWAT yang digunakan dalam kalibrasi
Kalibrasi dilakukan pada periode tahun 2001. Hal tersebut didasarkan pada ketersediaan data debit dan curah hujan yang memadai. Dalam proses kalibrasi, dilakukan 1000 kali simulasi dengan kombinasi nilai parameter yang berbeda. Nilai p-factor dan r-factor menjadi indikator baik atau buruknya model yang dikalibrasi menggunakan algoritma SUFI2 (Abbaspour 2011).
merupakan yang paling signifikan terhadap perubahan output model sedangkan 7 parameter lainnya tidak memberi perubahan yang signifikan. Untuk efisiensi waktu maka dalam menjalankan model SWAT hanya digunakan 19 parameter tersebut.
Gambar 10 merupakan simulasi ke-380 dan menghasilkan model yang paling baik dengan nilai p-factor sebesar 0.99 dan r-factor sebesar 1.66. Hal ini berarti sebanyak 99% data pengukuran masuk dalam kisaran 95PPU (selang kepercayaan 95%) dan terdapat sekitar 1% di luar selang kepercayaan 95%. Dari hasil kalibrasi diperoleh nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0.68 (Gambar 11) dan nilai NS sebesar 0.42. Hal ini berarti model dianggap memuaskan (Nash dan Sutcliffe 1970).
Gambar 10Perbandingan model SWAT terkalibrasi dengan data debit pengukuran
27
Berdasarkan Gambar 11 ada kecenderungan bahwa debit simulasi lebih besar dibandingkan debit observasi. Hal ini terlihat dari banyaknya titik-titik debit yang berada di bawah garis linier. Hal ini dapat disebabkan adanya beberapa proses yang tidak dimasukkan dalam model seperti irigasi dan manajemen pertanian lainnya yang tidak diketahui. Selain ketidakpastian model, ada ketidakpastian karena kesalahan dalam variabel masukan seperti curah hujan dan temperatur, sebagai titik pengukuran yang digunakan dalam pendistribusian model terlebih lagi ketidakpastian masukan di daerah pegunungan bisa sangat besar (Abbaspour 2011).
Validasi Model
Dalam proses validasi hanya dilakukan 1 (satu) kali simulasi dengan kombinasi nilai parameter terbaik dari 19 parameter sensitif pada saat kalibrasi. Tujuh parameter yang tidak sensitif, tidak dimasukkan dalam proses validasi karena tidak berpengaruh secara signifikan dalam mengubah fungsi tujuan NS maupun R2. Validasi model SWAT terkalibrasi dilakukan dengan menggunakan data debit sungai harian pada tahun 2003. Hasil dari simulasinya dapat dilihat pada Gambar 12. Validasi model menghasilkan nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0.82 (Gambar 13) dan nilai NS sebesar 0.64. Dengan kata lain, model dikatakan memuaskan (Nash dan Sutcliffe, 1970).
Gambar 12 Validasi model SWAT terkalibrasi dengan data debit pengukuran
Gambar 13 Validasi - Hubungan antara debit pengukuran dan debit simulasi model SWAT
Kajian Debit dan Sedimen
Fluktuasi debit air dilihat dari rasio Qmaks/Qmin yang dinamakan koefisien regim sungai (KRS). Nilai KRS < 50 termasuk kategori baik, nilai KRS 50 – 120 termasuk kategori sedang, dan nilai KRS > 120 termasuk kategori buruk (DRLPS 2009). Tabel 4 memperlihatkan nilai KRS di hulu DAS Jeneberang tahun 2001-2003.
Jika dilihat dari rasio antara Qmaks dan Qmin dari tahun 2001 sampai dengan 2003 maka nilai tersebut masih termasuk dalam kategori baik karena kurang dari 50.
Tabel 4 Koefisien regim sungai (KRS) hulu DAS Jeneberang
Tahun Q maks
Berdasarkan Tabel 4, debit maksimum setiap tahunnya selalu mengalami peningkatan, begitu juga dengan debit minimum. Namun, pada tahun 2001 debit minimum yang dihasilkan sangat kecil yakni 2.54 m3/dt sehingga berpengaruh pada tingginya nilai KRS. Hal ini dapat dikarenakan periode warm-up dalam menjalankan simulasi model SWAT belum cukup sehingga model belum mampu mensimulasikan baseflow dengan baik di awal periode simulasi (Wahdani, 2011)
29
Y = 0.0157x2 + 12.117x – 51.961
dengan nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0.95, dimana Y merupakan hasil sedimen (ton) dan x merupakan debit air (m3/dt) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14.
Gambar 14 Hubungan debit air (m3/dt) dengan hasil sedimen (ton)
Konsentrasi sedimen tersuspensi (Sedcon) merupakan salah satu penilaian dari kriteria mutu air. Berdasarkan SK Dirjen RLPS Nomor P.04/V-SET/2009 mutu air kelas I & II mempunyai kriteria Sedcon 50 mg/l. Diatas 50 sampai maksimal 400 mg/l termasuk kedalam mutu air kelas III & IV.
Fluktuasi sedimen berdasarkan konsentrasi sedimen tersuspensinya (Sedcon) ditunjukkan pada Tabel 5. Konsentrasi sedimen tersuspensi di hulu DAS Jeneberang dibedakan menjadi bulan basah dan bulan kering.
Tabel 5 Fluktuasi sedimen tersuspensi di hulu DAS Jeneberang
Tahun Sedcon (mg/l)
Pada bulan basah konsentrasi sedimen berkisar antara 138-142 mg/l setiap tahunnya atau di bawah 400 mg/l. Maka, berdasarkan SK Dirjen RLPS Nomor P.04/V-SET/2009 nilai tersebut memenuhi mutu air kelas III yakni air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, irigasi/pengairan, dan atau peruntukan lain yang mensyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
atau peruntukan lain yang mensyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Mutu air kelas II merupakan air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang memper-syaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Pada bulan basah konsentrasi sedimennya lebih tinggi dibandingkan bulan kering hal ini dapat disebabkan karena pengaruh dari erosivitas hujan yang tinggi di bulan basah. Intensitas hujan yang tinggi berbanding lurus dengan erosi yang terjadi di suatu lahan karena energi kinetik untuk memecah tanah lebih besar. Perlu diperhatikan bahwa mutu kelas air tersebut hanya melihat 1 dari 50 parameter yang
dijadikan kriteria mutu berdasarkan SK Dirjen RLPS Nomor P.04/V-SET/2009
yaitu hanya pada parameter sedimen tersuspensi. Untuk menyimpulkan secara mutlak maka perlu diujikan keseluruhan parameter dan hal tersebut di luar daripada fokus tujuan penelitian ini.
Kajian Sedimen dan Karbon
Kajian tentang sedimen dan karbon organik dilakukan pada periode bulan basah (bulan Maret 2013) dan bulan kering (Agustus 2012). Bulan basah dan bulan kering ini dibedakan dari curah hujannya. Jika curah hujan lebih dari 100 mm/hari maka dikatakan bulan basah. Jika curah hujan kurang dari 60 mm/hari maka disebut bulan kering (Wahdani 2011).
Konsentrasi karbon organik dan sedimen mempunyai nilai yang lebih tinggi di bulan basah dan kemudian menurun konsentrasinya di bulan kering. Konsentrasi karbon organik di bulan basah mencapai 51.2 ppm atau 0.005% dari total sedimen dan di bulan kering sebesar 5.21 ppm atau 0.0005% dari total sedimen. Hal ini dapat dikaitkan dengan lebih banyaknya sedimen dengan stabilitas agregat tanah yang lebih rendah sehingga pada bulan basah yang curah hujannya cukup tinggi, lapisan tanah menjadi lebih mudah tererosi. Peranan sediment storage di dalam sungai juga mengontrol dinamika sedimen tersuspensi selama periode inter-floods pada aliran stabil (Smith dan Drogovich 2008). Oleh karena itu, setelah periode bulan basah yang transportasi sedimennya relatif tinggi (curah hujan tinggi), sedimen menjadi berkurang dan ketersediaannya di sungai berkurang, konsentrasi sedimen yang terukur pun menjadi lebih rendah (Oeurng et al. 2011).
Korelasi yang positif antara sedimen dengan karbon organik ditunjukkan dengan adanya kenaikan sedimen yang berakibat juga pada kenaikan karbon organiknya. Dapat disimpulkan bahwa dengan hasil simulasi SWAT juga dapat diprediksi besarnya karbon organik yang berada di perairan dengan persamaan Y = 0.5177x – 4.865, dimana Y adalah karbon organik (ppm) dan x adalah sedimen (ton). Pola tersebut juga menyerupai hasil penelitian Oeurng et. al. (2011) pada kondisi tutupan lahan yang didominasi pertanian bahwa karbon organik mempunyai pola yang sama (linier) dengan sedimen.
Skenario Teknologi Pengelolaan Lahan
31
memperhatikan kaidah-kaidah konservasi tanah dan air, adalah usaha yang paling ekonomis dan efektif untuk dilaksanakan dalam rangka menurunkan laju erosi.
Daerah rawan erosi yang seharusnya tidak dilakukan pengolahan atau dapat dilakukan pengolahan dengan pembatasan-pembatasan adalah sebagai berikut: 1) daerah berlereng terjal, terutama punggung-punggung gunung dengan kedalaman tanah dangkal, 2) lahan dengan permeabilitas tanah rendah, dan 3) tempat dengan jumlah vegetasi yang tidak memadai (Asdak 2010).
Pada penelitian ini diterapkan tiga teknik konservasi dan masing-masing diberlakukan untuk kemiringan tertentu. Teknik konservasi tanah yang diterapkan antara lain penanaman dalam kontur untuk kemiringan 0-15%, teras bangku untuk kemiringan 15-30%, dan teras bangku dengan konstruksi baik untuk kemiringan di atas 30%. Masing-masing teknik konservasi didefinisikan oleh SWAT sebagai parameter P (USLE_P). Masing-masing teknik konservasi memiliki nilai faktor P yang berbeda. Tabel 6 menjelaskan nilai-nilai dari faktor P yang digunakan dalam skenario teknologi pengelolaan di hulu DAS Jeneberang.
Tabel 6 Nilai faktor P
No Teknik konservasi Kemiringan (%) Nilai P
1 Penanaman dalam kontur 0-15 0.75
2 Teras bangku 1 15-30 0.06
3 Teras bangku 2: konstruksi baik >30 0.04
Sumber : Arsyad, 2006
Setelah memasukkan nilai P dari masing-masing teknik konservasi, SWAT kembali dijalankan untuk periode tahun 2001 sampai 2003 dan menghasilkan perubahan yang cukup signifikan dari hasil simulasi awal tanpa tindakan konservasi. Tabel 7 menggambarkan seberapa besar pengaruhnya masing-masing penerapan teknik konservasi tersebut terhadap hasil sedimen per tahunnya.
Tabel 7 Pengaruh penerapan teknik konservasi terhadap hasil sedimen (ton/ha/tahun) hasil simulasi SWAT
Skenario Teknik Konservasi P Luas
(km2)
a = berdasarkan simulasi tahun 2001-2003 tanpa mengikutserakan tataguna lahan hutan dan pemukiman di dalam simulasinya dan merupakan prediksi tahunan
b = besarnya perubahan hasil sedimen terhadap hasil sedimen tanpa teknik konservasi
