1
PENENTUAN KOEFISIEN RUNOFF DENGAN MODEL PENDUGAAN
WEPP (WATER EROSION PREDICTION PROJECT),
SUB DAS JE’NEBERANG HILIR, KECAMATAN PARANGLOE,
KABUPATEN GOWA
HAIDAR AMZAR
G621 08 265
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
2
PENENTUAN KOEFISIEN RUNOFF DENGAN MODEL PENDUGAAN
WEPP (WATER EROSION PREDICTION PROJECT), SUB DAS JE’NEBERANG HILIR, KECAMATAN PARANGLOE, KABUPATEN GOWA
Oleh: Haidar Amzar G 621 08 265
Skripsi Hasil Penelitian
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian
Pada
Program Studi Keteknikan Pertanian Jurusan Teknologi Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2013
3
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian : Penentuan Koefisien Runoff dengan Model Pendugaan WEPP
(Water Erosion Prediction Project), sub DAS Je’neberang Hilir, Kecamatan Parangloe, Kabupaten Gowa
Nama : Haidar Amzar
Stambuk : G 621 08 265
Program Studi : Keteknikan Pertanian
Makassar, Maret 2013 Disetujui oleh Tim Pembimbing Pembimbing I Dr. Suhardi, STP., MP NIP. 19710810 200501 1 003 Pembimbing II
Ir. Abdul Waris, MT
NIP. 19601101 198903 1 002
Ketua Jurusan Teknologi Pertanian
Prof. Dr. Ir. Mulyati M Tahir, M.S. NIP. 19570923 198312 2 001
Ketua Panitia Ujian Sarjana
Dr. Iqbal, STP, M.Si.
NIP. 19781225 200212 1 001
Tanggal pengesahan: Maret 2013
4
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan limpahan rahmat, anugerah, nikmat, dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini sebagaimana mestinya. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar.
Penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak dalam bentuk bantuan moril, materil dan bimbingan. Olehnya itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Suhardi, STP., MP dan Ir. Abdul Waris, MT sebagai dosen pembimbing yang penuh kasih dan kesabaran telah meluangkan waktu dan pikiran untuk memberikan curahan ilmu, petunjuk, pengarahan, bimbingan, saran, kritikan dan motivasi sejak pelaksanaan penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi ini.
2. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin atas segala ilmu yang diberikan selama menuntut ilmu.
3. Bapak Syahrir Sanusi, S. HUT beserta seluruh staf PT. INHUTANI I kecamatan Parangloe, kabupaten Gowa yang telah memberikan izin untuk menggunakan lokasi hutan INHUTANI I sebagai lokasi penelitian.
4. Segenap Pegawai dan Staf Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (BPDAS) Jeneberang-Walanae atas kerja samanya selama penulis melakukan penelitian di sub DAS Jeneberang Hilir Kec. Parangloe Kab. Gowa.
5. Bapak Usman Dg. Ngawing sebagai orang yang telah membantu selama proses pengambilan data di lokasi penelitian.
Semoga segala bantuan, petunjuk, dorongan dan bimbingan yang telah diberikan mendapatkan imbalan yang berlipat ganda dari Allah SWT. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat buat almamater khususnya Jurusan Teknologi Pertanian Universitas Hasanuddin dan para pembaca. Amin
Makassar, Maret 2013
HAIDAR AMZAR
5
LEMBAR PERSEMBAHAN
Yang Utama Dari Segalanya...
Sembah sujud serta syukur kepada Allah SWT. Taburan cinta dan kasih sayang-Mu telah memberikanku kekuatan, membekaliku dengan ilmu serta memperkenalkanku dengan cinta. Atas
karunia serta kemudahan yang Engkau berikan akhirnya skripsi yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam selalu terlimpahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW.
Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang yang sangat kukasihi dan kusayangi.
Ibunda dan Ayahanda Tercinta
Sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang tiada terhingga kupersembahkan karya kecil ini kepada Ibunda Hj. St. Mirnawati dan Ayahanda Drs. Hasanuddin yang telah memberikan kasih
sayang, segala dukungan, dan cinta kasih yang tiada terhingga yang tiada mungkin dapat kubalas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata cinta dan persembahan. Semoga ini menjadi langkah awal untuk membuat Ibu dan Ayah bahagia karena kusadar, selama ini belum bisa berbuat
yang lebih. Untuk Ibu dan Ayah yang selalu menjadi sumber motivasiku. Terima kasih atas segala kasih sayang, pengorbanan, nasehat-nasehat, teguran, dan perhatian yang sangat tulusmu agar
Ananda menjadi lebih baik Terima Kasih Ibu.... Terima Kasih Ayah...
Saudara dan Keluargaku Tercinta
Untuk kakak, adik, om dan tanteku tiada yang paling mengharukan saat kumpul bersama kalian, terima kasih atas doa dan dukungan kalian selama ini, hanya karya kecil ini yang dapat
kupersembahkan. Maaf belum bisa menjadi panutan seutuhnya, tapi aku akan selalu menjadi yang terbaik untukmu.
My Best friend’s
Buat kawan-kawan seperjuangan TEKPERT 08 “terima kasih atas bantuan, doa, nasehat, hiburan, dan semangat yang kalian berikan selama aku kuliah, aku tak akan melupakan semua yang telah
kalian berikan selama ini. Semoga keakraban di antara Tekpert 08 selalu terjaga.
Warga KMJTP-UH
Terima kasih banyak untuk bantuan dan kerja samanya selama ini… JAYA TEKNOLOGI !!! Serta semua pihak yg sudah membantu selama penyelesaian Tugas Akhir ini...
6
HAIDAR AMZAR (G62108265). “Penentuan Koefisien Runoff dengan Model Pendugaan
WEPP (Water Erosion Prediction Project), sub DAS Je’neberang Hilir, Kecamatan Parangloe, Kabupaten Gowa”.
Dibawah bimbingan SUHARDI dan ABDUL WARIS
ABSTRAK
Kondisi DAS semakin memprihatinkan seiring dengan semakin tingginya frekuensi banjir, kekeringan, dan tanah longsor serta degradasi lahan. Beragamnya pemanfaatan lahan di kawasan DAS memiliki konstribusi yang sangat besar terhadap laju runoff. Runoff adalah air yang mengalir di atas permukaan tanah yang menjadi awal mula terjadinya erosi. Koefisien runoff menjadi indikator suatu DAS mengalami gangguan. Model Hidrologi WEPP (Water Erosion Prediction Project) merupakan model yang aplikatif dalam melakukan pendugaan erosi, sedimen dan runoff karena dapat diatur sesuai dengan kondisi di Lapangan.
Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui besarnya nilai koefisien runoff hutan produksi di areal INHUTANI I sub DAS Jeneberang Hilir, kecamatan Parangloe,
kabupaten Gowa pada berbagai tingkat kemiringan dengan metode plot (petak kecil) dan model pendugaan berbasis Hidrologi WEPP. Metode yang digunakan adalah
pengukuran volume runoff pada plot berukuran 22 m x 4 m dengan tingkat kemiringan yang berbeda. Kemudian dilakukan pendugaan runoff dengan model hidrologi WEPP. Hasil pendugaan runoff dikalibrasi dengan metode solver sebagai upaya memperkecil
penyimpangan. Penelitian ini diperuntukkan pada pengetahuan tentang runoff yang ditimbulkan pada berbagai tingkat kelerengan yang berbeda dan pengetahuan
tentang pendugaan runoff dengan model Hidrologi WEPP.
Hasil penelitian menunjukan bahwa pada plot 1, plot 2 dan plot 3 dengan tingkat kelerengan masing-masing 24,57%, 27,33%, dan 32,24% diperoleh runoff rata-rata sebesar 0,746 mm/kejadian hujan, 0,876 mm/kejadian hujan, dan 1,119 mm/kejadian hujan dengan nilai pengukuran koefisien runoff sebesar 0,021-0,036. Hasil pendugaan
dengan model hidrologi WEPP diperoleh besar runoff rata-rata pada plot 1, plot 2 dan plot 3 yaitu sebesar 0,504 mm/kejadian hujan, 0,818 mm/kejadian hujan, dan 0,929 mm/kejadian hujan dengan nilai pendugaan koefisien runoff sebesar 0,013-0,029.
Kata Kunci: Runoff, WEPP, Koefisien Runoff, Plot, Kelerengan
7
HAIDAR AMZAR (G62108265). “Determine of runoff Coefficient at various of Condition
with Model of Prediction WEPP (Water Erosion Prediction Project), Je’neberang sub-Watershed Downstream, Parangloe sub-district, Regency of Gowa”.
Under the supervision of SUHARDI and ABDUL WARIS
ABSTRACT
Watershed conditions worsening along with the high frequency of floods, droughts, and landslides and land degradation. The diversity of land use in the watershed has a very large contribution to the rate of runoff. Runoff is the water that runs off the land surface into the beginning of the erosion. Runoff coefficient is an indicator of a disturbed watershed. WEPP (Water Erosion Prediction Project) Hydrology Model is a model applied in making prediction of erosion, sediment and runoff because it can be adjusted according to the conditions in the field.
The research objective was to determine the value of the runoff coefficient of production forests in areas INHUTANI I Jeneberang sub-watershed Downstream Parangloe sub-District, Regency of Gowa at different levels of the slope by the method of plot (small plots) and model-based prediction WEPP Hydrology. The method used is the measurement of the volume of runoff on plots measuring 22 m x 4 m with a different slope. then conducted a runoff prediction model WEPP hydrology. Calibrated runoff prediction results Solver method in an effort minimize aberrations. This study intended to knowledge of runoff generated at different levels of different slopes and the knowledge of runoff prediction model WEPP Hydrology.
The results showed that at Plot 1, Plot 2 and Plot 3 with degree slope respectively
24,57%, 27,33% and 32,24% runoff obtained an average of 0.746 mm/rain event, 0.876 mm/rain event, and 1.119 mm/rain event with measurement values of runoff
coefficient from 0.021 to 0.036. Estimation results obtained by the hydrological model
WEPP runoff average on plot 1, plot 2 and plot 3 is equal to 0,504 mm/rain event, 0,818 mm/rain event, and 0,929 mm/rain event with a value estimation of runoff coefficient
from 0,013 to 0,029.
Keyword: Runoff, WEPP, runoff coefficient, plot, slope
8
RIWAYAT HIDUP
Haidar Amzar dilahirkan di Sungguminasa, Kecamatan Somba Opu,
Kabupaten Gowa, Provinsi Sulawesi Selatan pada 13 September 1990. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan orangtua Bapak Hasanuddin dan Ibu Hj. St. Mirnawati.
Jenjang pendidikan formal yang telah ditempuh adalah sebagai berikut:
1. Pada tahun 1996 sampai pada tahun 2002, terdaftar sebagai murid di SD Inpres Bertingkat Sungguminasa.
2. Pada tahun 2002 sampai pada tahun 2005, terdaftar sebagai siswa di SLTP Negeri 4 Sungguminasa.
3. Pada tahun 2005 sampai pada tahun 2008, terdaftar sebagai siswa di SMA Negeri 1 Bontomarannu.
4. Melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB) pada tahun 2008, Penulis diterima sebagai salah satu mahasiswa di Program Studii Keteknikan Pertanian, Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar dan menyelesaikan studi tingkat S1 pada tahun 2013
Selama penulis menempuh pendidikan S1 di Universitas Hasanuddin. Penulis pernah menjadi Asisten mata kuliah Teknik Irigasi dan Drainase, dan Menggambar Teknik. Penulis juga aktif dalam kegiatan organisasi kemahasiswaan antara lain sebagai Pengurus Himpunan Mahasiswa Teknologi Pertanian (HIMATEPA), Pengurus Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Pertanian UNHAS (BEM FAPERTA-UH), Pengurus Lembaga Dakwah Fakultas Ulul Al Baab Fakultas Pertanian UNHAS (LDF Ulul Al Baab FAPERTA-UH), dan Pengurus Agritech Study Club (TSC).
9
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
ABSTRAK ... iv
RIWAYAT HIDUP ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN... xii
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan dan Kegunaan ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) Jeneberang ... 4
2.2. Aliran Permukaan (Runoff) ... 5
2.3 Sifat-Sifat Aliran Permukaan ... 6
2.4 Koefisien Aliran Permukaan (C) ... 7
2.5 Faktor–Faktor yang Mempengaruhi Aliran Permukaan (Runoff) ... 8
2.5.1 Curah Hujan dan Intensitas Hujan ... 9
2.5.2 Tanah ... 10
2.5.3 Tekstur Tanah ... 12
2.5.4 Topografi ... 13
2.5.5 Vegetasi ... 16
2.5.6 Erosivitas Hujan (Energi Kinetik Hujan) ... 18
2.5.7 Penggunaan Lahan ... 18
2.6 Regresi Linear ... 19
2.7 WEPP (Water Erosion Prediction Project) ... 20
2.9 Komponen Hidrologi dalam WEPP ... 21
2.10 Solver Add-Ins ... 23
10
III. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat ... 25
3.2 Alat dan Software ... 25
3.2.1 Alat ... 25
3.2.2 Software ... 25
3.3 Data Primer dan Data Sekunder ... 25
3.4 Metode dan Tahapan Penelitian ... 26
3.4.1 Observasi Lapangan ... 26
3.4.2 Pengukuran Kemiringan Lereng ... 26
3.4.3 Pembuatan Petak atau Plot Runoff ... 27
3.4.4 Pengamatan Curah Hujan dan Aliran Permukaan ... 28
3.4.5 Pengambilan Sampel Tanah ... 29
3.4.6 Analisis data ... 29
3.5 Diagram Alir Penelitian ... 34
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kondisi Umum Lokasi ... 35
4.1.1 Letak Administrasi dan Batas Geografis ... 35
4.1.2 Vegetasi dan Penggunaan Lahan ... 36
4.1.3 Topografi ... 37
4.1.4 Tanah ... 38
4.2 Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan ... 41
4.3 Energi Kinetik dan Intensitas Curah Hujan ... 42
4.4 Air Limpasan Permukaan (Runoff) Pengukuran ... 43
4.5 Air Limpasan Permukaan (Runoff) Pendugaan WEPP ... 46
4.6 Pendugaan runoff berbasis Model Hidrologi WEPP ... 48
4.6.1 Data Klimatologi ... 51
4.6.2 Data Topografi ... 52
4.6.3 Data Tanah ... 53
4.6.4 Data Tanaman dan Pengolahan Lahan ... 54
4.7 Koefisien Air Limpasan Permukaan (Runoff Coefficient)... 55
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 57
5.2 Saran... 57
DAFTAR PUSTAKA ... 58
LAMPIRAN ... 60
11
DAFTAR TABEL
No Teks Halaman
1. Penyebaran Wilayah DAS Jeneberang ... 5
2. Batas Kritis Koefisien Aliran Permukaan (C) ... 8
3. Klasifikasi Intensitas Hujan ... 10
4. Padanan Nama Tanah Menurut Berbagai Sistem Klasifikasi ... 11
5. Jenis Tanah pada Wilayah kecamatan Parangloe ... 11
6. Faktor Jenis Tanah Menurut Kepekaannya Terhadap Erosi ... 11
7. Hubungan Antara Tekstur Tanah dan CEC ... 13
8. Data Kelas Lereng DAS Jeneberang, kecamatan Parangloe, kabupaten Gowa ... 15
9. Data Penutupan Lahan DAS Jeneberang, kecamatan Parangloe, kabupaten Gowa ... 17
10. Jenis Faktor Tanaman dan Lahan pada Model WEPP ... 22
11. Parameter Sifat Tanah pada Plot 1 ... 40
12. Parameter Sifat Tanah pada Plot 2 ... 40
13. Parameter Sifat Tanah pada Plot 3 ... 40
14. Patokan Angka Regresi Berdasarkan Korelasinya ... 51
15. Ketersediaan Data Model WEPP ... 51
12
DAFTAR GAMBAR
No Teks Halaman
1. Diagram Alir Proses Runoff ... 6
2. Kotak Dialog Solver Parameter ... 24
3. Sketsa Plot (Petak) ... 27
4. Alat Penakar Curah Hujan Manual ... 28
5. Diagram Alir Pengukuran dan Pendugaan Air Limpasan Permukaan (Runoff) Menggunakan Model Hidrologi WEPP ... 34
6. Peta Administrasi kecamatan Parangloe ... 35
7. Peta Penggunaan Lahan kecamatan Parangloe ... 36
8. Jenis - Jenis Vegetasi yang Ada pada Lokasi Penelitian ... 37
9. Peta Kelerengan kecamatan Parangloe ... 38
10. Profil Tanah pada Lokasi Penelitian ... 38
11. Peta Jenis Tanah kecamatan Parangloe ... 39
12. Hubungan Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan ... 41
13. Hubungan Energi Kinetik dan Intensitas Curah Hujan ... 43
14. Hubungan Curah Hujan dan Air Limpasan Terhadap tIngkat Kemiringan yang Berbeda ... 44
15. Hubungan Curah Hujan dan Runoff Terhadap Plot 1 dengan Kemiringan Lereng 24,57% ... 44
16. Hubungan Curah Hujan dan Runoff Terhadap Plot 1 dengan Kemiringan Lereng 27,33% ... 45
17. Hubungan Curah Hujan dan Runoff Terhadap Plot 1 dengan Kemiringan Lereng 32,24% ... 45
18. Hubungan Curah Hujan dan Runoff Pendugaan Terhadap Tingkat Kemiringan yang Berbeda ... 46
19. Hubungan Curah Hujan dan Runoff Pendugaan pada Kelerengan 24,57% 46 20. Hubungan Curah Hujan dan Runoff Pendugaan pada Kelerengan 27,33% 47 21. Hubungan Curah Hujan dan Runoff Pendugaan pada Kelerengan 32,24% 47 22. Hubungan Air Limpasan (Runoff) Pengukuran dan Pendugaan pada Plot 1 49
23. Hubungan Air Limpasan (Runoff) Pengukuran dan Pendugaan pada Plot 2 49 24. Hubungan Air Limpasan (Runoff) Pengukuran dan Pendugaan pada Plot 3 50 25. Tampilan Data Klimatologi ... 52
26. Tampilan Data Slope ... 52
27. Tampilan Data Tanah ... 53
13
No Teks Halaman
28. Tampilan Data Tanaman dan Pengolahan Lahan ... 54
29. Koefisien Air Limpasan (C) Pengukuran dan Pendugaan pada Tingkat Kelerengan yang Berbeda ... 55
30. Pengukuran Curah Hujan ... 83
31. Pengambilan Sampel Tanah ... 83
32. Kondisi Vegetasi Lokasi Plot ... 83
33. Skema Plot/ Petak Penetian ... 83
14
DAFTAR LAMPIRAN
No Teks Halaman
1. Perhitungan Kemiringan Lahan ... 60
2. Perhitungan Volume Air Limpasan Permukaan ... 60
3. Perhitungan Air Limpasan Permukaan (Runoff) ... 63
4. Perhitungan Curah Hujan, Intensitas Curah Hujan, Indeks Erosivitas dan Energi Kinetik Hujan ... 65
5. Perhitungan Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan pada 37 Kejadian Hujan ... 66
6. Perhitungan Indeks Erosivitas dan Energi Kinetik Hujan ... 68
7. Perhitungan Koefisien Runoff Berbasis Hidrologi WEPP ... 70
8. Perhitungan Data Tanah pada WEPP ... 71
9. Perhitungan Koefisien Air Limpasan Permukaan ... 72
10. Data Jenis Tanah DAS Jeneberang ... 76
11. Data Penutupan Lahan DAS Jeneberang ... 78
12. Data Anaisis Tanah ... 81
13. Dokumentasi Penelitian ... 82
