(BASEFLOW RECESSION ANALYSES)

MENENTUKAN KERUSAKAN RESAPAN SECARA KUANTITATIF PADA DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) CILIWUNG

DENGAN METODE ANALISA RESESI ALIRAN DASAR

(BASEFLOW RECESSION ANALYSES)

Oleb:

ERLINDA EKAPUTRI F01497066

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

-•

MENENTUKAN KERUSAKAN RESAPAN SECARA KUANTITATIF PADA DAERAH ALI RAN SUNGAI (DAS) CILlWUNG

DENGAN METODE ANALISA RESESI ALiRAN DASAR

(BASEFLOW RECESSION ANALYSES)

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Teknik Pertanian, F akultas T eknologi Pertanian,

Institut PertaJllan Bogor

Oleh:

ERLINDA EKAPUTRI F01497066

2003

FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERT ANIAN BOGOR

Menentukan Kerusakan Resapan Secara Kuantitatif podo Do.rob AliroD SUDgai (DAS) CiliwuDg dengan Metode Analisa Resesi AUran Dasar

(BaseJlow Recession Analyses)

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Teknik Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

0leh:

ERLINDA EKAPUTRI F01497066

Dilahirkan pad. tanggal16 Juli

1978

di Bandung

Tanggal lulus: 14 Pebruari 2003

-Erlinda Ekaputrl. F01497066. Menentukan Kerusakan Resapan Secara Kuantitatif pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Ciliwung dengan Metode Analisa Resesi Aliran Dasar

(Basejlow Recession Analyses).

Di bawah bimbingan Dr. Jr. Rob Santoso Budi W.o M.T.

RINGKASAN

Pengelolaan DAS yang baik membutuhkan informasi mengenai kondisi dan respan hidrologi dari suatu DAS. Resapan merupakan salah satu komponen daur hidrologi yang dapat menggambarkan kondisi suatu DAS. Besamya resapan dapat ditentukan dengan berbagai metode, salah satunya adalah analisa resesi aliran dasar

(basejlow recession

analyses).

Keuntungan penggunaan metode ini yaitu tidak diperlukannya penafsiran kuantitatif atas keseluruhan proses pembentukan resapan

(rainfall - recharge processes)

yang terjadi.

Tujuan penelitian ini adalah menentukan volume resapan dan pola kerusakan resapan pada DAS Ciliwung selama

10

tabun pengamatan

(1992 - 2001)

dengan metode analisa resesi aJiran dasar. Hasil yang diperoleh dapat memberikan gambaran mengenai kondisi hidrologi DAS Ciliwung selama

10

tabun terakhir.

Kajian airtanah pada so8tu wilayah mengenal adanya zona hidrologi dan zona hidrogeologi. Zona hidrologi yang digunakan dalam kajian airtanah adalah daerah aliran sungai (Balek,

1989).

Airtanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat di dalam ruang�ruang antara butir�butir tanah (air lapisan) dan di dalam retak-retak batuan (air celah atau

fissure water)

(Sosrodarsono dan Takeda,

1999).

Resapan airtanah alamiah adalah aliran air yang bergerak dari zona tak jenuh menuju zona jenuh. Aliran air ini tergantung pada hujan. tata guna lahan, karakteristik tanah dan kedalaman muka airtanah (Querner,

2001).

Faktor�faktor yang berperan dalam proses terjadinya resapan yaitu kapasitas infiltrasi, presipitasi, iklim, topografi dan geologi (Seyhan,

1990).

Pada periode tanpa aliran permukaan, airtanah akan bergerak menuju sungai sebagai aliran dasar

(baseflow).

Aliran dasar merupakan salah satu komponen pembentuk aliran sungai yang mengalir dari akuifer menuju sungai. Aliran ini dapat dikenali terutama pada periode rendah aliranlmusim kemarau (Querner,

2001).

Resesi aliran dasar didefinisikan sebagai penurunan kecepatan debit sungai selamajangka waktu terlentu. Resesi aliran dasar yang terjadi pada suatu daerah aliran dapat digunakan untuk memperkirakan volume air yang meresap di daerah tersebut Volume resapan ditentukan dengan menggunakan hidrograf aliran sungai semilogaritmik dari d08 atau lebih tahun yang berurutan. Kompanen aliran dasar yang terdapat pada hidrograf tersebut akan membentuk suatu pala yang menggambarkan koodisi resapan pada suatu daerah aliran (Fetter,

1994).

Kajian resapan DAS Ciliwung dilakukan pada DAS Ciliwung bagian hulu dan tengah. Kondisi resapan pada kedua wilayah tersebut akan menentukan kondisi resapan di DAS Ciliwung bagian hilir. Data hidrologi yang berupa curah hujan bulanan digunakan untuk menentukan curah hujan wilayah dari masing�masing sub DAS. Penentuan curah hujan wilayah dilakukan dengan menggunakan metode aritmetik. Data tinggi muka air Sungai Ciliwung digunakan untuk menentukan besamya debit harian sungai yang diperlukan dalam pembuatan hidrograf aliran sungai dan hidrograf semilogaritmik. Volume resapan ditentukan dari hidrograf aliran sungai semilogaritmik dengan menganalisa resesi aliran dasar yang terjadi setiap tahun. Pola yang menggambarkan kondisi resapan DAS Ciliwung diperoleh dengan menghubungkan titik�titik akhir resesi aliran dasar yang terdapat pada hidrograf semilogaritmik.

Untuk memperoleh hidrograf aliran sungai semilogaritmik, komponen waktu pada hidrograf aliran sungai diplotkan pada skala aritmetik dan komponen debit diplotkan pada skala logaritmik. Titik�titik debit terendah pada hidrograf semilogaritmik dihubungkan uotuk

mendapatkan garis resesi aliran dasar

(base flow recession line).

Perhitungan volume resapan dimulai dengan menghitung volume total aliran dasar potensial dari resesi tahun ke·n (V

tp(n)).

Hasil perhitungan tersebut digunakan untuk menghitung volume sisa aliran dasar potensial dari resesi tahun yang sarna (V I(n». Kemudian, dihitung volume total aliran dasar

potensial dari resesi tabun ke-(n+l)

(Vtp(n+1)).

Besarnya air hujan yang meresap selama satu periode resesi lengkap merupakan selisih dari volume total aliran dasar potensial dari resesi tahun ke·(n+

1)

dengan volume sisa aliran dasar potensial dari resesi tabun ke·n.

Curah hujan rata·rata bulanan untuk DAS Citiwung Hulu berkisar antara

136

mm sampai deogan

522

nun, dengan curah hujan tertinggi terjadi pada bulan Januari dan

terendah pada bulan Juli. Curah hujan rata·rata tabunan tertinggi terjadi pada tahun

2001

sebesar

4069

mm dan terendah pada tahuo

1997

sebesar

2681

mm. Berdasarkan klasifikasi iklim Schmidth & Ferguson, iklim pada DAS Ciliwung Hulu termasuk ke dalam tipe iklim

A,

yaitu daerah sangat basah dengan vegetasi hutan hujan tropika. DAS Ciliwung Hulu memiliki bulan basah selama

12

bulan (Januari - Desember) dan tidak memiliki bulan kering.

Curah hujan rata·rata bulanan uotuk DAS Citiwuog Tengah berkisar antara

168

mm sampai dengan

377

mm, dengan curah hujan tertinggi terjadi pada bulan Nopember dan terendah pada bulan Juli. Curah hujan rata-rata tahunan tertinggi terjadi pada talmn

1993

sebesar

4044

mm dan terendah pada tabuo

1997

sebesar

2544

mm. Berdasarkan klasifikasi iklim Schmidth & Ferguson, iklim pada DAS Ciliwung Tengah termasuk ke dalam tipe iklim A, yaitu daerah sangat basah dengan vegetasi hutan hujan tropika. DAS Ciliwung Tengah memiliki bulan basah selama

12

bulan (Januari - Desember) dan tidak memiliki bulan kering.

Debit harian tertinggi di Stasiun Katulampa selama

10

tabun pengamatan

(1992 - 2001)

terjadi pada tabun

1996

sebesar

740.03

m3/detik dan debit harian tertinggi di Stasiun Depak terjadi pada tahun yang sarna dengan nilai sebesar

105.56

m3/detik. Debit harian terendah yang terpaotau di Stasiun Katulampa untuk periode pengamatan

10

tahuo terjadi pada tahun

1997

sebesar

1.22

m3/detik dan debit harian terendah di Stasiun Depok terjadi pada tahun

1993

dengan nilai sebesar

13.19

m3/detik.

Debit harian maksimum Sungai Ciliwung selarna

10

tahun pengamatan mengalami

kenaikan. Kenaikan debit maksimum ini menandakan terjadinya peningkatan volume

limpasan permukaan pada DAS tersebut. Sedangkan, nilai debit harian minimum Sungai Ciliwung selama

10

tabun pengamatan mengalami penurunan. Nilai debit harian minimum ini dapat dipengaruhi oleh kondisi ildim dan ketersediaan airtanah pada suatu daerah aliran. Oleh karena itu, penurunan debit harian minimum Sungai Ciliwung dapat dijadikan indikator terjadinya penurunan volume air hujan yang meresap dan menjadi cadangan airtanah di DAS Ciliwung.

Volume resapan DAS Ciliwung Hulu selama periode Nopember

1993

- Oktober

2001

mengalami penurunan. Volume resapan terbesar pada DAS Ciliwun§ Hulu terjadi selama periode Nopember

1997

- Oktober

1998

dengan nilai

111 096 513

m dan volume resapan terkecil terjadi selama periode Nopember

1996

- Oktober

1997

dengan nilai

33 169 251

mJ•

Volume resapan DAS Ciliwung Tengah selama periode Nopember

1993

-Oktober

2001

cenderung mengalami penurunan. Volume resapan terbesar terjadi selama periode bulan Nopember

2000

- Oktober

2001

dengan oilai sebesar

406 287 598

m3• Volume resapan

terkecil terjadi selama periode bulan Nopember

1998

-Oktober

1999

dengan nitai sebesar

171 429 562

m3. Penurunan volume resapan pada DAS Ciliwung Hulu dan DAS Ciliwung Tengah menandakan terjadinya kerusakan resapan di kedua wilayah tersebut. Kerusakan resapan ini tergambar pada paIa yang dihasilkan oleh hidrograf aliran kedua DAS terse but.

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi yang diberi judul "Menentukan Kerusakan Resapan Secara Kuantitatif pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Ciliwung dengan Metode Analisa Resesi Aliran Dasar

(Base flow Recession Analyses)"

merupakan syarat memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Pemilihan topik di atas berangkat dati keprihatinan akan kondisi DAS Ciliwung yang terns mengalami degradasi. Hal ini dapat dilihat dari terjadinya hencana banjir pada awal tabun 2002 dengan luas genangan yang lebih luas dibandingkan tabun­ tahun sebelumnya. Bencana banjir ini terus berlanjut hingga saat ini (awal tahun 2003). Banjir merupakan indikator penurunan kemampuan tanah dalam meresapkan

air hujan. Kondisi ini dapat terjadi sebagai akihat berkurangnya luas daerah resapan karena konversi laban dan kesalahan pengolahan laban yang memperburuk kualitas tanab.

Kerusakan resapan pada DAS Ciliwung dapat dilihat dari adanya penurunan jumlah air hujan yang meresap ke dalam sistem akuifer DAS tersebut. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya air hujan yang menjadi resapan pada suatu DAS adalah analisa resesi aliran dasar. Metode ini menggunakan hidrograf aliran sungai sebagai alat untuk mendapatkan pola resesi aliran dasar dari DAS tersebut. Oleh karena itu, pola kerusakan resapan DAS dapat tergambar dari hidrograf aliran yang dihasilkannya.

Ketiadaan referensi yang menunjukkan pemah dilakukannya kajian resapan pada DAS Ciliwung dengan metode yang sarna, membuat penulis sulit menemukan data pembanding yang dapat menunjang hasil penelitian ini. Meskipun demikian, penulis berharap penelitian ini akan menjadi masukan yang bermanfaat bagi upaya-upaya pengelolaan DAS Ciliwung.

Bogor, Maret 2003

Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini, penuiis rnengucapkan terima kasih kepada seroua pihak yang te1ah membantu kelancaran penye1esaian skripsi ini :

1. Dr. Jr. Roh Santoso Budi Waspodo, M.T., selaku dosen pembimbiog yang dengan penub kesabaran telab memberikan bimbingan dan pengaraban.

2. Dr. Ir. Asep Sapei, M.S., selaku dosen penguji. 3. Ir. Mad Yamin, M.T., selaku dosen penguji.

4. Ayab,

ntarnah,

_{kakak-kakak beserta keluarga} dan adik-adik terciota yang selalu memberikan motivasi, kepercayaan, dukungan dan kasih sayang.

S. Bi Neng dan Mang Dede atas kasih sayang dan kehadirannya di saat-saat paling sulit.

6. Usep Santosa atas kesabaran, kasih sayang dan bantuannya selama penyelesaian skripsi ini.

7. Loki, Marson, Izal, Hesli, Cheper, Lila, Aty, Rika dan selurub ternan-ternan Teknik Sipil Pertanian angkatan 34 yang selalu memberikan dukungan dan

persababatannya.

8. Eddo, Kern, Ary, Teguh, Achie, Jhon Roy, Anton, Ponco, East, Roni, Doel, Joe, Mia, Arbo, Yiyin, Ardi dan selurub ternan-ternan Teknik Pertanian angkatan 34 atas seroua kenangan indah selama penulis menyelesaikan studi di IPB.

9.

Eiin, Zeni, Kania, Toni, Nanang, Vickie dan seluruh teman-ternan Teknik Sipil Pertanian angkatan 35 alaS bantnan dan kesediaannya menjadi pendengar yang baik.

10. Mas Bowie, Yogi, Esli, Dian dan selurub ternan-ternan LAW ALATA IPB atas kasih sayang, persahabatan, motivasi dan keceriaannya selama ini.

II. Semua pihak yang telab memberikan masukan dan bantuan kepada penulis.

Bogor, Maret 2003

Penulis

DAFTARISI

Halaman KATA PENGANTAR ... VI!

UCAPAN 'fERlMA KASIH ... viii

DAFT AR lSI ... IX DAFTAR TABEL ... XI! DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG ... 1

B. TUJUAN ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA A. ZONA HIDROLOGI DAN ZONA HIDROGEOLOGI ... ... . . . 5

B. DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) ... 8

1. Pengertian DAS, Daerah Tangkapan

(Recharge Area)

dan Daerah Buangan

(Discharge Area)

... . 8

2. Interaksi antara Komponen-Komponen DAS ... . . . . ... 9

C. DAUR HIDROLOGI DAN NERACA AIR DAS ... 11

D. PRESIPITASI ... ... 16

E. AIRTANAH ... 18

1. Pengertian Airtanah ... ", ... ... .... ... .... ... ... 18

2. Asal Mula Airtanah .... ... ... ... ... ... ... 19

3. Sistem Akuifer dan Geologi Airtanah ... 20

F. RESAPAN ALAMlAH

(NATURAL RECHARGE)

... 25

G. HUBUNGAN AIR PERMUKAANDAN AJRTANAH ... . . . ... 27

H. ALIRAN DASAR

(BASEFLOW)

... . . 30

1. Pengertian Aliran Dasar ... , ... ' .. '" 30 2. Resesi Aliran Dasar

(Basefiow Recession)

... 30

3. Penentuan Volume Resapan

dan

_{Pola Kerusakan Resapan dengan} Metode

Basefiow Recession Analyses

... ... ... ... .. 33

\II. METODOLOGJ

A. LOKASI DAN WAKTU ... 37

B. BAHAN DAN ALAT ... 37

C. METODE PENELITIAN ... 37

I. Metode PengumpuIan Data ... ... .... ... ... ... ... ... 37

a. Pengumpulan Data Curah Hujan ...

37

b. Pengumpulan Data Tinggi Muka Air ... 38

c. PengumpuIan Data Iklim dan Peta Dasar ... 38

2. Metode Analisa Data .. ... ... ... ... ... .... ... ... 38

a. Perhitungan Curah Hujan Wilayah ... 38

b. Perhitungan Debit Harian Sungai CiIiwung ... 39

c. Perhitungan Volume Resapan ... 39

d. Penentuan Pola Kerusakan Resapan ... 40

IV. KEADAAN UMUM DAERAH ALlRAN SUNGAI CILIWUNG A. LETAK DAN LUAS DASCILIWUNG ... 41

B. TATA GUNA LAHANDAN TANAH ... 41

C. IKLIM ... . . . ... . . . . .. . . ... 42

D. TOPOGRAFI ... 43

E. GEOLOGI ... 44

F. HIDROGEOLOGJ ... 44

G. HIDROLOGJ DAN MORFOLOGI DAS ... 46

V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. CURAH HUJAN ... 49

I. DAS Ciliwung Hulu ... 49

2. DAS Ciliwung Tengah ... 50

B. DEBIT SUNGAI ... 51

I. Hubungan Tinggi Muka Air - Debit ... 51

2. Debit Harian ... ... 52

C. RESAPAN ... 62

1. Volume Resapan ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... 62

a. DAS Ciliwung Hulu ... 62

b. DAS Ciliwung Tengah ... 66

2. Pola Kerusakan Resapan ... 71 a. DAS Ciliwung Hulu ... 71 b. DAS Ciliwung Tengab ... 72 VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN . . . ... . . . ... 75 B. SARAN ... 76 DAFTAR PUSTAKA ... . . . 77