ADI PRASETYA NUGROHO NIM I

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS KEKERINGAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG DENGAN MENGGUNAKAN METODE PALMER DROUGHT ANALISYS OF KEDUANG WATERSHED by PALMER METHOD

SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh:

ADI PRASETYA NUGROHO NIM I 0108001

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2012

i


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSETUJUAN ANALISIS KEKERINGAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG DENGAN MENGGUNAKAN METODE PALMER DROUGHT ANALISYS OF KEDUANG WATERSHED by PALMER METHOD SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

ADI PRASETYA NUGROHO NIM I 0108001 Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Persetujuan: Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT NIP. 19630120 198803 2 002

Ir. Susilowati, MSi NIP 19480610 198503 2 001

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN ANALISIS KEKERINGAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG DENGAN MENGGUNAKAN METODE PALMER DROUGHT ANALISYS OF KEDUANG WATERSHED by PALMER METHOD

SKRIPSI Disusun Oleh :

ADI PRASETYA NUGROHO NIM I 0108001 Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pada hari

:

Tanggal

: 08 Juni 2012

1. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT NIP. 19630120 198803 2 002

__________________

2. Ir. Susilowati, MSi NIP. 19480610 198503 2 001

__________________

3. Ir. Suyanto, MM NIP. 19520317 198503 1 001

__________________

4. Ir. Sudarto, MSi NIP. 19570327 198603 1 002

__________________

Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT commit to198601 user 1 001 NIP. 19590823

iii


digilib.uns.ac.id

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Adi Prasetya Nugroho, Rr. Rintis Hadiani, Susilowati, 2012, Analisis Kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang Dengan Menggunakan Metode Palmer. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Sumber daya alam yang sangat dibutuhkan oleh manusia adalah air. Keberadaan air di bumi ini relatif tetap karena air melakukan perputaran atau biasa disebut siklus hidrologi. Perubahan iklim mempunyai pengaruh besar terhadap siklus hidrologi, salah satunya terjadi kekeringan di beberapa daerah seperti Daerah Aliran Sungai Keduang yang berada di Kabupaten Wonogiri Provinsi Jawa Tengah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi ketersediaan air dengan menggunakan rumus modifikasi dari metode rasional, indeks kekeringan menggunakan metode Palmer dan mengetahui kriteria kekeringan berdasarkan analog data debit yang terdiri dari debit normal rerata (Q50rerata) dan debit andalan rerata (Q80rerata) terhadap kriteria kering Palmer. Hasil analisis dan pembahasan menunjukkan bahwa ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata sebesar 16,966x 106 m3/ bulan terjadi pada Juni sampai dengan Oktober. Namun berdasarkan threshold Q80rerata sebesar 3,176x 106 m 3/ bulan, tidak adanya ketersediaan air hanya pada Juni dan Agustus. Kekeringan terjadi pada 2002 dan 2003 karena ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata maupun threshold Q80rerata yang terjadi selama lebih dari enam bulan. Berdasarkan indeks Palmer, pada 2002 dan 2003 terjadi kekeringan dimana besaran indeks Palmer pada 2002 berkisar antara -7,530 yang setara dengan amat sangat kering sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering sedangkan pada 2003 berkisar antara -10,190 yang setara dengan amat sangat kering sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering. Kriteria kering berdasarkan data debit dan Palmer menunjukkan hasil yang tidak terlalu berbeda jauh dalam setiap bulannya, dimana 3,176x 106 m3/ bulan < Qtersedia < 16,966x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer 0,00- (-2,99) yang berarti kering, bila besarnya debit tersedia antara 2,250x 106 m3/ bulan sampai 3,176x 106 m 3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer -3,00- (-3,99) yang berarti sangat kering, dan apabila besarnya debit tersedia kurang dari 2,220x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer -4,00 yang berarti amat sangat kering. Kata kunci : DAS Keduang, Kekeringan, Metode Palmer, Indeks Kekeringan, Kriteria Kering.

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT

Adi Prasetya Nugroho, Rr. Rintis Hadiani, Susilowati, 2012, Drought Analysis of Keduang Watershed by Palmer Method. Thesis, Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret University Surakarta. Nature resources that human being needs the most is water. The existing of water in earth relatively constant because water does turn or it can be called hidrology cycle. Climate changing has a big influence to the hidrology cycle, one of the effect is drought in some area such as Keduang River Flow Area which is in Wonogiri Regency, Central Java. The purpose of this research is knowing the potential of available water using modification of rational method formula, drought index using Palmer Method and knowing the dryness criteria according to the discharge data analog that is consist of average of normal discharge (Q50rerata) and average of mainstay discharge (Q80rerata) toward Palmer dry criteria. The result of analysis and study shows that potential of available water less than the threshold Q50rerata= 16,966x 106 m 3/ month happens in June to Oktober. However according to the threshold Q80rerata= 3,176x 106 m3 drought happens in 2002 and 2003 because of the unavailibility of water less than the threshold Q50rerata although the threshold Q80rerata that happens during more than six months. According Palmer index, on 2002 and 2003 drought happen when Palmer index on 2002 between -7,530 that mean totally dry to 0,000 that mean dry while Palmer index on 2003 between -10,190 that mean totally dry to 0,000 that mean dry. The dry criteria that come from analog dry criteria base on discharge data toward Palmer shows that the result is not much different in every month, it is when 3,176x 106 m3/ month < Qtersedia < 16,966x 106 m3/ month equal with Palmer dryness index 0,00-(-2,99) which is mean dry, if the available discharge between 2,250x 106 m3/ month to 3,176x 106 m3/ month with Palmer dryness index -3,00-(-3,99) means very dry, and when the available discharge less than 2,220x 106 m3/ month equa -4,00 mean totally dry. Keyword: Keduang Watershed, Drought, Palmer Method, Drought Index, Dry Criteria.

commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingg Analisis Kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang Dengan Menggunakan Metode Palmer guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 3. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT selaku dosen pembimbing I, 4. Ir. Susilowati, MSi selaku dosen pembimbing II, 5. Ir. Koosdaryani, MT selaku dosen pembimbing akademik, 6. Dosen Penguji skripsi, 7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 8. Segenap bapak dan ibu di BAPPEDA Kabupaten Wonogiri yang telah memberikan ijin sehingga terlaksananya penulisan ini, 9. Segenap bapak dan ibu di Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Wonogiri yang telah memberikan data sehingga terlaksananya penulisan ini, 10. Segenap bapak dan ibu di Perusahaan Umum Jasa Tirta I Kabupaten Wonogiri yang telah memberikan data sehingga terlaksananya penulisan ini, 11. Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil, 12. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dengan tulus ikhlas. Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang dan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Juni 2012

Penulis

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI i ii HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................................... iii MOTTO .................................................................................................................................... iv PERSEMBAHAN........................................................................................................................v ABSTRAK ................................................................................................................................ vi ABSTRACT ............................................................................................................................... vii KATA PENGANTAR ............................................................................................................... viii DAFTAR ISI.............................................................................................................................. ix DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. xii DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ............................................................................................ xiii BAB 1 PENDAHULUAN........................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Latar Belakang ............................................................................................................. 1 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 2 Batasan Masalah .......................................................................................................... 3 Tujuan Penelitian ......................................................................................................... 3 Manfaat Penelitian........................................................................................................ 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI .................................................................. 4 2.1 2.2

Tinjauan Pustaka .......................................................................................................... 4 Dasar Teori .................................................................................................................. 6 2.2.1 Data ............................................................................................................... 6 2.2.2 DAS ( Daerah Aliran Sungai ) ........................................................................... 6 2.2.3 Analisis Konsistensi atau Kepanggahan Data ...................................................... 6 2.2.4 Analisis Hujan Titik Menjadi Hujan Wilayah ...................................................... 8 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 2.2.9

Evapotranspirasi Potensial ................................................................................ 9 Koefisisen Limpasan (C) ................................................................................ 11 Palmer Drought Severity Index (PDSI) ............................................................. 12 Prakiraan Potensi Ketersediaan Air (Qtersedia)...................................................... 15 Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering) ................................................ 16

BAB 3 METODE PENELITIAN ............................................................................................... 17 3.1 3.2 3.3 3.4

Lokasi Penelitian ........................................................................................................ 17 Data .......................................................................................................................... 17 Alat Yang Digunakan ................................................................................................. 18 Tahapan Penelitian ..................................................................................................... 19 3.4.1 Perhitungan Potensi Ketersediaan Air ............................................................... 19 commit to user 3.4.2 Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite ............................. 19

ix


3.5

digilib.uns.ac.id

3.4.3 Perhitungan Indeks Kekeringan Palmer ............................................................ 19 3.4.4 Penentuan Kriteria Kering ............................................................................... 20 Bagan Alir Penelitian .................................................................................................. 21

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................................... 24 4.1

4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

4.7

Uji Kepanggahan Data Hujan ....................................................................................... 24 4.1.1 Uji Kepanggahan Metode RAPS ...................................................................... 24 4.1.2 Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda .................................................. 26 Hujan Wilayah ........................................................................................................... 28 Koefisien Limpasan .................................................................................................... 30 Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite ........................................................... 31 Indeks Kekeringan Palmer ........................................................................................... 35 Prakiraan Potensi Ketersediaan Air ............................................................................... 43 4.6.1 Potensi Ketersediaan Air Tiap Tahun ............................................................... 44 4.6.2 Potensi Ketersediaan Air Rerata Bulanan .......................................................... 44 Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering) ............................................................. 49

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................................... 51 5.1 5.2

Kesimpulan ............................................................................................................... 51 Saran ........................................................................................................................ 52

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................................ 53

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Nilai kritik Q dan R ....................................................................................................... 8 Tabel 2.2. Faktor penyesuaian untuk Persamaan Thornthwaite ........................................................ 10 Tabel 2.3. Koefisien Limpasan (C)............................................................................................... 12 Tabel 2.4. Analog Kriteria Kering Palmer Berdasarkan Kriteria Kering Menurut Data Debit ............... 16 Tabel 4.1. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta. Ngadirojo (125f) .................................................... 25 Tabel 4.2. Hasil Uji Kepanggahan Metode RAPS ........................................................................... 26 Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f)................................ 27 Tabel 4.4. Data Hujan Bulanan Pada 2002 Untuk Sta. Ngadirojo, Jatisrono dan Jatiroto ..................... 28 Tabel 4.5. Data Hujan Bulanan Wilayah Pada 2002 ....................................................................... 30 Tabel 4.6. Koefisien Limpasan DAS Keduang ............................................................................... 31 Tabel 4.7. Suhu Udara Rata- Rata Bulanan Stasiun Klimatologi Dam Wonogiri ................................ 32 Tabel 4.8. Evapotranspirasi Potensial (PET) Metode Thornthwaite .................................................. 33 Tabel 4.9. Evapotranspirasi Potensial (PET) Terkoreksi Metode Thornthwaite .................................. 34 Tabel 4.10. Perhitungan Parameter Indeks Kekeringan Palmer ........................................................ 35 Tabel 4.11. Analisis Rerata Dalam Kurun Waktu 10 Tahun (2002- 2011) ......................................... 38 Tabel 4.12. Koefisien CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions) ............................. 39 Tabel 4.13. Nilai CAFEC ............................................................................................................ 40 Tabel 4.14. Analisis Indeks Kekeringan ........................................................................................ 42 Tabel 4.15. Prakiraan Potensi Ketersediaan Air ............................................................................. 43 Tabel 4.16. Ketersediaan Air Rerata Bulanan ................................................................................ 45 Tabel 4.17. Analog Kriteria Kering Berdasarkan Data Debit Dengan Kriteria Kering Palmer .............. 50

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Peta DAS Bengawan Solo .......................................................................................... 2 Gambar 2.1. Cara Poligon Thiessen ............................................................................................... 8 Gambar 3.1. Peta DAS Keduang .................................................................................................. 17 Gambar 3.2. Bagan Alir Penelitian ............................................................................................... 23 Gambar 4.1. Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f) ................................................................. 27 Gambar 4.2. Poligon Thiessen DAS Keduang Dengan Tiga Stasiun Hujan........................................ 29 Gambar 4.3. Potensi Ketersediaan Air Pada DAS Keduang ............................................................. 44 Gambar 4.4. Debit Andalan (Q80rerata) ............................................................................................ 46 Gambar 4.5. Hubungan Qrerata dengan Q50rerata dan Q80rerata ................................................................ 47 Gambar 4.6. Potensi Ketersediaan Air Pada DAS Keduang Pada 2002- 2011 .................................... 48

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A

= koefisien evapotranspirasi, = koefisien pengisian lengas ke dalam tanah, = koefisien limpasan, = koefisien kehilangan air, = pendekatan terhadap pembobot iklim, = kelembaban tanah (mm) mewakili satuan volume per satuan wilayah, = perubahan lengas tanah lapisan atas, = perubahan lengas tanah lapisan bawah, = periode waktu yang diperlukan untuk perhitungan (jam, hari, bulan), = luas daerah tangkapan (km 2), = luas masing-masing poligon (km 2),

C d Dy D ET ET

= koefisien limpasan, = periode kelebihan dan kekurangan air, = standar deviasi, = rataan nilai mutlak dari d, = evapotranspirasi (mm/ tahun), = rata- rata evapotranspirasi,

ET I K

= nilai evapotranspirasi CAFEC, = indeks panas tahunan, = karakter iklim sebagai faktor pembobot, = pendekatan kedua terhadap nilai faktor K, = kehilangan kelembaban tanah, =p , = rata- rata kehilangan kelembaban tanah,

L L L

L m n N

= nilai kehilangan lengas tanah CAFEC, = ranking, = jumlah data, = jumlah stasiun pencatat hujan, = hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),

P P P50 PET PL PLa PLb PR PRO

= probabilitas, = curah hujan (mm/ tahun), = curah hujan probabilitas 50, = evapotranspirasi potensial (mm), = kehilangan kelembaban tanah potensial kedua lapisan, = kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan atas, = kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan bawah, = pengisian lengas ke dalam tanah potensial, = aliran permukaan potensial, = hujan wilayah (mm),

P PET PL

= rata- rata presipitasi, = rata- rata evapotranspirasi potensial, = rata- rata kehilangan kelembaban tanah potensial, commit to user


digilib.uns.ac.id

PR PRO

= rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah potensial, = rata- rata aliran permukaan potensial,

P Q Qtersedia Q50 Q80 R Ri RO R RO

= nilai presipitasi CAFEC, = debit aliran (m3 , = potensi ketersediaan air (m 3/ bulan), = debit probabilitas 50, = debit probabilitas 80, = pengisian lengas ke dalam tanah, = tinggi hujan pada stasiun i, = aliran permukaan, = rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah, = rata- rata aliran permukaan,

R

= nilai pengisisan lengas ke dalam tanah CAFEC,

RO S Sa Sb S' Ta X Yi Y z Z

= nilai aliran permukaan CAFEC, = lengas tanah, = lengas tanah lapisan atas, = lengas tanah lapisan bawah, = rata- rata kelembaban tanah, = suhu rata- rata bulanan (oC) , = indeks kekeringan, = data hujan ke-i, = data hujan rerata i, = penduga nilai Z, = indeks penyimpangan atau anomali lengas.

commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

Air merupakan sumber daya alam yang sangat dibutuhkan oleh semua makhluk hidup khususnya manusia. Jumlah air di bumi relatif tetap karena mengikuti siklus hidrologi dimana air melakukan perjalanan dari permukaan laut ke atmosfer kemudian ke permukaan bumi dan kembali lagi menuju laut. Faktor iklim dan energi panas matahari mempunyai pengaruh besar terhadap siklus hidrologi yang menyebabkan adanya proses evaporasi atau penguapan dari permukaan laut, tanah, tumbuh- tumbuhan dan sumber air lainnya. Sebagian uap air dari proses evaporasi terkondensasi menjadi awan yang kemudian turun ke permukaan bumi menjadi air hujan (Asdak, 2004). Negara Indonesia khususnya pulau Jawa terletak di daerah khatulistiwa yang sangat rentan terhadap perubahan iklim. Perubahan suhu udara, kenaikan muka air laut, perubahan intensitas hujan, banjir dan kekeringan merupakan akibat dari perubahan iklim yang dihadapi Indonesia (Susandi dkk, 2008). Sungai Bengawan Solo merupakan sungai terpanjang dan terbesar di pulau Jawa, terletak di antara dua provinsi yaitu Jawa Tengah dan Jawa Timur yang memiliki empat daerah aliran sungai yaitu DAS Bengawan Solo, DAS Kali Grindulu dan Kali Lorog di Pacitan, DAS kecil di kawasan pantai utara dan DAS Kali Lamong. DAS Bengawan Solo merupakan DAS terluas, meliputi 3 Sub DAS yaitu Sub DAS Bengawan Solo Hulu, Sub DAS Kali Madiun dan Sub DAS Bengawan Solo Hilir (http//bulletin.penataanruang.net). DAS Bengawan Solo dapat dilihat pada Gambar 1.1.

commit to user 1


digilib.uns.ac.id

Sumber: The Study on Counter Measures for Sedimentation in the Wonogiri Multipurpose Dam (2007)

Gambar 1.1. Peta DAS Bengawan Solo Banjir pada musim penghujan dan kekeringan saat musim kemarau merupakan suatu fenomena yang sering terjadi di sebagian besar wilayah pulau Jawa khususnya pada Daerah Aliran Sungai Keduang yang merupakan Sub Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo Hulu 3. (http//www.tabloidkampus.com). Berdasarkan uraian latar belakang tersebut, maka perlu dilakukan penelitian tentang analisis kekeringan dengan menggunakan metode Palmer yang dilakukan di Daerah Aliran Sungai Keduang kabupaten Wonogiri- Jawa Tengah. 1.2

Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat diambil dari uraian latar belakang tersebut di atas adalah: 1.

Bagaimana potensi ketersediaan air Daerah Aliran Sungai Keduang?

2.

Bagaimana indeks kekeringan menggunakan metode Palmer Daerah Aliran Sungai Keduang?

3.

Bagaimana kriteria kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang?

commit to user 2


1.3

digilib.uns.ac.id

Batasan Masalah

Untuk membatasi masalah agar penelitian tidak meluas dan lebih terarah maka perlu adanya pembatasan sebagai berikut: 1.

Wilayah penelitian hanya dilakukan di Daerah Aliran Sungai Keduang Kabupaten Wonogiri yang merupakan Sub Daerah Aliran Sungai Bengawan Solo Hulu 3,

2.

Hujan yang dipakai merupakan data curah hujan rata- rata harian selama 20 tahun (1992- 2011) untuk uji kepanggahan data dan data 10 tahun (20022011) untuk analisis,

3.

Data klimatologi yang digunakan selama 10 tahun (2002- 2011),

4.

Analisis debit (ketersediaan air) didasarkan pada aliran mantap atau air larian yang masuk ke Daerah Aliran Sungai Keduang.

1.4

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah: 1.

Mengetahui potensi ketersediaan air Daerah Aliran Sungai Keduang,

2.

Mengetahui indeks kekeringan menggunakan metode Palmer Daerah Aliran Sungai Keduang,

3. 1.5

Menentukan kriteria kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Manfaat teoritis: dapat memberikan informasi keilmuan dalam bidang teknik sipil khususnya mengenai hidrologi, yaitu ketersediaan air dan indeks kekeringan yang terjadi pada suatu DAS, 2. Manfaar praktis: dapat memberikan informasi tentang kekeringan dan potensi ketersediaan air sehingga dapat langsung digunakan untuk mitigasi bencana kekeringan dan juga dapat digunakan untuk sektor pertanian.

commit to user 3


digilib.uns.ac.id

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1

Tinjauan Pustaka

Wilayah Indonesia terletak di bagian iklim tropis yang mempunyai ciri khusus yaitu curah hujan tinggi pada musim penghujan dan curah hujan rendah saat musim kemarau (Köppen, 1900 dalam Puradimaja, 2006) sehingga pada musim penghujan sulit untuk mengendalikan air, namun sebaliknya saat musim kemarau panjang sulit untuk memenuhi kebutuhan akan air. Pemanasan global merupakan akibat adanya perubahan iklim, Indonesia merupakan negara kepulauan yang sangat rentan terhadap perubahan iklim. Perubahan curah hujan suhu udara dan kenaikan muka air laut merupakan dampak yang diakibatkan oleh adanya perubahan iklim. Hingga tahun 2100 kenaikan muka air laut di Indonesia diperkirakan hingga 1,1 m yang mengakibatkan hilangnya daerah pantai dan pulau- pulau kecil (Susandi dkk, 2008). Kekeringan adalah kejadian alam yang berpengaruh besar terhadap ketersediaan air dalam tanah yang diperlukan oleh kepentingan pertanian maupun untuk mencukupi kebutuhan makhluk hidup khususnya manusia (Suryanti, 2008). Di pulau Jawa ketersediaan air hanya dapat dipenuhi pada musim penghujan sedangkan pada musim kemarau terjadi defisit air yang menjadi indikator penting terjadinya kekeringan (Sutopo, 2007). Kekeringan menurut Wikipedia adalah suatu keadaan dimana kebutuhan air di suatu wilayah tidak dapat terpenuhi dalam jangka waktu yang panjang (beberapa bulan hingga tahunan). Kekeringan adalah suatu kondisi dimana curah hujan di bawah normal dan terjadi dalam jangka waktu yang lama dan menyebabkan suatu daerah kekurangan pasokan air (Balai Hidrologi, 2003).

commit to user 4


digilib.uns.ac.id

Kekeringan merupakan suatu keadaan dimana curah hujan sangat kecil atau tidak terdapat curah hujan dalam jangka waktu yang lama dan lebih panjang dari musim kemarau (Moreland, 1993). Kekeringan menyebabkan berbagai kerugian bagi makhluk hidup khususnya manusia, seperti kekurangan air untuk berbagai keperluan, gagal panen pada daerah pertanian dan berkurangnya pendapatan masyarakat. Apabila kekeringan dapat diperkirakan, maka mitigasi bencana kekeringan dapat diantisipasi. Perkiraan kekeringan dapat dilakukan berdasarkan pola hujan, iklim maupun pola debit yang pernah terjadi (Hadiani, 2009). Indeks kekeringan mempunyai banyak jenis seperti Crop Moisture Index (CMI), Surface Water Supply Index (WSI), Palmer Drought Severity Index (PDSI), Reclamation Drought Index (RDI), Standardized Precipitation Index (SPI) dan masih banyak lainnya. Indeks kekeringan ini diciptakan tergantung daerah penelitian, pengguna, proses, input dan output-nya (Suryanti, 2008). Analisis indeks kekeringan telah dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya dengan menggunakan metode Indeks Palmer. Seperti yang telah dilakukan oleh Sudibyakto (1985) dalam Suryanti (2008) di daerah Kedu Selatan, Jawa Tengah dimana indeks kekeringan didasarkan pada perhitungan data curah hujan titik sehingga menimbulkan indeks Palmer yang terlalu basah. Suryanti (2008) melakukan penelitian kekeringan di daerah Banten yang menunjukkan tingkat kekeringan yang bervariasi mulai dari -8.14 hingga 13.38, berarti kondisi lengas tanah cukup beragam dari ekstrim kering hingga ekstrim basah. Sebaran bulan terkering dan terbasah menunjukkan keadaan masih normal, nilai indeks Palmer antara -0.21 hingga 1.23. Kriteria Kering dapat ditentukan dengan berbagai cara antara lain kriteria kering berdasarkan data debit normal sama dengan Q50 dengan kriteria (Hadiani, 2009): 1. Disebut kering (K) apabila Q80 < Q < Q50, 2. Disebut sangat kering (SK) apabila 71- 100% Q80, 3. Disebut amat sangat kering (ASK) apabila Q < 70% Q80.

commit to user 5


2.2 2.2.1

digilib.uns.ac.id

Dasar Teori Data

Dalam setiap penelitian, data merupakan masukan terpenting untuk mendapatkan hasil yang diharapkan. Ada dua macam data yang biasa digunakan dalam penelitian, yaitu data primer dan data sekunder. Data primer ialah sekumpulan data yang didapat secara langsung berdasarkan pengamatan atau observasi di lapangan (lokasi penelitian). Sedangkan data sekunder ialah sekumpulan data yang didapat tidak secara langsung karena peneliti tidak melakukan pengamatan atau observasi secara langsung, peneliti hanya mendapatkan data dari sumber atau instansi terkait. Dalam penelitian ini data yang digunakan adalah data sekunder. 2.2.2

DAS ( Daerah Aliran Sungai )

Chay Asdak (2004) mendefinisikan daerah aliran sungai atau DAS sebagai suatu wilayah daratan yang dibatasi oleh punggung- punggung gunung, menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian mengalirkannya ke laut melalui sungai utama. Wilayah daratan tersebut disebut daerah tangkapan air (DTA atau catchment area) yaitu suatu ekosistem yang terdiri atas sumber daya alam (tanah, air dan vegetasi) dan sumber daya manusia sebagai pemanfaat sumber daya alam. 2.2.3

Analisis Konsistensi atau Kepanggahan Data

Data hujan yang akan dipergunakan dalam suatu analisis sebelumnya harus dilakukan uji konsistensi atau data di mana data yang tidak sesuai akibat kesalahan pencatatan dan gangguan alat pencatat perlu dikoreksi dan data yang hilang atau kosong diisi dengan menggunakan pembanding pos hujan sekitar yang terdekat dan dianggap memiliki karakteristik yang sama (Sri Harto, 1993). Dalam penelitian ini, metode yang digunakan untuk menguji konsistensi data adalah Metode Kurva Massa Ganda (Double Mass Curve) dan Metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums). Metode kurva massa ganda berdasarkan perbandingan hujan tahunan kumulatif di stasiun y terhadap stasiun referensi x, stasiun referensi merupakan nilai rerata

commit to user 6


digilib.uns.ac.id

beberapa stasiun yang berada di dekatnya kemudian nilai kumulatif tersebut digambarkan pada sistem koordinat x- y dan kurva yang telah digambar dilihat apakah ada perubahan kemiringan, apabila garis yang terbentuk menunjukkan garis lurus maka data dianggap panggah namun apabila terjadi kemelencengan atau garis patah maka data tidak konsisten dan perlu dilakukan adanya koreksi. Metode RAPS berdasarkan data curah hujan setempat, di mana data curah hujan yang tersedia di sekitar lokasi proyek sangat terbatas. Bila Q / n yang didapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah (Sri Harto, 1993). Uji kepanggahan dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan: k

Sk*

Yi Y , dengan k = 1, 2, 3, ..., n

(2.1)

i 1

S 0*

0

(2.2)

S k**

S k* , dengan k = 0, 1, 2, 3, ...., n Dy

(2.3)

n

Yi

D y2 i 1

dengan : Yi

Y Dy n

Y n

2

(2.4)

= data hujan ke-i, = data hujan rerata i, = deviasi standar, = jumlah data.

Untuk uji kepanggahan digunakan cara statistik: Q

maks | S k** |

k

R

maksimum S k**

min imum S k**

n, atau

(2.5) k

Nilai kritik Q dan R ditunjukkan dalam Tabel 2.1.

commit to user 7

n

(2.6)


digilib.uns.ac.id

Tabel 2.1. Nilai kritik Q dan R

Q n

n 10 20 30 40 50 100

90% 1,05 1,10 1,12 1,13 1,14 1,17 1,22

95% 1,14 1,22 1,24 1,26 1,27 1,29 1,36

R n 99% 1,29 1,42 1,46 1,50 1,52 1,55 1,63

90% 1,21 1,34 1,40 1,42 1,44 1,50 1,62

95% 1,28 1,43 1,50 1,53 1,55 1,62 1,75

99% 1,38 1,60 1,70 1,74 1,78 1,86 2,00

Sumber: Sri Harto, 1993

2.2.4

Analisis Hujan Titik Menjadi Hujan Wilayah

Dalam penelitian ini menggunakan metode poligon Thiessen karena merupakan cara yang paling umum dari beragam analisis. Metode ini memperhitungkan bobot dari masing-masing stasiun yang mewakili luasan di sekitarnya (Bambang Triatmodjo, 2008). Hujan pada suatu luasan di dalam DAS adalah sama dengan hujan yang terjadi pada stasiun terdekat, sehingga hujan yang tercatat pada suatu stasiun mewakili luasan tersebut. Metode ini digunakan apabila penyebaran stasiun hujan di daerah yang ditinjau tidak merata (Chow, dkk., 1988). Gambar polygon Thiessen dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Cara Poligon Thiessen

commit to user 8


digilib.uns.ac.id

Hujan rerata daerah aliran dapat dihitung sebagai berikut :

A1 R1 A

R

A2 R2 A

A3 R3 .... A

An A

(2.7)

atau 1 A

R

n i 1

dengan : R A Ai Ri 2.2.5

Ai .Ri

(2.8)

= tinggi hujan rata-rata daerah aliran (areal rainfall) R, = luas daerah aliran, = luas daerah pengaruh stasiun i, = tinggi hujan pada stasiun i.

Evapotranspirasi Potensial

Dalam penelitian ini perhitungan evapotranspirasi potensial menggunakan metode Thornthwaite. Wanielista (1990) dalam Asdak (2004) menjelaskan bahwa metode Thornthwaite memanfaatkan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energi panas untuk berlangsungnya proses ET (evapotranspirasi) dengan asumsi suhu udara tersebut berkorelasi dengan efek radiasi matahari dan unsur lain yang mengendalikan proses ET. Evapotranspirasi menurut Asdak (2004) adalah keseluruhan jumlah air yang dikembalikan lagi ke atmosfer dari permukaan tanah, sumber- sumber air dan tanaman oleh adanya pengaruh faktor iklim dan fisiologis tanaman. Indeks evapotranspirasi potensial (PET) yang hanya memerlukan data suhu udara tersebut dikembangkan oleh Thornthwaite (1984) dalam Manning (1987) dengan rumus matematis sebagai berikut: PET = 1,6 [(10Ta )/ I]a

(2.9)

dengan : PET Ta I

= evapotranspirasi potensial (mm), = suhu rata- rata bulanan (oC), = indeks panas tahunan.

12

[(Tai / 5 )]1.5

I

(2.10)

i 1

dengan : a

= 0.49 + 0.0179 I

0.0000771 I2 + 0.000000675 I3

commit to user 9

(2.11)


digilib.uns.ac.id

Nilai untuk evapotranspirasi potensial (PET) harus disesuaikan dengan jumlah hari per bulan dan panjang hari (latitudinal adjustment). Faktor penyesuaian panjang hari menurut letak lintang untuk persamaan Thornthwaite dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2. Faktor penyesuaian untuk Persamaan Thornthwaite LU

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agt

Sep

Okt

Nop

Des

0°

1,04

0,94

1,04

1,01

1,04

1,01

1,04

1,04

1,01

1,04

1,01

1,04

5°

1,02

0,93

1,03

1,02

1,06

1,03

1,06

1,05

1,01

1,03

0,99

1,02

10°

1,00

0,91

1,03

1,03

1,08

1,06

1,08

1,07

1,02

1,02

0,98

0,99

15°

0,97

0,91

1,03

1,04

1,11

1,08

1,12

1,08

1,02

1,01

0,95

0,97

20°

0,95

0,90

1,03

1,05

1,13

1,11

1,14

1,11

1,02

1,00

0,93

0,94

25°

0,93

0,89

1,03

1,06

1,15

1,14

1,17

1,12

1,02

0,99

0,91

0,91

30°

0,90

0,87

1,03

1,08

1,18

1,17

1,20

1,14

1,03

0,98

0,89

0,88

35°

0,87

0,85

1,03

1,09

1,21

1,21

1,23

1,16

1,03

0,97

0,86

0,85

40°

0,84

0,83

1,03

1,11

1,24

1,25

1,27

1,18

1,04

0,96

0,83

0,81

45°

0,80

0,81

1,02

1,13

1,28

1,29

1,31

1,21

1,04

0,94

0,79

0,75

50°

0,74

0,78

1,02

1,15

1,33

1,36

1,37

1,25

1,06

0,92

0,76

0,70

LS

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agt

Sep

Okt

Nop

Des

5°

1,06

0,95

1,04

1,00

1,02

0,99

1,02

1,03

1,00

1,05

1,03

1,06

10°

1,08

0,97

1,05

0,99

1,01

0,96

1,00

1,01

1,00

1,06

1,05

1,10

15°

1,12

0,98

1,05

0,98

0,98

0,94

0,97

1,00

1,00

1,07

1,07

1,12

20°

1,14

1,00

1,05

0,97

0,96

0,91

0,95

0,99

1,00

1,08

1,09

1,15

25°

1,17

1,01

1,05

0,96

0,94

0,88

0,93

0,98

1,00

1,10

1,11

1,18

30°

1,20

1,03

1,06

0,95

0,92

0,85

0,90

0,96

1,00

1,12

1,14

1,21

35°

1,23

1,04

1,06

0,94

0,89

0,82

0,87

0,94

1,00

1,13

1,17

1,25

40°

1,27

1,06

1,07

0,93

0,86

0,78

0,84

0,92

1,00

1,15

1,20

1,29

45°

1,31

1,09

1,07

0,91

0,83

0,73

0,80

0,91

0,99

1,17

1,24

1,34

50°

1,37

1,12

1,08

0,89

0,77

0,67

0,74

0,88

0,99

1,19

1,20

1,41

Sumber: Bambang Triatmodjo, 2008

Hasil prakiraan evapotranspirasi potensial (PET) bersama- sama dengan curah hujan dan kelembaban tanah dimanfaatkan untuk menghitung analisis neraca air (water budget analysis). Model hidrologi lazim digunakan untuk menghitung unsur neraca air tersebut di atas dalam skala DAS. Perhitungan analisis neraca air penting untuk dapat mempelajari perilaku hubungan air- tanaman- tanah. Transpirasi tanaman yang merupakan bagian penting dari evapotranspirasi yang dapat mempengaruhi neraca air, infiltrasi dan air larian. Dengan asumsi aliran air bawah permukaan yang masuk sama dengan yang keluar, dan panjang akar

commit to user 10


digilib.uns.ac.id

tanaman berada jauh di atas permukaan air tanah. Menurut Lane dan Stone (1983) dalam Asdak (2004), persamaan neraca air dapat ditulis: Q=P

ET

(2.12)

dengan: Q = debit aliran (m 3 , P = curah hujan (mm/ tahun), ET= evapotranspirasi (mm/ tahun), L , = kelembaban tanah (mm) mewakili satuan volume per satuan wilayah, = periode waktu yang diperlukan untuk perhitungan (jam, hari, bulan). embaban tanah, sementara nilai negatif menunjukkan penurunan kelembaban tanah di tempat yang bersangkutan.

masukan = air keluaran. Semakin besar ET, semakin kecil debit aliran. ET dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain iklim dan jenis tumbuhan. Iklim bersifat tidak dapat diubah oleh manusia dan oleh karena itu faktor jenis tumbuhan inilah yang menjadi perhatian untuk pengelolaan sumber daya air. 2.2.6

Koefisisen Limpasan (C)

Koefisien Limpasan atau angka koefisien C menurut Asdak (2004) merupakan bilangan perbandingan antara laju debit puncak dengan intensitas hujan yang dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti laju infiltrasi, keadaan tata guna lahan atau tutupan lahan, intensitas hujan, permeabilitas dan kemampuan tanah menahan air. Nilai koefisien limpasan (C) dapat dilihat pada Tabel 2.3.

commit to user 11


digilib.uns.ac.id

Tabel 2.3. Koefisien Limpasan (C) No. 1 2 3 4 5 6 7

8

9 10 11 12

Deskripsi Permukaan Kota, jalan aspal, atap genteng Kawasan industri Pemukiman multi unit, pertokoan Kompleks perumahan Villa Taman, pemakaman Pekarangan tanah berat: a. > 7% b. 2 - 7% c. < 2% Pekarangan tanah ringan: a. > 7% b. 2 - 7% c. < 2% Lahan berat Padang rumput Lahan budidaya pertanian Hutan produksi

C 0,7- 0,9 0,5- 0,9 0,6- 0,7 0,4- 0,6 0,3- 0,5 0,1- 0,3 0,25- 0,35 0,18- 0,22 0,13- 0,17 0,15- 0,2 0,10- 0,15 0,05- 0,10 0,4 0,35 0,3 0,18

Sumber: Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 17, 2009

2.2.7

Palmer Drought Severity Index (PDSI)

Menurut Gutman et al., dalam Turyati (1995) menjelaskan bahwa metode indeks ketajaman kekeringan Palmer berguna untuk mengevaluasi kekeringan yang telah terjadi di daerah- daerah semiarid dan yang beriklim sub- humid kering. Palmer masih lebih baik apabila digunakan pada wilayah penelitian yang luas dan mempunyai topografi yang seragam (National Drought Mitigation Center, 2006). Analisis indeks ketajaman kekeringan metode Palmer meliputi perhitungan parameter utama dan perhitungan parameter iklim seperti berikut ini: 1. Analisis Parameter Utama, seperti: a. P, hujan kumulatif bulanan wilayah efektif, b. PET, evapotranspirasi potensial metode Thornthwaite, c.

Sa, perubahan lengas tanah lapisan atas,

d.

Sb, perubahan lengas tanah lapisan bawah,

e. Sa, lengas tanah lapisan atas, f. Sb, lengas tanah lapisan bawah,

commit to user 12


digilib.uns.ac.id

g. S, lengas tanah (available water content), h. PR, jumlah air yang dapat diserap oleh tanah, i. R, pengisisan lengas ke dalam tanah, j. PLa, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan atas, k. PLb, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan bawah, l. PL, kehilangan kelembaban tanah potensial kedua lapisan, m. L, kehilangan kelembaban tanah, n. ET, evapotranspirasi, o. PRO, aliran permukaan potensial, p. RO, aliran permukaan. 2. Analisis Parameter Iklim (Palmer, 1965) dapat diuraikan seperti langkah di bawah ini. a. Menentukan nilai koefisien untuk mendapatkan nilai CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions) ET / PET

(2.13)

R / PR

(2.14)

RO / PRO

(2.15)

RO / S '

L / PL ( PET

(2.16) R ) /( P

L)

(2.17)

dengan : = koefisien evapotranspirasi, = koefisien pengisian lengas ke dalam tanah, = koefisien limpasan, = koefisien kehilangan air, = pendekatan terhadap pembobot iklim, ET = rata- rata evapotranspirasi, PET = rata- rata evapotranspirasi potensial, R = rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah, PR = rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah potensial, RO = rata- rata aliran permukaan, PRO = rata- rata aliran permukaan potensial, S' = rata- rata kelembaban tanah, L = rata- rata kehilangan kelembaban tanah, PL = rata- rata kehilangan kelembaban tanah potensial, P = rata- rata presipitasi.

commit to user 13


digilib.uns.ac.id

b. Nilai CAFEC Nilai

CAFEC

merupakan

dugaan

dari

parameter-

parameter

evapotranspirasi, run off, recharge, presipitasi dan loss dimana secara klimatologis sesuai dengan kondisi waktu dan daerah penelitian. Rumus yang digunakan untuk parameter- parameter tersebut adalah sebagai berikut: ET R

P

(2.19)

PR

RO L

(2.18)

PET

(2.20)

PRO

(2.21)

PL ET R RO L

(2.22)

dengan :

ET

= nilai evapotranspirasi CAFEC,

R

= nilai pengisisan lengas ke dalam tanah CAFEC,

RO

= nilai aliran permukaan CAFEC,

L

= nilai kehilangan lengas tanah CAFEC,

P PET PR PRO PL

= nilai presipitasi CAFEC, = evapotranspirasi potensial, = pengisian lengas ke dalam tanah potensial, = aliran permukaan potensial, = kehilangan lengas tanah potensial.

c. Periode Kelebihan dan Kekurangan Hujan Digunakan rumus sebagai berikut: d

P

P

(2.23)

d. Rataan Nilai Mutlak ( D ) D = rataan nilai mutlak dari d

(2.24)

e. K ' 1.5 Log 10[(

PET

R RO P L

2.80) /

25 .6 D

commit to user 14

] 0 .50

(2.25)


digilib.uns.ac.id

= D*K' f.

(2.26)

Karakter Iklim sebagai Faktor Pembobot (K) K

D*K' 12

(2.27)

K'

D* K' 1

g. Penduga Nilai Z z

(2.28)

d*

h. Indeks Penyimpangan atau anomali lengas (Z) Z

= d* K

(2.29)

i. Indeks Kekeringan (X) X

( Z / 3) i 1

dengan: X ( Z / 3) i

2.2.8

(2.30)

X

0.103( Z / 3) i

(2.31)

1

Prakiraan Potensi Ketersediaan Air (Qtersedia)

Perhitungan prakiraan ketersediaan air atau debit tersedia dalam penelitian ini berdasarkan aliran mantap atau air larian yang masuk ke Daerah Aliran Sungai Keduang yang dipengaruhi oleh penggunaan lahan. Dimana aliran mantap atau biasa disebut air larian merupakan bagian air hujan yang jatuh dan mengalir di atas permukaan tanah ke tempat yang lebih rendah untuk kemudian masuk ke dalam badan air seperti sungai, danau maupun lautan (Asdak, 2004). Dalam perhitungan prakiraan potensi ketersediaan air menggunakan modifikasi dari metode rasional dengan rumus sebagai berikut (Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 17, 2009): Qtersedia = 10 C x R x A

(2.32)

dengan: Qtersedia = potensi ketersediaan air (m 3/bulan), R = curah hujan bulanan wilayah (mm/bulan), A = luas daerah tangkapan (ha), C = koefisien limpasan, 10 = faktor konversi dari mm.ha menjadi m3.

commit to user 15


2.2.9

digilib.uns.ac.id

Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering)

Dalam penelitian ini, analisis kriteria kering merupakan analog dari kriteria kering berdasarkan data debit dengan kriteria kering Palmer. Berdasarkan kriteria data debit maka perlu dilakukan perhitungan debit andalan (Q80) dan debit normal (Q50) dengan menggunakan metode ranking (rumus Weibul). Prosedur perhitungan diawali dengan mengurutkan seri data debit dari urutan terbesar hingga terkecil untuk masing- masing bulan pengamatan. Selanjutnya diranking mulai dengan ranking pertama (m = 1) untuk data terbesar dan seterusnya hingga data terkecil. Rumus Weibul adalah (Soemarto, 1987): P

m N

(2.34)

1

dimana: P = probabilitas, m = ranking, N = jumlah data. Analog kriteria kering Palmer berdasarkan kriteria kering menurut data debit dapat dilihat pada Tabel 2.4. Tabel 2.4. Analog Kriteria Kering Palmer Berdasarkan Kriteria Kering Menurut Data Debit Indeks Kekeringan 0.00 (-2.99) -3.00 (-3.99) -4.00

Klasifikasi Kering Sangat Kering Amat Sangat Kering

commit to user 16


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1

Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian berada di DAS Bengawan Solo Hulu 3 pada DAS Keduang yang terletak di Kabupaten Wonogiri seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Peta DAS Keduang 3.2

Data

Dalam penggunaan data hujan dan informasi iklim seringkali terjadi keterbatasan jumlah, tidak lengkapnya data dan banyak bagian data yang hilang, rusak maupun tidak tercatat. Seringkali untuk mengisi kekosongan data akibat data yang hilang dapat dilakukan dengan memperkirakan data.

Perkiraan data hujan dapat

diandaikan bahwa karakteristik hujan di stasiun hujan yang ditinjau memiliki kesamaan dengan stasiun hujan yang berada di sekitarnya. Tidak jarang dalam

commit to user 17


digilib.uns.ac.id

suatu penelitian terjadi kesulitan untuk mendapatkan data hujan dan informasi iklim di suatu DAS, sehingga harus menggunakan data dari stasiun lain yang berdekatan (Sri Harto, 1993). Masalah terhadap data selain tidak lengkapnya data hujan yang ada yaitu ketidakpanggahan data hujan. Ketidakpanggahan data hujan yang didapat dari alat pencatat disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu: alat diganti dengan alat yang mempunyai spesifikasi lain, lokasi penempatan alat dipindahkan, lokasi alat terganggu dan perubahan lingkungan di sekitar alat. Uji konsistensi atau kepanggahan data dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: lengkung massa ganda (double mass curve

tasiun

(stand alone station) dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) (Sri Harto, 1993). Bila Q / n yang didapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah. Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data sekunder. Data- data yang digunakan yaitu: 1. Peta Rupa Bumi Indonesia skala 1: 25000 dalam format shapefile ArcGIS, 2. Data curah hujan harian 3 stasiun hujan manual yaitu stasiun hujan Ngadirojo (125f), stasiun hujan Jatisrono (131) dan stasiun hujan Jatiroto (130c) di DAS Bengawan Solo Hulu 3 pada DAS Keduang dalam kurun waktu 20 tahun (1992- 2011) untuk uji konsistensi data atau kepanggahan dan data curah hujan 10 tahun (2002- 2011) untuk analisis kekeringan yang diperoleh dari Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Wonogiri, 3. Data klimatologi dan data koordinat stasiun klimatologi di DAS Bengawan Solo Hulu 3 pada DAS Keduang dalam kurun waktu 10 tahun (2002- 2011) yang diperoleh dari Perusahaan Umum Jasa Tirta I Kabupaten Wonogiri. 3.3

Alat Yang Digunakan

Peralatan yang digunakan untuk proses analisis adalah sebagai berikut: 1. Microsoft Excel untuk analisis data, 2. Software AutoCAD atau ArcMAP untuk pengolahan peta DAS.

commit to user 18


3.4

digilib.uns.ac.id

Tahapan Penelitian

3.4.1

Perhitungan Potensi Ketersediaan Air

1. Melakukan uji kepanggahan untuk data curah hujan komulatif tahunan dengan menggunakan metode kurva massa ganda dan metode RAPS pada setiap stasiun hujan berdasarkan data curah hujan selama 20 tahun (1992- 2011), 2. Mempersiapkan Peta Rupa Bumi Indonesia skala 1:25000, 3. Melakukan plotting stasiun hujan pada peta Rupa Bumi Indonesia skala 1: 25000 dan membuat poligon Thiessen, 4. Menghitung curah hujan wilayah setelah mendapat persentase luas metode poligon Thiessen, 5. Mempersiapkan data curah hujan bulanan dalam kurun waktu 10 tahun terakhir dari data curah hujan wilayah, 6. Tata guna lahan dapat diketahui dari peta RBI skala 1: 25000 yang kemudian dapat menghitung koefisien limpasan (C), 7. Menghitung potensi ketersediaan air (debit andalan) dengan menggunakan data curah hujan bulanan dan koefisien limpasan. 3.4.2

Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite

1. Mempersiapkan data klimatologi dalam kurun waktu 10 tahun (2002- 2011), 2. Data klimatologi yang dibutuhkan adalah data suhu rata- rata bulanan, 3. Mempersiapkan peta Rupa Bumi Indonesia skala 1:25000, 4. Menentukan letak lintang stasiun klimatologi, 5. Menentukan faktor penyesuaian panjang hari berdasarkan letak lintang, 6. Menghitung evapotranspirasi potensial dengan menggunakan data suhu udara rata- rata bulanan dan letak lintang. 3.4.3

Perhitungan Indeks Kekeringan Palmer

1. Menghitung parameter indeks kekeringan Palmer, 2. Menghitung nilai parameter iklim berdasarkan CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions): a. Menentukan nilai koefisien CAFEC meliputi koefisien evapotranspirasi, koefisien pengisian lengas ke dalam tanah, koefisien limpasan, koefisien kehilangan air dan pendekatan terhadap bobot iklim,

commit to user 19


digilib.uns.ac.id

b. Menghitung nilai CAFEC, c. Menghitung periode kelebihan dan kekurangan hujan, d. Menghitung rataan nilai mutlak periode kelebihan dan kekurangan hujan, e. Menghitung pendekatan kedua terhadap nilai fak f. Menghitung karakter iklim sebagai faktor pembobot (K), g. Menghitung penduga nilai anomali lengas, h. Menghitung indeks penyimpangan atau anomali lengas (Z), i. Menghitung indeks kekeringan Palmer. 3.4.4

Penentuan Kriteria Kering

1. Mempersiapkan data prakiraan potensi ketersediaan air, 2. Mempersiapkan data indeks kekeringan Palmer, 3. Menentukan klasifikasi indeks ketajaman kekeringan (kriteria kering) berdasarkan analog kriteria kering Palmer dengan kriteria kering berdasarkan data debit.

commit to user 20

Bagan Alir Penelitian

Evapotranspirasi Potensial

Suhu Rata- Rata Bulanan

Data Klimatologi

3.5

Letak Lintang

Plot Sta Hujan Polygon Thiessen

commit to user 21

A

Parameter Indeks Kekeringan

Koefisien Limpasan

Tata Guna Lahan

Peta RBI 1:25000

MULAI

Curah hujan wilayah

TIDAK

B

Potensi Ketersediaan Air

Data Curah Hujan Harian

YA

Uji Kepanggahan

Data Curah Hujan Harian

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

A

Nilai Koefisisen CAFEC Nilai CAFEC

Periode Kelebihan dan Kekurangan Hujan

Rataan Nilai Mutlak Periode Kelebihan dan Kekurangan Hujan Pendekatan Kedua Nilai Fakt

Karakter Iklim Sebagai Faktor Pembobot (K) Penduga Nilai Anomali Lengas (Z)

Indeks Anomali Lengas (Z)

Indeks Kekeringan Palmer

C

commit to user 22


digilib.uns.ac.id

C

Indeks Ketajaman Kekeringan

SELESAI

Gambar 3.2. Bagan Alir Penelitian

commit to user 23

B


digilib.uns.ac.id

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1

Uji Kepanggahan Data Hujan

DAS Keduang merupakan DAS terbesar yang terdapat di DAS Bengawan Solo Hulu 3 dan mempunyai delapan stasiun hujan manual (Agustin, 2008). Dalam penelitian ini hanya menggunakan tiga stasiun hujan yaitu stasiun hujan Ngadirojo (125f), stasiun hujan Jatisrono (131) dan stasiun hujan Jatiroto (130c) karena data pada stasiun tersebut cukup lengkap. Untuk menguji kepanggahan atau validitas data hujan tersebut digunakan metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) dan metode double mass curve (kurva massa ganda). Data hujan tahunan yang digunakan untuk uji kepanggahan selama 20 tahun (2002- 2011). 4.1.1

Uji Kepanggahan Metode RAPS

Uji kepanggahan metode RAPS berdasarkan pada Persamaan 2.1, 2.2, 2.3 dan 2.4. Contoh perhitungan untuk stasiun hujan Ngadirojo (125f) tahun 1992: Hujan (i)

= 2130,000 mm

Hujan (i) rerata selama 20 tahun =

35764,000 = 1788,200 mm 20

S k*

= 2130,000

Sk* kumulatif

= 0,000 + 341,800

Standar deviasi

= 620,630

Sk**

=

Sk** Kumulatif

= 0,000 + 0,550

**

| S k Kumulatif |

1788,200 = 341,800

341,800 620,630

= 341,800

= 0,550 = 0,550

= 0,550

Hasil uji kepanggahan untuk stasiun hujan Ngadirojo (125f) dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) dapat dilihat pada Tabel 4.1.

commit to user 24


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.1. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta. Ngadirojo (125f) Tahun 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Rerata SD N Q Abs Maks Abs

i

Sk*

2130,000 341,800 1120,000 -668,200 1334,000 -454,200 2553,000 764,800 1888,000 99,800 1633,000 -155,200 2251,000 462,800 1978,000 189,800 1812,000 23,800 1642,000 -146,200 1084,000 -704,200 1204,000 -584,200 399,000 -1389,200 1359,000 -429,200 1513,000 -275,200 2706,000 917,800 2769,000 980,800 1566,000 -222,200 2415,000 626,800 2408,000 619,800 1788,200 620,630 20,000 4,710

Q/sqrt(n)

Kum

Sk**

Kum

Absolut

341,800 -326,400 -780,600 -15,800 84,000 -71,200 391,600 581,400 605,200 459,000 -245,200 -829,400 -2218,600 -2647,800 -2923,000 -2005,200 -1024,400 -1246,600 -619,800 0,000

0,550 -1,080 -0,730 1,230 0,160 -0,250 0,750 0,310 0,040 -0,240 -1,130 -0,940 -2,240 -0,690 -0,440 1,480 1,580 -0,360 1,010 1,000

0,550 -0,530 -1,260 -0,030 0,140 -0,110 0,630 0,940 0,980 0,740 -0,400 -1,340 -3,570 -4,270 -4,710 -3,230 -1,650 -2,010 -1,000 0,000

0,550 0,530 1,260 0,030 0,140 0,110 0,630 0,940 0,980 0,740 0,400 1,340 3,570 4,270 4,710 3,230 1,650 2,010 1,000 0,000

Nilai Kritik

Keterangan

1.100

-->PANGGAH

< 1,050

Berdasarkan nilai yang didapat pada Tabel 4.3 dapat dilihat bahwa nilai QRAPS hit (maks) terdapat pada tahun 2006. Kemudian QRAPS

hit (maks)

/ n = 1,050.

Nilai ini dibandingkan dengan nilai kritik yang terdapat pada Tabel 2.1 dengan n = 20 dan confidence interval 90%, maka didapat QRAPS nilai QRAPS

kritik

hit (maks)

/ n = 1,050 <

= 1,100. Hasil ini menunjukkan bahwa data hujan pada stasiun

Ngadirojo (125f) panggah.

commit to user 25


digilib.uns.ac.id

Hasil perhitungan kepanggahan menggunakan metode RAPS dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2. Hasil Uji Kepanggahan Metode RAPS No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Stasiun Hujan Ngadirojo (125f) Jatiroto (130c) Jatisrono (131) Girimarto (SKT 57) Girimarto (125b) Sidoharjo (125e) Jatipurno (130b) Slogohimo

Hasil RAPS Data Panggah Data Panggah Data Panggah Data Tidak Panggah Data Tidak Panggah Data Tidak Panggah Data Tidak Panggah Data Tidak Panggah

Untuk hasil perhitungan uji kepanggahan dengan metode RAPS selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran B- 1 sampai dengan Lampiran B- 7. 4.1.2

Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda

Berdasarkan hasil dari Uji RAPS diperoleh 3 stasiun hujan yang dinyatakan panggah, maka untuk membandingkan hasil kepanggahan tersebut dilakukan uji kepanggahan menggunakan metode kurva massa ganda. Uji kepanggahan metode kurva massa ganda berdasarkan perbandingan jumlah hujan tahunan kumulatif stasiun hujan yang ditinjau dengan rerata hujan tahunan kumulatif dua atau lebih stasiun hujan yang berada di sekitarnya. Contoh perhitungan untuk stasiun Ngadirojo (125f) tahun 1992: Hujan (i)

= 2130,000 mm

Hujan (i) kumulatif

= 0,000 + 2130,000

= 2130,000 mm

Sedangkan hujan tahunan rerata 2 stasiun hujan tahun 1992 yaitu stasiun hujan Jatisrono (131) dan Jatiroto (130c) adalah sebagai berikut: Hujan (i) rerata

=

2405,000 2292,000 2

= 2348,500 mm

Hujan (i) rerata kumulatif = 0,000 + 2348,500 = 2348,500 mm Untuk hasil uji kepanggahan stasiun hujan Ngadirojo (125f) dengan cara double mass curve (kurva massa ganda) dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.1.

commit to user 26


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f) Rerata 2 Sta Ref

Ngadirojo 125f

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

i (mm/ tahun)

Kumulatif

i (mm/ tahun)

2130,000 1120,000 1334,000 2553,000 1888,000 1633,000 2251,000 1978,000 1812,000 1642,000 1084,000 1204,000 399,000 1359,000 1513,000 2706,000 2769,000 1566,000 2415,000 2408,000

2130,000 3250,000 4584,000 7137,000 9025,000 10658,000 12909,000 14887,000 16699,000 18341,000 19425,000 20629,000 21028,000 22387,000 23900,000 26606,000 29375,000 30941,000 33356,000 35764,000

2348,500 2103,000 1554,500 2519,500 2104,500 1390,500 2731,500 2187,500 2346,500 1906,500 1121,500 1256,500 1529,500 1241,000 1713,500 2302,500 1667,500 1966,000 2887,500 2013,000

Kumulatif 2348,500 4451,500 6006,000 8525,500 10630,000 12020,500 14752,000 16939,500 19286,000 21192,500 22314,000 23570,500 25100,000 26341,000 28054,500 30357,000 32024,500 33990,500 36878,000 38891,000

Gambar 4.1. Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f)

commit to user 27


digilib.uns.ac.id

Berdasarkan Gambar 4.1 dapat disimpulkan bahwa stasiun hujan Ngadirojo (125f) panggah dan dapat dipakai untuk analisis selanjutnya karena tidak ada data yang melenceng dari trendline dan koefisien determinasi R2 mendekati 1. Hasil uji kepanggahan dengan metode kurva massa ganda untuk stasiun hujan Jatisrono (131) dan Jatiroto (130c) dapat dilihat pada Lampiran B- 8 sampai dengan Lampiran B- 9 dan Lampiran C- 1. 4.2

Hujan Wilayah

Untuk menentukan hujan wilayah di DAS Keduang digunakan metode poligon Thiessen, Sebagai contoh diambil data hujan bulanan pada tahun 2002 di tiga stasiun hujan yaitu Ngadirojo (125f), Jatisrono (131) dan Jatiroto (130c) yang dapat dilihat pada Tabel 4.4. Tabel 4.4. Data Hujan Bulanan Pada 2002 Untuk Sta. Ngadirojo, Jatisrono dan Jatiroto Hujan (mm/ bulan) No Tahun Bulan Ngadirojo Jatisrono (125f) (131) 2002 1 0 0 Januari 2 259 216 Februari 3 178 0 Maret 4 0 218 April 5 79 43 Mei 6 0 0 Juni 7 0 0 Juli 8 0 0 Agustus 9 0 0 September 10 0 67 Oktober 11 180 121 Nopember 12 388 293 Desember Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri

Jatiroto (130c) 0 474 0 276 40 0 0 0 0 67 110 355

Data hujan bulanan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran A- 1 sampai dengan Lampiran A- 3. Poligon Thiessen di DAS Keduang dengan menggunakan tiga stasiun hujan dapat dilihat pada Gambar 4.2.

commit to user 28


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.2. Poligon Thiessen DAS Keduang Dengan Tiga Stasiun Hujan Dari poligon Thiessen tersebut dapat dihitung luasan masing- masing wilayah stasiun hujan dengan menggunakan tool yang ada pada program AutoCAD. Perhitungan menunjukkan luas pengaruh hujan: Stasiun Hujan Ngadirojo (125f)

= 96,447 km2,

Stasiun Hujan Jatisrono (131)

= 220,170 km2,

Stasiun Hujan Jatiroto (130c)

= 104,365 km2,

DAS Keduang

= 420,982 km2.

Kemudian menentukan koefisien Thiessen berdasarkan luasan masing- masing stasiun hujan: Stasiun Hujan Ngadirojo (125f)

=

96,447 420,982

0, 229

Stasiun Hujan Jatisrono (131)

=

220,170 420,982

0,523

Stasiun Hujan Jatiroto (130c)

=

104,365 420,982

0, 248

Contoh perhitungan untuk mendapatkan hujan wilayah bulanan pada bulan Februari 2002:

commit to user 29


digilib.uns.ac.id

P

259 x 0,229 216 x 0,523 474 x 0,248

P

289,810 mm

Dengan menggunakan Persamaan 2.7 hujan bulanan wilayah pada DAS Keduang dapat dilihat pada Tabel 4.5. Tabel 4.5. Data Hujan Bulanan Wilayah Pada 2002 Hujan No

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tahun 2002

Bulan

Hujan Wilayah (mm/ bulan)

Ngadirojo

Jatisrono

Jatiroto

0,229

0,523

0,248

Januari

0,000

0,000

0,000

0,000

Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember

59,340 40,780 0,000 18,100 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 41,240 88,890

112,970 0,000 114,010 22,490 0,000 0,000 0,000 0,000 35,040 63,280 153,240

117,510 0,000 68,420 9,920 0,000 0,000 0,000 0,000 16,610 27,270 88,010

289,810 40,780 182,440 50,500 0,000 0,000 0,000 0,000 51,650 131,790 330,130

Desember

Untuk perhitungan hujan bulanan wilayah tahun yang lain dapat dilihat pada Lampiran A- 4 sampai dengan Lampiran A- 8. 4.3

Koefisien Limpasan

Koefisien limpasan diperlukan untuk mengetahui besarnya intensitas hujan yang melimpas di permukaan. Koefisien limpasan dihitung dengan memperkirakan jenis tata guna lahan pada DAS Keduang dengan program ArcGIS. Contoh perhitungan koefisien limpasan untuk tata guna lahan hutan: Luas DAS Keduang

= 42098,200 Ha

Luas tata guna lahan hutan

= 350,550 Ha

Persentase hutan

=

350,550 x100 = 0,833 42098,200

Koefisien limpasan untuk hutan diambil berdasarkan Tabel 2.3 sebesar 0,180. Maka, koefisien limpasan hutan = 0,833 x 0,180 = 0,150

commit to user 30


digilib.uns.ac.id

Hasil dari perhitungan koefisien limpasan dapat dilihat pada Tabel 4.6. Tabel 4.6. Koefisien Limpasan DAS Keduang No

Tata Guna Lahan

C

Luas (Ha)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Air Tawar Hutan Kebun Padang Rumput Pemukiman Sawah tadah hujan sawah semak belukar tegalan

1,000 0,180 0,400 0,350 0,700 0,300 0,150 0,150 0,400

168,700 350,550 5046,390 53,240 11072,210 0,000 12714,890 228,620 12279,0980 16691,09

Jumlah

Persentase 0,401 0,833 11,987 0,126 26,301 0,000 30,203 0,543 29,168 100,000

C Rata2 (%) 0,401 0,150 4,795 0,044 18,411 0,000 4,530 0,081 11,667 40,100

Nilai koefisien limpasan (C) untuk masing- masing tata guna lahan berdasarkan Tabel 2.3 sehingga didapat nilai koefisien limpasan (C) di DAS Keduang sebesar 0,401 seperti terlihat pada Tabel 4.6. 4.4

Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite

Evapotranspirasi potensial metode Thornthwaite hanya tergantung pada suhu udara rata- rata bulanan dan letak lintang. Pada penelitian ini menggunakan stasiun klimatologi Dam Wonogiri yang terletak antara 07° 50' 010" LS dan 110° 55' 023" BT. Data iklim berupa suhu udara rata- rata bulanan yang terukur selama kurun waktu 10 tahun terakhir yaitu dari tahun 2002- 2011 dapat dilihat pada Tabel 4.7.

commit to user 31

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Rerata

Tahun

Jan 29,000 28,500 28,900 28,200 28,400 29,000 28,300 28,100 28.430 27,500 28,430

Feb 28,700 28,300 28,300 29,400 28,700 28,700 27,500 27,400 28.300 27,700 28,300

Mar 29,300 29,000 28,700 29,400 28,700 28,800 27,900 28,900 28.730 27,900 28,730

Apr 28,800 29,900 30,900 29,200 28,600 29,000 28,800 29,400 29.160 27,800 29,160

Mei 29,300 28,800 29,300 29,300 29,000 28,900 28,400 28,700 28.880 28,200 28,880

commit to user 32

Suhu Bulanan (°C) Jun Jul 28,300 28,100 28,500 27,400 27,700 28,000 29,300 28,500 27,900 27,000 28,200 27,500 28,800 27,200 28.240 27,700 28,600 28,800 26,900 27,100 28,240 27,730

Tabel 4.7. Suhu Udara Rata- Rata Bulanan Stasiun Klimatologi Dam Wonogiri Agst 27,600 27,600 27,700 28,300 27,600 27,700 28,500 27,900 28,900 27,000 27,880

Sep 28,600 28,900 28,700 29,700 28,000 28,300 29,200 29,000 28,900 28,500 28,780

Okt 30,200 29,600 29,600 29,400 29,800 29,200 29,300 29,100 28,600 29,400 29,420

Nov 30,300 29,000 30,000 30,100 30,400 28,500 28,400 29,600 28,600 28,700 29,360

Des 29,300 28,200 28,500 28,200 29,800 28,200 27,800 28,800 27,900 28,000 28,470



digilib.uns.ac.id

Perhitungan evapotranspirasi potensial (PET) berdasarkan Persamaan 2.9, 2.10,dan 2.11, Contoh perhitungan PET bulan Januari: Ta rata- rata

= 28,430 °C

28,430 I bulan Januari = 5 I satu tahun a

1.5

= 15,360

= 164,320 = 0,490 + 0,0179 (164,320)

0,0000771 (164,320)2+

0,000000675 (164,320)3 = 4,340 PET

= 1,6

10 x28,430 164,320

4 .34

= 17,325 cm = 173,250 mm

Hasil perhitungan PET metode Thornthwaite dapat dilihat pada Tabel 4.8. Tabel 4.8. Evapotranspirasi Potensial (PET) Metode Thornthwaite No

Bulan

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember

Suhu Udara (°C)

Indeks Panas

PET (mm)

28,430 28,300 28,730 29,160 28,880 28,240 27,730 27,880 28,780 29,420 29,360 28,470

13,560 13,470 13,780 14,080 13,880 13,430 13,060 13,170 13,810 14,270 14,230 13,590

173,250 169,750 181,340 193,200 185,330 168,310 155,390 159,080 182,620 200,930 199,150 174,230

Jumlah

164,320

Berdasarkan letak lintang stasiun Klimatologi Dam Wonogiri yang terletak pada 07° 50' 010" LS = 7,840° LS, maka evapotranspirasi potensial harus disesuaikan dengan letak lintang berdasarkan Tabel 2.2. Contoh perhitungan PET bulan Januari yang telah disesuaikan berdasarkan letak lintang: PET

= 173,250 mm

commit to user 33


digilib.uns.ac.id

Letak lintang dan faktor penyesuainnya: 5° LS = 1,060 10° LS = 1,080 7,84° LS terletak diantara 5° dan 10° LS maka harus dilakukan interpolasi dengan perhitungan sebagai berikut: 10 7,840 1,080 x 7,840 5 x 1,060 2,160 1,080 x 2,840 x 1,060 1,080 x x 1,060

0,761 0,761x

0,807= 1,080

x

1,761x

= 1,887

Koreksi (x)

= 1,070

PET koreksi

= 173,250 x 1,070 = 185,610 mm

Hasil perhitungan PET terkoreksi selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.9. Tabel 4.9. Evapotranspirasi Potensial (PET) Terkoreksi Metode Thornthwaite No

Bulan

Suhu Udara (°C)

Indeks Panas

PET (mm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember

28,430 28,300 28,730 29,160 28,880 28,240 27,730 27,880 28,780 29,420 29,360 28,470

13,560 13,470 13,780 14,080 13,880 13,430 13,060 13,170 13,810 14,270 14,230 13,590

173,250 169,750 181,340 193,200 185,330 168,310 155,390 159,080 182,620 200,930 199,150 174,230

Jumlah

164,320

commit to user 34

PET Koreksi (mm) 185,610 163,190 189,620 192,100 187,990 163,760 156,740 162,040 182,620 212,120 207,390 188,630


4.5

digilib.uns.ac.id

Indeks Kekeringan Palmer

Indeks Kekeringan Palmer merupakan kekeringan yang dihitung menurut defisit air pada lapisan di bawah permukaan tanah yang dikemukakan oleh Palmer pada tahun 1965, perhitungan ini mempunyai tujuan untuk mengetahui kelembaban tanah berdasarkan tinggi curah hujan bulanan efektif yaitu tinggi curah hujan bulanan yang telah dikalikan dengan koefisien limpasan (C). Parameter utama yang digunakan untuk perhitungan adalah evapotranspirasi, pengisian lengas ke dalam tanah (recharge), kehilangan kelembaban tanah (loss), kelembaban tanah (available water content) sampai kedalaman zone perakaran yaitu 500 mm (Asdak, 2004) dimana lapisan tanah atas (Sa = 100 mm) dan lapisan tanah bawah (Sb = 400 mm) dan aliran permukaan (run off). Beberapa parameter lain yang terkait perhitungan antara lain evapotranspirasi potensial (potential evapotranspiration) yang didapat dengan menggunakan metode Thornthwaite, pengisian lengas ke dalam tanah potensial (potential recharge), aliran permukaan potensial (potential run off) dan kehilangan kelembaban tanah potensial (potential loss). Perhitungan parameter indeks kekeringan Palmer untuk tahun 2002 dapat dilihat pada Tabel 4.10. Tabel 4.10. Perhitungan Parameter Indeks Kekeringan Palmer No

Thn

1

2002

2

1

P (mm) 2

PET (mm) 3

Sa (mm) 4

Sb (mm) 5

Sa (mm) 6

Sb (mm) 7

S (mm) 8

PR (mm) 9

Jan

0,000

185,610

-185,610

0,000

100,000

400,000

500,000

0,000

Bln

Feb

116,210

163,190

-46,980

0,000

53,020

400,000

453,020

0,000

3

Mar

16,350

189,620

-173,270

0,000

0,000

400,000

400,000

46,980

4

Apr

73,160

192,100

-118,950

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

5

Mei

20,250

187,990

-167,730

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

6

Jun

0,000

163,760

-163,760

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

7

Jul

0,000

156,740

-156,740

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

8

Agst

0,000

162,040

-162,040

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

9

Sept

0,000

182,620

-182,620

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

10

Okt

20,710

212,120

-191,400

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

11

Nop

52,850

207,390

-154,540

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

12

Des

132,380

188,630

-56,250

0,000

0,000

400,000

400,000

100,000

commit to user 35


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.10. Lanjutan No

1

Thn

2002

1

R (mm) 10

PLa (mm) 11

Bln

PLb (mm) 12

PL (mm) 13

L (mm) 14

ET (mm) 15

PRO (mm) 16

RO (mm) 17

Jan

0,000

185,610

0,000

185,610

185,610

185,610

500,000

0,000

2

Feb

0,000

100,000

50,550

150,550

46,980

163,190

453,020

0,000

3

Mar

0,000

53,020

109,280

162,300

173,270

189,620

400,000

0,000

4

Apr

0,000

0,000

153,680

153,680

118,950

192,100

400,000

0,000

5

Mei

0,000

0,000

150,390

150,390

167,730

187,990

400,000

0,000

6

Jun

0,000

0,000

131,010

131,010

163,760

163,760

400,000

0,000

7

Jul

0,000

0,000

125,390

125,390

156,740

156,740

400,000

0,000

8

Agst

0,000

0,000

129,640

129,640

162,040

162,040

400,000

0,000

9

Sept

0,000

0,000

146,100

146,100

182,620

182,620

400,000

0,000

10

Okt

0,000

0,000

169,690

169,690

191,400

212,120

400,000

0,000

11

Nop

0,000

0,000

165,910

165,910

154,540

207,390

400,000

0,000

12

Des

0,000

0,000

150,910

150,910

56,250

188,630

400,000

0,000

Indeks kekeringan Palmer dihitung berdasarkan air yang masuk ke dalam tanah dan air yang hilang maupun diserap oleh tanaman pada suatu lokasi tertentu. Perhitungan yang terdapat pada Tabel 4.10 dapat dijelaskan: Kolom 1

= menjelaskan periode bulan pengamatan,

Kolom 2

= P, hujan kumulatif bulanan wilayah efektif,

Kolom 3

= PET, evapotranspirasi potensial yang dihitung menggunakan metode Thornthwaite karena sesuai dengan analisis indeks kekeringan metode Palmer dan masih andal bila dipakai di Indonesia,

Kolom 4

=

Sa, perubahan lengas tanah lapisan atas (mm) yang dihitung dengan syarat: a. Bila PPET, maka dSa=P-PET,

Kolom 5

= Sb, perubahan lengas tanah lapisan bawah (mm) = (PET-P+ Sa)*Sbi-1/ AWC,

Kolom 6

= Sa, lengas tanah lapisan atas yang ditentukan sebesar 100 mm,

Kolom 7

= Sb, lengas tanah lapisan bawah yang ditentukan sebesar 400 mm,

commit to user 36


Kolom 8

digilib.uns.ac.id

= S, lengas tanah (available water content) yang ditentukan sedalam zone perakaran padi yaitu 500 mm,

Kolom 9

= PR, potential recharge, jumlah air yang dapat diserap oleh tanah = AWC

Kolom 10

S bulan sebelumnya,

= R, recharge, dihitung dengan syarat: a. Bila PR=0,maka R=0

Kolom 11

b.

Sa+ Sb

c.

,

= PLa, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan atas = PET atau Sai-1 dipilih yang paling kecil,

Kolom 12

= PLb, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan bawah = (PET

Kolom 13

Pla)*Sbi-1/ AWC,

= PL, kehilangan kelembaban tanah potensial kedua lapisan (mm) = PLa + PLb,

Kolom 14

= L, kehilangan kelembaban tanah (mm), dihitung dengan syarat: a. Bila P>PET,maka L=0 b. Bila P
Kolom 15

= ET, evapotranspirasi (mm) dihitung dengan syarat: a. Bila P>PET,maka ET=PET b. Bila P
Kolom 16

= PRO, aliran permukaan potensial = AWC- PR,

Kolom 17

= RO, aliran permukaan dihitung dengan syarat: a. Bila S>AWC,maka RO= P-(PET+PR) b. Bila S
Untuk perhitungan parameter utama secara lebih lengkap selama kurun waktu analisis tahun 2002- 2011 dapat dilihat pada Lampiran B- 10 sampai dengan Lampiran B- 19. Berdasarkan parameter utama tersebut dilakukan analisis rerata dalam kurun waktu 10 tahun terakhir yaitu pada tahun 2002- 2011. Contoh perhitungan analisis rerata pada bulan Januari adalah sebagai berikut:

commit to user 37


PET ET R

digilib.uns.ac.id

1856,100 185,610mm 10 1856,100 185,610 mm 10

17,200 1,720mm 10

PR

762,300 10

RO

0,000 10

0,000mm

S

4154.900 10

L

860,200 10

PL P

76,230mm

415,490mm 86,020mm

1549,600 154,960mm 10 1013,100 101,310 mm 10

Untuk hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.11. Tabel 4.11. Analisis Rerata Dalam Kurun Waktu 10 Tahun (2002- 2011) PR

RO

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

Jan

185,610

185,610

1,720

76,230

0,000

415,490

86,020

154,960

101,310

2

Feb

163,190

163,190

3,290

84,510

0,000

412,510

32,800

133,650

133,680

3

Mar

189,620

189,620

0,000

87,490

0,000

402,450

92,490

154,200

97,130

4

Apr

192,100

192,100

0,000

97,550

0,000

400,000

123,920

154,170

68,190

5

Mei

187,990

187,990

0,000

100,000

0,000

400,000

135,720

150,390

52,270

6

Jun

163,760

163,760

0,000

100,000

0,000

400,000

147,480

131,010

16,280

7

Jul

156,740

156,740

0,000

100,000

0,000

400,000

155,210

125,390

1,520

8

Agt

162,040

162,040

0,000

100,000

0,000

400,000

158,280

129,640

3,760

9

Sep

182,620

182,620

0,000

100,000

0,000

400,000

172,560

146,100

10,060

10

Okt

212,120

212,120

0,000

100,000

0,000

400,000

181,290

169,690

30,830

11

Nop

207,390

207,390

0,000

100,000

0,000

400,000

144,570

165,910

62,820

12

Des

188,630

188,630

15,540

100,000

0,000

413,770

82,780

150,910

121,390

N

10

No

Bln

1

PET

ET

R

S

L

PL

P

Koefisien CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions) berdasarkan dengan Persamaan 2.13, 2.14, 2.15, 2.16 dan 2.17.

commit to user 38


digilib.uns.ac.id

Contoh perhitungan koefisien CAFEC pada bulan Januari: 185,610 1,000 185,610 1,720 0,020 76,230 0,000 415,490

0,000

86,020 0,560 154,960 185,610 1,720 1,000 101,310 86,020 Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.12. Tabel 4.12. Koefisien CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions) No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agst Sep Okt Nop Des

1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

0,020 0,040 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,160

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

0,560 0,250 0,600 0,800 0,900 1,130 1,240 1,220 1,180 1,070 0,870 0,550

1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000

Perhitungan nilai CAFEC yang merupakan dugaan dari parameter- parameter evapotranspirasi, run off, recharge, presipitasi dan loss dimana secara klimatologis sesuai dengan kondisi waktu dan daerah penelitian. Perhitungan berdasarkan Persamaan 2.18, 2.19, 2.20, 2.21 dan 2.22. Contoh perhitungan nilai CAFEC pada bulan Januari: ^

ET

1,000 x185,610 185,610 mm

^

R

0,020 x0,000 0,000 mm

commit to user 39


digilib.uns.ac.id

^

RO

0,000 x500,000 0,000 mm

^

L

0,560 x185,610 103,040mm

^

P 185,610 0,000 0,000 103,040 82,570mm Perhitungan nilai CAFEC untuk tahun 2002 dapat dilihat pada Tabel 4.13. Tabel 4.13. Nilai CAFEC ET

RO

L

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

Januari

185,610

0,000

0,000

103,040

82,570

2

Februari

163,190

0,000

0,000

36,950

126,240

3

No

Tahun 2002

1

Bulan

R

P

Maret

189,620

0,000

0,000

97,350

92,270

4

April

192,100

0,000

0,000

123,530

68,580

5

Mei

187,990

0,000

0,000

135,720

52,270

6

Juni

163,760

0,000

0,000

147,480

16,280

7

Juli

156,740

0,000

0,000

155,210

1,520

8

Agustus

162,040

0,000

0,000

158,280

3,760

9

September

182,620

0,000

0,000

172,560

10,060

10

Oktober

212,120

0,000

0,000

181,290

30,830

11

Nopember

207,390

0,000

0,000

144,570

62,820

Desember

188,630

15,540

0,000

82,780

121,390

12

Hasil perhitungan nilai CAFEC secara lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran B- 20 sampai dengan Lampiran B- 24. Kemudian melakukan analisis indeks kekeringan dengan menghitung periode kelebihan dan kekurangan hujan (Persamaan 2.23), rerata nilai mutlak (Persamaan 2.24), pendekatan kedua terhadap nilai faktor K (Persamaan 2.25 dan 2.26), karakter iklim sebagai faktor pembobot (Persamaan 2.27), penduga nilai Z (Persamaan 2.28), indeks penyimpangan atau anomali lengas tanah (Persamaan 2.29) dan indeks kekeringan (Persamaan 2.30 dan 2.31). Contoh perhitungan indeks kekeringan pada bulan Januari: d

0,000 82,570

82,570

D 51,240 K ' 1,5 Log

185,610 0,000 0,000 101,310 86,020

2,8 /

commit to user 40

25,600 51,240

0,5 1,770


digilib.uns.ac.id

(51,240 x1,770) x1,770 0,273 588,830

K

z ( 82,570) x1,000 Z

( 82,570) x0,273

Z 3

22,580 3 0,103

X X

Z 3

82,570 22,580

7,530

0,103 x0,000 0,000 i 1

7,530 0,000

7,530

0,000 ( 7,530)

7,530

Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.14.

commit to user 41

Tahun

2002

No

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

P

0,000 Januari Februari 116,210 16,350 Maret 73,160 April 20,250 Mei 0,000 Juni 0,000 Juli 0,000 Agustus September 0,000 20,710 Oktober Nopember 52,850 Desember 132,380

Bulan

Tabel 4.14. Analisis Indeks Kekeringan

-82,570 -10,030 -75,920 4,580 -32,010 -16,280 -1,520 -3,760 -10,060 -10,120 -9,970 10,990

d 51,240 29,580 47,320 30,790 32,330 16,680 2,130 6,060 13,950 26,170 34,460 77,010

1,770 1,390 1,730 1,470 1,510 1,110 -0,210 0,470 1,000 1,390 1,550 2,030

K'

commit to user 42

0,273 0,098 0,239 0,112 0,125 0,035 0,002 0,002 0,024 0,086 0,140 0,540

K

Z

-82,570 -22,580 -10,030 -0,980 -75,920 -18,180 4,580 0,510 -32,010 -4,000 -16,280 -0,570 -1,520 0,000 -3,760 -0,010 -10,060 -0,240 -10,120 -0,870 -9,970 -1,400 10,990 5,940

z -7,530 -0,330 -6,060 0,170 -1,330 -0,190 0,000 0,000 -0,080 -0,290 -0,470 1,980

Z/3 0,000 0,780 0,030 0,620 -0,020 0,140 0,020 0,000 0,000 0,010 0,030 0,050

-7,530 0,450 -6,030 0,800 -1,350 -0,050 0,020 0,000 -0,080 -0,280 -0,440 2,030

-7,530 -7,080 -6,350 -5,270 -1,180 -1,390 -0,170 0,000 -0,080 -0,360 -0,730 1,560

X



digilib.uns.ac.id

Berdasarkan perhitungan di atas pada bulan dengan nilai bertanda negatif berarti mengalami kekeringan, sedangkan pada bulan dengan nilai bertanda positif mengalami surplus air. Perhitungan indeks kekeringan lebih lengkap selama kurun waktu 10 tahun (20022011) dapat dilihat pada Lampiran B- 25 sampai dengan Lampiran B- 34. 4.6

Prakiraan Potensi Ketersediaan Air

Prakiraan potensi ketersediaan air merupakan analisis tentang seberapa besar ketersediaan air yang ada di DAS Keduang dengan menggunakan Persamaan 2.32 dengan luas DAS Keduang sebesar 42098,200 ha dan koefisien limpasan sebesar 0,401. Contoh perhitungan prakiraan potensi ketersediaan air pada bulan Februari tahun 2002 adalah sebagai berikut: Qtersedia = 10x 0,401x 289,810 x 42098,200 = 48,920x 106 m 3/ bulan Sehingga prakiraan potensi ketersediaan air tahun 2002 dapat dilihat pada Tabel 4.15. Tabel 4.15. Prakiraan Potensi Ketersediaan Air No

Tahun

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2002

Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember

Hujan Wilayah (mm/ bulan)

Potensi Ketersedian Air (x106 m³/ bulan)

0,000 289,810 40,780 182,440 50,500 0,000 0,000 0,000 0,000 51,650 131,790 330,130

0,000 48,920 6,880 30,800 8,530 0,000 0,000 0,000 0,000 8,720 22,250 55,730

commit to user 43


4.6.1

digilib.uns.ac.id

Potensi Ketersediaan Air Tiap Tahun

Untuk mengetahui ketersediaan air pada setiap tahun menggunakan data debit normal (Q50) atau nilai tengah dari data debit tiap tahun. Contoh perhitungan debit normal pada 2002: 1. Mengurutkan data ketersediaan air pada tahun 2002 dari terkecil 0,000 sampai dengan 55,730x 106 m3/ bulan. 2. Menghitung Q 50

= (6,880+ 8,530)/ 2 = 7,700x 106 m3/ bulan

3. Mengeplotkan data ketersediaan air normal pada grafik ketersediaan air tahun 2002 seperti pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3. Potensi Ketersediaan Air Pada DAS Keduang Hasil perhitungan ketersediaan air tiap tahun secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran B- 35 sampai dengan Lampiran B- 39 sedangkan grafik ketersediaan air tiap tahun selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C- 2 sampai dengan Lampiran C- 6. 4.6.2

Potensi Ketersediaan Air Rerata Bulanan

Ketersediaan air rerata bulanan dihitung berdasarkan potensi ketersediaan air rerata bulanan dibandingkan dengan threshold debit normal rerata (Q50rerata) dan threshold debit andalan rerata (Q80rerata).

commit to user 44


digilib.uns.ac.id

1. Perhitungan potensi ketersediaan air rerata bulanan Contoh perhitungan ketersediaan air rerata bulan Januari: Qrerata= (0,000+ 50,000+ 64,210+ 2,380+ 54,720+21,710+ 30,350+ 59,980+ 57,760+ 85,370) x 106 / 10 = 42,650 x 106 m3/ bulan Untuk hasil perhitungan ketersediaan air rerata bulanan seperti pada Tabel 4.16. Tabel 4.16. Ketersediaan Air Rerata Bulanan No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

Ketersediaan Air Rerata Bulanan (x 106 m3/ bulan) 42,650 56,280 40,890 28,700 22,000 6,850 0,640 1,580 4,240 12,980 26,450 51,100

2. Perhitungan debit normal rerata (Q50rerata) Debit normal rerata merupakan rerata dari debit normal tiap tahun selama kurun waktu pengamatan (2002- 2011): Q50rerata= (7,700+ 5,270+ 9,260+ 4,390+ 12,810+ 21,010+ 17,170+ 30,010+ 37,350+ 24,670) x 106 / 10 = 16,966x 106 m3/ bulan 3. Perhitungan debit andalan rerata (Q80rerata) Debit andalan rerata dihitung berdasarkan ketersediaan air rerata bulanan dengan menggunakan Persamaan 2.34: a. Mengurutkan data dari urutan terbesar hingga terkecil, yaitu dari 56,28x 106 m 3/ bulan sampai 0,640 x 106 m3/ bulan b. Meranking dimulai dengan ranking pertama (m=1) untuk data debit terbesar hingga urutan terkecil dengan probabilitas sebesar: P

1 x100 7,692 12 1

commit to user 45


digilib.uns.ac.id

c. Kemudian melakukan interpolasi debit andalan (probabilitas 80) antara probabilitas 76,923 dengan 84,615: 84,615 80,000 80,000 76,923 4,615 3,077

1,580 x x 4,240

1,580 x x 4,240

1,499x- 6,356= 1,580- x x= 3,176x 106 m3/ bulan Sehingga besarnya Q 80rerata= 3,176x 106 m3/ bulan. Dari hasil perhitungan tersebut debit andalan rerata dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4. Debit Andalan (Q80rerata) Kemudian berdasarkan perhitungan di atas dapat disajikan dalam grafik hubungan ketersediaan air rerata bulanan (Qrerata) dengan debit normal rerata (Q50rerata) dan debit andalan rerata (Q80rerata) seperti pada Gambar 4.5.

commit to user 46


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.5. Hubungan Qrerata dengan Q50rerata dan Q80rerata Seperti terlihat pada Gambar 4.5, ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata sebesar 16,966x 106 m3/ bulan terjadi pada Juni sampai dengan Oktober. Namun berdasarkan threshold Q80rerata sebesar 3,176x 106 m3/ bulan, tidak adanya ketersediaan air hanya pada Juni dan Agustus. Potensi ketersediaan air dalam kurun waktu analisis 10 tahun (2002- 2011) berdasarkan pada perbandingan data ketersediaan air dengan debit normal rerata (Q50rerata) dan debit andalan rerata (Q80rerata) seperti dapat dilihat pada Gambar 4.6.

commit to user 47

commit to user 48

Gambar 4.6. Potensi Ketersediaan Air Pada DAS Keduang Pada 2002- 2011



digilib.uns.ac.id

Berdasarkan Gambar 4.5 dapat diketahui bahwa kekeringan terjadi pada tahun 2002 dan 2003 dimana ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata maupun threshold Q80rerata yang terjadi selama lebih dari enam bulan. 4.7

Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering)

Kriteria kering dalam penelitian ini berdasarkan pada analog kriteria kering menurut data debit dengan kriteria kering Palmer (Tabel 2.5). Dalam kriteria kering menurut data debit dibagi menjadi tiga kriteria seperti pada Bab 2.1.8. Dari perhitungan debit normal rerata (Q50rerata), debit andalan rerata (Q80rerata) dan perhitungan indeks Palmer dapat dilakukan analisis kriteria kering berdasarkan analog data ketersediaan air yang tersedia di DAS Keduang dengan kriteria kering Palmer. Hasil analisis kriteria kering dapat dilihat pada Tabel 4.17.

commit to user 49

1 2 3 4 5 6 7 8 9

No

commit to user

Sep Okt Nop Des

-0,360 -0,730 1,560

-7,530 -7,080 -6,350 -5,270 -1,180 -1,390 -0,170 0,000 -0,080 8,720 22,250 55,730

0,000 48,920 6,880 30,800 8,530 0,000 0,000 0,000 0,000

ASK B

(Qtersedia)

16,966 16,966 16,966

16,966 16,966 16,966 16,966 16,966 16,966 16,966 16,966 16,966

Q50

2,250 2,250 2,250

2,250 2,250 2,250 2,250 2,250 2,250 2,250 2,250 2,250

Q80 (71%)

= Amat Sangat Kering, = Basah.

3,176 3,176 3,176

3,176 3,176 3,176 3,176 3,176 3,176 3,176 3,176 3,176

Q80

Q x 106 m³/Bulan)

2,220 2,220 2,220

2,220 2,220 2,220 2,220 2,220 2,220 2,220 2,220 2,220

Q80 (70%)

K B B

K K B

Kriteria Kering Berdasarkan Berdasarkan Debit Palmer ASK ASK B ASK K ASK B ASK B K ASK K ASK K ASK K ASK K

50

analisis kriteria kering yang lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran B- 40 sampai dengan Lampiran B- 44.

Dapat diketahui dari analog kriteria kering berdasarkan data debit dengan kriteria kering Palmer tidak terlalu berbeda jauh. Untuk hasil

Keterangan: K = Kering, SK = Sangat Kering,

10 11 12

Bulan

2002 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agst

Tahun

Indeks Kekeringan

Tabel 4.17. Analog Kriteria Kering Berdasarkan Data Debit Dengan Kriteria Kering Palmer



digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Prakiraan potensi ketersediaan air di DAS Keduang bervariasi, ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata sebesar 16,966x 10 6 m3/ bulan terjadi pada Juni sampai dengan Oktober. Namun berdasarkan threshold Q80rerata sebesar 3,176x 106 m3/ bulan, tidak adanya ketersediaan air hanya pada Juni dan Agustus. Kekeringan yang terjadi pada 2002 dan 2003 dimana ketersediaan air kurang dari threshold Q 50rerata maupun threshold Q80rerata yang terjadi selama lebih dari enam bulan, 2. Berdasarkan indeks Palmer, pada 2002 dan 2003 terjadi kekeringan dimana besaran indeks Palmer pada 2002 berkisar antara -7,530 yang setara dengan amat sangat kering sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering sedangkan pada 2003 berkisar antara -10,190 yang setara dengan amat sangat kering sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering, 3. Kriteria kering berdasarkan data debit dan Palmer menunjukkan hasil yang tidak terlalu berbeda jauh dalam setiap bulannya, dimana 3,176x 10 6 m3/ bulan < Qtersedia < 16,966x 106 m 3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer 0,00- (-2,99) yang berarti kering, bila besarnya debit tersedia antara 2,250x 106 m3/ bulan sampai 3,176x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer -3,00- (-3,99) yang berarti sangat kering, dan apabila besarnya debit tersedia kurang dari 2,220x 106 m 3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer

-4,00 yang berarti amat sangat kering.

commit to user 51


5.2

digilib.uns.ac.id

Saran

Penelitian ini merupakan penelitian awal terhadap kekeringan yang dilakukan di DAS Keduang. 1. Saran bagi peneliti selanjutnya: a. Menggunakan metode lain seperti metode Blaney- Criddle maupun Penman dalam perhitungan evapotranspirasi potensial, b. Data hujan dan klimatologi yang digunakan dapat diubah periodenya sesuai kebutuhan, seperti mingguan, sepuluh harian atau lima belas harian, c. Penelitian ini hanya menggunakan data sekunder, untuk penelitian selanjutnya dapat menggunakan data primer yaitu dengan melakukan observasi langsung terhadap data- data yang menjadi asumsi dalam penelitian ini. 2. Saran bagi pengguna langsung (aplikator): a. Dengan mengetahui potensi ketersediaan air yaitu surplus maupun defisit air, maka dapat digunakan untuk mitigasi bencana kekeringan seperti pembuatan tampungan air atau embung. b. Pada sektor pertanian, dapat digunakan untuk penentuan awal masa tanam.

commit to user 52

ADI PRASETYA NUGROHO NIM I

Recommend Documents