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 ALIRAN 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, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut PertaJllan Bogor
Oleh:
ERLINDA EKAPUTRI F01497066
2003 FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERTANIAN 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 resesi aJiran dasar.
10
hidrologi DAS Ciliwung selama Kajian
airtanah
hidrogeologi.
tabun pengamatan
(1992 - 2001)
dengan metode analisa
Hasil yang diperoleh dapat memberikan gambaran mengenai kondisi
10
tabun terakhir.
pada so8tu wilayah mengenal
adanya zona
hidrologi
dan zona
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, tanpa aliran permukaan, airtanah akan bergerak menuju
1990).
Pada periode
sungai sebagai aliran dasar
(baseflow). Aliran dasar merupakan salah satu komponen pembentuk aliran sungai yang mengalir dari akuifer menuju sungai. aliranlmusim kemarau (Querner,
Aliran ini dapat dikenali terutama pada periode rendah
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
(Vtp(n)). Hasil perhitungan tersebut digunakan untuk menghitung volume sisa aliran dasar potensial dari resesi tahun yang sarna (VI(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
sampai deogan
522
nun,
terendah pada bulan Juli.
sebesar
4069
mm
136
dengan curah hujan tertinggi terjadi pada bulan Januari dan
Curah hujan rata·rata tabunan tertinggi terjadi pada tahun
mm dan terendah pada tahuo
1997
sebesar
2681
2001
mm. Berdasarkan klasifikasi
iklim Schmidth & Ferguson, iklim pada DAS Ciliwung Hulu termasuk ke dalam tipe iklim
A,
DAS Ciliwung Hulu
yaitu daerah sangat basah dengan vegetasi hutan hujan tropika.
memiliki bulan basah selama
12
kering.
bulan (Januari - Desember) dan tidak memiliki bulan
Curah hujan rata·rata bulanan uotuk DAS Citiwuog Tengah berkisar antara
sampai dengan
377
168
terendah pada bulan Juli. Curah hujan rata-rata tahunan tertinggi terjadi pada talmn
sebesar
4044
mm
mm, dengan curah hujan tertinggi terjadi pada bulan Nopember dan
mm dan terendah pada tabuo
1997
sebesar
2544
1993
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
kering.
bulan (Januari - Desember) dan tidak memiliki bulan
Debit harian tertinggi di Stasiun Katulampa selama 10 tabun pengamatan
terjadi pada tabun
1996
sebesar
740.03
(1992 - 2001)
m3/detik dan debit harian tertinggi di Stasiun Depak
terjadi pada tahun yang sarna dengan nilai sebesar
105.56
m3/detik. Debit harian terendah 10 tahuo terjadi pada tahun
yang terpaotau di Stasiun Katulampa untuk periode pengamatan
1997 sebesar 1.22 m3/detik dan debit harian 1993 dengan nilai sebesar 13.19 m3/detik.
terendah di Stasiun Depok terjadi pada tahun
Debit harian maksimum Sungai Ciliwung selarna
kenaikan.
10
tahun pengamatan mengalami
Kenaikan debit maksimum ini menandakan terjadinya peningkatan volume
limpasan permukaan pada DAS tersebut.
Ciliwung selama
10
Sedangkan, nilai debit harian minimum Sungai
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
mengalami penurunan.
- Oktober
2001
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
Volume resapan DAS Ciliwung Tengah selama periode Nopember
cenderung mengalami penurunan.
Nopember
2000
-
Oktober
2001
m3.
33 169 251 mJ• 1993 Oktober 2001 -
Volume resapan terbesar terjadi selama periode bulan
dengan oilai sebesar
terkecil terjadi selama periode bulan Nopember
171 429 562
nilai
1998
-
406 287 598 m3• Volume resapan Oktober 1999 dengan nitai sebesar
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 (Baseflow 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
Vll
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. I I . Semua pihak yang telab memberikan masukan dan bantuan kepada penulis.
Bogor, Maret 2003
Penulis
Vlll
DAFTARISI
Halaman KATA PENGANTAR
..............
.. .
.. .....................................................................
.
VI!
UCAPAN 'fERlMA KASIH ................................................................................ viii DAFTAR lSI
........................................................................................................
DAFTAR TABEL
.
...
.....................................
.
...
.
.
.........
...........
..
..................
.. .
.
.... .
IX XI!
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xv I.
PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG B. TUJUAN
......
.
............
.
.
...... ......................................................................
.
...................................................
...........
.
...
.
...
..
.
...
.
1 4
II. TINJAUAN PUSTAKA A. ZONA HIDROLOGI DAN ZONA HIDROGEOLOGI B. DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS)
..................
. .
5
.
8
..
...............................................
....
.....
1. Pengertian DAS, Daerah Tangkapan (Recharge Area) dan Daerah Buangan (Discharge Area) 2.
.
........
..............................
Interaksi antara Komponen-Komponen DAS . ..
C. DAUR HIDROLOGI DAN NERACA AIR DAS D. PRESIPITASI .
..
.......
.
............
............
.
...
.
...
....
.
.
...
.
..
...
.
. .
........
. . . . . .......
............
.....................
.
...
........
.
.
...
...
.
.
....
.
..
... .
...
.
..
.......
8 9
. . 11
....
..
. .......... 16
....
E. AIRTANAH ............................................................................................. 18 1.
Pengertian Airtanah
.
...........
......................
", ............. .... ....... .... .......... 18
2. Asal Mula Airtanah . .......... ...................... ....................................... 19 ...
3.
Sistem Akuifer dan Geologi Airtanah
.............................
F. RESAPAN ALAMlAH (NATURAL RECHARGE)
.
.........
G. HUBUNGAN AIR PERMUKAANDAN AJRTANAH H. ALIRAN DASAR (BASEFLOW)
.
.........................
........
............
........
.....
.
.
...
.
.
....
.
...
.
.
.......
.
...
........
.
........
.
....
....
. .. ..
1.
Pengertian Aliran Dasar
2.
Resesi Aliran Dasar (Basefiow Recession)
3.
Penentuan Volume Resapan dan Pola Kerusakan Resapan dengan
...........................
.
.
.
.
...
,................................... '.. '" ....
.
................
.
.....
.
...
. .. ...
.
..
.
.
..
.
..
.
.
25
.. 27
...
Metode Basefiow Recession Analyses . . . ... .. ..... .. ... ... ... .. .. . . .
. 20
.
30 30 30
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.
2.
PengumpuIan Data Iklim dan Peta Dasar ...................................... 38
Metode Analisa Data .. ............................... ....... .......... ....................... 38 a. PerhitunganCurah Hujan Wilayah ................................................ 38 b. Perhitungan Debit Harian SungaiCiIiwung .................................. 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. DASCiliwung Hulu .......................................................................... 49 2.
DASCiliwung Tengah ...................................................................... 50
B. DEBIT SUNGAI ...................................................................................... 5 1 I.
Hubungan Tinggi Muka Air - Debit ................................................. 51
2.
Debit Harian ............................................. ......................................... 52
C. RESAPAN ................................................................................................ 62 1. Volume Resapan ....................................... ........................ ....... .......... 62 a. DASCiliwung Hulu ...................................................................... 62 b. DAS Ciliwung Tengah .................................................................. 66
x
2.
Pola Kerusakan Resapan a. DAS Ciliwung Hulu
...................................................................
......................................................................
71 71
b. DAS Ciliwung Tengab .................................................................. 72 VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN B. SARAN
. . . . . ......... . . . . . .....................................................................
....................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
.................................................................................... . . . . . .
75 76 77
Xl
