ANALISIS KESETIMBANGAN AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI BRANTAS, JAWA TIMUR
IDA NASASARI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2014
Ida Nasasari NIM F44100035
ABSTRAK IDA NASASARI. Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur. Dibimbing oleh ROH SANTOSO BUDI WASPODO. Prinsip kesetimbangan air adalah hubungan antara masukan air total dengan keluaran air total yang dapat terjadi pada suatu daerah aliran sungai (DAS). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kesetimbangan air di DAS Brantas dengan mengidentifikasi besarnya tampungan air tanah pada DAS Brantas serta memberikan rekomendasi untuk penanganan masalah kekurangan maupun kelebihan air di DAS Brantas. Dari hasil analisis diperoleh bahwa simpanan air tanah pada bulan Juni sampai September mengalami defisit, karena periode Juni sampai September merupakan periode bulan kering atau musim kemarau. Hal tersebut dikarenakan aliran air yang masuk ke lapisan tanah yang dalam akan menjadi aliran dasar (base flow), dan aliran tersebut yang akan mengisi sistem jaringan sungai. Aliran air yang masuk ke sungai pada musim kemarau dengan jumlah yang sedikit, sehingga terjadi kekeringan pada musim kemarau. Upaya yang dapat dilakukan ialah dengan dibuatnya sumur resapan agar dapat meningkatkan jumlah air yang masuk dan tersimpan di dalam tanah. Kata kunci: Daerah Aliran Sungai, neraca air, simpanan air tanah
ABSTRACT IDA NASASARI. Analysis of Water Balance in Brantas Watershed, East Java. Supervised by ROH SANTOSO BUDI WASPODO. The principle of water balance is the relationship between total water inflow and water outflow that can occur in a watershed (DAS). The objectives of this study were to analyze the water balance based on capacity of ground water reservoir in the Brantas watershed and to solve deficit and surplus water problemes in the Brantas watershed. The result showed that groundwater storage in June until September was deficit because from June until September was the dry season periode. That is because the flow of water entering the soil layer will be the base flow (base flow), and the streams that will fill the river network system. The flow of water entering the river during the dry season in small quantities, so there is drought in the dry season. Efforts to do is to recharge wells made in order to increase the amount of water that entered and stored in the soil. Efforts to do is to recharge wells made in order to increase the amount of water that entered and stored in the soil. Keywords: groundwater storage, water balance, watershed
ANALISIS KESETIMBANGAN AIR DI DAERAH ALIRAN SUNGAI BRANTAS, JAWA TIMUR
IDA NASASARI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Judul Skripsi : Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur Nama : Ida Nasasari NIM : F44100035
Disetujui oleh
Dr Ir Roh Santoso Budi Waspodo MT Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan MAgr Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret-Mei 2014 dengan judul Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur. Ucapan terima kasih disampaikan kepada pihak-pihak yang membantu dalam penyusunan skripsi ini, yaitu Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, MT selaku dosen pembimbing, serta Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA dan Dr. Satyanto K. Saptomo, STP. MSi selaku penguji luar. Kepada rekan-rekan mahasiswa di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB angkatan 47/2010 juga diucapkan terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya selama ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena itu sangat diperlukan kritik dan saran untuk penulisan selanjutnya. Semoga hasil penelitian dalam skripsi ini dapat tersampaikan dengan baik dan memberikan manfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Bogor, Juli 2014
Ida Nasasari
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
iii
DAFTAR GAMBAR
iii
DAFTAR LAMPIRAN
iii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Daerah Aliran Sungai
2
Siklus Hidrologi
3
Neraca Air
6
METODE
7
Waktu dan Tempat
7
Alat dan Bahan
7
Metode Analisis
7
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum DAS Brantas
9 9
Presipitasi dan Evapotranspirasi
10
Analisis Neraca Air
12
SIMPULAN DAN SARAN
15
Simpulan
15
Saran
15
DAFTAR PUSTAKA
15
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
31
DAFTAR TABEL 1 2 3 4
Koefisien tanaman (Kc) Hasil analisis curah hujan area dengan metode isohyet Debit Sungai DAS Brantas yang Dikelola Perum Jasa Tirta I Hasil analisis neraca air DAS Brantas
6 11 12 13
DAFTAR GAMBAR 1 Diagram Alir Penelitian 2 Peta lokasi wilayah Sungai Brantas 3 Grafik Neraca Air DAS Brantas
7 9 14
DAFTAR LAMPIRAN 1 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Lesti Hulu 2 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Barek-Kisi 3 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Kromong, Mojokerto 4 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Curah Clumprit 5 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangploso 6 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Trestes, Prigen 7 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Sawahan 8 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangkates 9 Suhu bulanan rata-rata (˚C) DAS Brantas tahun 2005-2009 dan nilai evapotrasnpirasi acuan serta nilai evapotranspirasi potensial 10 Nilai untuk memperoleh i = (T/5) 11 Luas tutupan lahan per Kabupaten/Kota 12 Nilai koefisien tanaman gabungan berdasarkan penggunaan lahan pada DAS Brantas 13 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Januari 14 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Februari 15 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Maret 16 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan April 17 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Mei 18 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juni 19 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juli 20 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Agustus 21 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan September 22 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Oktober 23 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan November 24 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Desember
17 17 18 18 19 19 20 20 21 22 23 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang Air merupakan sumberdaya alam yang diperlukan untuk kepentingan orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Air ialah sumberdaya yang terbarui, mempunyai sifat dinamis mengikuti siklus hidrologi yang secara alami dapat berpindah-pindah serta dapat berubah bentuk dan sifat. Indonesia yang merupakan negara agraris yang sedang merintis arah pembangunan nasionalnya menuju era industrialisasi, peranan sumberdaya air sangat penting. Oleh karena itu, sumberdaya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain. Pemanfaatan sumberdaya air dengan baik merupakan upaya agar penggunaannya lebih efektif dan efisien serta mencegah kehilangan air secara sia-sia. Air hujan sebagai salah satu sumber air yang murah dan jumlah yang banyak. Bidang pertanian menggunakan air hujan sebaik mungkin untuk menghasilkan produksi yang maksimal. Kehadiran air hujan biasanya belum disertai dengan penanaman jenis-jenis tanaman yang mempunyai kebutuhan air yang sesuai dengan keadaan curah hujan. Hal tersebut mengakibatkan tersisanya air dalam jumlah yang banyak bahkan sampai kekurangan air (jika merupakan daerah tadah hujan). Oleh karena itu, perlu diketahui kesetimbangan air dalam suatu daerah aliran sungai (DAS). Prinsip kesetimbangan air yaitu hubungan antara masukan air total dengan keluaran air total yang dapat terjadi pada suatu daerah aliran sungai (DAS). Daerah Aliran Sungai (DAS) ialah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat sebagai pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan (UU No.7 Tahun 2004). DAS mempunyai salah satu fungsi utama yaitu sebagai pemasok air dengan standar kuantitas dan kualitas tertentu untuk berbagai keperluan manusia. Kesetimbangan air secara kuantitatif menggambarkan prinsip bahwa selama periode waktu tertentu total masukan air sama dengan total keluaran air ditambah dengan perubahan simpanan (cadangan) air tanah. Air tanah sebagai sumber utama pemenuhan kebutuhan air bersih di perkotaan dan pedesaan. Kelebihan air yang menimbulkan banjir di musim penghujan dan kekurangan air di musim kemarau yang mengakibatkan kekeringan. Peristiwa banjir pada musim penghujan dan kekeringan pada musim kemarau dapat mengganggu kesetimbangan air (water balance). Dengan demikian diperlukan suatu penelitian untuk menganalisis kesetimbangan air agar dapat diketahui besarnya simpanan (cadangan) air tanah sehingga pengelolaan DAS pada tahap selanjutnya dapat dilakukan secara berkelanjutan. Perumusan Masalah Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya simpanan air tanah pada DAS Brantas. Terjadinya kekeringan pada musim kemarau dan banjir pada musim
2
penghujan setiap tahunnya menimbulkan berbagai dampak terhadap kondisi lingkungan. Sesuai dengan kondisi di lokasi penelitian, maka permasalahan yang akan dibahas adalah : 1. Bagaimana ketersediaan air berdasarkan data curah hujan wilayah DAS Brantas 2. Bagaimana besarnya simpanan air tanah untuk memenuhi kebutuhan air di DAS Brantas 3. Bagaimana upaya menangani krisis maupun kelebihan air di DAS Brantas Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menganalisis kesetimbangan air di DAS Brantas berdasarkan besarnya tampungan air tanah pada DAS Brantas 2. Memberikan rekomendasi untuk menangani permasalahan kekurangan maupun kelebihan air di DAS Brantas Manfaat Penelitian Manfaat hasil penelitian ini : 1. Memberikan informasi mengenai besarnya simpanan air tanah pada DAS Brantas 2. Sebagai masukan bagi pemerintah daerah dan pihak terkait dalam penanganan masalah krisis dan kelebihan air Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup dari penelitian ini : 1. Penelitian dilakukan di DAS Brantas berdasarkan data tahun 2007 sampai dengan tahun 2012 2. Penelitian ini membahas mengenai besarnya simpanan air tanah untuk memenuhi kebutuhan air DAS Brantas
TINJAUAN PUSTAKA Daerah Aliran Sungai Daerah Aliran Sungai (DAS) berdasarkan Undang-Undang No.7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan, mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. Sungai adalah kesatuan wilayah pengelolaan sumber daya air dalam satu atau lebih daerah aliran sungai dan/atau pulau-pulau kecil yang luasnya kurang dari atau sama dengan 2000 km2 (UU 7 Tahun 2004). Sungai mengalir dari hulu dalam kondisi kemiringan lahan yang curam berturut-turut menjadi agak curam, agak landai, landai dan relatif rata. Arus atau kecepatan alir air sungai berbanding lurus
3
dengan kemiringan lahan. Arus relatif cepat di daerah hulu dan bergerak menjadi lebih lambat dan makin lambat pada daerah hilir. Definisi DAS menurut Seyhan (1990) ialah lahan total dari suatu permukaan air yang dibatasi oleh suatu batas air topografis dan memberikan sumbangan terhadap debit suatu sungai pada suatu irisan melintang tertentu. Takeda (2006) mendefinisikan daerah pengaliran sebuah sungai atau DAS sebagai daerah tempat presipitasi yang mempengaruhi debit sungai. Daerah pengaliran, topografi, tumbuh-tumbuhan dan geologi mempunyai pengaruh terhadap debit banjir, jenis banjir, debit pengaliran dasar dan seterusnya. Siklus Hidrologi Di bumi terdapat kira-kira sebesar 1,3-1,4 milyard km3 air. Di dalamnya terdapat sebanyak 97,5% adalah air laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada di daratan sebagai air sungai, air danau, air tanah dan sebagainya. Hanya 0,001% berbentuk uap di udara. Air di bumi mengulangi terus menerus sirkulasi mulai dari penguapan, presipitasi dan pengaliran keluar (outflow). Air menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut yang kemudian berubah menjadi awan sesudah melalui beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau salju ke permukaan laut atau daratan. Sebelum tiba ke permukaan bumi sebagian langsung menguap ke udara dan sebagian tiba ke permukaan bumi. Tidak semua bagian hujan yang jatuh ke permukaan bumi mencapai ke permukaan tanah. Sebagian akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan dimana sebagaian akan menguap dan sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan tanah (Takeda 2006). Secara gravitasi (alami) air mengalir dari daerah yang tinggi ke tempat yang rendah, dari gunung-gunung, pegunungan ke lembah, lalu ke daerah lebih rendah, sampai ke daerah pantai dan akhirnya akan bermuara ke laut. Aliran air tersebut ialah aliran permukaan tanah karena bergerak di atas muka tanah. Aliran ini umumnya akan memasuki daerah tangkapan atau daerah aliran menuju ke sistem jaringan sungai, sistem danau maupun waduk. Dalam sistem sungai, aliran mengalir mulai dari sistem sungai yang kecil menuju sustem sungai yang besar dan akhirnya akan menuju mulut sungai atau tempat bertemunya sungai dengan laut (Kodoatie & Syarief 2005). Sebagian air hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (infiltrasi) atau air yang mengalir di permukaan (run off) akan menguap kembali ke atmosfer dikarenakan adanya evaporasi dari tanah, danau, dan sungai. Aliran air tanah dapat dibedakan menjadi aliran tanah dangkal, aliran tanah dalam, aliran tanah antara dan aliran dasar (base flow). Disebut sebagai aliran dasar dikarenakan aliran yang mengisi sistem jaringan sungai (Kodoatie & Syarief 2005). Pada waktu musim kemarau, ketika hujan tidak turun untuk beberapa waktu, pada suatu sistem sungai tertentu aliran secara tetap dan kontinyu. Air yang meresap ke dalam tanah juga akan diserap oleh tumbuhan dan akan kembali menguap melalui daun dan akan kembali ke atmosfer. Peristiwa ini disebut transpirasi. Siklus hidrologi dapat mengakibatkan jumlah air di permukaan bumi relatif tetap, hal tersebut dikarenakan air yang senantiasa bergerak dalam suatu
4
lingkungan peredaran. Air di bumi mengalami sirkulasi yang terus-menerus dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi, dan transpirasi. Hujan yang jatuh di laut mengakhiri siklus ini dan akan mulai dengan siklus yang baru (Takeda 2006). Presipitasi Linsley dan Franzini (1979) mendefinisikan presipitasi meliputi semua air yang jatuh dari atmosfir ke permukaan bumi. Seyhan (1990) menyatakan bentukbentuk presipitasi vertikal antara lain hujan, hujan gerimis, salju, hujan es batu dan sleet (campuran hujan dan salju). Pada daerah tropis, termasuk Indonesia, presipitasi umumnya berbentuk curah hujan. Siklus hidrologi sebagai penentu keberlanjutan proses ekologi, geografi, dan tata guna lahan di suatu DAS. Oleh karena itu, presipitasi sebagai faktor pembatas bagi usaha pengelolaan sumberdaya air dan tanah (Ikhwali 2013). Presipitasi dengan berbagai macam karakteristik yang dapat mempengaruhi produk akhir suatu hasil perencanaan pengelolaan DAS. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi jumlah rata-rata presipitasi yang terjadi pada suatu lahan, yaitu (Eagleson 1970 dalam Seyhan 1990) : 1. Garis lintang 2. Ketinggian tempat 3. Jarak dari sumber-sumber air 4. Posisi di dalam dan ukuran massa tanah benua atau daratan 5. Arah angin yang umum (menuju atau menjauhi) terhadap sumber-sumber air 6. Hubungannya dengan deretan gunung 7. Suhu nisbi tanah dan samudera yang berbatasan Hujan terjadi karena ada penguapan air dari permukaan bumi seperti laut, danau, sungai, tanah, dan tanaman. Pada suhu udara tertentu, uap air mengalami proses pendinginan yang disebut dengan kondensasi. Selama kondensasi berlangsung uap air yang berbentuk gas berubah menjadi titik-titik air kecil yang melayang di angkasa. Kemudian, jutaan titik-titik air saling bergabung membentuk awan. Ketika gabungan titik-titik air ini menjadi besar dan berat maka akan jatuh ke permukaan bumi. Ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak menguap, tidak meresap, dan tidak mengalir merupakan curah hujan. Curah hujan 1 (satu) mm artinya dalam luasan satu meter persegi pada tempat yang datar tertampung air setinggi satu milimeter atau tertampung air sebanyak satu liter. Satuan ukur untuk presipitasi adalah Inch, millimetres (volume/area), atau kg/m2 (mass/area) untuk presipitasi bentuk cair. 1 mm hujan artinya adalah ketinggian air hujan dalam radius 1 m2 adalah setinggi 1 mm, apabila air hujan tersebut tidak mengalir, meresap atau menguap. Prinsip kerja alat pengukur curah hujan antara lain: pengukur curah hujan biasa (observaritum) curah hujan yang jatuh diukur tiap hari dalam kurun waktu 24 jam yang dilaksanakan setiap pukul 00.00 GMT, pengukur curah hujan otomatis melakukan pengukuran curah hujan selama 24 jam dengan merekam jejak hujan menggunakan pias yang terpasang dalam jam alat otomatis tersebutdan dilakukan penggantian pias setiap harinya pada pukul 00.00 GMT, sedangkan pengukuran curah hujan digital dimana curah hujan langsung
5
terkirim kemonitor komputer berupa data sinyal yang telah diubah kedalam bentuk satuan curah hujan. Untuk mempelajari keadan suatu daerah tangkapan sehubungan dengan curah hujannya, data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan daerah yang ditentukan dari beberapa stasiun di daerah tersebut. Evapotranspirasi Penguapan yang terjadi dalam suatu wilayah, tidak hanya terjadi pada permukaan saja tetapi juga pada tumbuh-tumbuhan. Penguapan pada tumbuhtumbuhan ini dapat berupa penguapan langsung, yaitu penguapan yang jatuh pada permukaan daun, atau penguapan melalui jaringan, yaitu air yang diserap oleh akar dan dibawa ke seluruh jaringan tanaman termasuk daun-daunan. Sebagian dari air yang sampai ke permukaan daun ini juga diuapkan kembali. Evapotranspirasi tanaman (Etc) merupakan kombinasi dari evaporasi dan transpirasi. Evaporasi ialah penguapan di atas permukaan tanah, sedangkan transpirasi ialah penguapan melalui permukaan dari air yang semula diserap oleh tanaman. Definisi lainnya dari evapotranspirasi ialah banyaknya air yang menguap dari lahan dan tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak 1995). Evapotranspirasi merupakan faktor dasar untuk menentukan kebutuhan air dalam rencana irigasi dan sebagai proses yang penting dalam siklus hidrologi (Ikhwali 2013). Adapun beberapa cara yang dilakukan dalam penentuan evapotranspirasi yaitu diantaranya dengan menggunakan rumus-rumus perhitungan, cara pengukuran dengan menggunakan lysimeter, dan cara perkiraan dengan banyaknya evaporasi dari panci evaporasi (Takeda 2006). Pendugaan evapotranspirasi tanaman menurut Doorenbos dan Pruitt (1977) dapat dilakukan dengan empat metode, yaitu: Metode Blaney Cridle, Metode Radiasi, Metode Thornwaite, Metode Panci Evaporasi. Untuk perhitungan evapotranspirasi, data stasiun iklim yang berada wilayah studi dikumpulkan. Kemudian besaran evapotranspirasi acuan dihitung dengan menggunakan metode Thornthwaite dan parameter yang diperlukan hanya suhu. Persamaan Thornthwaite dirumuskan sebagai berikut: ETo = 1,6 [(10 T/I)]a ……………………………............................ (1) a = 0,49 + 0,0179 I – 0,0000771 I2 + 0,000000675 I3 Keterangan: T = Suhu Rata-rata Bulanan (0C) I = Indeks Panas Tahunan Nilai evapotranspirasi potensial tanaman (Etc) dapat diperoleh setelah dilakukan penghitungan Eto dikalikan dengan nilai Kc yaitu koefisien tanaman yang berdasarkan pada jenis tanaman dan tahap pertumbuhan. Nilai Kc tersedia untuk setiap jenis tumbuhan dapat dilihat pada Tabel 1. Persamaan untuk perhitungan nilai Etc dapat dilihat sebagai berikut : Etc = Kc. Eto ....................................................................................(2) Keterangan : Etc : Evapotranspirasi potensial tanaman (mm/hari)
6
Kc
: koefisien pertanaman
Tabel 1 Koefisien tanaman (Kc) Keterangan Kebun campuran Tegalan/ladang Pemukiman Sawah irigasi Semak belukar Sawah tadah hujan Rumput
Kc 0.8 0.9 0.0 1.15 0.8 0.8 0.8
Sumber : Doorenbos and Pruitt (1977)
Metode Mock Metode Mock adalah suatu metode untuk memperkirakan keberadaan air berdasarkan konsep water balance. Keberadaan air yang dimaksud ialah besarnya debit suatu daerah aliran sungai. Data yang digunakan untuk memperkirakan debit yaitu berupa data klimatologi dan karakteristik daerah aliran sungai. Metode Mock dikembangkan oleh Dr. F. J. Mock berdasarkan atas daur hidrologi (Dani & Linda 2006). Metode Mock merupakan salah satu dari sekian banyak metoda yang menjelaskan hubungan rainfall-runoff. Metode ini dikembangkan untuk menghitung debit bulanan rata-rata. Data-data yang dibutuhkan dalam perhitungan debit dengan metode Mock ini ialah data klimatologi, luas dan penggunaan lahan dari catchment area. Pada prinsipnya, metode Mock memperhitungkan volume air yang masuk, keluar dan yang disimpan dalam tanah (soil storage). Volume air yang masuk adalah hujan. Air yang keluar adalah infiltrasi, perkolasi dan yang dominan ialah akibat evapotranspirasi. Soil storage adalah volume air yang disimpan dalam poripori tanah, hingga kondisi tanah menjadi jenuh. Secara keseluruhan perhitungan debit dengan metode Mock mengacu pada water balance, dimana volume air total yang ada di bumi adalah tetap, hanya sirkulasi dan distribusinya yang bervariasi. Neraca Air Dalam siklus hidrologi, penjelasan mengenai hubungan antara aliran ke dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow) di suatu daerah untuk suatu periode tertentu disebut neraca air atau kesetimbangan air (water balance) (Dani dan Linda 2006). Bentuk umum persamaan water balance adalah : P = Ea + ∆GS + TRO ...................................................................................(3) Keterangan : P = presipitasi (mm) Ea = evapotranspirasi (mm) ∆GS = perubahan groundwater storage (mm) TRO = total runoff (mm)
7
Water balance merupakan siklus tertutup yang terjadi untuk suatu kurun waktu pengamatan tahunan tertentu, dimana tidak terjadi perubahan groundwater storage atau ∆GS = 0. Artinya awal penentuan groundwater storage adalah berdasarkan bulan terakhir dalam tinjauan kurun waktu tahunan tersebut. Sehingga persamaan water balance menjadi : P = Ea + TRO .........................................................................................(4) Beberapa hal yang dijadikan acuan dalam prediksi debit dengan metode Mock sehubungan dengan water balance untuk kurun waktu (misalnya 1 tahun) adalah sebagai berikut : a. Dalam satu tahun, perubahan groundwater storage (∆GS) harus sama dengan nol. b. Jumlah total evapotranspirasi dan total runoff selama satu tahun harus sama dengan total presipitasi yang terjadi dalam tahun itu.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian “Analisa Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur” dilaksanakan selama 3 bulan dari bulan Maret sampai dengan Mei 2014. Lokasi yang diamati adalah DAS Brantas yang terletak pada 110˚30’ BT sampai 112˚55’ BT dan 7˚01’ LS sampai 8˚15’ LS Analisis data dilakukan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat komputer dengan program Microsoft Excel, software surfer 10 dan ArcGIS. Bahan-bahan yang digunakan adalah data sekunder tentang kondisi lingkungan DAS Brantas yaitu : 1. Peta DAS Brantas 2. Data suhu bulanan rata-rata periode 2005-2009 3. Data curah hujan bulanan di empat stasiun (Curah Clumprit, Mojokerto, BarekKisi, Kromong) periode 2007-2012 4. Data tutupan lahan pada DAS Brantas tahun 2013 5. Data debit sungai pada DAS Brantas tahun 2013 Metode Analisis Besarnya simpanan air tanah di wilayah DAS Brantas pada penelitian ini dianalisis berdasarkan presipitasi (curah hujan), luas DAS Brantas, tutupan lahan DAS Brantas, iklim (temperatur). Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
8
Mulai
Pengumpulan Data
Curah Hujan 4 stasiun cuaca
Temperatur
Luas lahan
Koefisien tanaman
Metode isohyet
Curah Hujan Rataan
Debit sungai
Evapotranspirasi Acuan (metode Thornwaite)
Evapotranspirasi Potensial
Runoff
Simpanan Air Tanah
Metode Mock P = Ea + ∆GS + TRO
Selesai
Gambar 1 Diagram alir penelitian Tahapan penelitian terdiri dari : 1. Studi pustaka Studi pustaka digunakan untuk mempelajari berbagai metode dalam menganalisis kesetimbangan air dengan mengetahui besarnya simpanan air tanah di Daerah Aliran Sungai Brantas. 2. Pengumpulan data dan informasi Data yang diperlukan seluruhnya merupakan data sekunder. Data sekunder yang dibutuhkan meliputi data curah hujan pada tahun 2007 sampai tahun 2012, data suhu pada tahun 2005 sampai tahun 2009, data luasan DAS Brantas, data penggunaan lahan, data debit sungai pada DAS Brantas pada tahun 2013, dan letak garis lintang DAS Brantas. 3. Pengolahan dan analisis data 1) Menentukan dan menganalisis curah hujan wilayah pada DAS Brantas dengan metode isohyet.
9
2) Menghitung evapotranspirasi aktual dengan menggunakan metode Thorntwaite pada persamaan (1). 3) Menghitung evapotranspirasi potensial dengan mengalikan besarnya evapotranspirasi aktual dengan koefisien tanaman (Kc) berdasarkan luas tutupan lahan. 4) Menentukan runoff dari data debit sungai maksimum dan minimum pada DAS Brantas. 5) Menghitung besarnya simpanan air tanah dengan menggunakan metode Mock dalam persamaan (2). 6) Memberikan rekomendasi mengenai krisis dan kelebihan air.
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi umum DAS Brantas Berdasarkan pola pengelolaan sumberdaya air WS Brantas merupakan wilayah sungai terbesar kedua di Pulau Jawa. Sungai Brantas mempunyai panjang ± 320 km dan memiliki luas wilayah sungai ± 14103 km2 yang mencakup ± 25% luas Propinsi Jawa Timur atau ± 9% luas Pulau Jawa. Wilayah Sungai Brantas terdiri dari 4 (empat) Daerah Aliran Sungai (DAS) yaitu DAS Brantas, DAS Tengah dan DAS Ringin Bandulan serta DAS Kondang Merak. Peta lokasi wilayah sungai Brantas dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Peta lokasi wilayah Sungai Brantas DAS Brantas mempunyai luas sekitar 12000 km² dengan jumlah sungai sebanyak 485 buah sungai yang melalui 17 kabupaten antara lain Kabupaten Blitar, Kabupaten Jombang, Kabupaten Kediri, Kabupaten Madiun, Kabupaten Malang, Kabupaten Mojokerto, Kabupaten Nganjuk, Kabupaten Pasuruan, Kabupaten Sidoarjo, Kabupaten Trenggalek, Kabupaten Tulungagung, Kota Batu, Kota Blitar, Kota Kediri, Kota Malang, Kota Mojokerto, dan Kota Surabaya. DAS
10
Brantas adalah salah satu DAS paling kritis dari sekitar 29 DAS yang ada di Jawa Timur. Isu lingkungan yang paling menonjol di kawasan ini adalah telah terjadinya alih-guna lahan, penurunan kuantitas dan kualitas air, dan degradasi lahan. DAS Brantas memiliki fungsi yang sangat penting bagi Jawa Timur karena sebesar 60% produksi padi berasal dari areal persawahan di sepanjang aliran sungai ini. Fungsinya telah berubah sebagai irigasi dan bahan baku air minum bagi sejumlah kota disepanjang alirannya. Adanya beberapa gunung berapi yang aktif di bagian hulu sungai, yaitu Gunung Kelud dan Gunung Semeru menyebabkan banyak material vulkanik yang mengalir ke sungai ini. Hal tersebut menyebabkan meningkatnya tingkat sedimentasi bendungan ada di DAS Brantas. Kerusakan bangunan air di DAS Brantas secara umum disebabkan oleh kegiatan manusia dan kegiatan alam, sehingga berdampak buruk seperti pendangkalan pada ruas sungai, yang mengakibatkan menurutnya kapasitas sungai sehingga sungai tidak dapat menampung debit air yang ada. Presipitasi dan Evapotranspirasi Perhitungan kesetimbangan air atau (water balance) memiliki parameter masukan yaitu, presipitasi, evapotranspirasi, dan runoff agar dapat diketahui simpanan air tanah. Parameter presipitasi yang digunakan ialah curah hujan wilayah yang telah didapatkan dari keempat stasiun penakar hujan. Stasiun penakar hujan tersebut berasal dari Stasiun Pengamat Arus Sungai Kromong (Mojokerto), Stasiun Pengamat Arus Sungai Barek-Kisi, Stasiun Pengamat Arus Sungai Curah Clumprit, SPAS Lesti Hulu. Stasiun Pengamat Arus Sungai Kromong terletak pada 7°40’20” LS dan 112°32’42” BT. Stasiun Pengamat Arus Sungai Barek-Kisi terletak pada 8°04’37,6” LS dan 112°20’40,5” BT. Stasiun Pengamat Arus Sungai Curah Clumprit terletak pada 7°59’19” LS dan 112°34’18” BT. Stasiun Pengamat Arus Sungai Lesti Hulu terletak pada 8°12’10” LS dan 112°42’58” BT. Data curah hujan dari keempat Stasiun Pengamat Arus Sungai merupakan data pengukuran dari Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Brantas. Perhitungan secara lengkap curah hujan rata-rata tahun 2007 sampai tahun 2012 dari ke empat Stasiun Pengamat Arus Sungai dapat dilihat pada Lampiran 1 sampai dengan Lampiran 4. Metode isohyet dengan software Surfer 10 yang akan dihitung luasan DAS Brantas digunakan untuk mendapatkan curah hujan wilayah Daerah Aliran Sungai Brantas. Peta sebaran curah hujan wilayah bulanan DAS Brantas dari bulan Januari sampai Desember dapat dilihat pada Lampiran 13 sampai dengan Lampiran 24. Ada beberapa tipe curah hujan yang dimiliki oleh suatu DAS, namun curah hujan DAS Brantas mempunyai tipe curah hujan bulanan tipe A (memiliki satu puncak) yang dipengaruhi oleh Muson Asia dan Muson Australia yaitu terlihat perbedaan yang jelas antara jumlah curah hujan pada periode kemarau dengan periode musim penghujan. Musim kemarau berlangsung pada bulan Mei sampai September dan musim hujan berlangsung pada bulan Oktober sampai April dengan curah hujan rata-rata tahunan dari bulan Januari sampai dengan Desember kurang lebihnya sebesar 2000 mm/tahun. Data curah hujan wilayah yang telah dihitung menggunakan metode isohyet disajikan dalam Tabel 2.
11
Tabel 2 Hasil analisis curah hujan area dengan metode isohyet Curah Hujan area Curah Hujan per Stasiun Cuaca (mm) bulanan Bulan Curah Barek- Lesti Mojokerto Clumprit kisi hulu (mm) Januari 388 264 263 325 325 Februari 474 313 281 287 373 Maret 374 278 320 350 345 April 271 237 366 302 312 Mei 151 157 202 121 171 Juni 35 38 71 29 50 Juli 15 14 33 24 23 Agustus 22 30 23 16 23 September 45 62 44 49 46 Oktober 92 90 142 98 113 November 206 186 419 263 300 Desember 347 267 383 390 347 Curah hujan tertinggi pada bulan Februari sebesar 373 mm dan curah hujan terendah pada bulan Agustus sebesar 23 mm. Curah hujan di DAS Brantas untuk wilayah hulu lebih besar daripada wilayah tengah dan hilir nya. Wilayah hulu lebih besar curah hujannya dikarenakan hujan yang terjadi merupakan hujan orografis dengan meningkatnya udara lembab secara paksa oleh dataran tinggi atau pegunungan. Umumnya, curah hujan tahunan di dataran tinggi akan lebih tinggi daripada dataran rendah yang berhubungan dengan arah hadap angin. Pada siang hari puncak gunung lebih cepat menerima panas daripada lembah yang dalam keadaan tertutup. Puncak gunung tekanan udaranya minimum dan lembah tekanan udaranya maksimum. Karena keadaan ini maka udara bergerak dari lembah menyusur lereng menuju ke puncak gunung. Angin dari lembah ini disebut angin lembah. Pada malam hari puncak gunung lebih cepat mengeluarkan panas daripada lembah. Akibatnya di puncak gunung bertekanan lebih tinggi (maksimum) dibandingkan dengan di lembah (minimum) sehingga angin bertiup dari puncak gunung menuruni lereng menuju ke lembah. Angin dari puncak gunung ini disebut angin gunung. Parameter evapotranspirasi aktual dapat dihitung dengan metode Thornwaite. Hal tersebut dikarenakan data yang dimiliki hanya parameter temperatur. Data suhu bulanan rata-rata di Stasiun Karangploso periode 2005 sampai 2009 dapat dilihat pada Lampiran 5. Data suhu bulanan rata-rata di Stasiun Prigen, Pasuruan periode 2005 sampai 2009 dapat dilihat pada Lampiran 6. Data suhu bulanan rata-rata di Stasiun Sawahan periode 2005 sampai 2009 dapat dilihat pada Lampiran 7. Data suhu bulanan rata-rata di Stasiun Karangkates periode 2005 sampai 2009 dapat dilihat pada Lampiran 8. Evapotranspirasi potensial dipengaruhi oleh koefisien tanaman (Kc). Nilai Etp didapatkan dengan mengalikan nilai evapotranspirasi acuan (Eto) dengan koefisien tanaman (Kc). Besarnya koefisien tanaman yang digunakan untuk menghitung evapotranspirasi potensial ialah 0.74. Koefisien tanaman didapatkan berdasarkan penggunaan lahan
12
untuk sawah irigasi dengan nilai koefisien tanaman sebesar 1.15, untuk ladang dengan nilai koefisien tanaman sebesar 0.9, untuk perkebunan dengan nilai koefisien tanaman sebesar 0.8, untuk hutan rakyat dengan nilai koefisien tanaman sebesar 0.9 yang masing-masing dikalikan dengan luas penggunaan lahan. Setelah itu dari masing-masing koefisien tanaman didapatkan kemudian ditotal dan dibagi dengan luas penggunaan lahan total, sehingga didapatkan Kc gabungannya. Data suhu bulanan rata-rata DAS Brantas tahun 2005 sampai dengan tahun 2009 serta nilai evapotranspirasi aktual dan evapotranspirasi potensial pada DAS Brantas dapat dilihat pada Lampiran 9. Data luas wilayah menurut penutupan lahan per Kabupaten/Kota dapat dilihat pada Lampiran 11. Perhitungan secara lengkap nilai koefisien tanaman gabungan dapat dilihat pada Lampiran 12. Ada beberapa faktor yang mendukung kecepatan evapotranspirasi, yatu faktor iklim mikro (radiasi netto, suhu, kelembaban, dan angin), faktor tanaman, faktor tanah (Linsley dan Franzini 1979). Analisis Neraca Air Kondisi hidrologi permukaan DAS Brantas dapat dilihat dari sungai-sungai yang mengalir di wilayah Sungai Brantas, baik pada orde 1,2,3 dari sungai utama. Terdapat 40 sungai yang bermuara di Sungai Brantas. Sungai-sungai besar seperti K.Lesti, K.Metro, K.Dawir, K.Parit Agung, K.Ngasinan, K.Konto, K.Widas, dan K.Kuncir berpotensi membawa air dari hulu dalam jumlah yang besar sehingga mempengaruhi debit sungai utama (K.Brantas). Sungai-sungai tersebut membentuk pola aliran dendritik sehingga aliran pada sungai-sungai di DAS Brantas berpotensi untuk mengerosi lahan di sekitarnya. Adapun debit Sungai DAS Brantas yang dikelola oleh Perum Jasa Tirta I dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Debit Sungai DAS Brantas yang Dikelola Perum Jasa Tirta I Sungai Clumprit Lesti Hulu Kuncir Kromong Sungai Gogor Ngasinan MDM Ngleyangan Barek Kisi
Debit (m3/detik) Maksimum Minimum 0.309 0.007 19 2 28 0.581 7 1 6 0.084 71 1 6 0.074 4 0.136
Sumber : Badan Perencanaan Pembangunan Nasional
Pada umumnya fluktuasi debit air tahunan di semua DAS di Indonesia cukup tinggi. Saat terjadi musim hujan, sungai utama mengalami kelebihan air dan berakibat banjir pada kawasan dengan elevasi rendah. Pada saat terjadi musim kemarau, terjadi kekeringan di sebagian wilayah area tangkapan airnya. Debit maksimum terjadi pada curah hujan bulanan yang ekstrim seperti pada bulan Februari dan untuk debit minimum terjadi pada bulan Agustus. Untuk mengurangi
13
tingginya fluktuasi debit, salah satu upaya yang dilakukan adalah dengan membangun waduk atau bendungan. Ada bendungan utama yang telah dibangun di DAS Brantas yaitu bendungan Karangkates, bendungan Lahor, bendungan Selorejo, bendungan Sengguruh, bendungan Wlingi, bendungan Lodoyo. Metode yang digunakan untuk menganalisis neraca air ialah Metode Dr. F. J. Mock. Dalam persamaan 3 pada metode Mock tersebut pada dasarnya ialah untuk mengetahui presipitasi dengan cara menjumlahkan besarnya evapotranspirasi, total runoff, dan besarnya simpanan air tanah. Neraca air pada penelitian ini ialah untuk mengetahui besarnya simpanan air tanah. Besarnya simpanan air tanah tersebut dapat diketahui dari selisih presipitasi terhadap evapotranspirasi potensial dan runoff yang terjadi. Besarnya simpanan air tanah tersebut agar dapat dihasilkan dengan menggunakan persamaan Mock tersebut dengan terlebih dahulu mengubah satuan presipitasi dan evapotranspirasi dari mm menjadi m3/detik yaitu dengan cara mengalikan nilai curah hujan maupun nilai evapotranspirasi potensial dengan total luas DAS sebesar 1171274 ha, lalu dibagi dengan jumlah detik dalam satu bulan (total perkalian 86400 dengan jumlah hari dalam 1 bulan). Hasil analisis neraca air dengan beberapa parameter dapat dilihat pada Tabel 4.
Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember
Tabel 4 Hasil analisis neraca air DAS Brantas Neraca Air Curah Evapotranspirasi Hujan potensial runoff 3 3 (m /detik) (m /detik) (m3/detik) 1466 433 123 1687 431 142 1559 434 131 1410 436 119 774 435 65 227 430 19 103 425 9 102 426 5 206 435 10 513 445 25 1354 444 66 1569 437 77
∆S=P(ET+runoff) (m3/detik) 910 1114 994 855 274 -222 -331 -329 -239 43 844 1055
Pada penelitian ini menghitung neraca air suatu DAS, sehingga dapat diketahui besarnya simpanan air tanah suatu DAS Brantas untuk memenuhi kebutuhan air bagi penduduk sekitar DAS Brantas. Persamaan metode Mock tersebut dapat menunjukkan bahwa simpanan air tanah di DAS Brantas berfluktuasi dalam satu tahun. Simpanan air tanah pada bulan Oktober sampai dengan bulan Mei mengalami surplus. Simpanan air tanah pada bulan Juni sampai dengan bulan September mengalami defisit. Hal tersebut dikarenakan pada bulan Juni sampai dengan bulan September merupakan bulan kering atau musim kemarau.
14
Aliran air yang masuk ke lapisan tanah yang dalam akan menjadi aliran dasar (base flow), dan aliran tersebut yang akan mengisi sistem jaringan sungai. Aliran air yang masuk ke sungai pada musim kemarau dengan jumlah yang sedikit, sehingga terjadi kekeringan pada musim kemarau. Dampak yang ditimbulkan dari defisitnya simpanan air tanah tersebut ialah terjadi kekeringan pada beberapa daerah tangkapan airnya. Upaya yang dilakukan agar simpanan air tanah tersebut tidak mengalami defisit atau kekeringan ialah dengan dibuatnya sumur resapan di sekitar sungai-sungai. Dibuatnya sumur resapan bertujuan untuk meningkatkan jumlah air yang masuk ke dalam tanah. Simpanan air tanah tersebut masih dapat digunakan pada musim kemarau, sehingga tidak terjadi kekeringan pada musim kemarau. Hasil neraca air yang telah dihitung dapat digambarkan dengan grafik pada Gambar 3. Besarnya simpanan air tanah yang mengalami kondisi surplus dan defisit dapat dilihat dalam grafik pada Gambar 3.
Jumlah Air (mm)
2000 1500
Presipitasi (m3/detik)
1000
Evapotranspirasi Potensial (m3/detik)
500
Simpanan (m3/detik)
0 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des
runoff run off(m3/detik) (m3/detik)
-500
Bulan
Gambar 3 Grafik Neraca Air DAS Brantas Berdasarkan Gambar 3, neraca air DAS Brantas didapatkan simpanan air tanah dalam bulan Januari sebesar 910 m3/detik, bulan Februari sebesar 1114 m3/detik, bulan Maret sebesar 994 m3/detik, bulan April sebesar 855 m3/detik, bulan Mei sebesar 274 m3/detik, bulan Juni sebesar -222 m3/detik, bulan Juli sebesar -331 m3/detik, bulan Agustus sebesar -329 m3/detik, bulan September sebesar -239 m3/detik, bulan Oktober sebesar 43 m3/detik, bulan November sebesar 844 m3/detik, bulan Desember sebesar 1055 m3/detik.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1.
Simpanan air tanah di DAS Brantas yang telah dihasilkan pada persamaan metode Mock berfluktuasi. Pada bulan Oktober sampai Mei mengalami
15
2.
surplus. Simpanan air tanah pada bulan Juni sampai September mengalami defisit, dikarenakan pada bulan Juni sampai September merupakan bulan kering atau musim kemarau. Aliran air yang masuk ke sungai pada musim kemarau dengan jumlah yang sedikit, sehingga terjadi kekeringan pada musim kemarau. Besarnya simpanan air tanah pada bulan Januari sebesar 910 m3/detik, bulan Februari sebesar 1114 m3/detik, bulan Maret sebesar 994 m3/detik, bulan April sebesar 855 m3/detik, bulan Mei sebesar 274 m3/detik, bulan Juni sebesar -222 m3/detik, bulan Juli sebesar -331 m3/detik, bulan Agustus sebesar -329 m3/detik, bulan September sebesar -239 m3/detik, bulan Oktober sebesar 43 m3/detik, bulan November sebesar 844 m3/detik, bulan Desember sebesar 1055 m3/detik. Upaya untuk memenuhi kebutuhan air bagi penduduk sekitar DAS dalam mencegah kekeringan ialah dengan membuat sumur resapan di sekitar sungai-sungai, untuk meningkatkan jumlah air yang masuk ke dalam tanah. Simpanan air tanah tersebut dapat digunakan pada musim kemarau, sehingga tidak terjadi kekeringan pada musim kemarau. Saran
1.
2.
Perlu upaya untuk menangani permasalahan kekeringan air pada musim kemarau dengan dibuatnya sumur resapan di sekitar sungai-sungai, sehingga diharapkan dapat meningkatkan jumlah air yang masuk ke dalam tanah dan mengurangi limpasan permukaan yang dapat mengakibatkan banjir pada musim penghujan. Perlu adanya penelitian pengembangan aplikasi untuk menghitung dan menganalisis neraca air.
DAFTAR PUSTAKA Asdak C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Jogjakarta : Gadjah Mada University Press Dani NA, Linda M. 2006. Perencanaan Bendung Karet Wonokerto-Kabupaten Demak. Tugas Akhir. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Doorenbos J, Pruitt WO. 1977. Crop Water Requirements. Rome: FAO Irrigation and Drainage Paper, FAO Ikhwali, M F. 2013. Analisis Perubahan Kapasitas Simpan Air Pada Sub DAS Ciesek, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Skripsi. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Kodoatie JR, Syarief R. 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Yogyakarta (ID): Andi offset. Linsley R, Franzini JB. 1979. Teknik Sumber Daya Air. Bandung : Erlangga Seyhan, E. 1990. Dasar – dasar Hidrologi. Penerjemah : Ir. Sentot Subagyo. Jogjakarta : Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Fundamentals of Hydrology
16
Takeda K. 2006. Hidrologi untuk Pengairan. Taulu L, penerjemah: Sosrodarsono S, editor. Jakarta (ID): Penerbit Pradnya Paramita. Terjemahan dari: Manual on Hydrology. Ed ke-10 Undang-undang Negara Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air
17
Lampiran 1 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Lesti Hulu Lokasi : 8°12’10” LS dan 112°42’58” BT Tahun 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Rataan
Jan Feb 141.2 342.3 234.5 163.2 462.8 459.3 456 339.7 286.6 205.3 370.2 210.3 325.22 286.68
Bulan Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des Jumlah 416.5 200.2 92.1 18.1 1.7 0.5 0 35.9 232.9 702.9 2184.3 506.2 170.6 75.7 1.2 0 1.4 2.9 213.8 3891 392.7 2151.3 208.7 370 194.8 45.7 12.6 0 33.9 20.3 144.2 157.3 2109.4 394.3 576.8 176.3 92.4 119.2 95.6 258.5 222.3 375.9 285 3391.9 233.5 362.2 134.3 16.9 6.2 0 0 68 231.4 382.7 19272 342.6 133.1 53.57 0 6.6 0 0 27.8 205.5 419.7 1769.3 350.3 302.15 121.12 29.05 24.38 16.25 49.21 98.01 263.16 390.05 2255.56
Sumber : Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Brantas
Lampiran 2 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Barek-Kisi Lokasi : 8°04’37.6” LS dan 112°20’40.5” BT Tahun 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Rataan
Jan Feb Mar Apr Mei Jun 92.7 357.3 312.9 325.6 121.4 90.6 237.5 171 458.4 270 103.6 14.1 360.9 386.8 273.5 286.5 227.4 38.5 388.7 386.8 318.2 614.6 512.7 227.6 233.4 167.5 425 419.2 172.9 0 261.8 217.5 131.9 282.9 73.7 57.6 262.5 281.15 319.98 366.47 201.95 71.4
Sumber : Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Brantas
Bulan Jul Agt Sep Okt Nov Des Jumlah 22.2 5.1 0 82.6 441.2 443.6 2295.3 0 23.2 0 202.7 390.4 408 2279.1 66.4 0 31.9 139.2 312.1 251.3 2374.6 93.4 110.3 232.3 271.4 693.3 241.4 4090.7 0 0 0 70.4 376.3 487.3 2352.4 13.6 0 0 85 301.6 464.9 1890.7 32.6 23.1 44.03 141.88 419.15 382.75 2547.13
18
Lampiran 3 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Kromong, Mojokerto Lokasi : 7°40’20” LS dan 112°32’42” BT Tahun 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Rataan
Jan Feb Mar Apr Mei Jun 135.6 556.1 588.8 262 36.9 39.7 295.4 563.9 498.3 210.6 102.1 25.3 490.8 520.5 238 109.8 232.3 40.6 590.7 506.8 292.6 481.8 229 50.2 398.3 335.8 241.6 369.5 238.9 17.7 416.1 362.6 386.9 194.9 66.5 36.6 387.81 474.28 374.37 271.43 150.95 35.02
Bulan Jul Agt Sep Okt Nov Des Jumlah 3.5 9.1 3.6 72.5 170.6 505.8 2384.2 0 21.7 28.6 106.5 268.5 345.1 2466 4.6 0 0.9 2.6 147.3 145.2 1932.6 46.4 100.8 235.4 278.5 199.8 325.9 3337.9 22.6 1 1.4 87.2 287.7 373.8 2375.7 10.5 0 0 3.3 164.2 389 2030.6 14.6 22.1 44.98 91.77 206.35 347.47 2421.17
Sumber : Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Brantas
Lampiran 4 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Curah Clumprit Lokasi : 7°59’19” LS dan 112°34’18” BT Tahun
Jan Feb Mar Apr 2007 123.9 313.3 274.4 247.7 2008 270.5 268.3 381.7 88.1 2009 350.3 382.6 103 188.4 2010 496 375.8 404.4 530.9 2011 114 314.2 274.2 241.5 2012 230.2 224.7 228.1 123.1 Rataan 264.15 313.15 277.63 236.61
Mei Jun 71.7 52.5 109.8 13.1 241.3 12.1 415.9 82.6 67.8 54.4 33.1 14.2 156.6 38.15
Sumber : Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Brantas
Bulan Jul Agt Sep Okt Nov 15.4 10.3 5.5 93.6 227.7 0.001 16.3 25.7 89.2 141.5 2.8 1 33.1 51.9 94.6 47.6 141.6 168.3 168.7 275.3 13.3 9.5 88.3 88.3 226.3 6.1 0 48.9 48.9 150.5 14.20 29.78 61.63 90.1 185.98
Des Jumlah 156.8 1592.8 255.2 1659.4 277.4 1738.2 218.6 3325.7 331.1 1764.5 364.1 1423.1 267.2 1917.28
19
Lampiran 5 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangploso Lokasi Stasiun Tahun 2005 2006 2007 2008 2009
Jan 23.8 23.9 23.1 23.6 23.5
Feb 24.0 23.5 23.7 22.1 23.5
: 7°54’05” LS dan 112°35’48” BT : Karangploso, Malang Mar Apr Mei Jun Jul 24.0 23.8 23.6 23.6 23.3 23.6 23.8 23.5 22.1 21.8 23.5 23.8 23.8 23.1 22.2 23.0 22.9 23.0 21.7 21.5 23.7 24.3 23.7 23.0 22.1
Agt 23.0 21.5 21.7 22.1 22.3
Sep 23.6 22.3 22.7 22.4 23.3
Okt 24.2 24.2 24.4 24.7 24.4
Nov 24.0 25.4 23.9 23.4 24.9
Des 23.2 24.8 23.6 23.4 24.3
Agt 20.6 20.4 20.7 21.4 21.1
Sep 21.2 22.0 218 23.1 22.8
Okt 22.5 23.0 23.0 23.4 23.8
Nov 22.5 23.9 22.6 22.4 23.3
Des 21.2 22.7 21.9 21.1 22.3
Lampiran 6 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Trestes, Prigen Lokasi Stasiun Tahun 2005 2006 2007 2008 2009
Jan 21.7 21.1 21.9 21.2 21.0
Feb 21.3 21.1 21.2 21.2 21.2
: 7°42’14.4” LS dan 112°38’06” BT : Trestes, Prigen, Pasuruan Mar Apr Mei Jun Jul 2.7 21.5 21.8 21.2 21.3 21.5 21.8 21.5 20.6 20.3 21.6 21.5 22.2 21.5 20.7 21.0 21.4 21.5 21.1 20.5 21.3 22.1 21.6 21.2 21.1
20
Lampiran 7 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Sawahan Lokasi Stasiun Tahun 2005 2006 2007 2008 2009
Jan 23.2 22.9 23.7 23.3 22.9
Feb 23.3 22.5 22.7 22.0 22.6
: 7°44’03” LS dan 111°56’02” BT : Sawahan, Nganjuk Mar Apr Mei Jun Jul 25.1 24.3 23.4 23.3 23.0 23.5 24.7 23.2 23.0 22.7 23.0 23.1 23.7 23.5 22.6 23.6 23.1 23.2 23.0 22.5 23.3 23.8 23.6 23.2 23.1
Agt 23.0 22.8 22.9 23.2 23.3
Sep 24.6 23.7 23.8 24.6 24.5
Okt 24.7 25.1 25.0 24.8 25.4
Nov 24.9 25.9 24.2 23.5 25.1
Des 23.0 26.0 23.2 22.8 23.5
Agt 24.3 24.6 23.9 24.5 24.3
Sep 25.2 25.1 24.8 25.7 25.2
Okt 26.4 26.8 26.0 26.6 26.4
Nov 26.8 27.6 26.1 25.9 26.8
Des 26.6 26.6 25.1 26.0 26.6
Lampiran 8 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangkates Lokasi Stasiun Tahun 2005 2006 2007 2008 2009
Jan 25.6 25.8 25.9 25.3 25.6
Feb 25.6 25.6 25.7 25.4 25.6
: 8°13’ LS dan 114°23’ BT : Karangkates, Malang Mar Apr Mei Jun 25.8 26.4 25.7 25.3 25.9 25.9 25.9 24.7 25.9 26.5 26.7 25.5 24.8 25.5 25.2 24.6 25.8 26.4 25.7 25.3
Jul 24.2 24.4 24.5 23.3 24.2
21
Lampiran 9 Suhu bulanan rata-rata (˚C) DAS Brantas tahun 2005-2009 dan nilai evapotrasnpirasi aktual serta nilai evapotranspirasi potensial Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des 2005 23.6 23.5 24.1 24.0 23.6 23.3 23.0 22.7 23.7 24.5 24.6 23.5 2006 23.4 23.2 23.6 24.1 23.5 22.6 22.3 22.3 23.3 24.8 25.7 25.0 2007 23.7 23.3 23.5 23.7 24.1 23.4 22.5 22.3 23.3 24.6 24.2 23.4 2008 23.3 22.7 23.1 23.2 23.2 22.6 21.9 22.8 24.0 24.9 23.8 23.3 2009 23.3 23.2 23.5 24.1 23.7 23.2 22.6 22.7 24.0 25.0 25.0 24.2 Ratarata 23.5 23.2 23.6 23.8 23.6 23.0 22.5 22.6 23.6 24.7 24.7 23.9 Nilai evapotranspirasi acuan DAS Brantas (mm) Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des 129.54 128.88 129.86 130.54 130.02 128.49 127.03 127.31 130.01 133.03 132.71 130.71 Nilai evapotranspirasi potensial DAS Brantas (mm) Nilai Kc = 0.74 Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul 95.86 95.37 96.09 96.60 96.22 95.08 94.00 Nilai evapotranspirasi potensial DAS Brantas (m3/detik) Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul 433 431 434 436 435 430 425
Agt 94.21
Agt 426
Sep 96.21
Okt 98.44
Nov 98.21
Des 96.73
Sep 435
Okt 445
Nov 444
Des 437
22
Lampiran 10 Nilai untuk memperoleh i = (T/5) T(0C) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
0
1
9 25 46 71 1 1.32 1.66 2.04 2.44 2.86 3.3 3.76 4.25 4.75 5.28 5.82 6.38 6.95 7.55 8.16 8.78 9.42 10.08 10.75 11.44 12.13 12.85 13.58 14.32 15.07 15.84 16.62 17.41 18.22 19.03 19.86 20.7 21.56 22.42 23.3
10 27 48 74 1.03 1.35 1.7 2.08 2.48 2.9 3.34 3.81 4.3 4.81 5.33 5.87 6.44 7.01 7.61 8.22 8.85 9.49 10.15 10.82 115 12.21 12.92 13.65 14.39 15.15 15.92 16.7 17.49 18.3 19.11 19.95 20.79 21.64 22.51
2 1 12 29 51 77 1.06 1.39 1.74 2.12 2.52 2.94 3.39 3.86 4.35 4.86 5.38 5.93 6.49 7.07 7.67 8.28 8.91 9.55 10.21 10.89 11.57 12.28 12.99 13.72 14.47 15.22 15.99 16.78 17.57 18.38 19.2 20.03 20.87 21.73 22.59
3 1 13 31 53 80 1.09 1.42 1.77 2.15 2.56 2.99 3.44 3.91 4.4 4.91 5.44 5.98 6.55 7.13 7.73 8.34 8.97 9.62 10.28 10.95 11.64 12.35 13.07 13.8 14.54 15.3 16.07 16.85 17.65 18.46 19.28 20.11 20.96 21.81 22.68
4 2 15 33 56 82 1.12 1.45 1.81 2.19 2.6 3.03 3.48 3.96 4.45 4.96 5.49 6.04 6.61 7.19 7.79 8.41 9.04 9.68 10.35 11.02 11.71 12.42 13.14 13.87 14.62 15.38 16.15 16.93 17.73 18.54 19.36 20.2 21.04 21.9 22.77
5 3 16 35 58 85 1.16 1.49 1.85 2.23 2.64 3.08 3.53 4 4.5 5.01 5.55 6.1 6.66 7.25 7.85 8.47 9.1 9.75 10.41 11.09 11.78 12.49 13.21 13.94 14.69 15.45 16.23 17.01 17.81 18.62 19.45 20.28 21.13 21.99 22.86
6 4 18 37 61 88 1.19 1.52 1.89 2.27 2.69 3.12 3.58 4.05 4.55 5.07 5.6 6.15 6.72 7.31 7.91 8.53 9.17 9.82 10.48 11.16 11.85 12.56 13.28 14.02 14.77 15.53 16.3 17.09 17.89 18.7 19.53 20.36 21.21 22.07 22.95
7 5 20 39 63 91 1.22 1.56 1.92 2.31 2.73 3.16 3.62 4.1 4.6 5.12 5.65 6.21 6.78 7.37 7.97 8.59 9.23 9.88 10.55 11.23 11.92 12.63 13.36 14.09 14.84 15.61 16.38 17.17 17.97 18.79 19.61 20.45 21.3 22.16 23.03
8 6 21 42 66 94 1.25 1.59 1.96 2.35 2.77 3.21 3.67 4.15 4.65 5.17 5.71 6.26 6.84 7.43 8.03 8.66 9.29 9.95 10.62 11.3 11.99 12.7 13.43 14.17 14.92 15.68 16.46 7.25 18.05 18.87 19.69 20.53 21.38 22.25 23.12
9 7 23 44 69 97 1.29 1.63 2 2.39 2.81 3.25 3.72 4.2 4.7 5.22 5.76 6.32 6.9 7.49 8.1 8.72 9.36 10.01 10.68 11.37 12.06 12.78 13.5 14.24 14.99 15.76 16.54 17.33 18.13 18.95 19.78 20.62 21.47 22.33 23.21
23
Lampiran 11 Luas tutupan lahan (ha) per Kabupaten/Kota
22736 11026 19242 12436 63144 18444 0 15304 24824 27157 21152 1272 0 0 0
24912 16668 44021 25397 89516 33621 2723 7861 9436 15943 8386 21827 0 223 142
Pertanian Tanah Kering 23649 21701 49561 11232 63767 26741 3201 14673 621 17236 28449 29427 0 0 167
0
0
0
369
0 8485 245222 14.08
819 4257 305752 17.55
58 0 290483 16.68
1893 3345 484106 27.80
Hutan TRENGGALEK TULUNGAGUNG BLITAR KEDIRI MALANG PASURUAN SIDOARJO MOJOKERTO JOMBANG NGANJUK MADIUN GRESIK KOTA KEDIRI KOTA BLITAR KOTA MALANG KOTA MOJOKERTO KOTA SURABAYA KOTA BATU Total % Luasan
Perkebunan
Sawah 12283 31435 43859 69398 69435 41369 25633 30924 55975 48592 35448 11671 0 698 1779
Sumber : Laporan MIH tahun 2012 BLH Jatim dan hasil analisa Tim SLHD Jatim, Tahun 2013
Mangrove 0 0 0 0 0 1 1847 0 0 0 0 1683 0 0 0 0 678 0 4209 0.24
Pemukiman
Lain
Total
9465 12962 11727 26594 38863 15328 19662 1988 10013 1568 14579 14893 0 2351 8865
nya 31563 21214 6914 13946 21105 13075 21295 8815 5609 4377 3779 35219 0 38 41
1591
66
2025
23738 2378 216565 12.43
6909 1444 195409 11.22
34095 19908 1741746 100
124608 115006 175324 159003 345829 148578 74361 97457 112068 128985 111793 12744 0 3311 10995
24
Lampiran 12 Nilai koefisien tanaman gabungan berdasarkan penggunaan lahan pada DAS Brantas Penggunaan Lahan 2013 sawah irigasi ladang/huma perkebunan hutan rakyat/ditanami pohon sementara tidak diusahakan pemukiman Total
Luas (ha) Nilai Koefisien Tanaman Kc Kc*A 484106 1.15 556721.9 290483 0.9 261434.7 305752 0.8 244601.6 245222 0.9 220699.8 195409 0 0 216565 0 0 1737537 1283458 Kc Gabungan : 0.74
25
Lampiran 13 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Januari
Lampiran 14 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Februari
26
Lampiran 15 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Maret
Lampiran 16 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan April
27
Lampiran 17 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Mei
Lampiran 18 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juni
28
Lampiran 19 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juli
Lampiran 20 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Agustus
29
Lampiran 21 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan September
Lampiran 22 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan Oktober
30
Lampiran 23 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan November
Lampiran 24 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan Desember
31
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 22 September 1992 dari pasangan Bapak Thamrin dan Ibu Ni Wayan Windiyasih. Penulis adalah putri ketiga dari empat bersaudara. Pada tahun 2007 penulis lulus dari SMPN 87 Jakarta dan diterima di SMAN 87 Jakarta. Penulis lulus dari SMA pada tahun 2010 dan pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten Praktikum Bahan Konstruksi pada semester ganjil tahun ajaran 2013/2014. Selain itu penulis pernah aktif pada beberapa kepanitian salah satunya yaitu ICEF 2012 dan menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL) divisi Hubungan Eksternal SIL. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan pada tahun 2013 dengan topik “Pengaruh Iklim dan Curah Hujan Terhadap Debit Sungai Cisadane”. Gelar Sarjana Teknik diperoleh setelah penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur” di bawah bimbingan Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, MT.
