3.1. Lokasi Penelitian Daerah hulu sungai yang dipilih pada penelitian ini adalah huh sungai Cikapundung. Daerah tersebut termasuk wilayah Bandung Utara yang terletak pada ketinggian antara 5 800 sampai 2 2.000 meter di atas perrnukaan lad. Menurut
Legowo (1995), daerah ini meliputi daerah Kota Bandung bagian utara (Cidadap, Coblong) dan Kabupaten Bandung (Lembang, Cilengkrang, dan Cimenyan). Secara astronomis daerah penelhian terletak antara 1 0 7 45' 8,42" dan 107" 36' 22,2IwBujur Timur, dan antara 6" 52'
12,Wdan 6" 56'46,45" Lintang Selatan.
Sungai Cikapundung pada bagian hilirnya mengalir ke Sungai Citarurn yang merupakan sungai terbesar di Jawa Barat. Sungai Cikapundung slain dibutuh-
kan dan mernpengaruhi kehidupan Kota Bandung, juga krpenganrh pada kehidupan masyarakat Jakarta {sebagai bahan baku air minum) dan pada kegiatan
pertanian (air irigasi) di Pantura Jawa Barat melalut Bendungan Jatiluhur. Huh sungai Cikapundung berada antara lereng Gunung Tangkuban Prahu
sebelah Tenggara dan Gunung Bukii Tunggul sebdah Barat Daya (Jantop, 1984). Pada daerah ini, terdapat Gunung Putri dan Patahan Lernhng yang
mernbentang dari timur ke barat, sehingga pada siang atau malam hari dari
ternpat tersebut dapat rnelihat Kota Bandung. Bandung Utara dapat dicapai dengan mudah baik menggunakan kendaraan
M a dua rnaupun kendaraan roda empat, kondrsi jalannya cukup h i k . Jarak d* ri pusat Kota Bandung ke Bandung Utara (Lembang) sekitar 15 h.Pada saat hari kerja dapat ditempuh sekitar 15 menit, tetapi pada saat hari libur dapat men-
capai 2 jam atau lebth, karena Bandung Utara merupakan salah satu Daerah
Tujuan Wisata, dengan beberapa obyek wisata seperti : Ciater, Tangkukn Prahu, Jayagiri, Curug Cimahi, Maribaya, Guha Pakar, dan Curug Dago.
Untuk lebih jelasnya mengenai lokasi penelitian, dapat dilihat pada Gambar lokasi daerah penelitian (Gambar 3).
3.2. Data Yang Dikumpulkan Data yang dikumpulkan meliputi data biofisik dan data sosial ekonomi masya-
rakat. 3.2.1. Data bioiisik a. Untuk menentukan tingkat emsi yang terjadi, data yang dikurnpulkan adalah : curah hujan bulanan, jumlah hari hujan bulanan, curah hujan maksimum bu-
lanan selarna 24 jam, tanah (struktur, tekstur, permeabilitas, dan kandungan bahan organik), lereng (panjang dan kemiringan), jenis tanaman, dan tindakan konservasi (Arsyad, 2000). b. Untuk menentukan emsi yang masih terbolehkan, data yang dikumpulkan
adalah : kedalaman tanah, permeabilitas, berat volume tanah, dan kondisi
substrata (Atsyad, 2000). c. untuk menentukan kesesuaian lahan data yang dikumpulkan adalah : tempratur, curah hujan, drainase, tekstur, bahan kasar, kedalaman tanah, KTK liat, kejenuhan basa, pH,
C organik, alkalinitas, kedalaman sumditc, lereng,
bahaya erosi, genangan, M u a n di permuban, dan singkapan batuan (Deptan, 1997). d. Untuk menentukan koefisien dan debit aliran, data yang dikumpulkan adalah : intensitas hujan, reliefikemiringan breng, simpanan permukaan sungai dan tim bunan permukaan, infiltrasi, penutup lahan, aliran rerata maksimum dan
minimum bulanan: e. Uduk menenfukantindakah konsemi tanah, dab yaw cirhmpulkan B&M
: kedalaman tanah, W i l a n I m g , kmithgan lereng, d m kondisi
substrata. f. Untuk menghitung luas pemanfaatan lahan, diperoleh dengan menggunakan
komputer pakef program Maplnfo Professional V e d n 7.0 yang diolah dari Peta Rupa Bumi Digital Indonesia skala 1 : 25.000 lembar j209-314 Lem-
bang dan lembar 1209-313 Cimahi, Edisi I tahun 2001, dan Citra Landsat 2002.
g. Untuk membuat Peta Unit tahan sebagai satuan analisis, data yang dikumpulkan adalah peta : geomorfologi, lereng, geologi, tanah, curah hujan, dan penggunaan lahan. Data tersebut dapat dikelompokkan seperti pada Tabel 2.
Tabel 2. Data biofisik yang dikumpulkan .
Data yang diambit
.
(11
(2)
18 Kedalaman sulfidik 19 Bahan kasar 20 Bahaya erosi 21 Genangan 22 Batuan diperrnukaan 23 Singkapan batuan 24 Kondisi substrata 25 Kestabitan lsreng 26 Panjang lereng 27 Kemiringan lerenglrelief 28 Jenis tanamanlpenutup lahan
29 Tindakan konservasi 30 Simpanan permukaan sungai dan timbunan permukaan 31 ' lnfiltrssi 32 Debit rerata 33 Debit maksimum 34 Debit minimum 35 Luas lahan 36 Peta Geomorfologi 37 Peta Lereng 38 Peta Geologi 39 ?eta Tanah 40 Peta Curah hujan 41 Peta Penggunaan Lahan
3
(4)
,
(5)
(7)
(6)
(8)
4 4
d 4 \I
4
d
4
4 4
4 d
d
4 ' 4 4
4
4 4 \I v' 4
4
4
4
4
4 4
4 .I
d d
I
d
3.2.2. Data sosial ekonorni a. Untuk menghitung biaya yang dikeluarkan dalam mengolah lahan data yang dikumpulkan adalah : lamanya mengolah, jumlah
tenaga yang terlibat, upah
kerja, peralatan yang digunakan, jumtah pupuk dan obat4batan yang dipakai, dan biaya transportasi (pengangkutan).
b. Untuk menghitung biaya hidup petani data yang dikumpulkan adalah : biaya makan dan rninum, kesehatan, pendidikan, transportasi, rekreasi, perurnah-
an, sandang, dan kegiatan sosial.
c. Untuk menentukan kondisi sosial ekonomi rnasyarakat data yang dikumpuk
kan adalah : jumlah anggota keluarga, pendidikan, kesehatan, pendapatan, pernilikan lahan, samna perurnahan, sarana transportasi, dan kegiatan sosial.
Data tersebut dapat dikelornpokkan seperti pada Tabel 3.
Tabei 3. Data sosiai ekonomi yang dikumpulkan Digunakan untuk No
Data yang diambil
Biaya
Biaya hidup petani
pengolahan Lamanya mengolah Jumlsh tenaga keqa yang terl~bat 3 Upah keqa 4 Peralatan yang digunakan 5 Pupuk yang digunakan 6 Obat yang dipakai 7 8iaya transpoiUangkutan 8 Makan dan mlnurn 9 Pendidikan 10 Kesehatan 11 Perurnahan 12 Sandang 13 Rekreasi 14 Kegiatan sosial 15 Jurnlah anggota keluarga 16-Pendapatan 17 Pernilikan lahan 18 Sarana perurnahan 19 Sarana transportasi 1 2
Kondisi sos~al ekonom~petani
1!
4 4
4 4 4 d
d 4 d d d 4
I'
4
4
4 .
--
-
4 4 4
--
4 4 4
3.3. Sumber Data Yang Digunakan a. Data tanah sebagian diamati di lapangan seperh : drainasel kedalaman, pH, kedalaman sulfidik, lereng (panjang dan kemiringan), genangan, h h a n ka-
sar, batuan di permukaan, sing kapan batuan, infiltrasi, struktur, ketebalan lapisan tanah, kondisi substrata, kestabilan breng, jenis tanaman (vegetasi),
dan tindakan konservasi, sedangkan yang dianalisis di hboratorium meliputi : tekstur, KTK liat, kejenuhan basa, C organik, alkalinitas, berat volume, dan permeabititas. b. Data curah hujan (curah hujan bulanan, hari hujan bulanan; wrah hujan
maksimum seiama 24 jam, temperafur, dan intensitas hujan) diperoleh dari data stasiun meteorologi dan g d s i k a .
c. Data r e F i dibuat dari Peta Rupa Bumi Digital Indonesia skala 1 : 25.000 lembar 1209-314 Lembeng dan lemhr 1209313 Cimahi, Edisi 1 tahun 2001. kemudian dicek di lapangan sesuai dengan sampel penelitin.
d. Data debit alimn (aliran rerata, maksimum dan minimum bulanan), diperdeh dari data DPMA Bandung.
e. Data kondisi sosial ekonomi diambil berdasarkan hasil sunrai dan wawanmra dengan pimpinan pemerintah setempat, toko masyamkat, dan petani sampel,
serta data peneliian yang mendukung.
Cara pengumpulan data tersebut, dapat dirangkum seperti pada Tabel 4. Tabel 4. Cara pengumpulan data
Data yang diambil
Tabel 4. (Lanjutan) (1)
(3)
(2)
53 Sandang 54 R e h s i 55 Kegiatan sosial 56 Jumlah anggota keluarga 57 Pendapatan lahan 58 Pemilikan .- 59 Sarana perurnahan 60 , Sarana transpodasi
(4)
(5)
(6)
(7)
d
4 4 4 -
..- --
-.
4 4 - - -4 1 4
]
3.4. Bahan dan Mat a. Bahan yang diperlukan : Peta (geomorfologi, lereng, geologi, tanah, curah hujan, penggunaan lahan, wiiayah penelhian, pala aliran sungai, dan rupa bumi digital Indonesia); dan Citra landsat. b. Alat yang diperlukan : GPS, altimeter, infihrometer, rol meter, pH meter, bor
tanah, kantong plaak, ring sampel, laboratorium tanah, kompas geologi,
Hinometer, kamera, perangkat komputer, pedoman wawancara, dan pedoman observasi.
3.5. feknik Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel dalam penditian ini, terbagi menjadi dua yaitu sampel
M s i k dan sampel sosial ekonomi, dengan cara seperti berikut ini. 3.5.1. Cam pengambibn sampel biofisik.
a. Lokasi pengambikn sampel didasarkan pada peta unit iahan, yaitu peta yang dihasilkan dari tumpang susun antara peta tanah, peta curah hujan, peta kemiringan kreng, peta gedogi, peta geomorfologi, dan peta penggunaan lahan (vegetasi).
b. Data hujan didasarkan pada data yang diperdeh dari stasiun Meteorologi dan Geofisika yang ada di sekitar daerah penelhian.
c. Data tanah (fisik dan kimia), diperoleh dengan cam mengamati dan mengambil conioh tanah s a r a acak pada setiap satuan lahan yang berbeda dan dianaiisis di laboratonurn. d. Data lereng, diperoleh dengan cara mengukur kemiringan dan panjang (ereng
pada setiap kelas kemiringan yang berbeda secara acak daiam stratifikasi.
e. Penggunaan lahan, diperoleh dari Peta Rupa Bumi Digital Indonesia skala I : 25.000 kmhar 1209-314 ternbang dan lembar 1204313 Cimahi, Edisi I
tahun 2001. kmudian dicek di lapangan untuk tiaptiap penggunaan lahan yang krbeda secara acak. f. Tindakan konservasi, diperoleh dengan cara rnengeek di lapangan untuk tiap
penggunaan lahan dan kerniringan lereng yang berbeda secara acak. 3.5.2. Cara pengambilan sampel soshl ekanomi
Lokasi pengambhn sampelnya adalah rnasyarakat petani yang mengelola lahan dan bertempat tinggal di daerah peneliian dengan ketenfuan petani res-
ponden diterrtukan
-pa
acak menurut luas lahan yang diusahakan, dari
masing-masing strata ditentukan sebanyak 10
YO. Dengan demikian jumlah
responden yang diwawancarai sebanyak 480 petani. 3.6. Model Yang Digunakan
Pa& penelitian ini digunakan trga submodel, yang nantinya akan diintegrasikan menjadi satu model pengelohan lahan di daerah hulu sungai yang clapat diunakan untuk menentukan atternatif penggunm khan optrmum. Ketiga submodel tersebut adalah :
- Sobmodel erosi. - Submodel aliran permukaan.
- Submodel sosial ekonomi. 3.6.1. Submodel emsi
Submodel erosi digunakan untuk melakukan pendugaan erosi yang terjadi pada berbagai ahematif penggunaan lahan sehingga dengan menggunakan submodel erosi, dapat diduga erosi yang tejadi pada keadaan penggunaan tertentu. Submodel erosi yang digunakan adalah model erosi yang dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith {1978), yang juga dikenal dengan istilah USLE. Pada p nelitian ini model erosi tersebut dimcdifikasi agar dapat digunahn untuk mendu-
ga emi yang mungkin terjadi pada suatu wilayah tertentu pada berbagai alternatif penggunaan lahan.
Persamaan yang akan digunakan pada submodel erosi U S E adalah sebagai
a. Faktor erosivitas hujan, dihitung dengan menggunakan persarnaan yang dikembangkan oleh Bols (19781, sehagai berikut :
Keterangan : Rn
= erosivitas hujan bukn ke n.
CH
= jumlah curah hujan (cm).
HH
= jumlah hari hujan rerata bulanan. = curah hujan maksimurn selama 24 jam rerata bulanan (cm).
CHm
b. FaMor erodibilitas tanah; data yang diperlukan adalah: persentase kandungan
pasir sangat halus dan debu (0,l sampai 0,002 mm); persentase kandungan
lempung (< 0,002 mm); pemntase kandungan bahan organik; kelas permea-
bilitas tanah (lihat Tabel 5); dan kelas stnrktur tanah (lihat Tabd 6). Data tersebut dihitung dengan menggunakan persatman yang dikmbangkan oleh Arsyad (2000),sebagai brikut :
Keterangan : Kc = faktor erodibilitas tanah pada unit lahan tertentu.
M = indeks tekstur tanah. M = ( O h pasir sangat halus dan debu) (100 - % lempung). a = kandungan bahan organik. b = kelas strukur tanah (lihat Tabel 5). c
=kelaspemeabilitastanah(lihatTabel6).
Tabel 5. Kelas struktur tanah
Stnrktur tanah (ukuran diameter)
Uelas
Granuler sangat halus (< 1 mm)
Granuler sedang sampai kassr ( 2 - 10 mm)
1 2 3
Bentuk Mok, blocky, plat, masif
4
Granuler halus ( 1 - 2 mm)
Sumber : Arsyad (2000).
Tabel 6. Kelas permeahlitas profil tanah Permeabilitas tanah Sangat lambat Lambat Lambat sampai sedang
Sedang Sedang sarnpai cepat Cepat Sumber : Arsyad (2000).
Kecepatan (cmljam)
Kelas
< 0,5
6 5
0,5 - 2,O
2,O- 6,3 6,3- 12,7 12,7
- 25,4
> 25,4
4
3 2 1
Analisis selanjutnya niiai erodibilitas tanah yang diunakan adalah nilai erodibilitas tanah rerata tertimbang. Persamaan untuk menghitung nitai erodibilitas
tanah tertimbang dengan cam sebagai berikut
Keterangan : K
= nilai erodibilitastanah rataan tertrrnbang.
Kc1 = nilai K contoh tanah ke 1. Kc2 = nilai K tanah contoh ke 2.
Kcn = nilai K tanah contoh ke n. Akl = luas wiiayah yang diwakili oleh contoh tanah ke 1. Ak2 = has wilayah yang d i k i l i oleh mntoh tanah Ire 2. Akn = luas wilayah yang diwakiii oieh contoh tanah ke n. As
= luas wilayah keselumhan.
c. Falrtor lereng; dihitung dengan menggunakan persarnaan Arsyad (2000), sebagai berikut :
S = (S1 * AmllAs) + (S2 * Am2lAs) + ... (Sn *Amn/As)
Keterangan : LS
S L S1
52
Sn Am1
Am2 Amn
As
= faktor lereng. = faktor kemiringan lereng. = faktor panjang lereng. = kemiringan lereng daerah 1 dalam %. = kemiringan lereng daerah 2 dalam 94. = kemiringan iereng dasrah n daiam %. = luas wilayah kemiringan lereng 1. = luas wilayah kemiringan lereng 2. = luas wilayah kemiringan lereng ke n. = luas wilayah keduruhan.
L1
= panjang lereng daerah 1 dalam meter.
L2
= panjang lereng daerah 2 dalam meter.
Ln
= panjang lereng daerah ke n dalam mater.
All
= luas wilayah panjang lereng 1.
= luas wilayah panjang lereng 2. Aln = luas wilayah panjang lereng ke n.
A12
d. Faktor tanaman; dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : C = ( C I * AtllAs) + (C2* At21As) + . . . (Cn * AtniAs)
Keterangan :
C
= f a h tanaman.
C1
=faktortanarnanl (lihatTabel7).
C2 = faktor tanaman 2.
Cn = faMor tanaman ke n. At1 = luas wilayah fanaman 1. At2 = luas wilayah tanaman 2.
Atn = luas wilayah tanaman ke n.
As
= luas wilayah keseluruhan
Tabel 7. Nilai faktor C pada bebrapa jenis tanaman di Indonesia Macam penggunaan
No. ,
11) 1 2 3 4 5
6 7 8 9
10 11
12 13
Nilai faktar C
(3)
(2) Tanah terbukaltanpa tanaman Sawah Tegalan tidak dispesifikasi Ubikayu Jagung Kedelai
1,o 0,Ol
0,7 0,8 0,7 0,399
Kentang
0,4
Kacang tanah Padi Tebu
0,565
Pisang Akar wangi (serewangi) Rumput bede (tahun pertama) . - .-- --. ~ " r n x bede t -(tahunkedua)
14-
0'2
02 0,6 0,4 -
--
.
. . . .. .
0,287 0,002
A
T a k l 7 . (Lanjutan)
1 1
(2)
(11
15 16 17
18
19
20 21 22
23 24 25 26
Kopi dengan penutup tanah buruk
0,2
Taias Kebun ampuran : - geerapatan tinggi - kerapatan sedang - kerapatan Rendah Perladangan - serasah banyak Hutan alam : - serasah kurang Hutan prduksi : - tebang habis - tebang pilih Semak belukarlpadang rumput Ubikayu + kedelai Ubikayu + kacang tanah Padi sorghum Padl - kedelai Kacang tanah + gude Uacang tanah + kacang tunggak Kacang tanah + mulsa jerami 4 tonha Padi + mulsa jerarni 4 tonlha Kaang tanah + rnulsa jagung 4 ton/ha Kacang tanah + mulsa crotalaria 3 tonlha Kacang tanah + mufsa kacang tmggak Kacang tanah + mulsa jerami 2 tonlha Padi + mulsa crotalaria 3 tonlha Poia tanam tumpang gilir*) + rnulsa jerami Pola tanam berurutan") + mulsa sisa tanaman Alang-alang murni subur
0,85
7 -
27 28 29
30 31
32 33
34 35 36
37
(3)
-
0,3
02 0s 0,4
0,001 0,005 0,s 02 03 0,181 0,195
0,345 0,417 0,495 0,571
0,049 0,096 0,128 0,136 0,259 0,377
0,387 0,079 0,357 0,001
Sumkr : Arsyad (2000). Keterangan : *) pda tanam turnpang gilir :jagung + padi + ubkayu sefelah panen padi ditanam kacang tanah. ") pola tanam berurutan : padi -jagung - kawng tanah.
e. Faktor tindakan konsewasi; dihitung dengan persamaan sebagai berikut : P = (PI ApllAs) + (P2 " Ap2iAs) + . ..(Pn * ApnlAs) Keterangan : P
= faktor tindakan konsewasi.
PI
=faktortindakankonservasil (lihatTabel8).
P2 = faktor tindakan konservasi 2.
Tabel 8. Nilai faktor P pada bebempa teknik konservasi tanah No. I
Jenis teknik konsmsi tanah
Teras bangku : - Kontruksi baik - Konstruksi sedang Konstruksi kurang baik - Teras tradisional Strip tanaman rumput bahia Keadaan baik - Keadaan tidak baik Pengolahan tanah dan penanaman menurut garis kontur - Kerniringan 0 - 8 % - Kemiringan 9 - 20 % - Kemiringan > 20 % Penggunaan rnulsa : - ljerami 6 tonhabhun) - (jerami 3 tonlhdtahun) - (jerami3 tonlhaltahun) Penanaman tanaman penulup tanah rendah pada tanaman perkebunan Kerapatan tinggi - Kerapatan sedang Tanpa tindakan konservasi
-
2
3
i
4
-
5
-
-
6
Nilai faktor P 0,m
0,15 0,35 0,40
0,04 0,40
0,w 0,75
0,m 0,30
0,m 0,80
0,10
0-50 1,OO
Sumber : Hammer (1980) dan Arsyad (2000).
e. Fairtor tindakan konservasi; dihitung dengan persarnaan sebagai beflkut :
Keterangan :
Pn
= faktor tindakan konservasi. = faktor tindakan konsewasi 1 (fihatTabel8). = faktor tindakan konservasi 2. = luas wilayah tindakan konservasi ke I. = luas wilayah findakan konservasi ke 2. = faktor tindakan konservasi ke n.
As
= luas wilayah keseluruhan.
P PI P2
Apl
Ap2
Perhrtungan dugaan erosi yang terjadi di daefah penetiitian dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Keterangan : A R1 R2
= total erosi tahunan yang terjadi. = erosivrtas hujan bulan ke 1. = erosivitas hujan bulan ke 2.
Rf 2 = erostvitas hujan bulan ke 12. K
LS C
P
= nilai erodibiiitas tanah rataan tertimbang. = faktor lereng. = faktor tanaman. = faktor pengeloiaan.
3.6.2. Submodel aliran permukaan
Submodel aliran permukaan dirumuskan berdasarkan besamya nilai k-sien aliran permukaan. Koefisien tersebut diduga dengan cara penentuan tabel meto-
de Bransby dan William. Faktor-faktor yang dipertirnhanglran dalam pendugaan antara lain : inlensitas hujan, relief, cekungan permukaan, infiltrasi, dan penutup lahan. a. Untuk menghitung k&sien
intensitas hujan dengan menggunakan persarna-
Keterangan :
INH = koefisien intensitas hujan. Ai2
= luas wilayah kelas intensitas 1. = luas wiiayah kelas intensitas 2.
Ai3
= Luas wilayah kelas intensitas 3.
Ai4
= luas wilayah kelas intensitas 4.
Ail
= luas wilayah keselunrhan. INHI = koefisien kelas intensitas hujan 1. INH2 = k d s i e n kelas intensitas hujan 2. INH3 = k d s i e n kelas intensitas hujan 3.
As
INH4 = koefisien kelas intensitas hujan 4.
b. Untuk menghaung k d s i e n relief dengan menggunakan persamaan : RLF = ((Arl/As)*RLFl) + ((AWAs)* RLF2) + ((Ar3/As)*RLF3) + ((Ar4/As)'
Keterangan :
RLF
= koefisien relief.
Ar1
=luaswilayahkelasrelief1.
= luas wilayah kelas relief 2. Ar3 = luas wilayah kelas relief 3. Ar4 = has wilayah kelas relief 4. As = luas wilayah keseiunrhan. RLFl = koefisien kelas relief 1 . RLF2 = koefisien kelas relief 2. RLF3 = k h s i s n kelas relief 3. RLF4 = koefisien kelas relief 4.
At2
c. Untuk menghitung koefisien cekungan permukaan dengan menggunakan persamaan :
TMP = ((Aa1lAS)TMPl) + ((Aa21AS)"TMP2) + ((Aa3fAS)TMP3) + ((Aa41As)TMP4)
Keterangan : TMP
= koefisiencekungan perrnukaan.
Aal
= luas wilayah cekungan permukaan 1.
Aa2
= luas wilayah cekungan pemukaan 2.
= luas wilayah cekungan permukaan 3. Aa4 = luas witayah cekungan permukaan 4. As = luas wilayah keseluruhan. TMP 1 = koefisien kelas cekungan permuban 1. TMP2 = k&sien kdas cekungan perrnukaan2. Aa3
TMP3 = koefisien kelas cekungan permukaan 3. TMP4
= koefisien kelas cekungan pemukaan 4.
d. Untuk menduga koefisien infihsi dengan menggunakan persamaan :
INF = ({AfllAs)*INFl) + ((Af21As)*INF2) + (Af31As)"lNF3) + ((Af41As)*lNF4) Keterangan : INF = koefisien infiftrasi.
Af3
= luas wilayah kelas infittrasi 1. = luas wilayah kelas infiltrasi 2. = has wilayah kelas infiltrasi 3.
Af4
= luas witayah kelas infiltrasi 4.
As
= luas wilayah keseluruhan.
Afl Af2
INFI = koefisien kelas infihrasi 1. INF2 = koefisien kelas inf Hrasi 2. INF3 = koefisien kdas infittrasi 3. INF4 = koefisien kelas infittrasi 4. e. Untuk menduga kcdsien penutup lahan dengan menggunakan pewmaan : PLH = ((Ah1lAs)*PLHI) + ((AhZAs)*PLH2) + ((Ah3IAs)*PLH3) + ((Ah41As)* PLH4) Keterangan : PLH
= koefisien penutup lahan.
Ah1 Ah3
= luas wilayah kelas penutup lahan 1. = luas wilayah kelas penutup lahan 2. = iuas wilayah kelas penutup lahan 3.
Ah4
= luas wiiayah kelas penutup khan 4.
Ah2
= luas wilayah keseluruhan. PtHl = koefisien kelas penutup lahan 1.
As
P tH2 = k d s i e n ketas penutup lahan 2. PLH3 = koeftsien kelas penutup lahan 3.
PLH4 = koefisien kelas penutup lahan 4. Pehitungan dugaan besaran aiiran pemultaan dengan menggunakan p e w
LP = (CH As * (INH + RLF + TMP + INF + PLH)) 1 100 Keterangan :
LP
= atiran permukaan.
CH
= curah hujan. = luas wilayah keseluruhan. = koefisien intensitas hujan. = kmfisien relief. = koefisien cekungan permukaan = koeftsien infiltrasi. = koefisien penutup lahan.
As
INH RLF
TMP 1NF
PLH
3.6.3. Submodel sosial ekonomi Submodel sosial ekonomi dimmuskan untuk menghitung dugaan BC-ratio dan nilai tunai bersih (net pment value) dari setiap atternatif penggunaan khan yang layak dari segi erosi yang masih dapat dibiarkan dan koefisien aliran per-
mukaan yang krada pada batas minimum. Nilai BC-ratio dan nilat tunai bersih dihitung dengan menggunakan persarnaan seperti berikut ini :
NPV = (SPG1 - CPGl)*PGI + (BPG2 - CPG2)*PGZ + ... (BPGn - CPGn)* PGn
Keterangan :
BC
=BC-ratiowitayah.
NPV
= nilai tunai bersih wilayah.
BPGI = jumlah manfaat penggunaan lahan 1. BPG2 = jumlah manfaat penggunaan lahan 2.
BPGn = jumlah manfaat penggunaan lahan ke n. CPG 1 = jumlah biaya penggunaan lahan 1. CPG2 = jumlah biaya penggunaan lahan 2. CPGn = jumlah biaya penggunaan lahan ke n.
= luas penggunaan lahan 1. PG2 = has penggunaan lahan 2. PGn = luas penggunaan hhan ke n.
PG1
Ketiga submodel tersebut (submodel emi, subrnodd aliran permukaan, dan submodel sosial ekonomi) kemudian diintqrasikan menjadi satu m d e l pman-
faatan lahan berkdanjutan di daerah hulu sungai dengan menggunakan sistem dinamik. Caranya adalah dengan rnenghubungkan (link) antara auxiliary jenis tanaman ( C ) dan level ketebalan tanah pada submdel erosi dengan auxiliary penutup lahan (PLH) pada submodei aliran permukaan, dan auxiliary penyiapan
dan hasil pada submodel susiai ekonorni. Menghubunghn (link) antara auxiliary biaya konservasi dengan laju perbaikan kemiringan (S) pada submodel erosi dan auxiliary perbalkan relief (RLF) pada submdel aliran permukaan. Menghubungkn level laju kenaikan k M s i e n limpasan pada submalel limpasan dengan
auxiliary pemeliharaan tanaman pada submdel sosial ekonorni. Penghubung (link) yang digunakan dalam pembuatan model adalah dengan menggunakan fungsi I% Perurnusan submodel dan pengintegrasiannya dtsusun berdasarkan langkah-langkah sebagai berikut :
a. ldentfikasi dan batasan model Pemanfaatan lahan di daerah hulu sungai rnerupakan suatu sistem, karena di dalamnya terdapat salu atau beberapa sistem kegiatan, dimana antara satu kegiatan dengan kegiatan yang lain saling terkait, berhubungan dan saling mempengarwhi. Seperti menanam jenis tanaman tertentu akan mempengaruhi proses erosi, aliran permukaan, dan pendapatm petani, serta jenis tanaman yang diusahakan dan luas tanam pada setiap musim tanam selalu berubah sesuai
dengan pembahan kebutuhan dan kondisi iklimlcuaca yang ada di sekiimya. 6. Konseptualtsasi model
Struktur sistem yang saling terkaii s%pgrti proses erosi, aliran permukaan dan sosial ekonmi dengan segala faktor yang mempenganrhinya seperh yang disu-
sun daiam bentuk bagan alir pada Gambar 1 (hat halaman 9) terdahulu. Dan bagan alir tersebut kemudian dibuat diagram lingkar sebab akibat untuk memudahkan penyusunan model formulasi atau model simulasi ke dalam bahasa komputer.
c. Penyusunan model simulasi Pada tahap ini, membuat diagram alir ketiga submodel (submodd erosi, sub
m a i d aliran permukaan, dan submodel sosial ekonomi) kemudian diintegrasikan menjadi suatu diagram alir model pemanfaatan lahan berkelanjutan, yaitu sudu pemanfaatan khan yang &pat memenuhi kebutuhan manusia atau m*
syarakat dalam aspek sosial, ekonomi, dan biofisik tanpa rnengurangi potensi untuk generasi yang akan datang dalam memenuhi kebutuhannya (Suratmo,
1999).
Hasil pengintegrasian ketsga submodel tersebut sebagai bahan acuan dalam mempertimbangkan atau pemilihan bentuk pengelohan lahan. Sehingga dalam memanfaatkan lahan diharapkan dapat mernenuhi kebutuhan penduduk saat ini
tanper mengorbankan kebutuhan penduduk di masa yang akan datang, tidak melampaui daya dukung lingkungan (ekosistem), dan mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya alam dengan menyelaraskan manusia dan pembangunan dengan sumberdaya dam (Sitorus, 2004).
Setelah ketiga submodel tersebut diintegrasikan kemudian menyusun dan
membuat kode-Me yang dapat dimasukkan ke dalam perangirat lunak kom-
puter, dalam ha1 ini berupa bahasa program Powewm V e M 2 . 5 ~Bebrapa . simhl dan persarnaan dasar yang digunakan dalam pemcdelan dan simulasi
adalah sebqai berikut :
(i) Persamaan aliran, level dan laju
Penggunaan persarnaan aliran, level, dan laju pada dinamika pemanfaatan lahan di daerah hulu sungai akan menguhah secara dinamis berbagai aspek produksi, biaya dan pendapatan M r a keseluruhan. Di dunia nyata dengan sistem dinamik, tercakup di dalamnya suaiu aliran
atau flow, misalnya adanya penambahan ketebalan tanah sebagai akibat aliran dari proses pemkntukan tanah. Dengan menggunaltan simbd-simbol bahasa
program, dapat dibuat gambaran tejadinya suatu aliran dalam suatu sistem. Selain itu juga terdapat suatu ternpat penampungan.
Dalam dunia nyata biasanya tejadi p a m a a n antara aliran masuk dengan aliran keluar, sehingga akan teQadiperubahan daiam penampungan. Niiai dari suatu aliran disebut m k (laju), sedangkan tingkat atau jumlah bahan di dalam
penampungan disebut level. Aliran, level, dan laju merupakan tiga ha1 penting
dalarn sistem dinamik, Dalam bahasa program komputer aliran, level, dan laju dapat digambadcan sebagai berikut.
Persamaan powersim untuk gambar aliran, level, dan laju tersebut adalah : LEV = kondisi awal Flow LEV = dt (RK)+ dt (RM) Keterangan : LEV = level (unit)
R M = rate (laju) masukan RK
dt
= mte (laju) keluaran = interval waktu simulasi (suatu waktu)
= initial = nilai awal Flow = Flow (aliran) untuk variabel level
Init
Dengan menggunakan : I (t) = aliran masuk pada saat t
0 (t) = aliran keluar pada saat t L (t) = level pada saat t L (0) = lev4 pada sad mulamula Maka level dapat dinyatakan secara sistematik sebagai berikut :
Persamaan tersebut menyatakan hahwa level pada saat t merupakan level saat mula-mula dan hasil integrasi dari perbedaan masukan dan lreluaran dari
saai 0 sampai t sehingga persamaan 1 dapat dinyatakan juga dalam :
Persamaan 2 merupakan persarnaan dasar untuk level, tetapi belum sesuai untuk perhitungan menggunakan komputer, sehingga untuk menyatakan inkgrasi, perlu dilakukan perubahan dengan memasukkan persamaan berikut :
F (z) = I (z)- 0 (z) .........................................................................(3) Karena dahm penelitian ini menggunakan metade Euier, maka bagian integrasi pada persamaan 3 dam diubah menjadi :
Ruas kedua dari kiri persamaan 4 dam diabaikan apakla A t sangat kedl, sehingga :
Dan persamaan 4 dan 5 diperoleh persamaan : ttAt
ft (I(z) - O(Z) = A t I(t) - 0 (t) ........................................................... (6) Dengan demikian persamaan 1 dapat dinyatakan sebagai hrikut : L(t+At)=Ljt)+At(I(t)-O(t)
.....................................................(7)
Persamaan 7 menyatakan bahwa level pada saat (t + A t) dapat dihitung
dengan menggunakan level pada saat t dan parbedaan antara masukan dan keluaran selama A t. Persamaan ini seknjutnya dapat digunakan untuk program
komputer. Laju aliran rnenentukan laju perubahan yang tejadi pada level, atau pew bah-
an level tergantung dari nilai masukan dan keiuaran. Masukan dan keluaran adalah laju dan pubah kendali dari aliran sehingga t(t) dan O(t) pada persa-
maan 7 adalah peubah laju. (ii) Persamaan auxiliary dan konstanta
Auxiliary adalah variabel yang besamya tergantung pada link (penghubung) yang mengarah langsung ke auxiliary tersebut, rnisatnya dari suatu konstanta
atau auxiliary lain. (iii) Persamaan tabel Persamaaan tabd rnenrpakan auxiliary juga yang ntiainya ditentukan melaiui suatu tabel atau grafik. Di daiam pernodelan sistem dmamik sering dihadapkan
pada pernyataan suatu peubah yang mempunyai hubungan pengamh yang tidak
tetap dengan peubah lain. Untuk itu diperiukan suatu fungsi tabel untuk mp nanganinya.
Dengan menggunakan simbd dan persamaan tersebut, maka model pengelolaan daerah hulu sungai dapat disusun.
3.7. Asumsi Yang Digunakan
Untuk rnenggunakn m d e l yang akan dimmuskan dipakai beberapa asumsi
yang akan membatasi keberhasihn model. Asurnsi-asumsi tersebut adalah : a. Penggunaan lahan di daerah penetitian dianggap tetap selama proses pen* litian krlangsung. b. Pembahan penggunaan lahan dapat diubah menjadi penggunaan yang lain
tanpa mempenganrhi macam penggunaan lahan yang lain. c. Perubahan macam penggunaan lahan tidak memperhitungkan biaya Peru-
bahan. d. Proses aliran permukaan pada erosi yang tejadi di suatu tempat tidak ber-
irrteraksi dengan proses aliran permukaan dan emsi di tempat lain. e. Jenis tanaman yang dianalisis adalah jenis tanaman yang paling banyak ditanam pada setiap macam penggunaan lahan. f. Harga yang digunakan pada submodel sosial ekonomi diasumsikan tidak
dipenganrhi oleh jumlah keluaran dan pemintaan pasar. g. Analisis yang digunakan dalam submodel sosial ekonmi adalah analisis
finansial dengan asumsi bahwa Airan permukaan dan erosi tidak menjadi biaya eksternaliis. fi. Data tanah, hidrologi, iklim, dan harga dianggap konstan dan sahih pada
petiade analisis. i. Dugaan simulasi hanya digunakan untuk membandingkan berbagai ahematif
komoditi pertanian yang umurn dilakuican petani setempat.
3.8. Program Komputer Vang Oigunakan Untuk mengolah data biofisik dan sosial ekonomi yang dikumpulkan kemu-
d i n dibuat menjadi b k r a p a submodel, lalu dihtegrasikan menjadi satu modd yaitu model pemanfaatan lahan berkelanjutan di daerah hutu sungai dengan
menggunakan pemngkat k mputer. Alaf yang digunakan untuk rnemhngun model dan beberapa submodelnya dengan menggunakan pemmaan seperti
yang telah dijelaskan sebdumnya. Persamaan-pesamaan tersebut ada pada paket program "Powenimversion Z.Sc"(Byrknes dan Cover, 1996).
Mdel yang telah disusun kemudin dilakukan uji kepekaan dan anaiisis postopt~malisasiterhadap hasil-hasil anatisis dengan cara rnencocokkannya dengan keadaan dan data nyata (Nasendi dan Anwar, 1985; Toha, 1996). Setelah
dicocokkan dengan data dan keadaan nyata tersebut, dan temyata model ini
cocok karena mendekati kenyataan, maka mcdel yang bersangkutan dianggap
sah atau dapat dipercaya untuk dapat dipakai dalam analisisanalisis pengambihn keputusan rencana pemanfaatan lahan di daerah hulu sungai.
