PENDUGAAN KONTRIBUSI SEDIMEN SUB. DAS KEDUANG TERHADAP WADUK GAIA!-!MUNGXUR, WOPiOGiRi MENGGUNAKAN MODEL PARAMETER TERDISTRIBUSI ANSWERS
Oleh : AM1 NURLIANTY
FOX495083
2000 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN I N S m U T PERTANIAN BOGOR
Arni Nurlianty. F01495083. PENDUGAAN KONTRlBUSl SEDIMEN SUB DAS KEDUANG TERHADAP WADUK GAJAH MUNGICUR, WONOGlRl M N N A N M I I ' A I A M I ' I I ' l l l l l l l l \ N S \ S 1)1 bawah birnbingan Prof: Dr. Ir. kt. Soedodo I-lardjoan~idjojo,MSc, dan Ir. h.1. Aricl' Ilyas, MSi. 2000.
RINGKASAN Proses-proses hidrologi yang terjadi pada DAS seperti banjir, erosi dan sedimentasi akan sangat mempengaruhi kondisi tempat sungai bermuara. Usahausaha untuk mengendalikan erosi pada umumnya dilakukan dengan mengubah fungsi tala guna lahan sehingga erosi yang tejadi dapat diperkecil. Dampak dari sedimentasi yang terjadi pada sungai akan mempengaruhi kondisi fisik muara sungai atau ternpat sungai berniuara, salah satunya antara lain adalah waduk. Penelitian ini bertujuan untuk mensimulasikali erosi dan sedinientasi pada Sub DAS Keduang, dengan model simulasi ANSWERS, sehingga dapat diketahui kontribusi sedimen Sub DAS Keduang terhadap
Waduk Gajah hlungkur,
Wonogiri. Selain itu juga untuk mengetahui faktor-faktor penting yang mempengaruhi besarnya erosi dan sedimentasi yang terjadi. Sumberdaya yang terpenting dari suatlr DAS adali~li tanall d a ~ i air. Pengelolaan suatu DAS sangat diperlukan karena banyaknya sumberdaya alam yang dapat dimanfaatkan untuk niemenuhi kebutuhan hidup dali ~neningkatka~~ taraf hidup manusia. Sasaran pengelolaan suatu DAS adalah untuk memecahkan masalah penggunaan lahan dan air dengan dasar semua sumberdaya yang ada saling bergantung. (Hardjoamidjojo dan Sukartaatmadja, 1993). Daerah Aliran Sungai (DAS) dalam ANSWERS dirnodelkan sebagai elemen bujur sangkar yang berukuran sama (peta dibuat menjadi grid-grid). Jumlah grid atau elemen yang ada dalam peta DAS maksimum berjumlah 1000 elemen. Pembacaari peta DAS untuk tiap jenis peta berbeda, ketentuan ini telah dintur dnlam "ANSWEILS Users Marlrmf'. Keduang merupakan sub DAS terluas diantara enam sub DAS yang menjadi Catchnlent Area Waduk Gajah Mungkur, Wonogiri. Luas produktif Sub DAS Keduang menurut Balai Teknologi dan Pengembangan DAS Surakarta
adalah 35.993 Ha (tahun 1990). Jenis tanah yang ada pada Sub DAS Keduang tcrdil-i dnri tign jcnis yiliiu l.ilnsnl, M l i i
(li111
I ~II~S(\II
I
I ~ZI~SIIII
cenderung Iiat. Sub DAS Keduang memiliki variasi kelas lereng antara 2
-
15 %
hingga diatas 40 %. Hasil kalibrasi parameter model ANSWERS diuji dengan dua macanl uji yaitu penentuan koefisien deterministik dan validasi dengan ~ l j inilai T. Koefisie~i kalibrasi hasil model adalah 0,962 dengan puncak limpasan yang dihasilkan model sebesar 269,52 m3/detik. Hasil keluaran model untuk kejadian hujan tanggal 22 November 1998 menghasilkan jumlah rata-rata kehilangan tanah sebesar 16.579 kg/Ha. Total curah hujan yang menjadi rltnoff sebesar 30,043 mm sehingga didapatkan koefisien rinloff sebesar 0,54. Evaluasi erosi dengan kejadian hujan 9 tahun (1985 - 1993) menunjukkan bahwa total erosi yang dihasilkan selama 9 tahun adalah sebesar 1.118.384 k d H a (5.290.862 todth) atau sebesar 124.490,89 kg/Ha/th. Jumlah ini melewati batas jumlah erosi yang dapat ditoleransi sebesar 1.275.000 tonlth. Analisa sensistifitas parameter model dilakukan setelah proses kalibrasi parameter model dengan cara trial arid error selesai, pal-amcter yang palins sensitif terhadap perubahan jumlah kehilangan tanah (Atle,zige Soil 1.o.s.s)
Yittlg
dihasilkan adalah faL%or C (crop), sedangkan analisa scnsitivitas parameter terhadap jumlah limpasan (rrorctj') menunjukkan bahwa paralncLcr GWI: ((;rorttrcl Water release Fractiorl) merupakan parameter yang paling sensitif terhadap perubahan jumlah limpasan (rrnlofJ) yang tejadi. Puncak limpasan pada hidrograf yang dihasilkan dari o ~ r p i tmodel i sangat dipengaruhi oleh parameter N dan FC. Simulasi pengelolaan DAS dilakukan dengan penyusunan skenario tata guna lahan. Simulasi tata guna lahan dilakukan dengan melakukan pengurangan terhadap jumlah luas hutan hingga mencapai 0 %. Selain itu juga dilakukan simulasi penambahan luas hutan hingga 50 % dari total luas hutan. Pengurangan jumlah luas hutan menj~dipemukirnan menghasilkan jumlah kehilangan tanah yang sangat besar hingga 25.244 k m a . Simulasi dengan penambahan luas hutan menghasilkan
kecenderungan
penurunan jumlah
kehilangan tanah
yang
dihasilkan. Penambahan jumlah luas hutan hingga 50 % menghasilkan jumlah
kehilangan tanah rata-rata sebesar 13.551 k d H a atau mengalami pentirunan sebesar 18,9 % dari kondisi scmula yacia sntu kcjadinn hiijan. Berkurangnya jumlah
kehilangan tanah (erosi) yang terjadi akan
memberikan kontribusi sedimen yane, lebih kecil daripada sebelumnya sehingga kontribusi sedimen Sub DAS Keduang terhadap Waduk Gajah Mungkur. Wonogiri juga akan mengalami penurunan. Dari hasil simulasi pengelolaan DAS dapat disimpulkan bahwa penambahan luas hutan belum dapat dipastika~l akan menghasilkan jumlah sedimen yang kecil, karena perubahan fungsi lahan hams disesuaikan dengan karakteristik sub DAS, selain itu juga pengelolaan tata guna lahan pada DAS hams sesuai dengan sifat dan karakteristik lahan sehingga erosi yang dihasilkan tidak akan melewati batas toleransi dan fungsi waduk tetap terjaga.
PENDUGAAN KONTRlBUSl SEDlMEN SUB. DAS KEDUANG TERHADAP WADUK G A d A i ~viiiNf-KiiR,WONOGlRl MENGGUNAKAN MODEL PARAMETER TERDlSTRlBUSl ANSWERS
SKRIPSl Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor
Oleh : AM1 NURLlANTY F01495083
2000 JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR PENDUGAAN KONTRlBUSl SEDIMEN SUB. DAS KEDUANG TERHADAP WADUK GAJAH MUNGKUR, WONOGlRl MENGGUNAKAN MODEL PARAMETER TERDlSTRlBUSl ANSWERS
SKRlPSl Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor
Dilahirkan di Bandung pada tanggal 1 Februari 1977
Ir. Moh. Arief Ilvas Msi Dosen Pembimbing 11
Prof. Dr. 11. H. Soedodo H. MSc Dosen Pembimbing I
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke Hadirat Allah SWT., atas rahmat dan hidayah-Nya maka pada akhimya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul "Pendugaan Kontribusi Sedimen Sub DAS Keduang Terhadap Waduk Gajah Mungkur, Wonogiri Menggunakan Model dengan Parameter Terdistribusi ANSWERS".
Selama beberapa waktu lamanya penulis berusaha
menyelesaikan skripsi ini agar dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Penyusunan skripsi ini memerlukan data dari beberapa tempat antara lain adalah Puslitbang Pengairan Bandung dan BTP DAS Surakarta. Berbagai kendala yang menghambat penulis selama penyusunan skripzi ini pada akhirnya dapat diselesaikan. Pada halaman ini penulis bermaksud untuk mengucapkan rasa terimakasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. H. Soedodo Hardjoamidjojo, MSc., sebagai dosen pembimbing akademik atas bimbingan dan saran-sarannya kepada penulis baik selama masa perkuliahan maupun selama masa penelitian.
2. Ir. Moh. Arief Ilyas, Msi., sebagai dosen pembimbing pendamping atas perhatian, bimbingan dan arahannya selama masa penelitian. 3. lr. R. Godfried Sitompul, sebagai dosen penguji atas kesediaannya untuk menguji pada saat penulis melaksanakan ujian sidang. 4. Ir. Sukresno, sebagai pembimbing lapangan selama penulis melaksanakan
pengambilan data di BTP. DAS Surakarta. 5. Papa dan Mama yang sangat kuhormati dan kukasihi, atas dukungan dan kasih
sayangnya selama ini, yang tidak akan pernah terlupakan. 6. Adik-adikku tersayang, Asti, Vina, Ilham, Lita, Iman, Ichsan dan Handy yang telah memberikan dinamika dalatn kehidupanku. 7. "Popoh" dan "Akuh" Kristin, yang telah memberikan kasih sayang dan
perhatiannya dimasa kecilku. 8. Moh. Zakky Novis, atas perhatian, dukungan dan bantuannya selama pcrnbuatan skripsi ini.
9. Temafi-teman "seperjuangan" selarna penelitian, Atiek, Ridha dan Haris atas
semangzt dan dukungannya, juga Wiwiek dan ke!uargl di Woiiogri aids segala bantuannya. 10. Kedua sahabatku di Bandung, Iis dan Neneng, atas persahabatannya yang manis.
11. Ninvani, Gina, Rery, Lia, Dewi Onet, Aep dan Krissandi atas persahabatannya selama ini, sernoga tetap berlanjut, juga TTA Crew, Andri, Amin: T'Rita; Renti, Sutoyo, dll. Atas kekompakannya, Mas Basuki atas segala bantuannya, juga rekan-rekan TEP-32 yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. 12. Eva dan Suwidar, serta adik-adik di Ar-Rohmah, atas dukungannya selama ini, semoga tali silaturahmi diantara kita tetap terjalifi, j ~ g aseluruh pihak yang telah mernbantu kelancaran penulis dalam penyusunan skripsi ini. Masih banyak ha1 yang perlu diperbaiki dalarn skripsi ini.
Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat rnernberikan rnanfaat bagi ilrnu pengetahuan dan masyarakat baik untuk saat ini maupun dirnasa yang akan datang.
Bogor, Februari 2000 Penulis
DAFTAR IS1
Kata Pengantar
...........................................................................
Daftar lsi ..................................................................................
I
... III
D a h r Tabel .............................................................................. Daftar Gambar ............................................................................
vi
Daftar Lampiran .........................................................................
vii
I.
PENDAHULUAN .................................................................. 1 1.1. Latar Belakang ..................................................................
i
1.2. Tujuan Masalah Khusus .........................................................
2
I1. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................
3
2.1. Deskripsi Daerah Aliran Sungai ..............................................
3
2.2. Erosi Dan Sedimentasi .........................................................
4
2.2.1. Erosi .......................................................................
4
2.2.2. Sedimentasi ..............................................................
5
2.2.3. Evaluasi Erosi ............................................................
7
. . 2.3. Desknpsi Model ................................................................ 8
2.3.1. Konsep Model Answers ................................................
8
2.3.2. Struktur Model ........................................................... 9 2.3.3. Hubungan Antar Parameter Model ...................................
10
2.3.4. Produksi Sedimen (Sedimenl Yield) ................................... 11 111. METODOLOG1 ....................................................................... 3.l . Waktu Dan Tempat .............................................................
-2.2. Alat Dan Bahan
...................................................................
3.3. Metode ................................................................
14 14 14 16
3.1.I . Perlakuan Peta Das .......................................................
16
3.1.2. Format Penulisan Data Input ...........................................
20
3.1.3. Analisa Curah Hujan .................................................... 20 3.1.4. Parameter Tanah Dan Tata Guna Lahan ..............................
?
21
3.1.5. tiubungan Antar Kompnnen DDzz M ~ d c l.......................... 21 3.I .6. Kalibrasi Model ..........................................................
23
3.1.7. Analisis Sensitifitas ......................................................
24
3.1.8. Simulasi Model Dengan Skenario Tata Guna Lahan ................ 25 IV . HASlL DAN PEMBAHASAN .....................................................
26
4.1. Keadaan Umum DAS Keduang .................................................. 26 4.2. Evaluasi Data Model Sub DAS Keduang ..................................... 27 4.2.1. Analisa Data Hujan ....................................................... 27 4.2.1. Tanah .......................................................................
28
, 4.2.2. Kemiri~., gan Lereng ........................................................JO 4.2.3. Tata Guna Lahan .......................................................... 31 , 4.2.4. Saluran ...................................................................... .22 4.2.5. Parameter-parameter Lain ............................................... 33 4.3. Kalibrasi Parameter Model .....................................................
33
4.3.1. Koefisien Deterministik .................................................
33
4.3.2. Validasi Dengan Uji Nilai Tengah (T-Test) .........................
35
4.4. Output Model ....................................................................
36
4.5. Evaluasi Erosi Dan Sedimen ..................................................
40
4.5.1. Analisa Frekuensi Hujan ................................................ 40 4.5.2. Prediksi Erosi Tahunan ..................................................
40
4.5.3. Tingkat Bahaya Erosi dan Erosi yang Dapat di Toleransi ......... 42 4.6. Analisis Sensitifitas Parameter Model ........................................
42
4.7. Simulasi Pengelolaan DAS ....................................................
47
V . KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................
53
Daftar Pustaka .............................................................................. 55 Lamuiran ....................................................................................
57
