Seminar Nasional Pendidikan Untuk Pembangunan yang Berkelanjutan Universitas Negeri Malang, 20-21 Juni 2009 KARAKTERISTIK HIDROLOGI SEBAGAI DASAR PENGELOLAAN DANAU SECARA TERPADU (Studi Kasus D. Maninjau, D. Limboto dan D.Semayang-Melintang) M. Fakhrudin
[email protected] Pusat Penelitian Limnologi LIPI
ABSTRAK Indonesia merupakan negara yang terdapat berbagai jenis danau, tercatat sekitar 500 danau dengan luas 491.724 ha. Proses pembentukan danau ini dapat disebabkan oleh aktivitas dari vulkanik, tektonik, dan sungai, sehingga danau mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Karakteristik hidrologi merupakan salah satu perbedaan yang menonjol, antara lain : morfometri, fluktuasi muka air, waktu tinggal air, dan perbandingan luas permukaan danau dengan luas Daerah Tangkapan Air (DTA) danau. Parameter ini mempengaruhi kerentanan terhadap pencemaran air, tingkat produktivitas perairan, pola pemanfaatan, dan cakupan daerah pengelolaan, Danau Maninjau merupakan salah satu danau vulkanik yang berada di Sumatera Barat, seluas 9.737 ha, panjang maksimum 16,46 km, kedalaman maksimum 168 meter, shoreline development 1,51 km/km2, waktu tinggal air 25 tahun dengan DTA seluas 13.20 km2. Sebagain besar air danau ini berasal dari aliran air tanah dan hanya sebagian kecil yang berasal DTA danau yang berupa aliran permukaan. Danau Limboto merupakan danau tektonik yang berada di Gorontalo, seluas 5.121 ha, kedalaman maksimum 6 meter, volume air 135.581.261 m3 dan luas DTA 900 km2. Peranan DTA sangat dominan terhadap kelestarian air Danau Limboto. Sedangkan Danau SemayangMelintang yang berada di Kutai Kartanegara Kalimantan Timur merupakan danau paparan banjir yang mempunyai produktivitas perikanan tinggi, luas danau ini mempunyai perbedaan yang tinggi antara musim kemarau dengan musim penghujan, hal ini disebabkan oleh fluktuasi muka air danau (sekitar 404 cm) dan terletak pada dataran rendah. Pada musim kemaru seluas 16.580 ha dengan kedalaman sekitar 1 meter, tetapi ketika musim penghujan permukaan air danau meningkat secara dratis dan luas DTA 2.247 km 2. Makalah ini akan mengungkapkan karakteristik hidrologi dalam kaitannya dengan pola pengelolaan danau dari masing-masing danau yang mewakili tiga jenis danau di Indonesia, yaitu : vulkanik, tektonik dan paparan banjir, Kata Kunci : hidrologi, danau, maninjau, limboto, semayang-melintang
PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara kaya dengan danau, tercatat sekitar 500 danau dengan luas 491.724 ha. Danau ini tersebar mulai dari Sabang sampai 1
Merauke, semua pulau-pulau besar terdapat danau. Pada saat ini danau-danau tersebut belum dimanfaatkan secara optimal. Pada hal danau menyimpan potensi yang cukup besar, baik sebagai obyek wisata, perikanan, pertanian, transportasi, maupun untuk pembangkit listrik. Disamping itu, danau juga berfungsi dari aspek ekologi, seperti : sebagai pengendali iklim mikro, recharge air tanah, pengendali banjir, dan habitat berbagai keanekaragaman hayati. Beberapa informasi hasil penelitian yang mengungkapkan beberapa contoh fungsi danau, misalnya : sebagai potensi sumberdaya perikanan tangkap pada Danau Semayang-Melintang mencapai 75 milyar rupiah/tahun (Puslit Limnologi LIPI, 2005); sebagai pengendali banjir (menurunkan puncak banjir 25% di musim penghujan) dan peningkatan aliran dasar (base flow) 50% di musim kemarau pada Danau Sentarum (Olivier, K. 1994); sebagai pembangkit tenaga listrik sebesar 205 GWH pertahun pada Danau Maninjau (Puslit Limnologi LIPI, 2005); dan sebagai daerah pariwisata Danau Maninjau pada tahun 2001 dikunjungi 9.815 wisatawan domestik dan 1.802 wisatawan asing. Danau di Indonesia dapat terbentuk oleh aktivitas vulkanik, tektonik, dan sungai,
serta
gabungan
beberapa aktivitas tersebut,
sehingga
danau
mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Karakteristik hidrologi merupakan salah satu perbedaan yang menonjol, antara lain : morfometri, fluktuasi muka air, waktu tinggal air, dan perbandingan luas permukaan danau dengan luas Daerah Tangkapan Air (DTA) danau. Parameter ini mempengaruhi kerentanan terhadap
pencemaran
air,
tingkat
produktivitas
hayati
perairan,
jenis
pemanfaatan dan sistem hidrologi danau, sehingga pola pengelolaan danau harus mempertimbangkan faktor-faktor tesebut. Danau paparan banjir pada umumnya terletak pada daerah dataran rendah yang mempunyai fluktuasi muka air yang dinamis, sehingga produktivitas hayati tinggi. Sedangkan pada danau vulkanik pada umumnya mempunyai kedalaman air yang tinggi dan luasan danau juga relatif besar sehingga air danau mempunyai waktu tinggal yang lama. Karakteristik yang spesifik danau-danau inilah yang perlu mendapat perhatian dalam pengelolaan danau supaya hasilnya lebih optimum.
2
METODOLOGI Data yang diperlukan dalam penelitian ini berupa data sekunder dan data primer. Data sekunder didapatkan dari penelitian-penelitian terdahulu baik dari Puslit Limnologi LIPI maupun dari instansi lain.Sedangkan data primer antara lain : data debit dan data morfometri danau dilakukan pengukuran atau observasi di lapangan. Parameter morfometri, seperti :
panjang dan lebar maksimum
permukaan danau, volume air, luas permukaan danau, kedalaman maksimum, panjang garis pantai, dan shoreline development ditentukan berdasarkan rumus atau batasan empiris. Data debit yang melalui inlet dan outlet danau diukur dengan menggunakan metode luas-kecepatan, dimana kecepatan aliran diukur dengan Current meter dan luas penampang aliran digunakan Echosounder dan Digital Theodolit. Peta batimetri didapatkan dari pengukuran kedalaman danau pada beberapa penampang melintang dengan Echosounder, Digital Theodolit dan posisinya ditentukan dengan GPS. Untuk penentuan luasan dan batasan danau serta deleniasi daerah tangkapan air danau digunakan kombinasi Peta Rupa Bumi dari Bakosurtanal dan Peta Batimetri. Sedangkan analisa-analisa yang bersifat spasial digunakan Program Sistem Informasi Geografi (GIS).
HASIL DAN PEMBAHASAN A. SISTEM HIDROLOGI DANAU Danau merupakan suatu sistem hidrologi, air yang ada di danau berasal dari hujan yang jatuh di atas permukaan danau dan aliran sungai yang masuk ke danau baik sebagai aliran permukaan (surface run off) maupun sebagai aliran dasar (base flow); dan air yang keluar berasal dari sungai yang ke luar danau dan penguapan dari permukaan air danau. Sedangkan air tanah
3
(groundwater) di sekitar danau dapat berfungsi sebagai discharge maupun recharge, hal ini tergantung pada posisi water table terhadap permukaan air danau. Sehingga kondisi air danau sangat dipengaruhi oleh proporsi masingmasing komponen aliran masukan dan luaran danau. Daerah tangkapan air danau mempunyai peran yang sangat penting terhadap ketersediaan air dan kualitas air danau, Semakin besar perbandingan antara luas daerah tangkapan air danau dengan luas permukaan danau akan semakin besar peran DTA. Mengingat danau-danau di Indonesia mempunyai perbandingan luasan danau dengan DTA yang bervariasi sehingga pendekatan dalam pengelolaan juga berbeda-beda. Daerah tangkapan air danau merupakan suatu sistem hidrologi yang tersusun oleh masukan, proses dan luaran. Proses yang terjadi di DTA danau akan mengalih ragamkam masukan yang berupa hujan menjadi luaran yang berupa hasil air (kualitas ,kuantitas, dan sedimen). Apabila proses yang terjadi dalam DTA danau masih berjalan dengan baik maka fluktuasi aliran permukaan pada outlet DTA (inlet danau) mempunyai perbedaan yang relatif kecil dan kandungan sedimen baik yang melayang maupun pada dasar sungai juga relatif kecil. Proses-proses fisik yang terjadi dalam DTA danau dipengaruhi oleh faktor hidrologi, geomorfologi, geologi, topografi, klimatologi, tanah, dan penggunaan lahan. Faktor-faktor tersebut saling terkait satu sama lainnya dan penggunaan lahan merupakan faktor yang cepat berubah sesuai dengan perkembangan jumlah dan tingkat
sosial ekonomi masyarakat. Menurut
Leopold (1968) pada prinsipnya pengaruh perubahan penggunaan lahan terhadap aliran permukaan diklasifikasikan menjadi empat, yaitu : perubahan karakteristik puncak aliran, perubahan volume limpasan, perubahan kualitas air dan perubahan/pemunculan aliran air. Karakteristik fisik daerah tangkapan air danau khususnya
pola
penggunaan lahan mempengaruhi aliran yang dihasilkan. Pada lahan untuk budidaya pertanian yang kurang tepat menyebabkan peningkatan sedimentasi pada danau. Konversi penggunaan lahan juga dapat meningkatkan perubahan sifat-sifat aliran yang dihasilkan oleh daerah aliran danau, perubahan lahan
4
hutan menjadi pertanian selain meningkatkan erosi juga meningkatkan fluktuasi aliran yang tinggi antara musim kemarau dengan musim penghujan, sehingga juga akan meningkatkan fluktuasi permukaan air danau Oleh sebab itu dalam pengelolaan danau daerah cakupannya tidak dibatasi oleh batas-batas administrasi pemerintahan tapi yang menjadi pembatas wilayah adalah sistem hidrologi, yaitu mencakup seluruh daerah dimana dihubungkan oleh sistem sungai, yang ketika hujan alirannya dapat mencapai danau. Pada kasus-kasus tertentu system hidrologi danau tidak hanya terbatas pada DTA danau melainkan cakupannya lebih luas lagi, yaitu pada sistem air tanah secara regional, karena inflow danau dikontribusi oleh air tanah tersebut.
B. HIDROMORFOMETRI DANAU Hidromorfometri danau merupakan sifat-sifat danau yang terkait dengan bentuk dan hidrometri. Menurut Robert G. Wetzel (2001) parameter morfologi danau direpresentasikan oleh panjang dan lebar maksimum permukaan danau, volume air, luas permukaan danau, kedalaman maksimum, panjang garis pantai, dan shoreline development. Parameter morfologi ini mempunyai pengaruh baik langsung maupun tidak langsung terhadap kondisi perairan danau. Pada danau yang mempunyai panjang
maksimum
besar
akan
mempengaruhi
potensi
angin
untuk
mengaduk/menghantam permukaan air danau. Hal ini dari aspek ekologi akan meningkatkan kandungan oksigen dalam air dan sirkulasi air, tapi bila angin terlalu besar berpotensi mengerosi daerah pinggiran danau. Kedalaman danau yang tinggi akan menghambat dalam sirkulasi air, gerakan air sulit untuk mencapai dasar danau, sehingga dasar danau lebih statis. Bahan-bahan pencemar dengan mudah akan terkumpul di dasar danau. Shoreline development merupakan suatu parameter perbandingan antara panjang garis pantai terhadap luasan permukaan air danau. Nilai shoreline development merupakan salah satu indikator yang terkait dengan fungsi ekologis, khususnya konservasi dan produktivitas hayati lingkungan perairan danau. Daerah interface antara air dan daratan (daerah riparian
5
danau) merupakan wilayah yang banyak terdapat detritus dari tumbuhtumbuhan dan makrovertebrata, sehingga banyak aktivitas berbagai organisme yang saling terkait. Apabila garis pantai danau yang panjang berarti daerah interface ini juga semakin luas, sehingga potensi produktivitas hayati juga semakin besar. Jadi semakin besar nilai shoreline development berarti potensi produktivitas hayati juga semakin tinggi. Ketersediaan air di danau ditentukan oleh aliran masuk, aliran keluar dan tampungan air danau. Ketiga komponen inilah yang mempengaruhi terhadap seberapa lama air tinggal di dalam danau (water retention time). Semakin lama air tinggal di dalam danau akan semakin sulit danau untuk melakukan self purification. Sedimen dan polutan yang terangkut oleh aliran akan semakin mempunyai kesempatan untuk mengendap di dasar danau. Aliran masuk, aliran keluar dan kapasitas tampungan air danau selain mempengaruhi waktu tinggal air di danau, juga mempengaruhi fluktuasi muka air danau. Pada danau di dataran rendah pada umumnya kemiringan dinding danau landai, pengaruh fluktuasi air ini sangat besar. (daerah pasang-surut luas). Pada waktu tertentu daerah ini tergenang dan waktu yang lain terekpose, sehingga meningkatkan fungsi ekologi, khususnya produktivitas hayati. C. DANAU MANINJAU Danau Maninjau yang mempunyai ketinggian sekitar 464 dari permukaan laut dan terletak Sumatra Barat Danau ini merupakan salah satu tujuan wisata, sebagai pembangkit tenaga listrik, dan digunakan sebagai budidaya perikanan dengan jaring apung. a. Morfometri dan Hidrometri Danau Maninjau Berdasarkan analisis dari Peta Batrimetri Danau Maninjau menunjukkan luas permukaan air 9.737 ha, panjang maksimum 16,46 km, lebar maksimum 7,5 km, kedalaman maksimum 168 m, kedalaman rata-rata 105 m, panjang garis pantai 52,7 km, Shore line development 1,51 km/km2, dan volume air 10.226.001.629 m3, serta luas DTA 13.260 ha. Danau ini tidak mempunyai inflow dari sungai, tetapi ketika hujan terjadi limpasan dari DTA yang mengalir masuk ke danau melalui saluran-saluran kecil. Outflow yang dari danau dapat
6
melalui intake PLTA sekitar 13,37 m3/dt dan limpasannya melalui bendung Sungai Antokan. Hubungan antara kedalaman danau dengan luas permukaan air ditunjukkan pada Gambar 1.
Berdasarkan gambar tersebut menunjukkan
bahwa pada kedalam 0 sampai 100 m penurunan luas permukaan air yang relatif kecil, tetapi
kedalaman 100 sampai dasar terjadi penurunan luas
120 100 80 60
40 20 160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 0
Luas permukaan air (juta m2)
permukaan yang tajam.
Kedalaman air (m)
Gambar 1. Hubungan antara kedalaman dengan luas permukaan air Danau Maninjau Berdasarkan morfometri ini, angin mempunyai pengaruh terhadap pergerakan air terutama pada permukaan dan penetrasi oksigen dalam air. Tetapi pergerakan air ini sangat kecil peluangnya untuk sampai dasar danau, hal ini mengingat kedalaman danau sangat besar (168 meter), sehingga bahan pencemar yang sampai dasar danau sangat sulit untuk mengalir ke luar danau. b. Water Balance Danau Maninjau Hasil analisis water balance Danau Maninjau yang berdasarkan data selama 10 tahun (1992 – 2001) menunjukkan aliran yang masuk danau yang terdiri dari : air hujan di atas permukaan air danau dan aliran permukaan dari DTA (Danau meninjau tidak mempunyai sungai yang masuk danau, tetapi terdapat saluran-saluran kecil yang mengalir ketika hujan). Sedangkan aliran yang keluar dari danau terdiri dari : aliran keluar melalui Sungai Antokan dan intake untuk PLTA, serta penguapan dari permukaan air danau (Gambar 2).
7
Jika berdasarkan perbandingan jumlah air yang masuk dan keluar danau menunjukkan bahwa air yang masuk jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan air yang ke luar danau, hal ini mengindikasikan bahwa terjadi pemasukan air yang berasal dari air tanah (groundwater). Komponen air tanah ini sangat besar berkisar antara 75% - 93% dari total aliran yang masuk danau.
Volume air (juta m3)
7,000 6,000
Curah hujan Penguapan Aliran air tanah
Limpasan Outflow (sungai&PLTA)
5,000
4,000 3,000 2,000 1,000 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Gambar 2. Aliran masuk dan keluar Danau Maninjau Mengingat jumlah air tanah tersebut yang sangat besar dan ditambah dengan kedalaman danau yang mencapai 168 m, maka diduga air tersebut berasal dari daerah pegunungan yang luas di luar daerah tangkapan air danau. Oleh sebab itu untuk kelestarian air Danau Maninjau sangat dipengaruhi oleh bagaimana mengkorservasi daerah atau kawasan yang berfungsi sebagai recharge air tanah tersebut. D. DANAU SEMAYANG-MELINTANG Danau Semayang-Melintang yang terletak di Kutai Kartanegara Kaltim, merupakan danau paparan banjir yang mempunyai ketinggian sekitar 5 meter dari permukaan laut dan merupakan bagain dari sistem hidrologi Sungai Mahakam bagian tengah. Danau ini mempunyai produktivitas perikanan tinggi, habitat Pesut (ikan lumba-lumba air tawar) mamalia air tawar endemik yang menjadi perhatian dunia, berfungsi sebagai retensi banjir. a.
Morfometri dan Hidrometri Danau Semayang-Melintang Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan Peta Rupa Bumi skala
1 : 50.000 pada musim kemarau Danau Semayang luas permukaan air 9.132
8
ha, lebar maksimum 9 km, panjang maksimum 14 km. Sedangkan Danau Melintang lebar maksimum 7 km, panjang maksimum 13 km, dan luas permukaan air 7.448 ha. Ketika musim penghujan kedua danau ini menyatu sehingga mempunyai total luas lebih dari 24.000 ha. Peranan angin pada Danau Semayang - Melintang cukup besar mengingat wilayah ini merupakan hamparan dataran rendah yang luas sehingga ombak dan arus sangat terasa ketika angin besar dan menyebabkan pengadukan air danau. Hal ini menyebabkan mengapa kualitas air khususnya kandungan oksigen di semua lokasi mempunyai nilai yang relatif sama. Perairan kedua danau ini mempunyai kedalam yang relatif dangkal, pada musim hujan kedalaman maksimum sekitar 6,5 meter dan pada musim kemarau kedalam air turun secara dratis. Luas perairan kedua danau tersebut yang besar dengan topografi landai, dan ditambah dengan lengas tanah pada DTA yang jenuh dengan air, kondisi ini merupakan indikasi bahwa curah hujan mempunyai kontribusi yang penting dalam fluktuasi tinggi muka air. Pada Stasiun Melintang (1982 – 1983) menunjukkan bahwa fluktuasi tinggi muka air bulanan berkisar antara 110 - 210 cm dan fluktuasi tahunan sebesar 405 cm. Fluktuasi muka air yang besar ini merupakan salah satu ciri danau paparan banjir, tetapi fluktuasi muka air inilah yang memegang peranan penting dalam menstimulasi tingkat produktivitas biologi yang tinggi. b. Debit Masukan dan Luaran Danau Semayang-Melintang Pada waktu musim kemarau Danau Melintang mempunyai inlet yang berasal dari Sungai Enggelam dan outletnya merupakan inlet Danau Semayang, selain itu inlet Danau Semayang juga berasal dari Sungai Kahala. Ketika musim penghujan inlet kedua danau tersebut mendapat tambahan aliran yang berasal dari Sungai Mahakam dan anak-anak Sungai Mahakam, seperti : Sungai Belayan, Sungai Blimbingan, sungai di Muara Muntai, dan sungai di Tanjung Betung. Hasil pengukuran debit disajikan pada Tabel 1.
No 1 2
Tabel. 1. Hasil Pengukuran Debit Luas Lokasi Penampang (m2) Pela (outlet D. Semayang) 645,0 S. Kahala (Inlet D. Semayang ) 229,9
Debit (m3/det) 108,5 19,5
9
3 S. Enggelam (Inlet D. Melintang) 148,8 4 Desa Melintang inlet D. Semayang 379,5 5 Anak S.Belayan (inlet D. Semayang) 6,0 6 S. Blimbing (inlet D. Semayang) 12,4 7 Tanjung Betuq (inlet D. Melintang) 4,1 8 Muara Muntai (inlet D. Melintang) 111,5 c. Daerah Tangkapan Air Danau Semayang-Melintang
13,7 12,9 12.7 5.7 0.8 65.9
Hal pertama yang perlu diperhatikan terkait dengan karakteristik hidrologi perairan Danau Semayang dan Danau Melintang adalah nilai rasio luas daerah tangkap air terhadap luas badan air danau sangat besar. Hal ini ini berarti kondisi perairan danau sangat dipengaruhi oleh kondisi daerah tangkap airnya sehingga pengelolaan lingkungan perairan danau menjadi lebih kompleks karena harus secara cermat memperhitungkan faktor-faktor lingkungan DTA. Danau Semayang-Melintang mempunyai inlet yang mengalir sepanjang tahun (Sungai Kahala dan Sungai Enggelam), daerah tangkapan air danau dari kedua sungai ini mempunyai luas sekitar 2.247 km 2. Pada musim penghujan inlet kedua danau juga berasal dari anak-anak Sungai Mahakam, sehingga secara hidrologis danau mempunyai sistem yang komplek, yang dapat mencakup areal yang sangat luas, yitu sekitar 48.777 km 2. Oleh sebab itu dalam pengelolaan danau daerah cakupannya tidak dibatasi oleh batas-batas administrasi pemerintahan tapi yang menjadi pembatas wilayah adalah sistem hidrologi, yaitu mencakup seluruh daerah dimana dihubungkan oleh sistem sungai, yang ketika hujan alirannya dapat mencapai danau. E. DANAU LIMBOTO Danau Limboto merupakan danau tektonik di dataran rendah dengan elevasi 25 m di atas permukaan laut yang berada di Gorontalo. Selain fungsi dari aspek ekologi dan sosial ekonomi masyarakat, dari aspek hidrologis yang paling utama adalah sebagai peredam banjir Kota Gorontalo. Tetapi saat ini kondisinya sangat memprihatinkan karena terjadi pendangkalan. a. Morfometri dan Hidrometri Danau Limboto Danau Limboto merupakan danau tektonik yang mempunyai luas 5.121 ha dan volume air 135.581.261 m3 pada kedalaman maksimum 6 meter. Tetapi luas dan volume ini sangat tergantung pada posisi tinggi muka air danau (Tabel 2). Fluktuasi muka air danau antara musim penghujan dengan musim kemarau 10
berkisar antara 2 – 3 meter. Tinggi air maksimum terjadi antara April – Mei, sementara
tinggi air terendah pada September - Oktober.
Fluktuasi
permukaan air tersebut memberikan indikasi peran danau sebagai penyangga limpasan air permukaan dari kawasan daerah tangkap air di hulu sehingga mengurangi resiko banjir di kawasan hilir danau. Danau Limboto dipasok oleh beberapa sungai-sungai, tetapi hanya tiga sungai utama yang alirannya ada sepanjang tahun, yaitu Sungai Biyonga, Sungai Meluopo dan Sungai Alo-Pohu.
Sedangkan outlet Danau Limboto
hanya satu yaitu melalui Sungai Tapodu. Tabel 2. Kedalaman, Luas dan Volume Air Danau Limboto Elevasi (m dpl) 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3,2 3 2,5 2 1,5
Luas genangan (ha) 5.121 4.677 4.262 4.051 3.826 2.926 2.308 1.963 1.503 929 385
Volume (m3) 135.581.261 111.102.966 88.739.959 67.955.765 48.233.932 31.215.321 23.404.283 19.120.778 10.443.549 4.283.709 900.497
Sumber : Hasil pengukuran
b. Pola Arus Air Danau Limboto Pergerakan massa air dalam suatu danau sangat penting, karena berpengaruh terhadap distribusi sedimen, nutrien, dan mikroorganisme. Pergerakan massa air disebabkan oleh arus dan gelombang. Pergerakan massa air di danau dipengaruhi oleh angin, radiasi matahari, gaya berat, morfometri
cekungan
danau,
bentuk
garis
pantai
dan
inflow-outflow.
Permasalahan yang timbul adalah arus di danau sulit diukur karena arah yang sangat bervariasi dan lemahnya arus tersebut. Danau Limboto merupakan danau yang terbuka sehingga angin dapat bertiup walaupun ada sedikit hambatan topografi perbukitan. Gesekan oleh angin terhadap permukaan air dapat menyebabkan terjadinya gelombang dan arus permukaan. Arus permukaan lebih disebabkan oleh adanya kecepatan air dan aliran dari inlet yang menuju outlet. Sedangkan arus bawah permukaan disebabkan oleh adanya perbedaan kepadatan air. 11
Untuk mengetahui gambaran pola arus di perairan Danau Limboto digunakan pendekatan dengan interpretasi dari citra satelit berdasarkan warna air di dalam danau, posisi saluran inlet dan outlet, serta bentuk morfologi danau. Pada umumnya penyebaran larutan tersuspensi mempunyai pola yang sama dengan pola arus. Pada citra satelit dapat merekam perbedaan konsentrasi larutan tersuspensi yang ditunjukkan oleh perbedaan warna atau kepekatan. Berdasarkan hal-hal tersebut di atas maka diestimasikan pola arus yang terjadi di Danau Limboto ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Pola Arus Danau Limboto c. Daerah Tangkapan Air Danau Limboto Daerah tangkapan air Danau Limboto yang seluas 900 km2 (Gambar 4) bila dibandingkan dengan luas genangan air danau (51,21 km 2 ) jauh lebih besar, sehingga kondisi danau sangat dipengaruhi oleh proses-proses yang terjadi di DTA danau. Peranan sungai yang masuk ke dalam danau menjadi penting, sehingga kondisi air danau baik kualitas maupun kuantitas sebagian besar ditentukan oleh aliran sungai yang masuk ke dalam danau. Berdasarkan sistem hidrologi danau ini memberikan implikasi pada pengelolaan lingkungan perairan danau yang harus memperhatikan kondisi lingkungan DTA di bagian hulunya. Seperti permasalahan utama lingkungan perairan Danau Limnoto, yaitu pendangkalan danau yang cepat. Permasalahan tersebut sangat terkait dengan kondisi lingkungan DTA danau yang rusak. Berdasarkan Peta Rupa Bumi Bakosurtanal tahun 1991 skala 1 : 50.000 penggunaan lahan DTA Danau Limboto terdiri dari : hutan 24,7%, tegalan 20,8% dan semak belukar 14,3%, serta perkebunan rakyat 12,3%. Sedangkan luas pemukiman 13% dan sawah 8%. Penggunaan lahan yang besar untuk pertanian lahan kering ini menyebabkan erosi dan fluktuasi debit menjadi besar.
12
Hal ini diperparah lagi dengan hutan untuk produksi cukup besar (produksi terbatas 56 % dan produksi tetap 15 %), sehingga meningkatkan sedimen dan rasio debit maksimum-minimum air yang masuk ke dalam periran danau.
Gambar 4. Penggunaan lahan pada DTA Danau Limboto KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan proses pembentukannya danau disebabkan oleh aktivitas vulkanik, tektonik dan sungai yang mengakibatkan berbagai variasi karakteristik hidrologi yang berbeda-beda, sehingga danau-danau ini bersifat khas (unik). Untuk itu dalam menentukan pola pengelolaan suatu danau seyogyanya berdasarkan sifat-sifat tersebut. Ketersediaan dan karakteristik air danau sangat dipengaruhi oleh sistem hidrologi danau, yang mencakup tidak hanya terbatas pada aktivitas yang ada di danau tetapi mencakup seluruh DTA atau sistem air tanah disekitarnya. Untuk itu batasan wilayah pengelolaan harus berdasarkan sistem hidrologi danau (bukan batasan administrasi pemerintahan). Danau Maninjau merupakan danau tektonik yang mempunyai waktu air tinggal yang lama sekitar 25 tahun, sehingga dalam memanfaatkan danau ini khususnya yang terkait dengan polutan dapat terakumulasi di dasar danau dalam waktu yang lama dan sangat sulit untuk dipulihkan kembali. Komponen inflow yang berasal dari air tanah sangat besar (75% - 93% dari total inflow) maka dalam pelestarian danau selain DTA danau juga perlu dilakukan konservasi daerah yang menjadi resapan air tanah tersebut. Danau Semayang - Melintang merupakan danau paparan banjir mempunyai sistem hidrologi yang komplek, pada waktu musim kemarau kondisi air danau dipengaruhi oleh Sungai Kahala dan Sungai Enggelam dengan luas
13
daerah tangkapan air sebesar 2.247 km 2, tetapi ketika musim penghujan luasan daerah tangkapan airnya meningkat secara dratis sebesar 48.777 km2. Untuk itu dalam melestarikan danau perlu diperhatikan cakupan wilayah yang sangat luas tersebut. Danau Limboto merupakan danau tektonik yang dapat berfungsi sebagai peredam banjir bagi Kota Gorontalo, tetapi laju pendangkalannya sangat besar. Untuk itu perlu dilakukan upaya-upaya pengendalian erosi pada daerah tangkapannya, khususnya DAS Biyonga, DAS Meluopo dan DAS Alo-Pohu.
DAFTAR PUSTAKA Anonymous, 1984. Peta rupa bumi lembar Lebukbasung Sumatera Barat, Jantop TNI – AD. Jakarta. Anonymous, Data Produksi, beban puncak, Unit Operasi, Curah hujan, Inflow dan Outflow PLTA Maninjau, PT (persero) KITLUR SUMBAGSEL Sektor Bukittinggi Unit PLTA Maninjau. M.Fakhrudin, 2003. Kajian Ekohidrologi Sebagai Dasar Untuk Pengelolaan Danau Maninjau Sumatera Barat. Proseding Seminar Nasional Limnologi : Optimalisasi Fungsi danau Sebagai Mikrokosmos, Perhimpunan Biologi Indonesia – Fak. Biologi UGM, Yogyakarta. M. Fakhrudin. 2005. Kajian Sedimentasi Danau Semayang dan Danau Melintang Kutai Kartanegara Kalimantan Timur, Prosiding Seminar Nasional IGI – Jasa Tirta – Fak. Geografi UMS – PDAM Solo. Surakarta. M. Fakhrudin, dkk, 2006. Kajian Water Balance Sebagai Dasar Pengelolaan Danau Semayang–Melintang Kutai Kartanegara. Prosiding Seminar Nasional Perubahan Iklim dan Lingkungan, LAPAN Bandung. Olivier, K. 1994. A Hydrological Model of the Upper Kapuas River and the Lake Sentarum Wildlife Reserve. AWB & PHPA. Bogor. Puslit Limnologi LIPI. 2005. Kajian Sedimentasi Danau Semayang dan Danau Melintang Kutai Kartanegara. Kerjasama antara Puslit Limnologi LIPI dengan Balitbangda Kutai Kartanegara Tenggarong. Cibinong-Bogor. Puslit Limnologi LIPI. 2006. Kajian Ekohidrologi Sebagai Dasar Penetapan Pola Pengelolaan Danau Limboto Secara Terpadu. Kerjasama antara Puslit Limnologi LIPI dengan SKNVT Pengendalian Banjir dan Pengamanan Pantai Gorontalo – Dep. PU. Ryding,S.O. and Rast.W, 1989. The Control of Eutrophication of Lakes and Reservoirs. UNESCO Paris and The Parthenon Publishing Group. Robert G. Wetzel.2001. Limnology Lake and River Ecosystems. Academic Press. California, USA
14
USDA-SCS. 1972. National Engineering Handbook, Section 4, Hydrology. U.S. Department of Agriculture, Soil Conservation Service (USDA-SCS). Washington, DC. Ward, A.D & Elliot, W.J. 1995. Environmental Hydrology. CRC press. Inited States of America.
15
