4
intepretasi foto udara di daerah Sub DAS Kreo DAS Garang bagian hulu sebesar 47.12 1992 meningkat menjadi 54.15 1999. Menurut
Rejekiningrum dan Haryati 2002 nilai koefisien aliran permukaan yang terjadi di lahan Sub DAS Kaligarang Hulu adalah sebesar 63 dan akan mengalami
penurunan menjadi 31 jika lahan diberi perlakuan konservasi berupa rorak.
2. Debit minimum turun dan koefisien regim sungai meningkat. Penggunaan
lahan dan kondisi fisik lingkungan merupakan faktor yang dapat mempengaruhi fungsi daerah aliran sungai DAS. Penggunaan lahan DAS Kaligarang yang
tidak rasional, dimana jumlah luas PLK, PLKC, sawah dan permukiman melebihi 50 menunjukkan tingkat penutupan lahan yang rendah. Rendahnya
tingkat penutupan lahan memicu peningkatan aliran permukaan dan berkurangnya air yang masuk ke dalam tanah akibatnya cadangan air berkurang,
sehingga pada musim penghujan air melimpah dan hilangmengalir ke laut sedangkan pada musim kemarau aliran air menjadi kecil debit minimum
menurun. Penurunan persentase tutupan lahan DAS Kaligarang mempengarui debit minimum dimana besarnya dari tahun ketahun semakin berkurang, yaitu
debit minimum sebesar 5.25 m
3
detik pada tahun 1998 menurun menjadi 2.10 m
3
detik pada tahun 2007. Penurunan tutupan lahan DAS Kaligarang juga akan menyebabkan peningkatan koefisien regim sungai yaitu rasio antara debit
maksimum dan debit minimum. Nilai koefisien regim sungai pada tahun 1998 sebesar 23.4 meningkat menjadi 37.8 pada tahun 2007.
3. Tingkat erosi tinggi. Penggunaan lahan yang tidak rasional yang menyebabkan
koefisien aliran permukaan tinggi pada gilirannya akan menyebabkan terjadinya erosi. Berdasarkan hasil kajian Sutjipto 2008 nilai prediksi erosi DAS
Kaligarang adalah 53.0 tonhatahun, sedangkan kajian Ridwan 2001 di Sub DAS Garang Hulu prediksi erosi sebesar 218.23 tonhatahun. Kenyataan ini
menunjukkan bahwa erosi yang terjadi DAS Kaligarang jauh melebihi erosi yang ditoleransikan. Menurut Thompson 1957 dalam Arsyad 2006, setiap
tanah mempunyai suatu batas nilai tertentu terhadap besarnya nilai erosi yang dapat ditoleransikan yaitu berkisar antara 1.12
– 13.45 tonhatahun. DAS Kaligarang dimana kondisi tanahnya termasuk kondisi tanah dengan lapisan
bawahnya berpermeabilitas sedang di atas bahan yang tidak terkonsolidasi mempunyai nilai erosi yang dapat ditoleransikan sebesar 61.21 tonhatahun.
Selanjutnya menurut Arsyad 2006 laju erosi yang dapat dioleransikan agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang cukup bagi pertumbuhan tanaman untuk
wilayah Indonesia kurang lebih 30 tonhatahun atau 2.55 mmtahun.
4. Defisit air bersih. Peningkatan jumlah penduduk dengan laju pertumbuhan
sebesar 2.5 per tahun yang diikuti dengan pertumbuhan perniagaan akibat pertumbuhan ekonomi yaitu sebesar 5 per tahun menyebabkan permintaan air
bersih dari tahun ke tahun semakin meningkat. Disisi lain ketersediaan air bersih dari tahun ke tahun mempunyai kecenderungan mengalami penurunan akibat
terjadinya perubahan penggunaan lahan di kawasan hulu DAS Kaligarang. Perubahan penggunaan lahan tersebut menyebabkan penurunan kapasitas
infiltrasi dan peningkatkan koefisien aliran permukaan. Akibat selanjutnya akan menurunkan debit rata-rata minimum sungai Kaligarang, yang pada gilirannya
menurunkan jumlah pasokan air baku bagi kebutuhan air domestik masyarakat Kota Semarang. Peningkatan permintaan air di Kota Semarang yang tidak diikuti
5
dengan peningkatan ketersediaan air menyebabkan terjadinya kekurangan atau defisit pasokan air bersih Kota Semarang terutama pada musim kemarau.
5. Kontribusi pengguna air terhadap biaya rehabilitasi sumberdaya air.
Manfaat ekonomi dari DAS Kaligarang adalah nilai penggunaan langsung berupa nilai uang yang diperoleh dari pemanfaat sumberdaya air. Pemanfaat
sumberdaya air dari DAS Kaligarang adalah masyarakat di sub DAS Kaligarang bagian hulu, industri, niaga dan masyarakat di Sub DAS Kaligarang Hulu.
Undang-undang No. 37 Tahun 2014, tentang Konservasi Tanah dan Air, menyatakan bahwa pembayaran imbal jasa lingkungan dalam penyelenggaraan
Konservasi tanah dan Air dapat dikenakan pada penerima manfaat atas sumberdaya Tanah dan Air. Namun yang menjadi permasalahan adalah sampai
saat ini belum ada penentuan metodeacuan kontribusi dana dari pengguna air Sub DAS Kaligarang untuk kegiatan rehabilitasi lahan.
Kerangka Pemikiran
DAS merupakan tempat terjadinya siklus hidrologi yang dipengaruhi oleh kondisi biofisk wilayah. DAS Kaligarang bagian hulu yang merupakan daerah
tangkapan air, kondisinya sudah mengkawatirkan akibat penggunaan lahan yang kurang bijaksana. Kondisi tersebut mengakibatkan degradasi lahan dan pada
gilirannya menyebabkan degradasi fungsi hidrologis. Hal ini ditandai peningkatan fluktuasi debit yaitu peningkatan debit maksimum pada musim penghujan dan
penurunan debit minimum pada musim kemarau, serta peningkatan laju erosi. Disisi lain peningkatan jumlah penduduk dan industri mendorong peningkatan
kebutuhan air bersih dalam upaya memenuhi kebutuhan hidupnya.
Tekanan penduduk mendorong eksploitasi sumberdaya lahan, yaitu memanfaatkan lahan tanpa atau kurang memperhatikan aspek konservasi tanah dan
air sehingga menyebabkan degradasi lahan. Penggunaan lahan yang tidak rasional persentase untuk kegiatan budidaya tanaman semusim dan permukiman 50
berpengaruh terhadap penurunan tutupan lahan. Penurunan tutupan lahan menyebabkan koefisien aliran permukaan langsung meningkat sehingga air hujan
yang jatuh ke permukaan tanah terus mengalir ke saluran, sungai dan menuju ke laut. Tingginya niali koefisien aliran permukaan menyebabkan banjir atau
kelebihan air yang tidak termanfaatkan pada saat musim hujan dan kekeringan pada saat musim kemarau. Hal ini sesuai dengan pendapat Sinukaban 2007, bahwa
menurunnya laju infiltrasi akibat terjadinya erosi di bagian hulu DAS akan menyebabkan pengisian air bawah tanah berkurang, pada gilirannya menyebabkan
kekeringan dimusim kemarau. Peningkatan aliran permukaan biasanya akan diikuti juga dengan peningkatan laju erosi dan penurunan debit minimum. Pada kondisi
tersebut perlu dilakukan penataan penggunaan lahan dengan penerapan agroteknologi dengan teknologi konservasi tanah dan air yang mampu menekan
laju erosi dan aliran permukaan dalam upaya menjaga kelestarian sumberdaya air. Salah satu upaya agar penggunaan sumberdaya lahan dapat dilakukan secara
berkelanjutan adalah menerapkan sistem pertanian konservasi. Sistem pertanian konservasi adalah sistem pertanian yang mengintegrasikan teknik konservasi tanah dan
air ke dalam sistem usahatani yang sedang dilakukan, dengan tujuan utama meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan petani sekaligus menekan bahaya erosi.
Erosi yang terjadi harus lebih kecil atau sama dengan erosi yang dapat ditoleransi Etol
6
= tolerable soil loss, sehingga sistem pertanian tersebut dapat dilakukan secara berkesinambungan tanpa batas waktu Arsyad, 2006.
Alternatif teknologi konservasi yang terpilih harus mampu menurunkan koefisien aliran permukaan, dapat menekan laju erosi, mampu mengurangi laju
aliran permukaan dan mengurangi fluktuasi debit aliran permukan atau menurunkan koefisien regim sungai, pada gilirannya dapat menjamin ketersediaan sumberdaya
air DAS Kaligarang. Bentuk-bentuk teknologi konservasi tanah dan air yang diterapkan antara lain: pembuatan teras, guludan, rorak, pemberian mulsa,
penanaman strip rumput dan penanaman menurut kontur.
Keberhasilan penerapan
teknologi konservasi
pada pengelolaan
sumberdaya air dapat dievaluasi berdasarkan tiga indikator pertanian berkelanjutan yaitu, ekologi, ekonomi dan sosial. Secara ekologi besarnya erosi dan aliran
permukaan yang terjadi tidak merusak lingkungan. Erosi harus lebih kecil atau sama dengan Etol dan besarnya koefisien aliran permukaan dan koefisien regim
sungai ditentukan berdasarkan tingkat kebutuhan target. Teknologi konservasi yang memenuhi persyaratan efektif dalam menurunkan tingkat erosi dan flutuasi
aliran permukaan dapat dipilih sebagai alternatif. Secara ekonomi agroteknologi yang diterapkan harus memberikan penghasilan yang layak dan secara sosial dapat
diterima dan dikembangkan oleh masyarakat.
Penerapan teknologi konservasi pada pengelolaan DAS lewat penataan penggunaan lahan yang baik dan terencana membutuhkan dana. Hal tersebut
menjadi kendala karena seringkali manfaat yang dihasilkan secara langsung tidak sebanding dengan biaya yang dibutuhkan, terutama akibat nilai manfaat lingkungan
yang diyakini besar tetapi tidak terkuantifikasi. Upaya valuasi ekonomi akan memberikan gambaran manfaat lingkungan dalam terminologi ekonomi.
Keterbatasan biaya perbaikan konservasi C
RA
mempengaruhi pemilihan alternatif model teknologi konservasi tanah dan air, oleh karena itu diperlukan
optimalisasi penggunaan lahan yang disesuaikan dengan berbagai aspek atau tujuan kepentingan. Salah satu metode optimalisasi yang dapat dipilih untuk digunakan
untuk menyesuaikan berbagai aspektujuan kepentingan konservasi tanah dan air dan ketersedian dana perbaikan lahan dalam pengelolaan DAS adalah Metode
Multiple Goal Programming Program Tujuan Ganda = PTG Soemarmo 1991.
Rancangan pengembangan alternatif pertanian berkelanjutan dalam upaya mempertahankan sumberdaya air terdiri dari tiga bagian kajian, yaitu kajian
hidrologi erosi dan aliran permukaan, kajian optimalisasi aplikasi teknologi konservasi tanah dan air dan kajian penghitungan potensi biaya perbaikan lahan
dengan pendekatan penilaian valuasi manfaat ekonomi sumberdaya air. Evaluasi erosi yang terjadi akibat aplikasi teknologi konservasi tanah dan air di prediksi
dengan menggunakan model Universal of Soil Loss Equation USLE yang dikembangkan Wischmeier dan Smith 1978 Arsyad 2006. Kriteria yang
digunakan untuk menetapkan nilai prediksi erosi adalah prediksi erosi lebih kecil atau sama dengan erosi yang ditoleransikan E
tol
. Tolok ukur E
tol
dihitung berdasarkan persamaan yang dikemukakan oleh Hammer 1981. Evaluasi aliran
permukaan yang terjadi akibat aplikasi konservasi tanah dan air di prediksi dengan menggunakan model SCS. Kriteria yang digunakan untuk menetapkan alternatif
agroteknologi adalah besarnya nilai koefisien aliran permukaan C
RO
dan koefisien regim sungai KRS.
7
Analisis optimalisasi untuk menetapkan skenario menggunakan program tujuan ganda, dengan fungsi tujuannya adalah meminimumkan simpangan atau
deviasi dari kendala tujuan yang ada. Pada penelitian ini kendala tujuannya digunakan erosi, koefisien regim sungai dan koefisien aliran permukaan langsung.
Output program tujuan ganda menghasilkan alternatif pengelolaan sumberdaya air yang paling optimal apabila deviasi erosi, koefisien regim sungai dan koefisien
aliran permukaan langsung minimal dengan aplikasi konservasi tanah dan air yang implementasinya disesuaikan dengan biaya rehabilitasi yang tersedia. Sesuai
dengan uraian tersebut diatas maka secara ringkas kerangka pemikiran penelitian disajikan pada Gambar 1.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Melakukan prediksi pengaruh dampak perubahan penggunaan lahan DAS
Kaligarang terhadap aspek hidrologi. 2. Melakukan prediksi kebutuhan dan ketersediaan air Kota Semarang, serta
kesediaan membayar pemakai air dalam upaya pengelolaan DAS. 3. Melakukan analisis pengaruh praktik teknologi konservasi tanah dan air
terhadap karakteristik hidrologi DAS Kaligarang. 4. Merumuskan alternative rekomendasi teknologi konservasi tanah dan air dalam
upaya pengelolaan sumberdaya air DAS Kaligarang.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian diharapkan dapat bermanfaat sebagai: 1. Bahan informasi dan pertimbangan pengambil kebijakan dan para pengguna
lainnya yang berkaitan dengan kebijakan pengelolaan DAS Kaligarang, sehingga dapat mengurangi degradasi lahan dan melestarian sumberdaya air.
2. Bahan pertimbangan pengembangan inovasi agroteknologi berbasis konservasi tanah dan air di DAS Kaligarang dalam upaya menanggulangi tekanan
penggunaan lahan. 3. Pengembangan ilmu pengetahuan terutama yang berkaitan dengan konsep
pengembangan pertanian berkelanjutan dengan inovasi konservasi tanah dan air dan nilai ekonomi pemanfaatan air dalam upaya pelestarian sumberdaya air.
Kebaharuan Penelitian Novelty
1. Perumusan model pengelolaan sumberdaya air dengan indikator keberlanjutan a indikator biofisik koefisien aliran permukaan langsung, koefisien regim
sungai dan erosi dan b indikator sosial dan ekonomi ketersediaan dana dari kesediaan membayar pengguna air.
2. Pengintegrasian teknologi konservasi tanah dan air berupa kolam retensi untuk pengelolaan sumberdaya air di DAS Kaligarang.
8
Gambar 1.1. Kerangka pemikiran penelitian
DAS Kaligarang
Dana perbaikan lahan dari kesediaan membayar
pengguna air B
RA
Nilai Ekonomi Air D
Kondisi Biofisik
Penggunaan lahan Bentuk seperti botol
Kemiringan tinggi
Sungai pendek
Alternatif Pengembangan
Agroteknologi
Prediksi
Erosi USLE
Prediksi Aliran
Permukaan SCS
Optimasasi dengan PTG
Biaya Perbaikan Agroteknologi
C
RA
C
RA
≤ B
RA
E ≤ Etol
C
RO
Target Ya
Kondisi Sosial Ekonomi
Belum ada kontribusi dana perbaikan lahan Kegiatan konservasi DAS kurang
Pemanfaatan air: Rumah tangga, Industri, Niaga, Pertanian, Penggelontor
DAS KALIGARANG TERDEGRADASI
Koefisien runoff tinggi Erosi tinggi
Debit minimum rendah Ketersediaan SDAir turun
Fluktuasi debit tinggi
Teknologi Konservasi Tanah dan Air terpilih yang berkelanjutan untuk pengelolaan SD Air
Tidak
KRS Target
9
2. KEADAAN UMUM DAS KALIGARANG