τ = Cov X
t
, X
t+ τ
Var X
t
................................................................15 τ adalah fungsi autokorelasi, Cov Xt, Xt+τ adalah autocovarian, dan Var
Xt adalah keragaman. Covarian ditentukan dengan menggunakan persamaan 14, sedangkan keragaman ditetapkan melalui persamaan 15, sebagai berikut:
m
___ _____ Cov Xt, Xt+τ = Σ Xit - XtXit+τ - Xt + τm.........................16
j = 1 k __
Var Xt = Σ Xi - X
2
n
i
n – 1.................................................................17
i=1
____
Xt merepresentasikan proses stokastik, X rata-rata data, k jumlah kelompok data, dan n adalah jumlah data pengamatan. Fungsi autokorelasi dihitung menggunakan
program SPSS for windows release 16.0.
3.3.9 Analisis Konsentrasi dengan Debit Discharge
Untuk mengkuantifikasi hubungan antara proses hidrologi dan hidrokimia yang terjadi selama kejadian hujan, C-Q diagram yang pernah didemonstrasikan oleh
Evans dan Davies 1998 dan Evans et al 1999 dipergunakan dalam penelitian ini. Konsentrasi unsur K
+
, Na
+
, Ca
2+
, Mg
2+
, SiO
2
, SO
4 2-
, NO
3 -
, Cl
-
, dan HCO
3 -
sebagai unsur terpilih diplot terhadap debit discharge. Plot data tersebut dikombinasikan
dengan plot data debit observasi secara temporal dan variasi unsurnya. Model histeresis Evans dan Davies 1998 digunakan untuk menguji hubungan
antara komponen sumber aliran model 3 komponen campuranthe three component mixing model yang ditetapkan melalui separasi hidrograf dan sifat kimia airnya.
Histeresis C-Q digunakan untuk menentukan tingkat pencucian flushing unsur. Tiga kriteria digunakan dalam model tersebut untuk mengkarakterisasi tipe histeresis,
yaitu: a pola rotasi clockwiseanticlockwise, b bentuk kurva convexconcave, dan c kecenderungantrend positifnegatif dan ini digunakan untuk menentukan
ranking dari komponen runoff Tabel 3.
Tabel 3 Diagnosa penetapan ranking model tiga komponen runoff
Tipe Arah rotasi Bentuk kurva
Trend Ranking komponen runoff
C1 C2
C3 A1
A2 A3
Searah jarum jam Searah jarum jam
Searah jarum jam Berlawanan jarum jam
Berlawanan jarum jam Berlawanan jarum jam
Cembung Cekung
Cekung Cembung
Cekung Cekung
NA Positive
Negative NA
Positive Negative
C
Komp1
C
Komp2
C
Komp3
C
Komp1
C
Komp3
C
Komp2
C
Komp2
C
Komp1
C
Komp3
C
Komp3
C
Komp2
C
Komp1
C
Komp3
C
Komp1
C
Komp2
C
Komp2
C
Komp3
C
Komp1
Sumber: Evans dan Davies 1998 3.3.10 Menyusun Model Konseptual Hubungan Proses Aliran Permukaan
dengan Ketersediaan Air
Konsep hubungan proses limpasan dengan ketersediaan air memiliki beberapa karakteristik, yaitu:
1 Secara eksplisit terdapat kaitan antara faktor internal dalam DAS tanah dan larutan unsur kimia dengan pengamatan kimia aliranstream chemistry,
2 Keragaman konsentrasi pelarut di outlet berdasarkan pengukuran mungkin meningkat dibandingkan berdasarkan model. Pengukuran berdasarkan
hidrometrik juga akan menunjukkan perbedaaan dibandingkan dengan end member,
3 Hanya mencakup proses di dalam DAS yang mempengaruhi kimia dalam aliran di outlet. Dengan demikian hanya membangun model yang berisi informasi
yang memberi pertanda kimia dalam aliran. Model konseptual diharapkan dapat memberikan informasi, antara lain: 1
source sumber limpasan mana yang berkontribusi paling besar terhadap aliran sungai, 2 di wilayah mana lereng atau riparian atau lainnya solute mixing paling
intensif terjadi?, 3 di wilayah mana respon aliran akan lebih lambat atau lebih cepat?, 4 di wilayah mana pencucian hara paling banyaksedikit terjadi?
IV KEADAAN UMUM WILAYAH PENELITIAN
4.1 Karakteristik Sumber Daya Tanah DAS Mikro Cakardipa
Studi kasus penelitian proses limpasan dilakukan di DAS mikro Cakardipa, Sub
DAS Cisukabirus, DAS Ciliwung Hulu, Jawa Barat. DAS mikro Cakardipa meliputi
areal seluas 60.8 ha terdiri dari 3 kampung yaitu kampung Bojong Keji, Lemah Neundeut, dan Lemah Neundeut Peuntas. Secara administratif termasuk ke dalam
Desa Sukagalih, Kecamatan Megamendung, Kabupaten Bogor. Identifikasi sumberdaya tanah dilakukan dengan mengamati karakteristik tanah
melalui pembuatan profil tanah, minipit, dan pengeboran. Identifikasi sumberdaya tanah dilakukan untuk mengamati bentuk wilayah, lereng, drainase, solum tanah,
bahan induk tanah, ketebalan horison, warna, tekstur, keadaan batuan, dan pH tanah. Berdasarkan hasil pengamatan lapang dan laboratorium, DAS mikro Cakardipa
memiliki 10 satuan lahan yang terdiri dari 2 satuan lahan alluvium dan 8 satuan lahan dari bahan volkan.
Pada Gambar 9 dapat dilihat bahwa satuan lahan alluvium terdiri dari satuan lahan 4 dan 6, masing-masing merupakan jalur aliran sungai kecil dan dataran aluvial.
Satuan lahan 4 mempunyai sifat datar memanjang mengikuti jalur aliran anak sungai Cakardipa, memiliki luas 3,63 ha atau 5,98 dari total luas DAS mikro Cakardipa.
Tanah berkembang dari bahan induk endapan aluvial berupa pasir, debu, liat, dan kerikil. Pada jalur aliran bagian bawah mempunyai drainase agak terhambat sampai
terhambat; kedalaman tanahnya dalam, berlapis-lapis karena adanya proses pengendapan yang berangsur; mempunyai warna kelabu karena proses reduksi yang
disebabkan oleh kondisi jenuh air yang cukup lama pada setiap tahunnya; tekstur sedang dan bagian bawahnya berkerikil atau berbatu; reaksi tanah agak masam;
diklasifikasikan sebagai Fluvaquentic Endoaquepts. Sedangkan pada jalur aliran bagian hulu, mempunyai tanah berlapis; drainase sedang; ketebalan tanahnya dalam;
tekstur sedang; di bagian bawah berkerikil; warna coklat sampai coklat kekuningan; reaksi tanah masam sampai agak masam; diklasifikasikan sebagai Fluventic
Dystrudepts.
Satuan lahan 6 berupa dataran aluvial, merupakan pertemuan antara anak sungai Cakardipa dengan sungai Cisukabirus. Satuan lahan ini sangat sempit hanya
meliputi areal 0,39 ha atau 0,64 dari total luas DAS mikro Cakardipa. Tanahnya mempunyai drainase agak terhambat; ketebalan tanah dalam; berlapis; warna kelabu;
tekstur sedang; dan bagian bawahnya berkerikil atau berbatu; reaksi tanah agak masam; diklasifikasikan sebagai Fluvaquentic Endoaquepts.
Tanah yang berkembang dari bahan volkan dibedakan ke dalam 8 satuan lahan berdasarkan bentuk wilayah, posisi dan tingkat kemiringan lereng, serta penggunaan
lahan. Satuan lahan 22 dan 23 terdapat pada satuan fisiografi aliran lahar dan lava berupa lungur volkan dengan bentuk wilayah berbukit memanjang. Kedua satuan
lahan ini terdapat di bagian punggung dengan lereng berturut-turut agak melandai 3- 8 dan melandai 8-15. Tanahnya berkembang dari bahan induk endapan lahar;
drainase sedang sampai baik; solum tanah dalam sampai sangat dalam; warna coklat sampai coklat kekuningan; tekstur lempung berdebu sampai lempung; struktur lemah
sedang gumpal; BD ringan; reaksi tanah masam; diklasifikasikan sebagai Typic Hapludands Andosol coklat kekuningan.
Satuan lahan 27, terdapat pada satuan fisiografi aliran lahar dan lava berupa lungur volkan dengan bentuk wilayah berbukit memanjang, terdapat di bagian sisi
lereng dengan tingkat kemiringan curam 15-30. Posisinya terdapat di bagian punggung di hulu DAS mikro Cakardipa Kampung Lemah Neundeut. Tanahnya
berkembang dari bahan induk endapan lahar yang diendapkan secara berangsur, membentuk tanah tertimbun buried; drainase sedang sampai baik; solum tanah
dalam; warna coklat sampai coklat kemerahan; tekstur lempung berdebu sampai lempung; struktur lemah sedang gumpal; BD ringan; reaksi tanah masam;
diklasifikasikan sebagai Typic Hapludands Andosol coklat. Satuan lahan 28 terdapat pada satuan fisiografi aliran lahar dan lava berupa
lungur volkan dengan bentuk wilayah berbukit memanjang, terdapat di bagian sisi lereng dengan tingkat kemiringan terjal 30-45. Posisinya terdapat di bagian sisi
lereng terjal di Kampung Lemah Neundeut sampai Bojong Keji. Tanahnya berkembang dari bahan induk endapan lahar yang diendapkan secara berangsur;
drainase sedang sampai baik; solum tanah dalam, warna coklat sampai coklat kekuningan; tekstur lempung berdebu sampai lempung; struktur lemah sedang
gumpal; BD ringan; reaksi tanah masam; diklasifikasikan sebagai Typic Hapludands Andosol coklat kekuningan.
Selanjutnya satuan lahan 30 terdapat pada satuan fisiografi aliran lahar dan lava berupa lungur volkan dengan bentuk wilayah berbukit memanjang terdapat di bagian
punggung lereng dengan tingkat kemiringan terjal 3-8. Posisinya terdapat di bagian punggung lungur di Kampung Lemah Neundeut sampai Bojong keji di bagian
sebelah kiri jalur aliran sungai Cakardipa. Tanahnya berkembang dari bahan induk endapan lahar yang diendapkan secara berangsur; drainase agak terhambat; solum
tanah dalam; warna coklat sampai coklat kekuningan, dengan karatan berwarna hitam dan coklat kemerahan; tekstur lempung berdebu sampai lempung; struktur lemah
sedang gumpal; terdapat lapisan bajak pada kedalaman antara 20-30 cm setebal 5-10 cm; BD sedang; reaksi tanah masam, diklasifikasikan sebagai Aquic Dystrudepts
Andosol coklat. Satuan lahan 32 dan 34 terdapat pada satuan fisiografi aliran lahar dan lava
berupa lungur volkan dengan bentuk wilayah berbukit memanjang terdapat di bagian sisi lereng dengan tingkat kemiringan melandai berturut-turut 8-15 dan 30-45.
Posisinya terdapat di bagian punggung lungur di Kampung Lemah Neundeut sampai Bojong Keji, di bagian sebelah kiri jalur aliran sungai Cakardipa. Tanahnya
berkembang dari bahan induk endapan lahar yang diendapkan secara berangsur; drainase agak terhambat; solum tanah dalam; warna coklat sampai coklat kekuningan,
dengan karatan berwarna hitam dan coklat kemerahan; tekstur lempung berdebu sampai lempung; struktur lemah sedang gumpal; BD 0-8-0,9; reaksi tanah masam,
diklasifikasikan sebagai Aquic Dystrudepts Andosol coklat. Yang terakhir adalah satuan lahan 35 yang terdapat pada satuan fisiografi aliran
lahar dan lava berupa lungur volkan dengan bentuk wilayah berbukit kecil dengan tingkat kemiringan terjal 30-45. Posisinya terdapat di bagian punggung lungur di
Kampung Bojongkeji Desa Sukagalih di bagian sebelah kiri jalur aliran sungai Cakardipa. Tanahnya berkembang dari bahan induk endapan lahar yang diendapkan
