Analisis Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta

(1)

ESTIMATING WATER SUPPLY USING THOMAS FIERING METHOD IN

KALI KRUKUT, JAKARTA

FH Karunia, NH Pandjaitan and Sutoyo

Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Dramaga Campus, PO BOX 220, Bogor 16002, Indonesia.

Email: sisca.hicca@yahoo.com

Abstract: The population in Kali Krukut river basin increased from year to year, so water demand in

Kali Krukut increased. This research aimed to analyze the water availability in Kali Krukut using Thomas Fiering method. Based on discharge data from 2001-2009, analyses were performed to estimate the amount of discharge in 2010-2020. The result showed that a maximum discharge would occur in February 2017 approximately 20,80 m3/sec, while a minimum discharge would be 0,8554 m3/sec in December 2014 and 0,0569 m3/sec in December 2015. By 2020, the Goverment planned to increase food security, so a good water irrigation system is needed. Based on the result, the maximum water availability in rainy and dry season could fulfill the water demand, but the minimum water availability in rainy and dry season couldn’t fulfill the water demand. To solve this problem, the Goverment must create a well plan in order to manage Kali Krukut.

(2)

FRANSISCA HICCA KARUNIA. F44080064.

Perkiraan Ketersediaan Air dengan

Menggunakan metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta.

Di bawah bimbingan

Nora H. Pandjaitan dan Sutoyo. 2012

RINGKASAN

Populasi di Daerah Aliran Sungai (DAS) Krukut semakin meningkat dari tahun ke tahun, demikian pula kebutuhan airnya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ketersediaan air di wilayah Kali Krukut. Penelitian dilakukan di DAS Kali Krukut dan dimulai dari bulan Februari hingga Juni 2012. Perhitungan perkiraan ketersediaan air dilakukan dengan menggunakan metode Thomas Fiering berdasarkan data debit rata-rata bulanan tahun 2001 hingga tahun 2009. Debit akan diperkirakan dengan metode thomas Fiering guna mengetahui ketersediaan air sampai tahun 2020.

Dari hasil analisis didapatkan bahwa debit sungai maksimum akan terjadi pada Februari 2017 yaitu sebesar 20,8043 m3/detik. Debit sungai minimum terjadi pada bulan Desember 2014 yaitu sebesar 0,8544 m3/detik dan 0,0569 m3/detik pada bulan Desember 2015. Tahun-tahun menuju tahun 2020 ialah tahun tahun dimana pemerintah melakukan peningkatan terhadap ketahanan pangan. Dengan menggunakan metode ini akan membantu pemerintah dalam mengelola sistem irigasi. Ketersediaan air yang meningkat diharapkan dapat memenuhi kebutuhan akan air di DAS Krukut. Total kebutuhan air peternakan, pertanian, PAM unit pejompongan, derta domestik dan industri di Kali Krukut yaitu 5,31 m3/dt. Dengan meningkatknya ketersediaan air setiap tahun, PAM unit pejompongan I dan II dapat meningkatkan produksi nya karena pertambahan penduduk akan semakin tinggi dan kebutuhan akan air minum juga akan semakin tinggi. Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode Thomas Fiering, dapat disimpulkan bahwa debit perkiraan maksimum pada musim kemarau dan musim hujan dapat memenuhi kebutuhan air di DAS Krukut, tetapi debit perkiraan minimum pada setiap musim tidak dapat memenuhi kebutuhan air. Bila dilihat dari rata-rata debit perkiraan per tahun, ketersediaan air di Kali Krukut dapat memenuhi kebutuhan masyarakat.

(3)

1 I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Konsep neraca sumber daya air meliputi dua unsur utama, yaitu ketersediaan air dan kebutuhan air dalam suatu daerah aliran sungai (DAS). Untuk memperkirakan besar ketersediaan air di setiap DAS diperlukan data hujan, debit aliran dan luas DAS. Dengan tersedianya data hujan dan debit limpasan pada tahun yang sama dapat dicari hubungan antara debit limpasan dan curah hujan. Berdasarkan hubungan hujan-debit limpasan dan hujan rerata kawasan serta hujan andalan, dapat diperkirakan besar debit rerata dan andalan di setiap DAS. Debit tersebut adalah yang tersedia pada seluruh luas DAS, dengan kata lain debit yang tersedia di bagian hilir DAS.

Banyaknya jumlah penduduk akan menentukan besar kebutuhan air baku untuk keperluan domestik, non-domestik dan industri. Proyeksi jumlah penduduk dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti tingkat pendidikan, mata pencaharian, agama, keberhasilan program pemerintah untuk mengendalikan penduduk dan tingkat kematian. Untuk menentukan jumlah penduduk suatu DAS diperoleh berdasarkan data jumlah penduduk dari beberapa kabupaten yang berada di dalam wilayah DAS tersebut dan mengalikan dengan suatu koefisien. Koefisien tersebut dalam hal ini ditetapkan berdasarkan persentase luasan daerah kabupaten yang berada di dalam DAS tersebut.

Ada 13 sungai dan anak sungai yang mengalir ke Jakarta. Sungai ini sebagian besar polanya meander atau berkelak-kelok. Mulai dari Kali Angke, Pesanggrahan, Ciliwung, dan Kali Krukut. DAS Krukut memiliki luas ± 84,9 km2 dengan panjang sungai utama ± 40 km. Dengan adanya perkembangan pemanfaatan lahan di bagian hulu dan tengah DAS Krukut, maka secara langsung berpengaruh terhadap volume aliran permukaan (run off) yang mengalir ke Kali Krukut.

Sistem pengaliran Kali Krukut yang ada saat ini cukup rumit karena diperkirakan banyak suplesi dan outlet yang mempengaruhi aliran. Suplesi yang dimaksud yaitu dari Bendung Empang dan suplesi dari Kali Cipakancilan yang terletak di Bogor. Aliran tersebut mengalir hingga bangunan pengatur Bojonggede. Aliran Kali Krukut dulunya adalah kali sepanjang sekitar 40 km membentang mulai dari hulu di Situ Citayam Bogor, Cilandak, Jalan Tendean, Gatot Subroto, dan Pejompongan, serta bergabung dengan Banjir Kanal Barat. Kali Krukut termasuk Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane dan merupakan bagian dari sistem drainase kota. Ketika musim hujan tiba, Kali Krukut meluap khususnya di daerah Kemang, Jalan Kapten Tendean dan daerah lain yang rawan banjir dapat menghentikan kegiatan ekonomi yang menimbulkan kerugian.

Tabel 1. Jumlah kebutuhan air (liter/kapita/hari).

Jumlah Penduduk Jenis Kota Jumlah Kebutuhan Air

(Jiwa) (liter/kapita/hari)

> 2.000.000 Metropolitan > 210

1.000.000-2.000.000 Metropolitan 150-210

500.000-1.000.000 Besar 120-150

100.000-500.000 Besar 100-150

20.000-100.000 Sedang 90-100

3.000-20.000 Kecil 60-100

Sumber : BAPPENAS, 2006

Tabel 1 menggambarkan jumlah kebutuhan air (liter/kapita/hari) sedangkan tabel 2 menggambarkan jumlah penduduk di DAS Kali Krukut. Dengan membandingkan keduanya maka DKI Jakarta dan Depok merupakan daerah dengan kebutuhan air yang tinggi. Oleh karena itu, analisis ketersediaan air di Kali Krukut perlu dilakukan untuk mengetahui besarnya kapasitas ketersediaan air guna memenuhi kebutuhan penduduk sekitar Kali Krukut. Metode Thomas Fiering merupakan salah satu cara yang baik untuk mengetahui besarnya kapasitas ketersediaan air di Kali Krukut, dengan memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhinya

(4)

2

Tabel 2. Jumlah penduduk di DAS Kali Krukut

No. Kota Kecamatan Jumlah Penduduk

Terkait DAS (Jiwa)

I Provinsi Jawa barat

1 Depok Beji 164,682

Total Provinsi Jawa Barat 164,682

II DKI Jakarta

1 Jakarta Selatan Jaya Karsa 311,484

Cilandak 189,079

Pasar Minggu 287,400

Mampang Prapatan 141,672

Kebayoran Baru 141,822

Setiabudi 123,734

2 Jakarta Pusat Tanah Abang 145,302

3 Jakarta Barat Gambir 79,982

Taman Sari 109,686

Tambora 236,393

Total DKI Jakarta 1,766,554

Total 1,931,236

Sumber : BPS, 2010a

Dengan menggunakan metode Thomas Fiering, ketersediaan air pada tahun-tahun mendatang dapat diketahui. Output dari pehitungan dengan metode ini ialah menghasilkan debit sintetis. Perkiraan debit ini sangat memudahkan petugas di Kali Krukut untuk mengetahui ketersediaan air berupa debit sintetis yang didapat dari perhitungan agar selalu waspada bila bajir datang ataupun saat kekeringan melanda.

Debit sungai sintetis telah menjadi alat penting bagi perencana di bidang sumberdaya air karena digunakan dengan simulasi komputer. Perencana memungkinkan untuk mengevaluasi desain sistem yang diusulkan dengan lebih teliti dan dengan cara yang lebih canggih daripada dengan metode yang tersedia sebelumnya. Simulasi ini tentu bukan ide baru, dan keinginan untuk mengevaluasi desain yang diusulkan juga bukan ide baru. Hidrologi dan debit sungai sintetis menambah proses perencanaan yaitu meningkatkan kapasitas dan evaluasi sensitivitas. (Fiering dan Jackson, 1971)

1.2. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah

1. Memperkirakan ketersediaan air di wilayah Kali Krukut dengan metode Thomas Fiering hingga tahun 2020.

2. Menghitung kebutuhan air di wilayah Kali Krukut dan proyeksi kebutuhan air hingga tahun 2020.

(5)

3 II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Neraca Air

Ilmu Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari sirkulasi air. Dalam proses sirkulasi air, penjelasan mengenai hubungan antara aliran ke dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow) di suatu daerah untuk suatu periode tertentu disebut neraca air (water balance). (Sosrodarsono dan Takeda,2006)

P= D + E + G + M ...(1) Dengan :

P : Presipitasi D : Debit

E : Evapotranspirasi

G : Penambahan (supply) air tanah

M : Penambahan kadar kelembaban tanah (moisture content)

Menurut Sosrodarsono dan Takeda (2006) dalam hal- hal tertentu, beberapa parameter dalam Persamaan 1 dapat diabaikan tergantung dari periode perhitungan neraca air atau sifat-sifat di daerah itu. Jika perhitungan metode neraca air diambil satu tahun dan daerah yang dipelajari itu luas, sedangkan variasi metodologi itu berulang dalam siklus satu tahun dan kadar kebasahan tanah itu juga berulang dalam siklus satu tahun, maka harga M akan menjadi nol. Jika semua supply air tanah itu telah keluar ke permukaan di sebelah atas tempat pengukuran dan mengalir ke bawah, maka persamaan neraca tahunan menjadi

P = D + E

Jika perhitungan neraca air itu diadakan pada suatu daerah tertentu yang terbatas, maka aliran ke dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow) dari D dan G berbeda. Persamaannya menjadi P= (D2 - D1) + E + (G2 - G1) + H.Pa + M...(2)

Dengan :

D1 : Air permukaan dari bagian hulu yang mengalir ke dalam daerah yang ditinjau

D2 :Air permukaan yang mengalir ke luar dari daerah yang ditinjau ke bagian hilir.

G1 : Aliran Tanah yang mengalir dari bagian hulu ke dalam daerah yang ditinjau.

G2 : Air tanah yang mengalir ke luar dari daerah yang ditinjau ke bagian hilir.

H : Perubahan/variasi muka air tanah rata-rata daerah yang sedang ditinjau

Pa : Laju menahan udara rata-rata (mean air holding rate) di bagian variasi air tanah

Pada persamaan 2, P, D1, D2, dan H dapat diukur. G1 dan G2 dapat dihitumg menggunakan

pengukuran variasi muka air tanah. M dan Pa adalah harga-harga yang diperoleh dari profil tanah pada titik titik tertentu yang dipilih di daerah pengaliran. Dalam perhitungan neraca air yang dipergunakan untuk irigasi, variasi kuantitatif berdasarkan faktor-faktor alamiah seperti presipitasi, pembekuan, evaporasi, transpirasi, aliran keluar (outflow) air permukaan tanah, air tanah dan lain lain.

2.2 Model Simulasi Hidrologi

Sering didapati bahwa data hidrologi, terutama data debit aliran yang sangat diperlukan bagi perencanaan dan pengoperasian sumber daya air tidak memadai, tidak lengkap, atau tidak tersedia pada lokasi yang diperlukan. Permasalahan ini dapat diatasi dengan :

(6)

4

1. Analisis stokastik untuk memperbanyak debit aliran dengan mempertahankan sifat-sifat

statistika data historiknya.

2. Menggunakan model simulasi hidrologi yang ada untuk memperkirakan debit suatu daerah aliran sungai dari data curah hujan yang tersedia.

Model-model simulasi dalam hidrologi yang dimaksud pada wacana diatas, dapat diklasifikasikan dalam empat kelompok utama. (Clarke, 1973)

1. Model Stokastik Konseptual (SC), antara lain : - Model Dawdy-O’Donnell (1965)

- Model Layers Water Balance Nash-sutcliffe (1869) - Model SSAR oleh Rockwood (1968)

-Model The Boughton used by Murray (1970) 2. Model Stokastik Empiris (SE), antara lain: - Model regresi oleh Guillot (1971)

- Model Thomas Fiering (1962) - Model Bernier (1971)

- Model ARIMA

- Model Instaneous Unit Hydrograph

3. Model Deterministik Konseptual (DC), antara lain : - Model Freeze (1971)

- Model hidraulik Wooding (1965, 1966) - Persamaan Laplace untuk steady flow. 4. Model Deterministik Empiris (DE), antara lain :

- Model The Functional Series Amorocho dan Orlob (1961) - Model Kulandaiswamy dan Rao (1971)

Model Stokastik adalah model yang dikhususkan untuk teori dan aplikasi dari kemungkinan yang muncul dalam permodelan dalam ilmu alam dan teknologi. Model ini biasanya mengkaji ulang data atau informasi terdahulu untuk menduga peluang kejadian tersebut pada keadaan sekarang atau yang akan datang dengan asumsi terdapat relevansi pada jalur waktu. Sedangkan model Deterministik adalah model kuantitatif yang tidak mempertimbangkan peluang kejadian dan memusatkan penelaahannya pada faktor-faktor kritis yang diasumsikan mempunyai nilai eksak (Eriyatno,2003). Model Stokastik Konseptual yaitu model untuk menduga peluang kejadian berdasarkan teori sedangkan Model Stokastik Empiris berdasarkan pengalaman dan percobaan. Model Deterministik Konseptual yaitu model yang tidak memiliki kemungkinan atau peluang kejadian yang berdasar pada teori yang ada sedangkan Model Deterministik Empiris berdasar kepada pengalaman atau percobaan. Proses simulasi adalah proses peniruan sebuah sistem atau kegiatan tanpa harus mendekati kenyataan sebenarnya (Varshney, 1978).

Proses yang melibatkan penggunaan model pembangkitan stokastik ini menghasilkan rangkaian aliran dengan sifat sifat yang sama dengan data historik. Kata stokastik digunakan untuk mendefenisikan ketidakteraturan dalam statistik, tetapi dalam hidrologi kata ini mengacu pada rangkaian harga setengah acak. Maka data aliran air mereprentasikan data time series yang melibatkan proses stokastik. Dari sudut pandang stokastik, proses aliran sungai (Xt) dianggap terdiri dari empat komponen (McMahon, 1978) yaitu kecenderungan atau trend (Tt), periode (St), Korelasi (Kt), dan bilangan acak (εt), yang secara singkat dapat dituliskan sebagai berikut :

Xt = Tt+ St+ Kt+ εt...(3)

(7)

5 2.3. Model Thomas Fiering

Dalam studi ini model yang akan digunakan adalah model Thomas Fiering (Stokastik Empiris), karena data yang akan dibangkitkan berupa data debit bulanan (multiple season). Data hidrologi yang akan diperpanjang dapat diperkirakan berdasarkan tingkat kesalahan (level of error) dan keyakinan (level of confidence) statistika yang diinginkan.

Penerapan model Thomas Fiering pernah digunakan dalam menentukan debit aliran Sungai Cimanuk di Bendung Rentang (Hatmoko, 2001). Secara sederhana model Thomas Fiering menyatakan bahwa debit bulan mendatang adalah sama dengan rata-rata debit bulan mendatang; ditambah dengan suatu faktor yang bergantung pada data debit saat ini dan ditambah dengan suatu faktor inovasi yang besarnya adalah acak. Dengan demikian dapat dibuat satu set debit sintetis bulanan secara berurutan. Metode ini memiliki keunggulan antara lain adalah mengawetkan rata-rata, simpangan baku, dan korelasi antar bulan. Metode ini akan dikembangkan untuk peramalan, dengan mengurangi komponen yang bersifat acak, dan dilakukan dalam periode tengah-bulanan. Untuk membuat data debit sintetis, rumus Thomas-Fiering mempunyai bentuk umum aslinya sebagai berikut (Fiering and Jackson, 1993):

qi,j = xj + r(j)sj/sj-1 (qi,j-1 - xj-1) + ti,jsj{1-r(j)2}0.5...(4)

Dengan :

qi,j = debit bulan j dalam tahun i (j=1,2,...,12)

xj = rata-rata debit bulan j

r(j)sj/sj-1 = koefisien regresi qi,j dari qi,j-1

r(j) = koefisien korelasi bulan j dari bulan j-1 sj = simpangan baku bulan j

sj-1 = simpangan baku bulan j-1

xj-1 = rata-rata bulan j-1

ti = variabel acak berdistribusi normal baku, dengan rata-rata 0 dan variansi 1, untuk

bulan j dengan catatan bahwa untuk j = 1 (bulan Januari), maka j-1 = 12 (bulan Desember dari tahun yang lalu).

Secara sederhana persamaan 4 menyatakan bahwa debit bulan mendatang adalah sama dengan rata-rata debit bulan mendatang; ditambah dengan suatu faktor yang bergantung pada data debit saat ini dan ditambah dengan suatu faktor inovasi yang besarnya adalah acak. Dengan demikian dapat dibuat satu set debit sintetis bulanan secara berurutan. Metode ini memiliki keunggulan antara lain adalah mengawetkan rata-rata, simpangan baku, dan korelasi antar bulan. Metode ini akan dikembangkan untuk peramalan, dengan mengurangi komponen yang bersifat acak, dan dilakukan dalam periode tengah-bulanan.

Thomas-Fiering merupakan suatu metode yang telah lama dikenal untuk membangkitkan data debit sintetis bulanan. Hampir semua buku yang membahas aplikasi statistika di dalam ilmu hidrologi, misalnya Raudkivi (1981), Kottegoda (1980) atau Shahin (1993) mengemukakan metode Thomas-Fiering adalah metode untuk membuat data debit sintetis, jika data debit pengamatan masih kurang panjang (kurang dari 20 tahun) untuk digunakan sebagai masukan dalam simulasi perencanaan wilayah sungai. Rumus asli Thomas-Fiering dapat dibaca sebagai berikut:

- Debit bulan mendatang adalah sama dengan rata-rata debit bulan mendatang ditambah dengan suatu faktor tetap dan faktor lainnya yang bersifat acak (dinamakan faktor inovasi).

- Faktor tetap merupakan fungsi dari data debit bulan ini dan statistik data (koefisien korelasi serta simpangan baku).

(8)

6

- Faktor inovasi merupakan perkalian antara suatu faktor yang bergantung dari statistik data, dan

variabel acak berdistribusi normal baku (rata-rata nol dan variansi satu).

Hatmoko (2010) juga mengatakan bahwa berdasarkan rumus Thomas-Fiering, untuk membuat debit bulan mendatang yang bersifat stokastik atau acak, dibuat modifikasi untuk meramalkan debit tengah-bulan mendatang berdasarkan nilai harapan (ekspektasi) statistika akan terjadinya suatu kejadian.

Dengan demikian, maka Model Thomas-Fiering yang dimodifikasi untuk peramalan bulanan ini dapat dipandang sebagai model autoregresi yang diterapkan pada data tengah-bulanan, dan memasukkan faktor musim, yaitu fluktuasi tengah-bulanan. Jadi terdapat 24 buah koefisien regresi. Seperti halnya dengan model stokastik lainnya, model ini juga memerlukan data debit bulanan pada kurun waktu yang cukup panjang.

Dari runtut waktu yang panjang ini selanjutnya akan didapatkan beberapa parameter statistik yaitu rata-rata, simpangan-baku, dan koefisien korelasi. Data ini selanjutnya diolah menjadi koefisien regresi untuk meramalkan debit tengah-bulan mendatang.

Jadi, pada prinsipnya, cara peramalan debit untuk tengah-bulan mendatang adalah dengan menambahkan rata-rata debit tengah-bulan mendatang dengan perkalian antara koefisen regresi dengan penyimpangan dari debit rata-rata yang terjadi pada tengah-bulan sebelumnya. Langkah-langkah pengerjaan peramalan debit dengan metode Thomas-Fiering dapat dibagi atas dua tahap, yaitu tahap perhitungan parameter koefisien regresi dan tahap peramalan.

Penerapan metode Thomas Fiering juga pernah digunakan dalam peramalan debit aliran sungai oleh Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah (DPPW) tahun 2004. Bertambahnya jumlah penduduk dan berkembangnya perekonomian menyebabkan semakin hari semakin meningkat pula kebutuhan air. Di lain pihak air yang tersedia jumlahnya tetap. Bahkan, cenderung mengalami penurunan yang disebabkan oleh perubahan tata guna lahan dan pencemaran air. Hal ini menuntut pengelolaan alokasi air yang lebih cermat, efisien, dan efektif yaitu pengelolaan alokasi dan distribusi air secara tepat waktu. Pengelolaan alokasi air secara tepat waktu terdiri atas tahap pengumpulan data kebutuhan air dan ketersediaan air saat ini, peramalan ketersediaan air pada periode mendatang, dan perencanaan alokasi air dan pelaksanaan alokasi air. Pedoman ini disusun untuk meramal debit aliran sungai yang menggambarkan ketersediaan air pada aliran rendah dalam pengelolaan alokasi air.

Peramalan debit aliran sungai diperlukan pada tahap perencanaan, desain, konstruksi, operasi, dan pemeliharaan untuk memperkirakan ketersediaan air pada aliran rendah. Peramalan pasok air (ketersediaan air) sangat diperlukan dalam pengoperasian sistem tata air untuk penyediaan air domestik, perkotaan dan industri, irigasi, dan listrik tenaga air. Ramalan ini pada umumnya menyangkut debit aliran untuk durasi tertentu, misalnya debit tahunan, musiman, bulanan, tengah-bulanan, atau sepuluh-harian. Pada beberapa Balai Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA) di Jawa pengelolaan alokasi air telah lazim melakukan peramalan dengan jangka waktu tengah bulanan atau sepuluh harian (di Jawa Timur) melalui proyek Basin Water Resources Management (BWRM). Pemilihan metode peramalan bergantung pada karakteristik DPS, data yang tersedia, dan kebutuhan pengguna ramalan. Metode yang umum digunakan adalah model konseptual, metode resesi, dan analisis deret-waktu. Peramalan debit aliran rendah untuk jangka pendek dan menengah dapat dilakukan dengan menggunakan karakteristik resesi dari DPS. Meskipun demikian, perlu dipertimbangkan hal-hal yang menyimpang dari sifat resesi pada musim kemarau, misalnya akibat campur tangan manusia dalam pemompaan untuk irigasi dan alih aliran antar DPS. Peramalan jangka panjang pada umumnya dilakukan dengan menggunakan metode korelasi dan regresi yang peubah bebasnya adalah lengas tanah, curah hujan dan suhu. Dalam

(9)

7

beberapa hal curah hujan dapat dibagi atas beberapa peubah musiman yang terpisah dengan bobot yang berbeda. Teknik probabilitas matriks transisi dan Teori Rantai Markov (Markov Chain) dapat juga digunakan untuk peramalan jangka panjang

Model Thomas-Fiering untuk peramalan debit aliran sungai merupakan modifikasi dari bentuk aslinya yang berupa model stokastik untuk membuat debit sintetis. Model yang telah digunakan pada beberapa balai PSDA di Jawa untuk pengelolaan alokasi air ini merupakan salah satu bentuk model autoregresi dengan jangka-waktu peramalan satu bulan dan memiliki 12 buah koefisien untuk masing-masing bulannya.

Untuk menghasilkan urutan nilai aliran sintetis untuk aliran tertentu, kita harus mempertimbangkan bahwa aliran merupakan sebuah proses acak akibat proses perubahan keseluruhan dengan cara yang melibatkan probabilitas ( Moran, 1959)

(10)

8 III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian ini akan dilakukan di DAS Kali Krukut dan dimulai dari bulan Februari hingga Juni 2012. Daerah Pengaliran Sungai (DAS) Krukut memiliki luas ± 84,9 km2 dengan satu sungai utama yaitu Kali Krukut, sepanjang ± 40 km, dan tiga anak sungai yaitu Kali Mampang, Kali Bata dan Kali Sarua. Lokasi DAS Krukut meliputi wilayah Kota Depok dan DKI Jakarta.

Gambar 1. Lokasi DAS Kali Krukut

Sumber : BBWSCC,2010b

3.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat komputer dengan program Microsoft Excel, kamera digital, dan alat tulis. Bahan-bahan yang digunakan adalah serangkaian data sekunder tentang perkiraan ketersediaan air dengan menggunakan metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta adalah :

1. Data iklim tahun 2007 dari pos penakar hujan di sekitar DAS Kali Krukut meliputi : - Suhu udara (t) rata-rata

- Kelembaban relatif (RH) rata-rata - Penyinaran matahari (n/N) rata-rata

- Kecepatan angin (u) rata-rata

2. Data debit bulanan tahun 2001 hingga tahun 2010 3. Data kependudukan tahun 2010

(11)

9 3.3. Metode Penelitian

Data debit di Kali Krukut hanya ada sembilan tahun, sedangkan untuk analisis data debit diperlukan data debit dengan jangka waktu yang cukup panjang. Dengan demikian bila data yang tersedia kurang panjang di lokasi rencana maka untuk memperkirakan besarnya perkiraan data digunakan Metoda Thomas Fiering. Model Thomas Fiering lazim juga disebut model Rantai Markov (Markov Chain Model).

3.3.1 Pembangkitan Data dengan Menggunakan Metode Thomas Fiering

Dengan asumsi bahwa aliran Kali Krukut terdistribusi normal, model multiple season ini dapat dirumuskan sebagai berikut (Fiering dan Jackson, 1971)

...(5)

Dimana :

= Data tahun ke I periode ke j+1 (m3/dt) = Data tahun ke I periode ke j (m3/dt) = Rerata data periode ke J+1 (m3/dt) = Rerata data periode ke J (m3/dt) = Standar deviasi data periode j+1 σx,j = Standar Deviasi data periode j

= Koefisien korelasi antar periode = Bilangan acak (random)periode ke j+1

Bilangan acak (random) adalah sejumlah bilangan yang memiliki nilai rata-rata = 0 dan varian = 1. Pembangkitan bilangan acak dari distribusi normal dapat diperoleh dengan cara sebagai berikut, menurut Gillet (1982)

...(6)

Dimana :

Ri= Bilangan acak

Z = Pembangkitan bilangan acak (random number generation)

Untuk N = 12, maka persamaan 5 menjadi

...(7)

Dengan persamaan 6 akan didapatkan 12 bilangan acak (Ri dengan i = 1,2,...,12) yang selanjutnya

(12)

10

Mulai

Data Debit Bulanan

Hitung Standar deviasi, Xrerata, Koefisien

korelasi

Pengulangan Bilangan Random

Pembangkitan Data

Selesai

Gambar 2. Diagram alir perhitungan pembangkitan data dengan metode Thomas Fiering Uji Hipotesis

Uji F  Uji T

Uji Kesesuaian Uji Smirnov Kolmogorov Uji Chi Square

Tidak

(13)

11

3.3.2 Uji Hipotesis

Pengujian Hipotesis merupakan bagian terpenting dari teori pengambilan keputusan. Hipotesis statistika adalah suatu anggapan atau pernyataan mungkin benar atau tidak mengenai satu populasi atau lebih. Hipotesis yang dirumuskan dengan harapan untuk ditolak disebut hipotesis nol dan dinyatakan dengan H0. Penolakan H0 menjurus pada penerimaan suatu hipotesis

tandingan yang dinyatakan dengan H1 (Walpole dan Myers, 1972). Data Historis dan data hasil

pembangkitan akan diuji menggunakan dua jenis uji hipotesis yaitu uji T (student’s t test) dan uji F (Fisher test).

3.3.2.1 Uji F

Uji F sering juga disebut uji Z dan biasa juga disebut analisis varians. Analisis varians yang mula-mula dikembangkan oleh Ronald A. Fisher pada tahun 1923, dan penamaan bilangan (hasil perhitungan dan nilai tabel F dimaksudkan sebagai penghargaan terhadap dirinya. Analisis varians merupakan sebuah teknik statistik yang diakui banyak orang cukup solid, kuat, dan dapat dipertanggungjawabkan. Analisis varians digunakan untuk menguji hipotesis-hipotesis penelitian, baik hipotesis kerja ataupun hipotesis nihil, tentang ada atau tidak adanya perbedaan rata-rata hitung yang signifikan di antara kelompok-kelompok sampel yang diteliti. Untuk menguji perbedaan-perbedaan itu, teknik analisis varians menganalisis sumber-sumber variasi dan menggolong-golongkannya berdasarkan sumber-sumber data yang menyebabkan adanya variabilitas tersebut. (Nurgiyantoro et al, 2009)

Terdapat 2 sampel yang masing-masing berukuran n1 dan n2. Rerata masing-masing

sampel dinotasikan sebagai m1 dan m2. Untuk menguji apakah kedua rerata kelompok data

tersebut tidak berbeda secara nyata (significant) digunakan uji Z dengan menghitung Zm

berdasarkan rumus berikut (Montarcih dan Soetopo, 2009) :

Zm = ...(8)

Sd = ...(9)

Dengan μ 1 = rerata sampel 1

2 = rerata sampel 2

S1= simpangan baku sampel 1

S2 = simpangan baku sampel 2

n1 = ukuran sampel 1

n2 = ukuran sampel 2

Hipotesa : H0 = perbedaan rerata tidak nyata ( not significant )

H1 = rerata berbeda secara nyata ( significant )

Kemudian hasil perhitungan Zm dibandingkan dengan Z dari tabel Distribusi Normal

dengan probabilitas tertentu, misalnya α = 5% (α = Level of Significance). Karena dalam hal ini uji bersifat dua sisi (two-tailed), untuk Level of Significance α=5%, Z (tabel Distribusi Normal) = 1,96. Apabila Zscore < Ztabel, maka H0 diterima dan jika sebaliknya maka H0 ditolak.

(14)

12

3.3.2.2 Uji T

Menurut Nurgiyantoro et al. (2009). Rata rata hitung yang ingin diuji perbedaannya, yaitu apakah berbeda secara signifikan atau tidak, dapat berasal dari distribusi sampel yang berbeda, dapat pula dari sampel yang berhubungan. Distribusi sampel yang berbeda dimaksudkan sebagai sampel-sampel yang berasal dari dua populasi yang berbeda dengan kata lain kelompok yang subjeknya berbeda disebut sebagai sampel bebas (independent sample). Sebaliknya, distribusi sampel berhubungan dimaksudkan sebagai sampel yang sama, atau kelompok subjek yang sama (correlated samples or paired samples). Untuk memastikan ada atau tidaknya perbedaan yang mungkin hanya bersifat kebetulan atau memang signifikan secara statistik tersebut haru dilakukan uji statistik. Teknik statistik yang bisa dipergunakan untuk menguji perbedaan rata-rata hitung dari dua kelompok sampel adalah t test.

Uji t termasuk jenis uji untuk sampel kecil. Ukuran sampel kecil adalah n < 30. Untuk mengetahui apakah 2 sampel berasal dari populasi yang sama, maka dihitung tscoredengan rumus

(Montarcih dan Soetopo, 2009) :

...(10)

σ =

...(11)

dengan : m1 = rerata dari sampel 1

m2 = rerata dari sampel 2

s1 = simpangan baku dari sampel 1

s2 = simpangan baku dari sampel 2

N1 = ukuran dari sampel 1

N2 = ukuran dari sampel 2

Hipotesa : H0 : sampel 1 dan sampel 2 berasal dari populasi yang sama

H1 : sampel 1 dan sampel 2 tidak berasal dari populasi yang sama

Harga tcr dicari pada tabel Distribusi Student’s untuk derajat Bebas n = N1+N2-2 dan α (

Level of Significance) misalnya sama dengan 5 %. Apabila t score < tcr, maka H0 diterima, dan jika

sebaliknya maka H0 ditolak.

3.3.3. Uji Kecocokan

Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan ( the goodness of fittest test) distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Pengujian parameter yang sering dipakai adalah Chi Kuadrat dan Smirnov-Kolmogorov. (Suripin, 2004)

(15)

13

3.3.3.1 Uji Smirnov-Kolmogorov

Sebagai alternatif untuk menguji kesesuaian distribusi ( goodness of fit), dapat digunakan uji Smirnov Kolmogorov (Montarcih dan Soetopo, 2009). Uji kecocokan smirnov kolmogorov sering disebut juga uji kecocokan non parametrik, karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Menurut Suripin, 2004, prosedur pelaksanaan uji Smirnov Kolmogorov adalah sebagai berikut

1) Data diurutkan (dari besar ke kecil atau sebaliknya) dan ditentukan besarnya peluang dari masing-masing data tersebut

X1 = P(X1)

X2 = P(X2)

X3 = P(X3), dan seterusnya

Tabel 3. Nilai kritis Do untuk uji Smirnov Kolmogorov

n _0,200 _0,100 _0,050 _0,010

10 0,450 0,510 0,560 0,670

15 0,320 0,370 0,410 0,490

20 0,270 0,300 0,340 0,400

25 0,230 0,260 0,290 0,360

30 0,210 0,240 0,270 0,320

35 0,190 0,220 0,240 0,290

40 0,180 0,200 0,230 0,270

45 0,170 0,190 0,210 0,250

50 0,160 0,180 0,200 0,240

0,150 0,170 0,190 0,230

n > 50 1,07 1,22 1,36 1,63

n0,5 n0,5 n0,5 n0,5

Sumber : Bonnier, 1980

2) Nilai diurutkan masing-masing peluang teoritis dari hasil penggambaran data (persamaan distribusinya)

X1= P’(X1)

X2= P’(X2)

X3= P’(X3), dan seterusnya.

3) Dari kedua nilai peluang tersebut, selisih terbesarnya ditentukan dari antar peluang pengamatan dengan peluang teoritis.

(16)

14

3.3.3.2 Uji Chi Square

Menurut Suripin (2004) uji Chi kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik sampel data yang dianalisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter χ2

, yang dapat dihitung dengan rumus berikut

Χh2= ...(13)

Dengan :

G = Jumlah sub kelompok

Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok i,

Ei = jumlah nilai teoritis pada sub kelompok i.

Prosedur Uji chi kuadrat adalah sebagai berikut :

1) Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya)

2) Kelompokkan data menjadi G sub- grup yang masing-masing beranggotakan minimal 4 data pengamatan.

3) Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub –grup,

4) Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei,

5) Pada tiap sub-grup hitung nilai

6) Jumlah seluruh G sub-grup nilai

untuk menentukan nilai chi kuadrat hitung.

7) Tentukan derajat kebebasan dk = G-R-1 (nilai R=2 untuk distribusi normal dan binomial).

Interpretasi hasil uji adalah sebagai berikut :

1) Apabila peluang lebih dari 5%, maka persamaan distribusi yang digunakan dapat diterima. 2) Apabila peluang kurang dari 1% maka persamaan distribusi yang digunakan tidak dapat

diterima,

3) Apabila peluang berada di antara 1-5%, maka tidak mungkin mengambil keputusan, misal perlu data tambahan.

3.3.4. Perhitungan Proyeksi Penduduk

Metode yang biasa digunakan untuk memproyeksikan jumlah penduduk pada tahun tertentu di masa yang akan datang adalah metode polinomial seperti dirumuskan sebagai berikut (Muliakusuma, 2000)

Pn = Po (1 + r)n...(14)

Dengan :

Pn = jumlah penduduk pada tahun n (jiwa)

Po = jumlah penduduk pada tahun awal DAS (jiwa)

r = angka pertumbuhan penduduk (%) n = periode waktu (tahun)

(17)

15

Gambar 3. Diagram alir uji Chi Square

Mulai

Pengumpulan data

Data cukup

Pengolahan Data : - Menentukan H0 dan H1

- Menentukan kriteria penolakan Ho

- Menghitung nilai rata-rata( ), peluang, dan Chi Square (X2) - Uji Statistik

Hasil Optimal

Penyajian Data : Perbandingan dengan

taraf signifikansi 1% 5% dan 10%

Analisis

Kesimpulan

Selesai Ya

Tidak

(18)

16

3.3.5 Perhitungan Kebutuhan Air di Kali Krukut

 Kebutuhan Air Domestik dan Industri

Total kebutuhan air domestik dan industri (DMI) diestimasi dengan mengalikan populasi hasil proyeksi dengan laju konsumsi air per kapita, sebagaimana ditunjukkan dalam rumus berikut (BSN, 2002)          

_



















r _r

u u DMI

P

1000

q

P

1000

q

365 Q

...(15) Dengan :

Q(DMI) = kebutuhan air DMI (m³/tahun)

q(u) = konsumsi air untuk daerah perkotaan (lt/kapita/hari)

q(r) = konsumsi air untuk daerah pedesaan (lt/kapita/hari)

P(u) = populasi perkotaan (jiwa)

P(r) = populasi pedesaan (jiwa)

 Kebutuhan Air Peternakan

Bidang peternakan juga membutuhkan air untuk minum ternak,. Jenis ternak yang berbeda memiliki kebutuhan air yang berbeda pula. Standar yang digunakan untuk menghitung kebutuhan setiap ternak adalah dari SNI 2002 yang didasarkan pada hasil penelitian tentang sumberdaya air nasional tahun 1992. Jenis ternak juga memiliki pengaruh terhadap pemanfaatan air. Kebutuhan air ternak diperkirakan dengan mengalikan jumlah ternak dengan laju konsumsi air, sebagaimana ditunjukkan dalam rumus berikut : (sumber : BSN, 2002)

 L



q

 cb

P

 cb

q

 sg

P

   sg

q

P

 pt

q

 po

P

 po



1000

365 Q













...(16) Dengan:

Q(L) = kebutuhan air untuk ternak (m³/tahun)

q(cb) = kebutuhan air untuk sapi/kerbau (lt/ekor/hari)

P(cb) = populasi sapi/kerbau (ekor)

q(sg) = kebutuhan air untuk kambing/domba (lt/ekor/hari)

P(sg) = populasi kambing/domba (ekor)

q(pt) = kebutuhan air untuk babi (lt/ekor/hari)

P(pt) = populasi babi (ekor)

q(po) = kebutuhan air untuk unggas (lt/ekor/hari)

P(po) = populasi unggas (ekor)

 Kebutuhan Air Untuk Penggelontoran Sungai

Kebutuhan air penggelontoran pada tahun 2000 per kapita di daerah perkotaan diperkirakan 360 lt/hari dan pada tahun 2015 diperkirakan berkurang menjadi 300 lt/hari karena pada saat itu diharapkan lebih banyak orang terhubung pada sistem penyaluran limbah. (BAPPENAS, 2006). Dengan demikian kebutuhan air untuk pemeliharaan sungai ditunjukkan dalam rumus:

     

_















f _u

P

1000

q

365 Q

...(17) Dengan:

Q(RM) = kebutuhan air penggelontoran sungai (m³/tahun)

q(f) = kebutuhan air penggelontoran (lt/kapita/hari)

(19)

17

 Kebutuhan air untuk pertanian

Penggunaan air untuk irigasi yang dipergunakan dalam waktu satu tahun sehingga pengaruh lama tanaman dan persentase (%) intensitas tanaman harus diperhitungkan. Rumus perhitungan penggunaan air untuk tanaman per tahun sebagai berikut (BSN, 2002) :

A = L x Itx a...(18)

Dengan :

A= Penggunaan air irigasi L = Luas daerah irigasi (ha)

It = Intensitas tanaman dalam persen (%)

(20)

18

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 . Keadaan Umum Daerah Penelitian

Secara administrasi daerah penelitian mencakup wilayah Kodya Depok, Bogor dan DKI Jakarta.. DAS Krukut memiliki luas ± 84,9 km2 dengan panjang sungai utama ± 40 km. Di Indonesia terdapat dua musim setiap tahun, yaitu musim penghujan (November-April ) dan musim kemarau (Mei-Oktober). Suhu udara tahunan rata-rata 26,57 0C, kelembaban tahunan rata-rata 78,35 %, penyinaran matahari tahunan rata-rata 67,85 %, dan kecepatan angin (u) rata-rata 1,52 m/dtk. Data curah hujan tahunan rata-rata di Kali Krukut dapat dilihat pada Lampiran 8.

Hasil pengamatan lapangan di daerah penelitian memperlihatkan hampir seluruh daerah ini telah diusahakan oleh manusia untuk budidaya pertanian dan non-pertanian. Di daerah dataran landai umumnya lahan-lahan pertanian produktif beralih fungsi menjadi pemukiman, industri, sarana dan prasarana umum seperti rumah sakit, sekolah, perkantoran, hotel, super market dan lain-lain. Kondisi ini menyebabkan lahan-Iahan pertanian produktif menjadi sempit dan cenderung terdesak ke arah perbukitan dan pegunungan. Kecenderungan ini menyebabkan hutan beralih fungsi menjadi lahan pertanian dan pemukiman tanpa memperhatikan kaidah-kaidah konservasi tanah dan air.

Kebutuhan mendesak akan pangan juga telah banyak merubah usaha tanaman tahunan menjadi tegalan di daerah perbukitan dan pegunungan. Kebun karet yang tadinya banyak tersebar di daerah Jakarta - Bogor, sekarang telah berubah menjadi daerah pemukiman, tegalan, atau telah dikaveling-kaveling serta pembangunan sarana prasarana umum lainnya. Kondisi ini menyebabkan luas hutan semakin kecil dan sebaliknya makin meluas lahan-lahan kritis, yang akhirnya berdampak pada kekeringan di musim kemarau dan banjir disertai erosi tanah yang besar di musim hujan. Pola tegalan yang ditemukan di lapangan umumnya belum memperhatikan kaidah-kaidah konservasi tanah dan air, seperti sistem terasering, penanaman menurut kontur, penggunaan strip, dan sebagainya.

Pengelolaan lahan-lahan tegalan umumnya dengan pola pertanian yang lebih didominasi oleh tanaman singkong dan sebagian besar lahannya terbuka. Kondisi inilah yang mendorong peningkatan erosi tanah di waktu musim hujan. Hasil pengamatan lapangan di daerah hulu DAS Krukut menunjukkan terjadi konversi lahan secara besar-besaran, dimana hutan alam telah beralih fungsi menjadi lahan pertanian yang sebagian besar berupa tegalan. persawahan dan pemukiman yang dimulai dari daerah datar sampai ke perbukitan. Umummya persentase penutupan lahannya kurang dari 50%, kondisi ini turut memberi andil dalam besarnya erosi yang disebabkan oleh aliran permukaan. Penggunaan lahan sangat besar pengaruhnya terhadap karakteristik hidrologi suatu DAS karena dapat mempengaruhi proses-proses yang terlibat di dalam siklus hidrologi seperti intersepsi, evapotranspirasi, infiltrasi dan aliran permukaan.

Berdasarkan peta skala 1:50000 untuk wilayah Jabodetabek yang dihasilkan oleh Pusat Penelitian Tanah (1981) ditemukan jenis-jenis tanah : aluvial, rensina dan litosol, glei humus rendah, hidromorf kelabu, grumosol, laterit air tanah, latosol, dan podsolik. Berdasarkan sifat-sifat tanah tertentu seperti tekstur, drainase, bentuk wilayah/fisiografi, dan bahan induk pembentuk tanah tersebut maka duiurunkan sebanyak 20 satuan peta tanah dengan kurang lebih 20 macam tanah (Lampiran 9) dengan tekstur halus sampai kasar, drainase cepat sempat terhambat. Penyebaran macam tanah ini dan karakteristik fisiknya adalah seperti disajikan pada Lampiran 9.

(21)

19 4.2. Perkiraan Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering

4.2.1. Simulasi Uji Coba Peramalan

Input pada Metode Thomas Fiering dalam simulasi uji coba permalan adalah data debit rata-rata bulanan (m3/detik) selama enam tahun. Debit rata-rata bulanan dari tahun 2001 sampai 2006 tersebut akan diperpanjang hingga hingga tahun 2010. Hasil perkiraan debit selama empat tahun tersebut akan dibandingkan dengan data debit rata-rata yang sebenarnya yaitu data debit rata-rata tahun 2007-2010.

Untuk memperpanjang debit hingga sepuluh tahun diperlukan parameter seperti simpangan baku, koefisien korelasi dan koefisien regresi. Baik simpangan baku, koefisien korelasi dan koefisien regresi dicari dari debit setiap bulannya. Misalnya, simpangan baku dari bulan januari tahun 2001 sampai 2006 adalah sebesar 2,80. Nilai tersebut didapat dari pehitungan menggunakan program perhitungan simpangan baku di microsoft excel. Parameter seperti simpangan baku, koefisien korelasi dan koefisien regresi dapat dilihat pada Lampiran 10.

Setelah mengetahui simpangan baku, koefisien korelasi dan koefisien regresi, maka perhitungan perkiraan data debit dengan metode Thomas Fiering dapat dilakukan. Untuk memperpanjang data debit tersebut dibutuhkan satu parameter lagi yaitu bilangan acak. Bilangan acak atau bilangan random dapat juga diperoleh dengan menggunakan program data analysis pada microsoft excel.

Gambar 4. Hasil perkiraan debit tahun 2007-2010 dengan metode Thomas Fiering 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 5 10 15 20 25 Cu rah H u jan ( m m ) Debit ( m ³/dt) Waktu (Tahunan)

(22)

20

Perkiraan debit dengan menggunakan metode Thomas Fiering selama empat tahun diuji hipotesisnya dengan menggunakan uji T dan uji F. Uji hipotesis dilakukan untuk mengetahui suatu pertanyaan atau anggapan mungkin benar atau tidak. Dari perhitungan uji F untuk tingkat signifikan 5% yang dihitung dengan menggunakan Persamaan 9 jika diperoleh hasil bahwa F1>F1tabel , maka data debit tidak homogen dari bulan ke bulan. Jika F2 < F2 tabel, maka data debit

homogen dari tahun ke tahun. Dari perhitungan uji T untuk tingkat signifikan 5% yang dihitung menggunakan Persamaan 11 didapatkan hasil yaitu nilai thitung Januari sampai Desember lebih kecil

dari ttabel, sehingga hipotesis diterima. Data debit tahunan berasal dari populasi yang sama.

Diperlukan pengujian parameter yaitu uji Smirnov-Kolmogorov dan uji Chi-Kuadrat untuk menguji kecocokan distribusi sampel data dan distribusi lainnya. Dari Perhitungan uji Smirnov-Kolmogorov dengan menggunakan Persamaan 12 diperloeh hasil yaitu Dmaksimum > Dkritis , maka distribusi dinyatakan sesuai. Lalu dari perhitungan uji Chi-Kuadrat untuk tingkat signifikan 5% dengan menggunakan Persamaan 13 maka diperoleh hasil yaitu X2hitung < X

2 tabel

artinya distribusi sesuai atau diterima.

Dengan membandingkan hasil perhitungan debit perkiraan dan debit aktual, dapat diketahui penyimpangan atau selisih dari debit perkiraan dengan debit aktual. Pada debit rata-rata tahun 2007 selisih debit perkiraan dan debit aktual yaitu sebesar 0,8 m3/dt, sedangkan pada tahun 2008 perbedaan debit nya yaitu sebesar 1,31 m3/dt. Pada tahun 2009 selisih debit perkiraan dengan debit sebenarnya yaitu sebesar 1,73 m3/dt, sedangkan pada debit rata-rata tahun 2010 terdapat perbedaan sebesar 1,24 m3/dt. Selisih tersebut menunjukkan bahwa perbedaan antara debit perkiraan dengan metode Thomas Fiering dengan debit aktual tidak terjadi penyimpangan yang signifikan. Garis grafik berwarna hijau menunjukkan curah hujan yang terjadi dari tahun 2007-2010. Walaupun garis grafik perkiraan debit pada tahun 2009 agak berbeda dengan data aktual akan tetapi garis grafik curah hujan mengikuti laju grafik debit perkiraan. Hal ini berarti hasil simulasi uji coba perkiraan debit dengan tidak menyimpang.

4.2.2. Analisis Ketersediaan Air di Kali Krukut Hingga Tahun 2020 dengan

Metode Thomas Fiering

Perhitungan analisis ketersediaan air dengan metode Thomas Fiering menggunakan data debit rata-rata bulanan dari tahun 2001 sampai tahun 2009. Debit tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Debit rata rata bulanan (m3/dt) tahun 2001-2009

Sumber : BBWS Ciliwung Cisadane, 2010

Tahun Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nov. Des.

2001 5,10 5,49 6,63 8,04 6,35 8,32 5,55 4,41 5,64 5,64 5,08 4,11 2002 10,68 19,93 9,57 10,89 5,42 5,31 5,35 3,50 2,21 2,01 3,17 4,82 2003 3,10 7,93 7,59 5,78 5,08 3,23 2,06 1,47 2,23 3,53 6,34 6,38 2004 8,71 11,09 7,52 9,38 8,90 3,19 3,91 2,06 1,61 2,50 4,65 5,65 2005 9,08 8,86 9,31 4,50 5,91 6,68 4,15 4,39 4,70 5,17 4,18 4,67 2006 7,42 10,24 10,53 10,40 8,32 4,54 3,81 3,45 3,01 2,81 3,55 6,34 2007 7,88 12,95 7,8 12,75 7,19 6,65 6,24 4,22 4,79 6,06 8,89 13,16 2008 9,74 15,26 13,257 13,94 10,02 7,85 5,82 6,25 5,86 5,55 9,31 6,62 2009 8,62 5,61 4,38 3,92 3,98 1,89 0,8 0,37 0,28 1,79 2,43 1,52

(23)

21

Setelah mengetahui data debit rata-rata sembilan tahun, maka perkiraan debit dapat dilakukan. Debit akan diperpanjang dengan metode thomas Fiering sampai tahun 2020 guna mengetahui ketersediaan air pada tahun mendatang. Tahun-tahun menuju tahun 2020 ialah tahun tahun dimana pemerintah melakukan peningkatan terhadap ketahanan pangan. Dengan menggunakan metode ini akan membantu pemerintah dalam mengelola sistem irigasi. Sistem irigasi merupakan salah satu pendukung ketahanan pangan. Sistem irigasi yang dimaksud meliputi prasarana irigasi, air irigasi, manajemen irigasi, kelembagaan pengelolaan irigasi, dan sumberdaya manusia.

Dengan menggunakan Persamaan 5 didapat debit sampai tahun 2020. Debit dari tahun 2010-2020 disajikan dalam Gambar 5. Gambar 5 menggambarkan bahwa terjadi penurunan dan peningkatan ketersediaan air setiap tahunnya. Hal itu diakibatkan oleh rusaknya sungai, sehingga dikala musim hujan debit sangat tinggi, hal ini memungkinkan terjadinya banjir. Debit yang sangat tinggi akan terjadi pada tahun 2017 pada bulan februari. Tahun ini juga termasuk dalam banjir lima tahunan yg terjadi di wilayah Jakarta setiap lima tahun sekali. Debit yang sangat tinggi pada Oktober, November, dan Desember tahun 2018 dan 2019 kemungkinan dikarenakan tanah tidak mendukung untuk melakukan infiltrasi karena sungai tersebut telah rusak. Gambar 5 juga menggambarkan ketika tahun desember 2014 dan 2015 ketersediaan air sangat sedikit. Hal itu bisa dilihat dari nilai debit yang sangat kecil. Di tahun tahun sebelumnya juga terdapat debit yang kecil seperti ini yaitu pada akhir tahun 2009.

Gambar 5. Data debit bulanan 2001-2009 dan debit perkiraan tahun 2020 dengan metode Thomas Fiering

(24)

22

Hasil perkiraan metode thomas Fiering ini diuji menggunakan uji hipotesis dan uji kecocokan. Uji hipotesis yang dimaksud sama seperti sewaktu melakukan simulasi percobaan perkiraan debit menggunakan metode Thomas Fiering yaitu menggunakan uji F dan Uji T. Hasil perhitungan uji F terdapat untuk tingkat signifikan 5% yang dihitung diperoleh hasil bahwa F1>F1tabel , maka data debit tidak homogen dari bulan ke bulan. Lalu F2 < F2 tabel, maka data debit

homogen dari tahun ke tahun. Dari perhitungan uji T untuk tingkat signifikan 5% yang dihitung, didapatkan hasil yaitu nilai thitung Januari sampai Desember lebih kecil dari ttabel, sehingga hipotesis

diterima. Data debit tahunan berasal dari populasi yang sama.

Lalu dengan menggunakan uji Smirnov-Kolmogorov dan uji Chi-Kuadrat, kecocokan distribusi sampel data dan distribusi lainnya dapat dihitung. Dari Perhitungan uji Smirnov-Kolmogorov maka diperloeh hasil yaitu Dmaksimum > Dkritis , maka distribusi dinyatakan sesuai. Lalu dari perhitungan uji Chi-Kuadrat untuk tingkat signifikan 5% maka diperoleh hasil yaitu X2hitung < X

tabel artinya distribusi sesuai atau diterima.

Ketersediaan air yang diperkirakan sampai tahun 2020 mengalami peningkatan seperti yang tertera pada Gambar 5. Ketersediaan air yang meningkat diharapkan dapat memenuhi kebutuhan akan air di DAS Krukut. Kebutuhan air yang dimaksud ialah kebutuhan air domestik dan industri, kebutuhan air untuk peternakan, penggelontoran sungai, pertanian dan perusahaan air minum. Kebutuhan air di DAS Krukut tertera pada Tabel 5 dan Tabel 6.

Tabel 5. Kebutuhan air domestik dan industri, peternakan, dan penggelontoran sungai di DAS Krukut

No. Kabupaten/Kota Kecamatan

Kebutuhan air (m3/dt) Domestik dan

Industri Peternakan

Penggelontoran Sungai

I Jawa Barat

1 Depok Beiji 0,19 0,02 0,25

II Jakarta

1 Jakarta Selatan Jaya Karsa 0,37 0,33 0,47

Cilandak 0,22 0,29

Pasar Minggu 0,34 0,44

Mampang Prapatan 0,17 0,22

Kebayoran Baru 0,17 0,22

Setiabudi 0,15 0,19

2 Jakarta Pusat Tanah Abang 0,17 0,02 0,22

3 Jakarta Barat Gambir 0,09 0,06 0,12

Taman Sari 0,13 0,17

Tambora 0,28 0,36

(25)

23

Tabel 6. Kebutuhan air pertanian di DAS Krukut

No.

Kabupaten/

Kota Kecamatan

Luas Panen (Ha)

Ba-yam Kang-kung Kacang Panjang Ke-timun Te-rung Sa- wi Jum-lah I Jawa Barat

1 Depok Beiji - 438 341 351 1.130

II Jakarta

Jakarta

Selatan Jaya Karsa - - - 0

Cilandak - - - 0

Pasar

Minggu 10 17 - 3 5 - 43

Mampang

Prapatan - - - 0

Kebayoran

Baru - - - 0

Setiabudi - - - 0

Jakarta Pusat

Tanah

Abang 3 3 - - - 3 9

Jakarta

Barat Gambir - - - 0

Taman

Sari 250 304 2 4 2 562

Tambora 339 330 4 5 3 681

Total 2.425

Kebutuhan

Air (m3/dt) 0,01

Tabel 5 menggambarkan total kebutuhan air domestik dan industri di Kali Krukut yang dihitung menggunakan Persamaan 15. Total Kebutuhan air domestik dan Industri yaitu sebesar 2,28 m3/dt. Kebutuhan air domestik dan industri yang cukup besar ini disebabkan oleh tingginya jumlah penduduk di DAS Krukut yang dapat dilihat pada Tabel 2. Di sisi lain pada sektor peternakan dibutuhkan sejumlah air guna mencukupi konsumsi air untuk ternak. Total Kebutuhan air pada sektor peternakan yaitu 0,43 m3/dt. Kebutuhan air untuk peternakan tidak terlalu besar karena jumlah ternak seperti kambing, sapi, ayam, itik, kuda, kerbau, dan babi tidak terlalu banyak pada wilayah DAS Krukut. Kebutuhan air untuk penggelontoran sungai di Kali Krukut cukup besar, yaitu 2,94 m3/dt. Hal ini dikarenakan Kali Krukut yang sering meluap dan juga seringkali terjadi banjir, maka salah satu penanggulangannya yaitu dengan menggunakan air untuk menggelontorkan sampah-sampah yang ada di Kali Krukut. Tabel 6 menggambarkan kebutuhan air pada sektor pertanian. Tanaman pertanian yang terdapat di DAS Krukut yaitu bayam, kangkung, kacang panjang, ketimun, terung, dan sawi. Total kebutuhan air untuk sektor pertanian yaitu 0,01 m3/dt.

(26)

24

Tabel 7. Kebutuhan air untuk produksi PAM unit Pejompongan I dan II

No. Bulan Produksi Pejompongan I (m3) Produksi Pejompongan II (m3)

1 Januari 4.831.037 8.000.360

2 Februari 4.219.406 7.509.206

3 Maret 4.806.337 8.190.330

4 April 4.487.589 7.644.400

5 Mei 4.614.279 7.695.090

6 Juni 4.657.370 7.743.960

7 Juli 4.759.332 7.786.650

8 Agustus 4.714.040 8.176.550

9 September 4.703.047 6.524.880

10 Oktober 5.143.961 7.820.969

11 November 4.688.653 8.320.409

12 Desember 4.789.697 8.499.400

Jumlah 56.414.748 93.912.204

Kebutuhan Air 0,0018 (m3/dt) 0,003 (m3/dt)

PAM unit pejompongan I dan II mengambil sebagian air bakunya di Kali Krukut. Kebutuhan air untuk PAM unit pejompongan I yaitu sebesar 0,0018 m3/dt sedangkan pada unit pejompongan II yaitu sebesar 0,003 m3/dt (Tabel 7). Angka kebutuhan air didapat dengan menambahkan produksi air dari bulan Januari hingga Desember lalu dikonversi dari satuan m3/tahun menjadi m3/detik. Dengan meningkatknya ketersediaan air setiap tahun, PAM unit pejompongan I dan II dapat meningkatkan produksi nya karena pertambahan penduduk akan semakin tinggi dan kebutuhan akan air minum juga akan semakin tinggi.

Tabel 8. Perkiraan debit, proyeksi penduduk, dan total kebutuhan air di DAS Krukut tahun 2010 sampai 2020

Tahun Debit Perkiraan Musim Kemarau Debit Perkiraan Musim Penghujan Debit Perkiraan Rata-Rata Proyeksi Penduduk Total Kebutuhan Air (m3/dt) (m3/dt) (m3/dt) (Jiwa) (m3/dt)

max min max min

2010 8,09 2,08 10,79 2,23 5,12 1.931.236 5,3078 2011 16,47 0,83 11,50 1,08 6,32 1.940.374 5,4078 2012 14,20 2,62 13,66 1,34 6,98 1.949.810 5,5078 2013 11,05 1,13 11,65 1,42 6,72 1.959.556 5,6178 2014 11,44 5,64 10,59 0,85 6,62 1.969.626 5,7278 2015 10,86 2,82 15,95 0,06 6,08 1.980.032 5,8378 2016 10,16 0,91 12,87 0,72 6,04 1.990.790 5,9578 2017 14,30 1,00 20.51 1,96 6,75 2.001.914 6,0778 2018 16,71 0,23 19,18 0,12 6,56 2.013.418 6,2078 2019 14,19 0,08 20,80 0,38 7,02 2.025.320 6,3478 2020 15,08 0,02 17,66 1,30 6,81 2.037.636 6,4878

(27)

25

Dengan menggunakan Persamaan 14 dihasilkan proyeksi penduduk hingga tahun 2020. Perhitungan proyeksi penduduk dapat dilihat pada Lampiran 7. Pada Tabel 8 terlihat debit perkiraan hingga tahun 2020 meningkat dan diharapkan

Debit perkiraan dengan metode Thomas Fiering yang disajikan dalam Tabel 8 dibedakan menjadi debit perkiraan minimum dan maksimum pada musim kemarau serta musim penghujan. Pada musim kemarau (Mei–Oktober) dan musim hujan (November-April), debit perkiraan minimum tidak memenuhi total kebutuhan air di Kali Krukut. Akan tetapi debit perkiraan maksimum setiap musim memenuhi kebutuhan air. Bila ditinjau dari rata-rata debit perkiraan pertahun, maka kebutuhan air dapat tercukupi hingga tahun 2020.

Gambar 6 adalah gambar hulu Kali Krukut. Di bagian hulu dipasang Automatic Water Level Recorder (AWLR) (Gambar 6) untuk mengukur ketinggian muka air. Masyarakat dapat memantau ketinggian muka air pada Kali Krukut melalui penggaris yang terpasang di samping AWLR. Lokasi AWLR pada DAS Krukut dapat dilihat pada Lampiran 1.

(28)

26 V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan debit tahun 2001-2009 dilakukan perkiraan debit untuk tahun 2010-2020 dan diperoleh debit maksimum sebesar 20,8 m3/dt pada Desember 2019 dan debit minimum sebesar 0,02 m3/dt pada Agustus 2020 serta rata-rata debit perkiraan tahun 2010-2020 yaitu sebesar 6,46 m3/dt.

2. Proyeksi penduduk pada tahun 2020 sebesar 2.037.636 jiwa dan proyeksi kebutuhan air pada tahun 2020 adalah sebesar 6,49 m3/dt.

3. Perkiraan ketersediaan air di DAS Krukut dilakukan dengan metode Thomas Fiering terhadap data 2001-2006 dan kemudian dilakukan perkirakan debit hingga tahun 2010 yang hasilnya dibandingkan dengan debit aktual dan terdapat selisih yang tidak signifikan yaitu pada tahun 2007 sebesar 0,8 m3/dt , pada tahun 2008 sebesar 1,31m3/dt, pada tahun 2009 sebesar 1,73 m3/dt dan pada tahun 2010 sebesar 1,24 m3/dt.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan normalisasi Kali Krukut guna mencegah terjadinya banjir saat jumlah limpasan permukaan meningkat.

2. Perlu dibuat danau atau situ untuk menampung dan menyimpan kelebihan air sehingga dapat digunakan di musim kering atau pada saat terjadi kekeringan.

(29)

PERKIRAAN KETERSEDIAAN AIR DENGAN

METODE THOMAS FIERING

DI KALI KRUKUT, JAKARTA

SKRIPSI

FRANSISCA HICCA KARUNIA

F44080064

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

(30)

27 DAFTAR PUSTAKA

[BBWSCC] Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane. 2010a. Debit Rata-Rata Bulanan Tahun 2001-2009. Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, Departemen Pekerjaan Umum : Jakarta.

[BBWSCC] Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane. 2010b. Peta Lokasi DAS Krukut. Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, Departemen Pekerjaan Umum : Jakarta. [BBWSCC] Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane. 2010c. Peta Wilayah Sungai

Ciliwung Cisadane. Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, Departemen Pekerjaan Umum : Jakarta.

[BAPPENAS] Badan Perencanaan Pembangunan Nasional. 2006. Identifikasi Masalah Pengelolaan Sumber Daya Air di Pulau Jawa .2006 Air.Bappenas.go.id [1 Februari 2012]

[BMG] Badan Meteorologi dan Geofisika. 2010. Data Curah Hujan Harian Maksimum DAS Krukut (2001-2010). BMG Jakarta.

[BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2002. SNI 19-6728.1-2002 : Penyusunan neraca sumber daya

– Bagian 1 : Sumber daya air spasial. Badan Standarisasi Nasional : Jakarta Bonnier. 1980. Probability Distribution and Probability Analysis. DPMA : Bandung

[BPS]Badan Pusat Statistik. 2010a. Kota Depok Dalam Angka 2010. www.depok.go.id [1 Februari 2012]

[BPS]Badan Pusat Statistik. 2010b. Kota Jakarta Dalam Angka 2010. Jakarta.bps.go.id 1 Februari 2012)

Clarke RT. 1973. Mathematical Models in Hydrology. Food And Agriculture Organization Of the United Nation : Rome

[DPPW] Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2004. Peramalan Debit Sungai. www.pip2bdiy.org/nspm/data/Pd%20T-06-2004-A.pdf [ 19 Februari 2012]

Fiering MB dan Jackson BB. 1971. Synthetic Streamflows. American Geosphisical Union : Washington D.C

Gillet BE, 1982. Introduction to Operations Research. Tata McGrawhill Publishing Co Ltd : New Delhi

Hatmoko W. 2001. Penerapan Metode Thomas-Fiering untuk Peramalan Debit Aliran Sungai Cimanuk di Bendung Rentang. Prosiding Kongres VII & Pertemuan Ilmiah Tahunan (PIT) XII HATHI, Volume III : Malang.

McMahon TA. 1978. Reservoir Capacity and Yield. Elsevier Scientific Publishing Co : New York.

Montarcih L, Soetopo W. 2009. Statistika Terapan Untuk Teknik Pengairan. Penerbit Percetakan CV. Citra Malang : Malang.

Muliakusuma S. 2000. Dasar-Dasar Demografi. Lembaga Penerbit Fakultas Ekonomi Universitas Indonesia : Jakarta

(31)

28

Nurgiyantoro B, Gunawan, Marzuki. 2009. Statistika Terapan Untuk Penelitian Ilmu-Ilmu Sosial.

Gadjah Mada University Press : Yogyakarta.

Shahin Mamdouh. 1993. Statistical Analysis in Water Resources. A.A. Balkema : Rotterdam

Soemarto C D.1987. Hidrologi Teknik. Penerbit Usaha Nasional : Surabaya

Sosrodarsono S dan Takeda K . 2006. Hidrologi Untuk Pengairan. PT. Pradnya Paramita : Jakarta

Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.Penerbit Andi : Yogyakarta.

Varshney RS. 1978. Engineering Hydrology. Nem Chand And Bros : Roorkee Uttar Pradesh

Walpole ER, Myers HR. 1972. Probability and Statistic for Engineers and Scientists. Mcmilan Publishing Co. Inc : New York.

(32)

PERKIRAAN KETERSEDIAAN AIR DENGAN

METODE THOMAS FIERING

DI KALI KRUKUT, JAKARTA

SKRIPSI

FRANSISCA HICCA KARUNIA

F44080064

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

(33)

ESTIMATING WATER SUPPLY USING THOMAS FIERING METHOD IN

KALI KRUKUT, JAKARTA

FH Karunia, NH Pandjaitan and Sutoyo

Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Dramaga Campus, PO BOX 220, Bogor 16002, Indonesia.

Email: sisca.hicca@yahoo.com

Abstract: The population in Kali Krukut river basin increased from year to year, so water demand in

(34)

FRANSISCA HICCA KARUNIA. F44080064.

Perkiraan Ketersediaan Air dengan

Menggunakan metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta.

Di bawah bimbingan

Nora H. Pandjaitan dan Sutoyo. 2012

RINGKASAN

(35)

Judul Skripsi : Analisis Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta Nama : Fransisca Hicca Karunia

NIM : F44080064

Menyetujui,

Pembimbing I, Pembimbing II,

(Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA) (Sutoyo, STP, MSi)

NIP. 19580527 198103 2 001 NIP. 19770212 200701 1003

Mengetahui : Ketua Departemen,

(Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS) NIP. 19561025 198003 1 003

(36)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Perkiraan Ketersediaan Air dengan Menggunakan Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing , dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Juni 2012

Yang membuat pernyataan

Fransisca Hicca Karunia

(37)

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun,

(38)

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 4 September 1991 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Krisman Sirait dan Ibu Rohani Manurung. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 2002 di SDN Pulogebang 11 Jakarta dan kemudian penulis melanjutkan pendidikan menengah pertama di SMP Katholik Budhaya III Santo Agustinus hingga tahun 2005. Penulis menamatkan pendidikan menengah atas di SMAN 21 Jakarta pada tahun 2008. Pada tahun 2008 penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih program studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di berbagai kegiatan organisasi dan kepanitiaan seperti Unit Kegiatan Mahasiswa Basket IPB dan Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (Himatesil) sebagai anggota internal pada tahun 2010. Penulis melakukan Praktik Lapangan (PL) pada tahun 2011 dengan topik ”Pengoperasiaan dan Manajemen Sistem Drainase di Banjir Kanal Timur, DKI Jakarta. Penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Perkiraan Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta” untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di bawah bimbingan Dr. Ir. Nora H.Pandjaitan, DEA dan Sutoyo, STP, MSi

(39)

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur dipanjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa atas karuniaNya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penyusunan skripsi berjudul “Analisis Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta” merupakan salah satu syarat kelulusan dari Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, FATETA – IPB.

Dengan telah selesainya penelitian hingga tersusunnya skripsi ini, disampaikan penghargaan dan terimakasih sebesar-besarnya kepada :

1. Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA. sebagai dosen pembimbing utama

2. Sutoyo, STP, MSi, atas saran yang diberikan selaku dosen pembimbing kedua.

3. Dr. Yudi Chadirin, STP, MAgr, atas saran yang diberikan selaku penguji luar pembimbing. 4. Bapak Krisman Sirait, Ibu Rohani Manurung atas dukungan serta doa yang diberikan.

5. Bapak Fedian Akmaluddin dan Bapak Hendra, Konsultan pada PT. Bina Karya, yang telah membimbing dan membantu pelaksanaan penelitian

6. Hadi Muliawan dan Dicky Sinaga, yang telah memberikan dorongan moril dan membantu pelaksanaan penelitian.

7. Joan Rossi, Sekar Dwi Rizki, Maulana I Rau, dan teman SIL 45 yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.

Diharapkan semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang Teknik Sipil dan Lingkungan.

Bogor, Juni 2012

(40)

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

... i

DAFTAR TABEL

... iii

DAFTAR GAMBAR

...iv

DAFTAR LAMPIRAN

... v

I. PENDAHULUAN

... 1

1.1 Latar Belakang ... 1 1.2. Tujuan ... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA

... 3

2.1 Neraca Air ... 3 2.2 Model Simulasi Hidrologi... 3 2.3. Model Thomas Fiering ... 5 III. METODOLOGI PENELITIAN

... 8

3.1. Waktu dan Tempat ... 8 3.2. Alat dan Bahan... 8 3.3. Metode Penelitian ... 9 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

... 18

4.1 . Keadaan Umum Daerah Penelitian ... 18 4.2. Perkiraan Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering ... 19 V. KESIMPULAN DAN SARAN

... 26

5.1 Kesimpulan ... 26 5.2 Saran ... ...26 DAFTAR PUSTAKA

... 27

LAMPIRAN

... 29

(41)

iii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Jumlah kebutuhan air (liter/kapita/hari). ... 1 Tabel 2. Jumlah penduduk di DAS Kali Krukut ... 2 Tabel 3. Nilai kritis Do untuk uji Smirnov Kolmogorov ... 13

Tabel 4. Debit rata rata bulanan (m3/dt) tahun 2001-2009 ... 20 Tabel 5. Kebutuhan air domestik dan industri, peternakan,dan penggelontoran sungai

di DAS Krukut ... 22 Tabel 6. Kebutuhan air pertanian di DAS Krukut ... 23 Tabel 7. Kebutuhan air untuk produksi PAM unit Pejompongan I dan II ... 24 Tabel 8. Perkiraan debit, proyeksi penduduk, dan total kebutuhan air di DAS Krukut ... 24

(42)

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Lokasi DAS Kali Krukut ... 8 Gambar 2. Diagram alir perhitungan pembangkitan data dengan metode Thomas Fiering ... 10 Gambar 3. Diagram alir uji Chi Square ... 15 Gambar 4. Hasil perkiraan debit tahun 2007-2010 dengan metode Thomas Fiering ... 19 Gambar 5. Data debit bulanan 2001-2009 dan debit perkiraan tahun 2020

dengan metode Thomas Fiering ... 21 Gambar 6. Kali Krukut ... 25

(43)

v

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Peta DAS Krukut ... 30 Lampiran 2. Peta Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane... 31 Lampiran 3. Data debit dari tahun 2001-2009 dan debit perkiraan

dengan metode Thomas Fiering hingga tahun 2020 ... 32 Lampiran 4. Faktor Frekuensi (G) untuk distribusi Log Pearson Type III,

Koefisien Asimetri (Cs) Negatif dan Positif ... 33 Lampiran 5. Harga X2 kritis untuk Uji Chi Square ... 34 Lampiran 6. Proyeksi Jumlah Penduduk di DAS Krukut ... 35 Lampiran 7. Data curah hujan tahunan rata-rata (mm) di Kali Krukut ... 36 Lampiran 8. Karakteristik tanah di lokasi penelitian ... 37 Lampiran 9. Hasil pengolahan data debit bulanan tahun 2001-2009

(44)

1 I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tabel 1. Jumlah kebutuhan air (liter/kapita/hari).

Jumlah Penduduk Jenis Kota Jumlah Kebutuhan Air

(Jiwa) (liter/kapita/hari)

> 2.000.000 Metropolitan > 210

1.000.000-2.000.000 Metropolitan 150-210

500.000-1.000.000 Besar 120-150

100.000-500.000 Besar 100-150

20.000-100.000 Sedang 90-100

3.000-20.000 Kecil 60-100

Sumber : BAPPENAS, 2006

(1)

34

Lampiran 5. Harga X2 kritis untuk Uji Chi Square

Derajat

Bebas

0,200

0,100

0,050

0,010

0,001

(g)

1 1,642

2,706

3,841

6,635

10,827

2 3,219

4,605

5,991

9,210

13,815

3 4,642

6,251

7,815

11,345

16,268

4 5,989

7,779

9,488

13,277

18,465

5 7,289

9,236

11,070

15,086

20,517

6 8,558

10,645

12,592

16,812

22,457

7 9,803

12,017

14,067

18,475

24,322

8 11,030

13,362

15,507

20,090

26,125

9 12,242

14,987

16,919

21,666

27,877

10 13,442

15,987

18,307

23,209

29,588

11 14,631

17,275

19,675

24,725

31,264

12 15,812

18,549

21,026

26,217

32,909

13 16,985

19,812

22,362

27,688

34,528

14 18,151

21,064

23,685

29,141

36,123

15 19,311

22,307

24,996

30,578

37,697

16 20,465

23,542

26,296

32,000

39,252

17 21,615

24,769

27,587

33,409

40,790

18 22,760

25,989

28,869

34,805

42,312

19 23,900

27,204

30,144

36,191

43,820

20 25,038

28,412

31,410

37,566

45,315

(2)

35

Lampiran 6. Proyeksi Jumlah Penduduk di DAS Krukut

No. Kota Kecamatan

Proyeksi Penduduk (Jiwa)

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

I Provinsi Jawa barat

Depok

(r = 4,23%) Beji 164.682

171.648

178.909

186.477

194.365

202.586

211.156

220.087

229.397

239.101

249.215

Total Provinsi Jawa Barat 164.682

171.648

178.909

186.477

194.365

202.586

211.156

220.087

229.397

239.101

249.215

II DKI Jakarta

Jakarta

Selatan Jaya Karsa 311.484

311.982

312.482

312.982

313.482

313.984

314.486

314.989

315.493

315.998

316.504

( r = 0,16%) Cilandak 189.079

189.382

189.685

189.988

190.292

190.596

190.901

191.207

191.513

191.819

192.126

Pasar

Minggu 287.400

287.860

288.320

288.782

289.244

289.707

290.170

290.634

291.099

291.565

292.032

Mampang

Prapatan 141.672

141.899

142.126

142.353

142.581

142.809

143.038

143.266

143.496

143.725

143.955

Kebayoran

Baru 141.822

142.049

142.276

142.504

142.732

142.960

143.189

143.418

143.648

143.877

144.108

Setiabudi 123.734

123.932

124.130

124.329

124.528

124.727

124.927

125.126

125.327

125.527

125.728

Jakarta Pusat ( r = 0,12%)

Tanah

Abang 145.302

145.476

145.651

145.826

146.001

146.176

146.351

146.527

146.703

146.879

147.055

Jakarta Barat

( r = 0,02%) Gambir 79.982

79.998

80.014

80.030

80.046

80.062

80.078

80.094

80.110

80.126

80.142

Taman Sari 109.686

109.708

109.730

109.752

109.774

109.796

109.818

109.840

109.862

109.884

109.906

Tambora 236.393

236.440

236.488

236.535

236.582

236.629

236.677

236.724

236.771

236.819

236.866

Total DKI Jakarta 1.766.554

1.768.726 1.770.901

1.773.080 1.775.261 1.777.446 1.779.635 1.781.826 1.784.021 1.786.220

1.788.421

Total 1.931.236

1.940.374 1.949.810

1.959.556 1.969.626 1.980.032 1.990.790 2.001.914 2.013.418 2.025.320

2.037.636

(3)

36

Lampiran 7. Data curah hujan tahunan rata-rata (mm) di Kali Krukut

No. Tahun

Stasiun Halim Perdana Kusuma

Stasiun Depok

Stasiun Pakubuwono

Stasiun Jakarta Pusat

1 2000 114 107 80 94,8

2 2001 92,8 208 124 82,2

3 2002 104 148 90 168,5

4 2003 98,8 224 95 199,7

5 2004 72 249 122 129,3

6 2005 157 106 100 124,1

7 2006 88,5 240 72 71,1

8 2007 259 204 178 234,7

9 2008 136 116 168 192,7

10 2009 140 134 87 76,5

11 2010 110 139 101 55,5

(4)

37

Lampiran 8. Karakteristik tanah di lokasi penelitian

No. Macam Tanah Tekstur Drainase Topografi/Bentuk Wilayah Bahan Induk

1. Asosiasi Aluvial hidromorf dan aluvial kelabu Halus Terhambat Dataran perlembahan / datar Endapan liat

2. Aluvial kelabu Halus Terhambat Dataran perlembahan / datar Endapan liat

3. Aluvial kelabu Halus Terhambat Jalur aliran / datar Endapan liat

4. Aluvial coklat kekelabuan Halus Agak terhambat Dataran sungai (tua) / datar Endapan liat

5. Aluvial coklat Halus Sedang Jalur aliran / datar Endapan liat dan pasir

6. Aluvial coklat Sedang-Kasar Cepat Jalur aliran / datar Endapan pasir

7. Glei humus rendah Halus Terhambat Dataran perlembahan / datar Endapan liat

8. Hidromorf kelabu Halus Terhambat Dataran aluvial / datar Batu liat dan pasir

9. Kompleks Rensina dan Litosol Halus Cepat Perbukitan kapur (karet) / bergelombang sampai berbukit Batu kapur

10. Grumosol kelabu Halus Terhambat Dataran koluvial / datar Aluvium / koluvium

11. Podsolik coklat kekuningan Halus Agak terhambat Punggung lipatan / berombak sampai bergelombang Batu liat, batu pasir

12. Podsolik coklat kekuningan Halus Sedang Perbukitan lipatan / bergelombang sampai berbukit Batu liat, batu pasir

13. Asosiasi podsolik dan hidromorf kelabu Halus Agak terhambat Dataran fluvial / datar sampai agak berombak Batu liat, batu pasir

14. Litosol coklat kemerahan Halus Sedang Kipas vulkan (bagian atas) / bergelombang sampai berbukit Tuf vulkan intermedier

(5)

38

No. Macam Tanah Tekstur Drainase Topografi/Bentuk Wilayah Bahan Induk

16. Latosol merah Halus Sedang Kipas / berombak punggung cembung Tuf vulkan intermedier

17. Latosol merah Halus Sedang Kipas / berombak punggung cembung Tuf vulkan intermedier

18. Latosol merah Halus Sedang Kipas vulkan / datar sampai berombak dengan punggung mendatar Tuf vulkan intermedier

19. Asosiasi Latosol merah dan Latosol coklat kemerahan

Halus Sedang Kipas vulkan / datar agak berombak dengan lereng melandai Tuf vulkan intermedier

20. Asosiasi Latosol merah dengan Laterit air tanah Halus Sedang sampai terhambat Kipas vulkan / datar agak berombak Tuf vulkan intermedier Lampiran 8. Lanjutan

(6)

39

Lampiran 9. Hasil pengolahan data debit bulanan tahun 2001-2009 untuk input perhitungan dengan metode Thomas Fiering

Tahun 2001-2006 Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nop. Des.

Rerata (m3/dt) 7,8134 10,8162 8,5091 8,8450 6,7973 5,2952 4,1869 3,3467 3,3696 3,8947 5,2880 5,9173 Simp. Baku 2,3647 4,6835 2,5320 3,5576 1,9705 2,2429 1,8125 1,7848 1,9544 1,7081 2,4403 3,1380 Koef. Korelasi -0,0685 0,6403 0,6373 0,6579 0,7489 0,3892 0,8552 0,8695 0,9193 0,9286 0,7523 0,7427 Koef. Regresi -0,0516 1,2682 0,3445 0,9244 0,4148 0,4430 0,6911 0,8562 1,0067 0,8115 1,0748 0,9550

Tahun 2001-2009 Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nop. Des.

Rerata (m3/dt) 7,3468 10,5877 8,5242 8,1658 6,6643 5,2112 4,1370 3,2133 3,2327 3,6087 4,4937 5,3260 Simp. Baku 2,7950 4,9751 1,4960 2,5700 1,5799 2,0121 1,2580 1,2103 1,5925 1,4826 1,1434 0,9372 Koef. Korelasi -0,3064 0,7420 0,5212 0,2973 0,4745 -0,2935 0,7349 0,7678 0,8173 0,9202 0,3836 0,2239 Koef. Regresi -0,9138 1,3207 0,1567 0,5108 0,2917 -0,3737 0,4595 0,7387 1,0754 0,8567 0,2958 0,1835