Strategi Konservasi Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Berbasis Variabilitas Iklim Di Das Cisangkuy Citarum Hulu

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Strategi Konservasi
Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Berbasis Variabilitas Iklim di DAS Cisangkuy
Citarum Hulu adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
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 disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015

Dadang Subarna
NIM P062100081

DADANG SUBARNA. Strategi Konservasi Pengelolaan Daerah Aliran Sungai
Berbasis Variabilitas Iklim di DAS Cisangkuy Citarum Hulu. Dibimbing oleh
M.YANUAR J. PURWANTO, KUKUH MURTILAKSONO dan CECEP
KUSMANA.
DAS Cisangkuy yang terletak di wilayah Citarum hulu adalah bagian dari
cekungan Bandung sebagai Kawasan Strategis Nasional (KSN) dan mempunyai
peran penting dalam memasok kebutuhan air baku bagi Kota dan Kabupaten

Bandung. DAS tersebut mempunyai sifat yang menarik ditinjau dari aspek iklim
yaitu antara daerah hulu dan daerah hilir mempunyai indeks kelembapan iklim,
sifat temperatur, curah hujan, evapotranspirasi, pola limpasan permukaan dan
dampak perubahan iklim yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh karakteristik
biofisik yang berbeda antara hulu dan hilir terutama topografi. Berlangsungnya
penggunaan lahan secara intensif dan tidak memperhatikan aspek lingkungan dan
variabilitas iklim yang tinggi telah menimbulkan masalah pada tata kelola air.
Karakteristik biofisik yang berbeda antara hulu dan hilir dan perlakuan yang tidak
tepat terhadap sumberdaya DAS terutama lahan, akan membawa konsekuensi
logis bagi pendekatan aspek pengelolaan jangka panjang. Oleh karena itu perlu
kajian komprehensif terhadap variabilitas iklim terkait dengan aspek pengelolaan
terutama curah hujan dan limpasan dengan beberapa metode pendekatan. Tujuan
penelitian adalah untuk mendapatkan model pengelolaan DAS berbasis
variabilitas iklim dengan sasaran (1) Menganalisis pengaruh iklim global dan
pengaruh kondisi lokal (topografi) terhadap variabilitas hidroklimat di DAS
Cisangkuy. (2) Mengembangkan suatu model prediksi hidroklimat di DAS
Cisangkuy.(3) Menganalisis model simulasi perubahan tata guna, tutupan dan
kemiringan lahan terhadap debit sungai Cisangkuy. (4) Mengkaji tingkat
kepentingan program;program yang diperlukan di DAS Cisangkuy terkait dengan
variabilitas iklim. Untuk mencapai sasaran;sasaran tersebut beberapa metode

digunakan seperti analisis wavelet, analisis statistik antara curah hujan dan elevasi,
pengembangan model prediksi komponen iklim dan analisis model hidrograf
satuan terdistribusi dalam rangka berbagai kemungkinan skenario ke depan serta
program;program yang dibutuhkan pada aspek pengelolaan jangka panjang
berdasarkan model terstruktur interpretasi terkait variabilitas iklim di DAS
Cisangkuy. Hasil analisis data curah hujan menunjukkan variabilitas tinggi dari
hilir ke hulu secara berurutan dengan nilai CV (Coefficient Variability) yaitu
stasiun Ciherang, Cileunca, Kertamanah dan Cipanas masing;masing 70%, 78%,
82%, 84%. Curah hujan mempunyai osilasi dominan sekitar 12 bulan (osilasi
tahunan). Debit sungai Cisangkuy mempunyai variabilitas tinggi pula yaitu 86%,
serta osilasi dominan 12 bulan, osilasi 64 bulan di stasiun Kamasan dan 97%,
osilasi 12 bulan, 128 bulan di stasiun Pataruman. Peningkatan curah hujan
dengan elevasi mempunyai nilai rata;rata 11.62 mm per 100 m. Musim penghujan
(DJF) mempunyai kenaikan sebesar 17.7 mm dan musim kemarau (JJA)
mempunyai kenaikan sebesar 5.9 mm per 100 m. Skenario perubahan
penatagunaan lahan dibuat untuk kondisi eksisting 2010 dan kondisi RTRW 2030
untuk mengetahui pengaruhnya terhadap limpasan di masa mendatang berdasar

kan model prediksi curah hujan yang dikembangkan. Dengan metode statistik
non;linear didapat parameter untuk prediksi curah hujan yaitu waktu tunda 2 dan

dimensi embedding 23 dengan nilai koefisien korelasi sebesar 0.60. Validasi
model limpasan dengan data pengamatan dilakukan pada rentang 2001;2011
didapat nilai koefisien korelasi sebesar 0.65. Hasil skenario eksisting 2010 didapat
puncak limpasan sebesar 5.51 m3/dt sedangkan skenario RTRW sebesar 4.26
m3/dt, terjadi reduksi sebesar 1.25 m3/dt. Rasio limpasan rata;rata untuk skenario
2010 terhadap skenario RTRW selama rentang 2015;2050 sebesar 0.55 atau turun
sebesar 44%. Hal ini menunjukkan bahwa penatagunaan lahan sesuai dengan
peruntukannya yang disusun berdasarkan pola RTRW dapat menurunkan tingkat
limpasan ke level yang signifikan. Untuk mencapai program pengelolaan jangka
panjang pada level perencanaan strategis agar tercapai konservasi pengelolaan
DAS secara optimal terkait variabilitas dan perubahan iklim adalah peningkatan
kesadaran para pihak, konservasi daerah tangkapan hujan (Recharge Area),
teknologi pengelolaan DAS dan peningkatan pengetahuan dan keterampilan
aparat.
!"#$ Strategi Konservasi, Pengelolaan DAS, Variabilitas Iklim, Citarum
Hulu, Curah Hujan, Aliran Sungai

DADANG SUBARNA. Conservation Strategy of Watershed Management Based
on Climate Variability in Cisangkuy watershed of Upstream Citarum. Supervised
by M. JANUAR J. PURWANTO, KUKUH MURTILAKSONO and CECEP

KUSMANA.
Cisangkuy watershed which is located in Upstream Citarum and a part of
Bandung Basin as National Strategic Region (NSR) has an important role in the
raw water supply to the City and Bandung Regency. The watershed has an
interesting characteristics from climate perpective. This watersed has different
climate moisture index, temperature, rainfall, evapotranspiration, surface run off
and climate change impact between upstream and downstream. These differences
are due to variation in biophysical characteristics between upstream and
downstream especially topography. The lack of environmental awareness and
intensively continued the land use has generated problems in the raw water
management. The different biophysical characteritics and inappropriate treatment
to the watershed resources, especially the land, will bring about logical
consequences to long;term approach of the management aspect. Therefore, it
requires a comprehensive study to climate variability related to management
aspect especially rainfall and runoff, with several different methods. The goal of
this research is to obtain watershed management model based on climate
variability, with target as follow (1) To analysis global climate and local condition
(topography) effects to hydroclimate variability of Cisangkuy watershed, (2) To
deevelop a hydroclimate prediction model of Cisangkuy watershed, (3) To
analysis LULC simulation to Cisangkuy river flow, (4) Study the urgency of

programs required in Cisangkuy watershed related to climate variability. To reach
those targets, several methods are used, such as wavelet analysis, statistical
analysis between rainfall and elevation, development of prediction model of
climate component, and analysis of spatial distributed unit hydrograph model
from various possible scenarios of the future, and programs required in
management aspect based on interpretative structural model related to climate
variability in Cisangkuy watershed. The results of rainfall data analysis show high
variability from downstream to upstream sequentially of CV (Coefficient of
Variability ) values of 70%, 78%, 82%, 84% in Ciherang, Cileunca, Kertamanah
and Cipanas station respectively. Rainfall has a dominant oscillation around 12
months (annual oscillation). Cisangkuy river flow has high variablity of 86% and
major oscillation of 12 months, 64 months in Kamasan station and 97%, 12
months and 128 months in Pataruman station. Increase of rainfall with elevation
has average value of 11.62 mm per 100 m. Increase of 17.7 mm is observed in
rainy season ( DJF) and 5.9 mm in dry season ( JJA). Scenario of LULC with
2010 existing condition and with RTRW 2030 condition to study the impact to
river flow based on rainfall prediction model. Non;linear statistical methods is use
to get the parameters needed to predict the rainfall, i.e time delay of 2 and
embedding dimension of 23 with correlation coefficient of 0.60. Results of 2010
scenario existing condition show the river flow of 5.51 m3/dt and CV of 90%

while RTRW scenario has 4.26 m3/dt and CV of 81%, so there is a reduction of

1.25 m3/dt and CV of 9%. The river flow average ratio of 2010 scenario to the
RTRW scenario is 0.55 or equal to 44% in 2015;2050 period. The result show
that LULC according to district spatial planing can reduce level of river flow
significantly. In the long term management program at strategic planning to reach
the optimal watershed conservation management related to climate variability and
climate change are improving the stakeholder’s awareness, recharge area
conservation, watershed management technology and improving knowledge and
skill of apparatus.
%& '()*+$ Conservation Strategy, Watershed Management, Upstream Citarum,
Climate Variability, Rainfall, River Flow

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang;Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya alam dan Lingkungan

ii

iii

Penguji pada Ujian Tertutup: Dr. Ir. Rahmat Hidayat, M.Si, M.Sc
Prof. Dr. Ir. Eddy Hermawan, M.Sc
Penguji pada Ujian Terbuka: Dr. Ir. Rahmat Hidayat, M.Si, M.Sc
Prof. Dr. Thomas Djamaluddin, M.Sc

iv

vi


vii

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karuniaNya
sehingga Penelitian dengan topik ”Strategi Konservasi Pengelolaan Daerah Aliran
Sungai Berbasis Variabilitas Iklim di DAS Cisangkuy Citarum Hulu” di bawah
bimbingan dan arahan Komisi Pembimbing, telah dapat kami selesaikan dengan
baik dan pada waktunya nanti dapat disyahkan.
Kompleksitas permasalahan yang berkaitan dengan konservasi pengelolaan
daerah aliran sungai semakin meningkat. Upaya meningkatkan konservasi
pengelolaan diberbagai aspek terus dilakukan termasuk dalam upaya
mengantisipasi variabilitas iklim. Upaya penggunaan sumberdaya di daerah aliran
sungai yang memberi manfaat besar bagi kehidupan masyarakat, telah
menginspirasi keinginan saya untuk melakukan penelitian ini. Mengetahui
pengaruh variabilitas iklim terhadap daerah aliran sungai dengan menggunakan
pendekatan model merupakan kajian penting agar ditemukan pendekatan
pengelolaan yang lebih baik dan dapat disarankan sebagai bentuk sumbangan
pemikiran terhadap permasalahan pengelolaan daerah aliran sungai yang menjadi
isu strategis dan secara realitas terjadi berdasarkan pendekatan ilmiah.
Atas tersusunnya Disertasi ini, kami mengucapkan terima kasih yang

sebesar;besarnya kepada Dr. Ir. M.Yanuar J. Purwanto, MS selaku Ketua Komisi
Pembimbing; Prof. Dr. Ir. Kukuh Murtilaksono, MS dan Prof. Dr. Ir. Cecep
Kusmana,MS selaku anggota Komisi Pembimbing atas bimbingan, arahan dan
perbaikan yang telah diberikan baik ketika proses belajar;mengajar maupun ketika
konsultasi. Ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Cecep
Kusmana MS. selaku Ketua Program Studi PSL, dan Dr. Ir. Widiatmaka, DEA,
selaku Sekretaris Program Studi PSL yang senantiasa memberikan dorongan
semangat dan motivasi untuk menyelesaikan Disertasi ini. Ucapan terima kasih
kami sampaikan Prof. Dr. Thomas Djamaluddin selaku Kepala LAPAN dan Prof.
Dr. Ir. Eddy Hermawan, M.Sc, Dr .Ir. Rahmat Hidayat, M.Sc selaku penguji serta
KEMENRISTEK DIKTI selalu sponsor dan pemberi beasiswa. Ucapan terima
kasih kepada Dr. Didi Satiadi sebagai motivator penulis dan Dr. Bambang D.
Dasanto, Dr. Syafruddin, Dr. Prima Dr. Rusli dan rekan;rekan PSL, Andi, Agung
dan rekan;rekan agromet, serta tentunya keluarga atas dorongan dan kerjasamanya.
Demikian pula kepada semua pihak yang telah membantu dan berkontribusi
dalam penyusunan Disertasi ini, kami ucapkan terima kasih.
Semoga penelitian yang kami laksanakan dapat berjalan dengan baik dan
lancar serta menghasilkan solusi masalah yang tepat dan bermanfaat bagi
pembangunan untuk mewujudkan daerah aliran sungai yang optimal menopang
kehidupan, Amin.

Bogor, Agustus 2015

Dadang Subarna
NRP: P062100081

viii

ix

DAFTAR TABEL

xi

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR LAMPIRAN

xvi


1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerangka Pemikiran
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Hipotesis
Kebaruan Penelitian (Novelty)
Sistematika Penulisan

1
1
4
5
7
8
8
8
8

2 METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Jenis, Sumber, Teknik Analisis dan Metode Pengumpulan Data
Metode Analisis
Ruang Lingkup Penelitian

10
10
11
12
17

3 PENGARUH
IKLIM GLOBAL TERHADAP VARIABILITAS
HIDROKLIMAT DAERAH TANGKAPAN AIR CISANGKUY
Pendahuluan
Data dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

18
18
19
23
29

4 HUBUNGAN ANTARA CURAH HUJAN DAN
DAERAH ALIRAN SUNGAI CISANGKUY
Pendahuluan
Data dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

30
30
31
33
39

ELEVASI DI

5 PENGEMBANGAN MODEL PREDKSI HIDROKLIMAT (STUDI
KASUS PRAKIRAAN CURAH HUJAN DI WILAYAH SITU
CILEUNCA KABUPATEN BANDUNG) DENGAN METODE NON;
LINEAR
Pendahuluan
Data dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

41
41
43
47
55

x
6 PENGARUH TATA GUNA DAN KEMIRINGAN
TERHADAP LIMPASAN DI DAS CISANGKUY
Pendahuluan
Data dan Metodologi
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
7 IMPLIKASI TINGKAT KEPENTINGAN
PENGELOLAAN DAS BERBASIS ISM
Pendahuluan
Data dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
8 PEMBAHASAN UMUM

PROGRAM

LAHAN
56
56
58
65
82
PADA
84
84
85
88
92
94

9 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

108
108
109

DAFTAR PUSTAKA

110

LAMPIRAN

116

RIWAYAT HIDUP

187

xi

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

Penelitian yang terdahulu di sekitar DAS Cisangkuy
9
Data Hidroklimat yang dikaji di DAS Cisangkuy
11
Beberapa data dan cara;cara pengolahannya pada penelitian ini
11
Data Hidroklimat DAS Cisangkuy
20
Koefisien variasi data curah hujan di daerah aliran sungai Cisangkuy
23
Koefisien variasi debit aliran sungai Cisangkuy
26
Estimasi regresi linear beserta kemiringan (slope) dan koefisien korelasi
Pearson dengan 600