Analisis Hidrologi Menggunakan Model SWAT di Sub DAS Samin DAS Solo
ANALISIS HIDROLOGI MENGGUNAKAN MODEL SWAT
DI SUB DAS SAMIN DAS SOLO
DIMAS ALFRED PRASETIA
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Hidrologi
Menggunakan Model SWAT di Sub DAS Samin DAS Solo 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
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
Dimas Alfred Prasetia
NIM E14100069
2
ABSTRAK
DIMAS ALFRED PRASETIA. Analisis Hidrologi Menggunakan Model SWAT
di Sub DAS Samin DAS Solo. Dibimbing oleh NANA MULYANA ARIFJAYA.
Sub DAS Samin (26 950.4 ha) merupakan salah satu Sub DAS di DAS Solo
yang masuk skala prioritas satu. Hubungan antara curah hujan, tutupan lahan dan
jenis tanah sangatlah kompleks, sehingga diperlukan pemodelan untuk melihat
karakteristik hidrologi. Salah satu model yang dapat digunakan untuk
menggambarkan kondisi hidrologi DAS adalah model Soil Water Assessment Tool
(SWAT). Tujuan penelitian ini menganalisis kondisi hidrologi dan neraca air
dengan menggunakan aplikasi model SWAT di Sub Sub DAS Samin. Input model
SWAT meliputi peta tutupan lahan skala 1:25 000, peta tanah skala 1:50 000, peta
jaringan sungai skala 1:25 000, serta data iklim harian tahun 2008-2013. Tutupan
lahan terdiri dari hutan lahan kering sekunder (638.5 ha), hutan tanaman (1550.9
ha), semak (309.9 ha), perkebunan (902.8 ha), tanah terbuka (3 ha), pertanian
lahan kering (8628.0 ha), pertanian lahan kering campur semak (9451.9 ha), dan
sawah (3550.4 ha). Jenis tanah terdiri dari asosiasi alluvial kelabu dan alluvial
coklat kelabu (4339.0 ha), asosiasi grumosol kelabu tua dan mediteran coklat
(4743.3 ha), latosol coklat kemerahan (14 714.9 ha), dan mediteran coklat (3153.2
ha). Validasi model SWAT menghasilkan nilai NSE 0.6 dan R² 0.7. Hasil ini
menunjukan prediksi kondisi hidrologi yang memuaskan. Kondisi neraca air
dengan curah hujan 3543 mm/tahun menghasilkan aliran bawah tanah 311.0
mm/tahun (8.8%), perkolasi 452.0 mm/tahun (12.8%), aliran lateral 4.3 mm/tahun
(0.1%), limpasan 2078.4 mm/tahun (58.7%), dan evapotranspirasi 697.3
mm/tahun (19.7%). Sungai di Sub DAS Samin akan mengalami kekeringan
apabila tidak terjadi hujan selama 50.75 hari dan waktu terjadinya hujan lebih
menjadi aliran puncak selama 19.825 hari
Kata kunci: analisis hidrologi, model SWAT, neraca air, Sub DAS Samin
ABSTRACT
DIMAS ALFRED PRASETIA. Hydrology Analysis at Samin Sub Watershed
Used SWAT Model. Supervised by NANA MULYANA ARIFJAYA.
Samin sub watershed (26 950.4 ha) is a part of Solo watershed that is listed
as highest priority to manage. The relationship between rainfall, land cover and
soil type is very complex, so hydrology based model is needed to look at
characteristics watershed. Soil and Water Assessment Tool (SWAT) is a model
that could be used to understand hydrology condition of watershed. The aim of
this research is to analyze the hydrology condition and water balance in Samin
Sub Watershed using SWAT model in sub watershed Samin. The input that are
used in this SWAT model consist of 1:25 000 scale land cover map, 1:50 000
scale soil map, 1:25 000 scale river network map and daily climate data from year
2008-2013. Land cover consist of dry secondary forest (638.5 ha), forest
plantations (1550.9 ha), bush (309.9 ha), plantations (902.8 ha), bare land (3.0 ha),
3
dryland agriculture (8628.0 ha), dryland agriculture with bushes (9451.9 ha), and
paddy field (3550.4 ha). Soil consist of association of grey alluvial and greyed
brown alluvial (4339.0), association of dark grey grumosol and brown mediteran
(4743.3 ha), reddish brown latosol (14 714.9 ha), and brown mediteran (3153.2
ha). The validation of the SWAT model results in a NSE value of 0.6 and R² 0.7.
This means SWAT model could be used to predict hydrology condition. Water
balance of SWAT model shows that with rainfall of 3543 mm/year. Samin Sub
Watershed could produce ground water flow of 311.0 mm/year (8.8%),
percollation 452.0 mm/year (12.8%), lateral flow 4.3 mm/year (0.1%), surface
runoff 2078.4 mm/year (58.7%), and evapotranspiration 697.3 mm/year (19.7%).
River in sub watershed Samin will experience drought if there is no rain during
the day and time of occurrence 50.75 more rain into the peak flow during the
19.825 days.
Keywords: hydrology analysis, Samin Sub Watershed, SWAT model, water
balance
.
1
ANALISIS HIDROLOGI MENGGUNAKAN MODEL SWAT
DI SUB DAS SAMIN PROVINSI JAWA TENGAH
DIMAS ALFRED PRASETIA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
ii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Analisis
Hidrologi Menggunakan Model SWAT di Sub DAS Samin DAS Solo. Hasil
penelitian ini diharapkan dapat menggambarkan kondisi hidrologi yang dapat
digunakan sebagai informasi perencanaan pengelolaan selanjutnya. .
Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Nana Mulyana Arifjaya, MSi
yang telah memberikan saran dan arahanya kepada penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini. Disamping itu terima kasih sampaikan kepada Mas
Ardiyanto yang telah memberikan ilmu tentang aplikasi SWAT. Ucapan terima
kasih penulis juga sampaikan kepada kedua orang tua dan keluarga penulis, rekanrekan MNH 47 serius dulu, dan teman-teman Villa Merah atas segala doa,
kebersamaan dan semangatnya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan saran, kritik, dan masukan demi membangun
kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini berguna bagi semua pihak
yang membutuhkan.
Bogor, Februari 2015
Dimas Alfred Prasetia
iii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan
1
Manfaat
1
METODE
2
Lokasi dan Waktu Penelitian
2
Analisis Data
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Kondisi Daerah Penelitian
4
Penggunaan Lahan
4
Topografi dan Jenis Tanah
5
Iklim
6
Deliniasi Sub DAS
6
Pembentukan HRU (Hidrological Rensponse Unit)
7
Simulasi Model SWAT
7
Kalibrasi
8
Validasi
9
Analisis Hidrologi
KESIMPULAN DAN SARAN
10
11
Kesimpulan
11
Saran
12
DAFTAR PUSTAKA
12
RIWAYAT HIDUP
15
iv
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
Kualifikasi data yang digunakan di Sub DAS Samin
Pengunaan dan perubahan tutupan lahan Sub DAS Samin
Sebaran kelas kelerengan Sub DAS Samin
Tekstur jenis tanah Sub DAS Samin
Luas dan persentase kode Sub DAS berdasarkan hasil deliniasi
Karakteristik HRU pada lereng sangat curam
Parameter masukan kalibrasi
2
5
5
6
7
7
8
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
Hasil deliniasi Sub DAS Samin
Rata-rata curah hujan bulanan stasiun Tawangmangu, Jumantono dan
Bendosari
Hubungan antara debit simulasi dan debit observasi setelah kalibrasi
Hyetograph dan hidrograf debit observasi serta debit simulasi
Kondisi hidrologi Sub DAS Samin
Komponen neraca air
4
6
9
9
10
11
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Banjir besar di wilayah Jawa Tengah dan Jawa Timur pada 26 Desember
2007 diakibatkan oleh Sungai Bengawan Solo yang meluap. Kejadian banjir besar
merupakan sumbangan limpasan Sub DAS (Daerah Aliran Sungai) yang berada di
bagian hulu DAS Bengawan Solo. Sub DAS Samin merupakan salah satu bagian
hulu DAS Bengawan Solo yang memberikan kontribusi limpasan sebesar 8.08%
pada kejadian banjir Desember 2007. Berdasarkan kondisi DAS meliputi analisis
limpasan permukaan, erosi, longsor, dan kejadian banjir Desember 2007, Sub
DAS Samin masuk skala prioritas satu dalam penangangan DAS Solo (BPDAS
Solo 2008).
Kerusakan DAS dapat mempengaruhi karakteristik peningkatan aliran
permukaan dan penurunan aliran bawah permukaan. Penggunaan lahan perlu
ditinjau ulang untuk penggunaan tata ruang, tata guna lahan dan penggunaan
lahan yang tidak sesuai dengan kemampuannya dan peruntukannya (Pujiharta
2008). Perubahan perilaku pengelolaan DAS yang cepat dapat memperanguhi
karakteristik hidrologi yang cepat pula. Hal ini dapat dilakukan dengan
menggunakan penggunaan pemodelan untuk hidrologi sehingga dapat
meminimalkan waktu dan biaya.
Berkembangnya teknologi dalam perkembangan ilmu pengetahuan dapat
dilakukan pemodelan hidrologi berbasis DAS yang mewakili kondisi alam karena
DAS merupakan suatu batas yang bersifat ekologis (Mulyana 2012). Suatu model
adalah replikasi dengan perbandingan tertentu, suatu konsep, sesuatu yang
mengandung hubungan empiris, atau suatu seri persamaan matematis atau statistik
yang menggambarkan suatu sistem (Indarto 2010). Model yang digunakan untuk
menganalisis pengaruh perubahan lahan terhadap limpasan,erosi dan sedimen
salah satunya adalah model SWAT (Soil Water Assessment Tool). Model SWAT
adalah model berbasis DAS yang dapat menduga dampak pengelolaan
penggunaan lahan terhadap kuantitas air (Gassman et al. 2007).
Tujuan Penelitian
1.
2.
Analisis hidrologi di Sub DAS Samin dengan menggunakan model SWAT.
Analisis kondisi neraca air di Sub DAS Samin.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini diharapkan dapat mengetahui karakteristik kondisi
hidrologi Sub DAS Samin dan sebagai informasi untuk pengelolaan di Sub DAS
Samin.
2
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Sub DAS Samin yang terletak didaerah
administrasi Kabupaten Karanganyar dan Sukoharjo, Provinsi Jawa Tengah. Hulu
Sub DAS Samin terletak di Gunung Lawu hingga bermuara di lokasi stasiun
pengamatan aliran sungai (SPAS) Desa Peren, Kecamatan Bendosari, Kabupaten
Sukoharjo. Lokasi SPAS secara geografis terletak pada 110°51'2.87" LS 111°11'32.75" LS. Waktu pelaksanaan penelitian dimulai pada bulan November
hingga Desember 2014.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan adalah data iklim harian di tiga pos penakar yaitu
stasiun Jumantono, Tawangmangu dan Bendosari dari tahun 2008 sampai tahun
2013 (BPDAS Solo), serta data debit sungai harian SPAS (Stasiun Pengukur Air
Sungai) tahun 2008 sampai tahun 2013 yang terletak di Desa Peren, Kecamatan
Bendosari, Kabupaten Sukoharjo, Provinsi Jawa Tengah. Kualifikasi data yang
digunakan dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1 Kualifikasi data yang digunakan di Sub DAS Samin
Data Spasial
DEM
Jaringan Sungai
Tutupan lahan tahun 1990, 2012
Peta tanah
AWLR
Skala/resolusi
90 m
1:25 000
1:25 000
1:50 000
2008-2009
Sumber
SRTM
Badan Informasi Geospasial
BPDAS Solo
PUSLITTANAK
BBWS Bengawan Solo
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi Software arc GIS
9.3 dengan extention Arc SWAT 2009.93.7b, SWAT-CUP (SWAT- Calibration
Uncertainty Program) 5.1.6.2 dengan menggunakan Sequential Uncertainty
Fitting Version2 (SUFI2).
Analisis Data
Analisis data dilakukan dengan menggunakan model SWAT dengan
tahapan persiapan dan pengumpulan data, deliniasi DAS, pembentukan HRU
(Hidrology Response Unit), kalibrasi dan validasi. Tahapan kalibrasi dan validasi
dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi debit model dengan hasil
observasi debit dengan menggunakan softwere SUFI2.SWAT-CUP (Sequential
Uncertainty Fitting Version2. Soil and Water Assessment tool). Perbandingan
debit observasi dan simulasi tahap kalibrasi pada tahun 2010-2011 dan validasi
pada tahun 2012-2013.
3
Pendekatan debit model dengan hasil observasi dapat dilihat dengan
pendekatan nilai R2 dan nilai NSE. Hal ini untuk mendapatkan gambaran tentang
tingkat ketidakpastian yang dimiliki model. Hasil Simulasi dapat dilakukan
pendekatan nilai yaitu baik jika NSE ≥0.75, memuaskan jika 0.36≤ NSE
DI SUB DAS SAMIN DAS SOLO
DIMAS ALFRED PRASETIA
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Hidrologi
Menggunakan Model SWAT di Sub DAS Samin DAS Solo 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
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
Dimas Alfred Prasetia
NIM E14100069
2
ABSTRAK
DIMAS ALFRED PRASETIA. Analisis Hidrologi Menggunakan Model SWAT
di Sub DAS Samin DAS Solo. Dibimbing oleh NANA MULYANA ARIFJAYA.
Sub DAS Samin (26 950.4 ha) merupakan salah satu Sub DAS di DAS Solo
yang masuk skala prioritas satu. Hubungan antara curah hujan, tutupan lahan dan
jenis tanah sangatlah kompleks, sehingga diperlukan pemodelan untuk melihat
karakteristik hidrologi. Salah satu model yang dapat digunakan untuk
menggambarkan kondisi hidrologi DAS adalah model Soil Water Assessment Tool
(SWAT). Tujuan penelitian ini menganalisis kondisi hidrologi dan neraca air
dengan menggunakan aplikasi model SWAT di Sub Sub DAS Samin. Input model
SWAT meliputi peta tutupan lahan skala 1:25 000, peta tanah skala 1:50 000, peta
jaringan sungai skala 1:25 000, serta data iklim harian tahun 2008-2013. Tutupan
lahan terdiri dari hutan lahan kering sekunder (638.5 ha), hutan tanaman (1550.9
ha), semak (309.9 ha), perkebunan (902.8 ha), tanah terbuka (3 ha), pertanian
lahan kering (8628.0 ha), pertanian lahan kering campur semak (9451.9 ha), dan
sawah (3550.4 ha). Jenis tanah terdiri dari asosiasi alluvial kelabu dan alluvial
coklat kelabu (4339.0 ha), asosiasi grumosol kelabu tua dan mediteran coklat
(4743.3 ha), latosol coklat kemerahan (14 714.9 ha), dan mediteran coklat (3153.2
ha). Validasi model SWAT menghasilkan nilai NSE 0.6 dan R² 0.7. Hasil ini
menunjukan prediksi kondisi hidrologi yang memuaskan. Kondisi neraca air
dengan curah hujan 3543 mm/tahun menghasilkan aliran bawah tanah 311.0
mm/tahun (8.8%), perkolasi 452.0 mm/tahun (12.8%), aliran lateral 4.3 mm/tahun
(0.1%), limpasan 2078.4 mm/tahun (58.7%), dan evapotranspirasi 697.3
mm/tahun (19.7%). Sungai di Sub DAS Samin akan mengalami kekeringan
apabila tidak terjadi hujan selama 50.75 hari dan waktu terjadinya hujan lebih
menjadi aliran puncak selama 19.825 hari
Kata kunci: analisis hidrologi, model SWAT, neraca air, Sub DAS Samin
ABSTRACT
DIMAS ALFRED PRASETIA. Hydrology Analysis at Samin Sub Watershed
Used SWAT Model. Supervised by NANA MULYANA ARIFJAYA.
Samin sub watershed (26 950.4 ha) is a part of Solo watershed that is listed
as highest priority to manage. The relationship between rainfall, land cover and
soil type is very complex, so hydrology based model is needed to look at
characteristics watershed. Soil and Water Assessment Tool (SWAT) is a model
that could be used to understand hydrology condition of watershed. The aim of
this research is to analyze the hydrology condition and water balance in Samin
Sub Watershed using SWAT model in sub watershed Samin. The input that are
used in this SWAT model consist of 1:25 000 scale land cover map, 1:50 000
scale soil map, 1:25 000 scale river network map and daily climate data from year
2008-2013. Land cover consist of dry secondary forest (638.5 ha), forest
plantations (1550.9 ha), bush (309.9 ha), plantations (902.8 ha), bare land (3.0 ha),
3
dryland agriculture (8628.0 ha), dryland agriculture with bushes (9451.9 ha), and
paddy field (3550.4 ha). Soil consist of association of grey alluvial and greyed
brown alluvial (4339.0), association of dark grey grumosol and brown mediteran
(4743.3 ha), reddish brown latosol (14 714.9 ha), and brown mediteran (3153.2
ha). The validation of the SWAT model results in a NSE value of 0.6 and R² 0.7.
This means SWAT model could be used to predict hydrology condition. Water
balance of SWAT model shows that with rainfall of 3543 mm/year. Samin Sub
Watershed could produce ground water flow of 311.0 mm/year (8.8%),
percollation 452.0 mm/year (12.8%), lateral flow 4.3 mm/year (0.1%), surface
runoff 2078.4 mm/year (58.7%), and evapotranspiration 697.3 mm/year (19.7%).
River in sub watershed Samin will experience drought if there is no rain during
the day and time of occurrence 50.75 more rain into the peak flow during the
19.825 days.
Keywords: hydrology analysis, Samin Sub Watershed, SWAT model, water
balance
.
1
ANALISIS HIDROLOGI MENGGUNAKAN MODEL SWAT
DI SUB DAS SAMIN PROVINSI JAWA TENGAH
DIMAS ALFRED PRASETIA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
ii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Analisis
Hidrologi Menggunakan Model SWAT di Sub DAS Samin DAS Solo. Hasil
penelitian ini diharapkan dapat menggambarkan kondisi hidrologi yang dapat
digunakan sebagai informasi perencanaan pengelolaan selanjutnya. .
Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Nana Mulyana Arifjaya, MSi
yang telah memberikan saran dan arahanya kepada penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini. Disamping itu terima kasih sampaikan kepada Mas
Ardiyanto yang telah memberikan ilmu tentang aplikasi SWAT. Ucapan terima
kasih penulis juga sampaikan kepada kedua orang tua dan keluarga penulis, rekanrekan MNH 47 serius dulu, dan teman-teman Villa Merah atas segala doa,
kebersamaan dan semangatnya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan saran, kritik, dan masukan demi membangun
kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini berguna bagi semua pihak
yang membutuhkan.
Bogor, Februari 2015
Dimas Alfred Prasetia
iii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan
1
Manfaat
1
METODE
2
Lokasi dan Waktu Penelitian
2
Analisis Data
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Kondisi Daerah Penelitian
4
Penggunaan Lahan
4
Topografi dan Jenis Tanah
5
Iklim
6
Deliniasi Sub DAS
6
Pembentukan HRU (Hidrological Rensponse Unit)
7
Simulasi Model SWAT
7
Kalibrasi
8
Validasi
9
Analisis Hidrologi
KESIMPULAN DAN SARAN
10
11
Kesimpulan
11
Saran
12
DAFTAR PUSTAKA
12
RIWAYAT HIDUP
15
iv
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
Kualifikasi data yang digunakan di Sub DAS Samin
Pengunaan dan perubahan tutupan lahan Sub DAS Samin
Sebaran kelas kelerengan Sub DAS Samin
Tekstur jenis tanah Sub DAS Samin
Luas dan persentase kode Sub DAS berdasarkan hasil deliniasi
Karakteristik HRU pada lereng sangat curam
Parameter masukan kalibrasi
2
5
5
6
7
7
8
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
Hasil deliniasi Sub DAS Samin
Rata-rata curah hujan bulanan stasiun Tawangmangu, Jumantono dan
Bendosari
Hubungan antara debit simulasi dan debit observasi setelah kalibrasi
Hyetograph dan hidrograf debit observasi serta debit simulasi
Kondisi hidrologi Sub DAS Samin
Komponen neraca air
4
6
9
9
10
11
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Banjir besar di wilayah Jawa Tengah dan Jawa Timur pada 26 Desember
2007 diakibatkan oleh Sungai Bengawan Solo yang meluap. Kejadian banjir besar
merupakan sumbangan limpasan Sub DAS (Daerah Aliran Sungai) yang berada di
bagian hulu DAS Bengawan Solo. Sub DAS Samin merupakan salah satu bagian
hulu DAS Bengawan Solo yang memberikan kontribusi limpasan sebesar 8.08%
pada kejadian banjir Desember 2007. Berdasarkan kondisi DAS meliputi analisis
limpasan permukaan, erosi, longsor, dan kejadian banjir Desember 2007, Sub
DAS Samin masuk skala prioritas satu dalam penangangan DAS Solo (BPDAS
Solo 2008).
Kerusakan DAS dapat mempengaruhi karakteristik peningkatan aliran
permukaan dan penurunan aliran bawah permukaan. Penggunaan lahan perlu
ditinjau ulang untuk penggunaan tata ruang, tata guna lahan dan penggunaan
lahan yang tidak sesuai dengan kemampuannya dan peruntukannya (Pujiharta
2008). Perubahan perilaku pengelolaan DAS yang cepat dapat memperanguhi
karakteristik hidrologi yang cepat pula. Hal ini dapat dilakukan dengan
menggunakan penggunaan pemodelan untuk hidrologi sehingga dapat
meminimalkan waktu dan biaya.
Berkembangnya teknologi dalam perkembangan ilmu pengetahuan dapat
dilakukan pemodelan hidrologi berbasis DAS yang mewakili kondisi alam karena
DAS merupakan suatu batas yang bersifat ekologis (Mulyana 2012). Suatu model
adalah replikasi dengan perbandingan tertentu, suatu konsep, sesuatu yang
mengandung hubungan empiris, atau suatu seri persamaan matematis atau statistik
yang menggambarkan suatu sistem (Indarto 2010). Model yang digunakan untuk
menganalisis pengaruh perubahan lahan terhadap limpasan,erosi dan sedimen
salah satunya adalah model SWAT (Soil Water Assessment Tool). Model SWAT
adalah model berbasis DAS yang dapat menduga dampak pengelolaan
penggunaan lahan terhadap kuantitas air (Gassman et al. 2007).
Tujuan Penelitian
1.
2.
Analisis hidrologi di Sub DAS Samin dengan menggunakan model SWAT.
Analisis kondisi neraca air di Sub DAS Samin.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini diharapkan dapat mengetahui karakteristik kondisi
hidrologi Sub DAS Samin dan sebagai informasi untuk pengelolaan di Sub DAS
Samin.
2
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Sub DAS Samin yang terletak didaerah
administrasi Kabupaten Karanganyar dan Sukoharjo, Provinsi Jawa Tengah. Hulu
Sub DAS Samin terletak di Gunung Lawu hingga bermuara di lokasi stasiun
pengamatan aliran sungai (SPAS) Desa Peren, Kecamatan Bendosari, Kabupaten
Sukoharjo. Lokasi SPAS secara geografis terletak pada 110°51'2.87" LS 111°11'32.75" LS. Waktu pelaksanaan penelitian dimulai pada bulan November
hingga Desember 2014.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan adalah data iklim harian di tiga pos penakar yaitu
stasiun Jumantono, Tawangmangu dan Bendosari dari tahun 2008 sampai tahun
2013 (BPDAS Solo), serta data debit sungai harian SPAS (Stasiun Pengukur Air
Sungai) tahun 2008 sampai tahun 2013 yang terletak di Desa Peren, Kecamatan
Bendosari, Kabupaten Sukoharjo, Provinsi Jawa Tengah. Kualifikasi data yang
digunakan dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1 Kualifikasi data yang digunakan di Sub DAS Samin
Data Spasial
DEM
Jaringan Sungai
Tutupan lahan tahun 1990, 2012
Peta tanah
AWLR
Skala/resolusi
90 m
1:25 000
1:25 000
1:50 000
2008-2009
Sumber
SRTM
Badan Informasi Geospasial
BPDAS Solo
PUSLITTANAK
BBWS Bengawan Solo
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi Software arc GIS
9.3 dengan extention Arc SWAT 2009.93.7b, SWAT-CUP (SWAT- Calibration
Uncertainty Program) 5.1.6.2 dengan menggunakan Sequential Uncertainty
Fitting Version2 (SUFI2).
Analisis Data
Analisis data dilakukan dengan menggunakan model SWAT dengan
tahapan persiapan dan pengumpulan data, deliniasi DAS, pembentukan HRU
(Hidrology Response Unit), kalibrasi dan validasi. Tahapan kalibrasi dan validasi
dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi debit model dengan hasil
observasi debit dengan menggunakan softwere SUFI2.SWAT-CUP (Sequential
Uncertainty Fitting Version2. Soil and Water Assessment tool). Perbandingan
debit observasi dan simulasi tahap kalibrasi pada tahun 2010-2011 dan validasi
pada tahun 2012-2013.
3
Pendekatan debit model dengan hasil observasi dapat dilihat dengan
pendekatan nilai R2 dan nilai NSE. Hal ini untuk mendapatkan gambaran tentang
tingkat ketidakpastian yang dimiliki model. Hasil Simulasi dapat dilakukan
pendekatan nilai yaitu baik jika NSE ≥0.75, memuaskan jika 0.36≤ NSE