20 Masing-masing GWT memiliki pompa dengan kapasitas pompa 12 literdetikpompa. Jumlah
GTW yang ada sekarang dapat memproduksi sebesar 4471.75 m
3
hari. Nilai ini lebih besar dibandingkan jumlah air yang dibutuhkan. Namun dalam pendistribusian masih terjadi beberapa
kendala sehingga pada jam-jam tertentu beberapa tempat mengalami kekurangan air, sehingga perlu diperbaiki pola jalur distribusi air atau bila perlu dibangun reservoir distribusi pada setiap menara
fakultas. Perhitungan analisis neraca air dilakukan pada wialyah seluas 277.15 ha. Penentuan tutupan
lahan dengan menggunakan Citra satelit ikonos google Earth akuisisi 17 Februari 2007 dan Citra satelit alos avnir akuisisi 3 Agustus 2009 diolah dengan Arc Gis 9.3. Perhitungan lengkap neraca air
disajikan pada Lampiran 11. Perhitungan neraca air dilakukan pada 14 DTA. Berdasarkan hasil analisis pada Tabel 14 dapat dilihat bahwa pada DTA 11 memiliki nilai
persentase perbandingan simpanan air dan limpasan paling besar yaitu 79:21. Hal ini dikarenakan 94 wilayahnya merupakan hutan, sedangkan pada DTA 9a merupakan wilayah yang memiliki
persentase perbandingan simpanan air dan limpasan paling kecil yaitu 53:47 dengan 42 wilayahnya berupa hutan.
Menurut Asdak 2007, salah satu faktor yang berpengaruh terhadap besarnya perubahan limpasan adalah persentase luas tutupan lahan. Semakin besar perubahan tata guna lahan, semakin
besar pula perubahan yang terjadi pada limpasan. Besarnya bagian CH
lebih
yang menjadi limpasan akan ditentukan oleh nilai koefisien limpasan C yang bergantung pada penutupan lahan. Nilai C
berbanding terbalik dengan peningkatan komposisi luas hutan. Tabel 14. Hasil analisis neraca air wilayah kampus IPB
Daerah Tangkapan Air
Ch
lebih
Limpasan Simpan air
mmtahun mmtahun
mmtahun 1
1459.8 408.7
28 1051.0
72 2
1469.5 382.1
26 1087.4
74 3
1469.5 470.2
32 999.3
68 4
1543.0 570.9
37 972.1
63 5
1432.8 329.5
23 1103.3
77 6
1567.5 470.2
30 1097.2
70 7
1819.4 746.0
41 1073.5
59 8
1567.5 548.6
35 1018.8
65 9a
1954.7 918.7
47 1036.0
53 9b
1689.9 625.3
37 1064.6
63 9c
1751.8 683.2
39 1068.6
61 10
1445.0 346.8
24 1098.2
76 11
1383.8 534.7
21 1093.2
79 12
1677.6 620.7
37 1040.1
63 Rata-rata
1604.2 577.5
36 1026.7
64
4.3 Presipitasi, Evapotranspirasi dan Kapasitas Simpan Air
Parameter pertama yang digunakan dalam analisis neraca air adalah data iklim. Data iklim diperoleh dari stasiun klimatologi Dramaga yang terletak pada 06°33 1
3” LS dan 106°44 59 BT dengan elevasi 190 m dpl. Curah hujan yang digunakan adalah curah hujan andalan dengan peluang
80 menggunakan metode Weibull Gambar 5. Hal ini mengindentifikasi nilai andalan satu bulan memiliki peluang terlampaui 80. Curah hujan andalan 80 pada wilayah Kampus IPB Dramaga
dapat dilihat pada Lampiran 3.
21 Gambar 5. Grafik curah hujan andalan 80
Parameter masukkan selanjutnya yaitu evapotranspirasi potensial ETP. Menurut Doorenbos dan Pruit 1977, untuk wilayah yang terdapat data sekunder yang cukup data suhu, kelembaban, arah
dan kecepatan angin, dan lama penyinaran matahari disarankan untuk menggunakan metode Penman dalam perhitungan ETP. Data iklim disajikan pada Lampiran 6. Nilai ETP didapat dengan mengalikan
nilai evapotranspirasi acuan ETo dengan koefisien tanaman Kc. Nilai Kc sangat berpengaruh terhadap besarnya nilai ETP sehingga untuk skenario tutupan lahan nilai Kc dianggap sama yakni
digunakan nilai Kc sebesar 0.9 untuk wilayah hutan dan 0.4 untuk wilayah lainnya.
Gambar 6. Grafik nilai STo untuk berbagai luasan hutan Nilai ET
dan ETP per DTA selengkapnya disajikan pada Lampiran 7. Parameter masukan yang dibutuhkan selanjutnya adalah kapasitas simpan air. Menurut Thornthwaite dan Mather 1957,
faktor utama untuk menentukan kapasitas simpan air yaitu jenis dan struktur tanah serta jenis tanaman yang terdapat pada lahan tersebut, sehingga nilai STo pada setiap persentase luas hutan akan berbeda.
Nilai STo ditentukan dengan cara tertimbang sesuai proporsi luasan penutupan lahan. Untuk wilayah Kampus IPB Dramaga, jenis tanah disetiap persentase luas hutan dan luas pemukiman sama yaitu
tanah lempung lanau. Dalam hal ini pada persentase wilayah hutan digunakan nilai STo sebesar 398 mm untuk wilayah hutan dan 84 mm.
Dari Gambar 6 dapat diketahui bahwa nilai STo berbanding lurus dengan persentase luasan hutan. Bila diasumsikan seluruh tanaman hutan merupakan tanaman sejenis, maka wilayah yang
memiliki komposisi hutan lebih besar akan memiliki nilai STo yang lebih besar. Hal ini serupa dengan
Jan Feb Nov Des
Luasan lahan
22 pernyataan Thornthwaite dan Mather 1957, bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi nilai
kapasitas simpan air adalah tutupan lahan. Nilai kapasitas simpan air paling besar terdapat pada DTA 11 yaitu sebesar 235.78 mm dengan nilai Kc sebesar 0.85 dan nilai C sebesar 0.21. Nilai kapasitas
simpanan air paling kecil adalah pada DTA 9a yaitu sebesar 109.51 mm dengan nilai Kc sebesar 0.40 dan nilai C sebesar 0.47. Nilai Sto, C dan Kc untuk setiap DTA dapat dilihat pada Tabel 15.
Penggunaan lahan di Kampus IPB diantaranya untuk bangunan, kebun, kebun campuran, kebun kelapa sawit, kolam, perumahan, pemukiman, tegalan, vegetasi bertajuk rendah, dan vegetasi bertajuk
tinggi. Tabel 15. Nilai STo, C, dan Kc tertimbang
DTA STo
mm C
Kc 1
212.85 0.28
0.79 2
214.65 0.26
0.78 3
202.57 0.32
0.78 4
164.85 0.37
0.61 5
185.94 0.37
0.81 6
193.83 0.30
0.70 7
139.86 0.41
0.50 8
184.36 0.35
0.70 9a
109.51 0.47
0.40 9b
161.92 0.27
0.60 9c
151.50 0.39
0.55 10
221.82 0.24
0.80 11
235.78 0.21
0.85 12
162.06 0.38
0.61 Proporsi penggunaan lahan di wilayah Kampus IPB Dramaga dapat dilihat pada Lampiran 4.
Wilayah Kampus IPB Dramaga dibagi menjadi 14 Daerah Tangkapan Air DTA untuk memudahkan dalam analisis pola drainase. Daerah tangkapan ini termasuk wilayah kampus dan perumahan
penduduk yang berbatasan dengan IPB namun masih dalam satu daerah tangkapan air. Peta penggunaan lahan dan batasan DTA dapat dilihat pada Lampiran 4. Tabel perhitungan lengkap nilai
Kc, STo, dan C dapat dilihat pada Lampiran 8, 9, dan 10. Tabel 16. Hubungan beberapa parameter neraca air dengan luasan hutan di wilayah kampus IPB
hutan Parameter mmtahun
CH
lebih
Limpasan Simpan air
0.00 1954.74
1270.58 684.16
10.00 1887.08
1137.91 749.17
20.00 1819.42
1011.60 807.82
30.00 1751.76
891.65 860.12
40.00 1689.88
780.72 909.16
50.00 1628.67
675.90 952.77
60.00 1567.46
576.83 990.63
70.00 1506.25
483.51 1022.74
80.00 1445.04
395.94 1049.10
90.00 1383.83
314.13 1069.70
100.00 1322.62
238.07 1084.55
23 Analisis neraca air dengan berbagai luasan hutan dilakukan dalam beberapa skenario.
Skenario luasan hutan yang digunakan adalah 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, dan 100. Diasumsikan luas hutan merupakan wilayah dengan tutupan lahan vegetasi bertajuk
tinggi. Hasil analisis neraca air dari beberapa skenario luasan hutan pada wilayah Kampus IPB Dramaga dapat dilihat pada Tabel 16.
Dapat dilihat pada Tabel 16 terlihat bahwa semakin tinggi persentase luas hutan pada wilayah Kampus IPB Dramaga menyebabkan penurunan nilai CH
lebih
. Hal ini serupa dengan limpasan, nilainya akan menurun seiring meningkatnya persentase luas hutan, namun sebaliknya untuk nilai
pengisian air tanah akan mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan persentase luas hutan .
Berdasarkan Gambar 7,kurva neraca air untuk beberapa komposisi luas hutan kondisi aman pada luas hutan minimal 30 . Perhitungan lengkap neraca air untuk setiap komposisi luas hutan terdapat pada
Lampiran 12.
Gambar 7. Kurva neraca air untuk berbagai luasan hutan Analisis neraca air dengan berbagai luasan lahan terbangun dilakukan dalam beberapa
skenario. Skenario luasan lahan terbangun yang digunakan adalah 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, dan 100, dengan asumsi bangunan merupakan lahan terbangun, bangunan
perkuliahan, kantor, pemukiman, dan perumahan. Hasil analisis neraca air dari beberapa skenario luasan lahan terbangun pada wilayah Kampus IPB Dramaga dapat dilihat pada Tabel 17.
Pada Tabel 17 terlihat bahwa semakin tinggi persentase luas bangunan pada wilayah Kampus IPB Dramaga menyebabkan kenaikan nilai CH
lebih.
Hal ini serupa dengan limpasan, nilainya akan meningkat seiring meningkatnya persentase luas bangunan. Namun sebaliknya untuk nilai pengisian
air tanah akan mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya persentase luas bangunan .
Perhitungan lengkap neraca air untuk setiap komposisi luas bangunan terdapat pada Lampiran 13. Menurut Falkenmark and Rockström 2004, perbandingan ideal antara pengisian air tanah dan
limpasan CH
lebih
adalah 50:50. Persentase simpanan air tanah dan limpasan berpotongan pada titik 40 , nilai ini menunjukan
kondisi aman adalah pada luasan lahan terbangun maksimal 40 seperti dilihat pada Gambar 8. Kampus IPB sebagai kampus hijau disarankan perbandingan pengisian air tanah dan limpasan sebesar
0.00 500.00
1000.00 1500.00
2000.00 2500.00
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
Nila i
P a
ra m
et er
Ner a
ca Air
m m
ha ri
Luasan hutan
CHlebih Limpasan
Pengisian Air Tanah
24 65:35 menurut nilai rataan dari tiap DTA. Secara umum dapat dilihat bahwa kapasitas simpan air pada
suatu wilayah akan berpengaruh pada nilai CH
lebih
. Tabel 17. Hubungan beberapa parameter neraca air dengan luasan bangunan di wilayah kampus
IPB lahan terbangun
Parameter mmtahun CH
lebih
Limpasan Simpan air
0.00 1322.62
462.92 859.70
10.00 1432.80
551.63 881.17
20.00 1542.98
648.05 894.93
30.00 1653.15
752.19 900.97
40.00 1765.29
864.99 900.30
50.00 1887.08
990.72 896.36
60.00 2008.86
1124.96 883.90
70.00 2130.65
1267.73 862.91
80.00 2259.55
1423.51 836.03
90.00 2394.72
1592.49 802.23
100.00 2529.90
1770.93 758.97
Gambar 8. Kurva neraca air untuk berbagai luasan bangunan
4.4 Konservasi Air Tanah dan Perencanaan Tata Guna Lahan