Analisis Unit Respon Hidrologi dan Kadar Air Tanah pada Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu Hutan Pendidikan Gunung Walat.
ANALISIS UNIT RESPON HIDROLOGI DAN KADAR AIR TANAH
PADA HUTAN TANAMAN DI SUB DAS CIPEUREU
HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
SANDY LESMANA
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Unit Respon
Hidrologi dan Kadar Air Tanah pada Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu Hutan
Pendidikan Gunung Walat 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, Juni 2014
Sandy Lesmana
NIM E14080103
ABSTRAK
SANDY LESMANA. Analisis Unit Respon Hidrologi dan Kadar Air Tanah pada
Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Dibimbing oleh Nana Mulyana Arifjaya.
Unit respon hidrologi (URH) merupakan unit analisis yang digunakan untuk
mengetahui respon hidrologi pada suatu tutupan lahan, jenis tanah, dan kemiringan
lereng. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perilaku debit di Sub DAS
Cipeureu dan perbedaan kadar air tanah serta volume aliran permukaan pada
tegakan damar (Agathis loranthifolia), puspa (Schima wallichii), dan tusam (Pinus
merkusii). Pembentukan unit respon hidrologi menggunakan ekstensi ArcSWAT
2009 pada aplikasi ArcGIS 9.3. Debit di Sub DAS Cipeureu memiliki waktu
konsentrasi 1.5 jam dan waktu resesi 12.4 jam dengan rasio debit maksimum 1.79
kali debit minimum. Koefisien aliran permukaan langsung di Sub DAS Cipeureu
rata-rata hanya 3.3% setiap kejadian hujan. Analisis kadar air tanah menunjukan
URH pada tegakan puspa rata-rata 54.4% pada musim hujan dan 37.5% pada
musim kemarau lebih besar dibandingkan URH damar dan tusam masing-masing
52.6% dan 40.5% pada musim hujan serta 34.4% dan 32.0% pada musim kemarau.
Aliran permukaan di tegakan puspa lebih besar 0.0115 mm dibandingkan tegakan
damar dan lebih besar 0.0228 mm dibandingkan tegakan tusam.
Kata kunci: Kadar air tanah, Sub DAS Cipeureu, Unit respon hidrologi
ABSTRACT
SANDY LESMANA. Analysis of Hydrological Response Unit and Soil Moisture at
Plantation Forest at Cipeureu Sub Watershed Gunung Walat Educational Forest.
Supervised by Nana Mulyana Arifjaya.
Hydrological Response Unit (HRU) it is an unit of analysis used to know the
specific hydrological response at land cover, soil, and topographic characteristic.
The purposes of this research are to know discharge of Cipeureu Sub Watershed
and compare soil moisture and direct runoff at forested area of damar (Agathis
loranthifolia), puspa (Schima wallichii), and tusam (Pinus merkusii). ArcSWAT
2009 extension on the application of ArcGIS 9.3 was used to define HRU.
Discharge analysis at Cipeureu Sub Watershed result time of concentration 1.5
hours and time of recession 12.4 hours with maximum-minimum discharge ratio is
1.79 times. Cipeureu Sub Watershed have coefficient run off 3.3%. Analysis of soil
moisture showed that HRU at puspa 54.4% in rainy season and 37.5% in dry season
was greater than HRU at damar and tusam respectively 52.6% and 40.5% in rainy
season and 34.4% and 32.0% in dry season. Run off at puspa was greater 0.0115
mm than damar and was greater 0.0228 mm than tusam
Keywords: Soil moisture, Cipeureu Sub Watershed, Hydrological Response Unit
ANALISIS UNIT RESPON HIDROLOGI DAN KADAR AIR TANAH
PADA HUTAN TANAMAN DI SUB DAS CIPEUREU
HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
SANDY LESMANA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi :Analisis Unit Respon Hidrologi dan Kadar Air Tanah
pada Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu
Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Nama
: Sandy Lesmana
NIM
: E14080103
Disetujui oleh
Dr. Ir. Nana Mulyana Arifjaya, MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ahmad Budiaman, MScFTrop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2013 ini ialah Analisis
Unit Respon Hidrologi dan Kadar Air Tanah pada Hutan Tanaman di Sub DAS
Cipeureu Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Nana Mulyana Arifjaya,
MSi selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran. Di samping itu,
penghargaan penulis sampaikan kepada direksi dan pelaksana teknis lapangan
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) yang telah membantu selama penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayahanda Suhaimi H. Burlian
(Alm), Ibunda Dedeh Permasari serta seluruh keluarga, saudara, dan teman-teman
atas segala doa dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat sebagai referensi belajar.
Bogor, Juni 2014
Sandy Lesmana
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
Latar Belakang .....................................................................................................1
Tujuan Penelitian ..................................................................................................1
Manfaat Penelitian ................................................................................................1
METODE .................................................................................................................2
Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................................2
Data dan Bahan ....................................................................................................2
Alat .......................................................................................................................2
Pengumpulan Data ...............................................................................................2
Batas Sub DAS Cipeureu ...................................................................................2
Kadar Air Tanah .................................................................................................2
Curah Hujan dan Tinggi Muka Air ....................................................................2
Prosedur Analisis Data .........................................................................................3
Batas DAS Cipeureu HPGW .............................................................................3
Analisis Hidrograf ..............................................................................................3
SCS Curve Number ............................................................................................4
Unit Respon Hidrologi .......................................................................................5
Kadar Air Tanah .................................................................................................5
Aliran Permukaan...............................................................................................5
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................5
Batas Sub DAS Cipeureu .....................................................................................5
Analisis Hidrograf ................................................................................................6
SCS Curve Number ...............................................................................................8
Unit Respon Hidrologi .........................................................................................9
Kadar Air Tanah ...............................................................................................11
Aliran Permukaan.............................................................................................13
SIMPULAN DAN SARAN ...................................................................................14
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................15
LAMPIRAN ...........................................................................................................17
RIWAYAT HIDUP
22
DAFTAR TABEL
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Hidrograf aliran.......................................................................................... 8
Bilangan kurva Sub DAS Cipeureu ........................................................... 9
Unit respon hidrologi ............................................................................... 10
Kadar air tanah unit respon hidrologi ...................................................... 13
Volume aliran permukaan ........................................................................ 14
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1
Gambar 2
Gambar 3
Gambar 4
Gambar 5
Batas Sub DAS Cipeureu HPGW .......................................................... 6
Hidrograf aliran ...................................................................................... 7
Unit respon hidrologi Sub DAS Cipeureu ........................................... 10
Kadar air tanah musim hujan ............................................................... 11
Kadar air tanah musim kemarau .......................................................... 12
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Lampiran 6
Lampiran 7
Lampiran 8
Peta lokasi penelitian ......................................................................... 17
Peta tutupan lahan dan sebaran tanah Sub DAS Cipeureu ................ 17
Kemiringan lereng Sub DAS Cipeureu ............................................. 18
Anticedent moisture content .............................................................. 18
Laju infiltrasi kelompok hidrologi tanah ........................................... 18
Bilangan kurva .................................................................................. 19
Koefisien aliran permukaan langsung dan rasio debit....................... 20
Bilangan kurva dan volume aliran permukaan .................................. 21
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pola pengelolaan yang diaplikasikan pada kawasan hutan akan berdampak
pada respon hidrologi di daerah aliran sungai (DAS). Mulyana (2000) menegaskan
bahwa peningkatan aliran permukaan di DAS Ciwulan hulu terjadi akibat
penebangan hutan tanaman pinus yang terindikasi dari peningkatan koefisien aliran
permukaan langsung sebesar 22%. Anwar et al. (2011) menambahkan bahwa
peningkatan aliran permukaan sebesar 10% di DAS Barito hulu setiap tahunnya
diakibatkan oleh kegiatan pemanenan hutan. Menurut Hairiah et al. (2004) dalam
Yulistyarini (2011) ketersediaan serasah yang tebal menutupi lantai hutan
berdampak pada terkendalinya aliran permukaan pada saat musim hujan dan
terjaganya pasokan debit sungai melalui baseflow pada musim kemarau.
Sub DAS Cipeureu yang memiliki luasan 17.974 ha terletak di Hutan
Pendidikan Gunung Walat (HPGW). Tutupan lahan Sub DAS Cipeureu
didominasi oleh tegakan damar (Agathis loranthifolia), puspa (Schima walichii),
dan tusam (Pinus merkusii) yang selalu dijaga keberadaannya dan tidak
dieksploitasi untuk hasil hutan kayunya. Manfaat yang dirasakan masyarakat
sekitar terhadap keberadaan Sub DAS Cipeureu adalah sumber air yang mengalir
sepanjang tahun (HPGW 2010).
Diduga keberadaan hutan tanaman campuran tersebut berhubungan dengan
perilaku debit, kadar air tanah, dan aliran permukaan di Sub DAS Cipeureu. Untuk
itu perlu dikaji perilaku debit Sub DAS Cipeureu melalui analisis hidrograf. Selain
itu akan dikaji perbedaan kadar air tanah dan aliran permukaan pada tegakan
damar, puspa, dan tusam yang mendominasi Sub DAS Cipeureu.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perilaku debit di Sub DAS
Cipeureu dan perbedaan kadar air tanah dan aliran permukaan pada tegakan damar,
puspa, dan tusam di Sub DAS Cipeureu.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai pengetahuan tentang
peran tegakan damar, puspa dan tusam terhadap perilaku debit, kadar air tanah, dan
aliran permukaan di DAS.
2
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Pengambilan data dilakukan di Sub DAS Cipeureu Hutan Pendidikan
Gunung Walat, Kecamatan Cibadak, Kabupaten Sukabumi Jawa Barat.
Pengambilan data berlangsung dari bulan Juli 2013 - November 2013. Pengolahan
dan analisis data dilakukan di laboratorium Hidrologi dan Pengelolaan Daerah
Aliran Sungai (DAS) Departemen Manajemen Hutan Fakultas Kehutanan IPB.
Data dan Bahan
Bahan-bahan yang digunakan antara lain Digital Elevation Model (DEM)
resolusi 90 meter dari Shuttle Radar Topography Modeling (SRTM), 30 meter dari
AsterGDEM, dan 20 meter, peta administrasi HPGW, peta tutupan lahan, peta jenis
tanah, peta kemiringan lereng serta peta jaringan sungai. Data-data yang
dibutuhkan untuk penelitian ini antara lain batas Sub DAS Cipeureu HPGW, kadar
air tanah, curah hujan, dan tinggi muka air.
Alat
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain GPS Garmin 60csx,
Demetra PAT 193478 E.M System Soil Tester Tokyo Japan, Automatic water level
recorder (AWLR) Global Water 800 876 1172 model WL 16U-030-050 serial
1217003371, Automatic Weather Station (AWS) Davis Pro Vantage, dan aplikasi
DNR Garmin serta ArcGIS 9.3 beserta ekstensi pendukungnya.
Pengumpulan Data
Batas Sub DAS Cipeureu
Batas Sub DAS Cipeureu didapatkan dari groundcheck dan hasil delineasi
otomatis menggunakan ekstensi ArcSWAT 2009 pada aplikasi ArcGIS 9.3.
Kadar Air Tanah
Dengan menggunakan Demetra PAT 193478 E.M System Soil Tester Tokyo
Japan, pengukuran kadar air tanah dilakukan pada musim hujan dan kemarau,
masing-masing vegetasi, dan topografi di Sub DAS Cipeureu.
Curah Hujan dan Tinggi Muka Air
Data curah hujan diperoleh dari alat AWS yang dimiliki oleh HPGW dengan
waktu rekam data setiap 15 menit sedangkan tinggi muka air diperoleh dari alat
AWLR yang dipasang di Stasiun Pengamatan Arus Sungai (SPAS) Sub DAS
Cipeureu dengan rekam data setiap 15 menit.
3
Prosedur Analisis Data
Batas DAS Cipeureu HPGW
Hasil groundcheck dijadikan sebagai acuan untuk mengetahui perbedaan
batas Sub DAS Cipeureu hasil delineasi otomatis.
Analisis Hidrograf
Debit aliran dihasilkan dari perkalian kecepatan aliran dan luas badan air
pada stasiun pengamatan arus sungai (SPAS) Sub DAS Cipeureu. Hidrograf aliran
(Sherman 1932) dalam (Arsyad 2010) digunakan untuk menggambarkan perilaku
air terhadap waktu pada setiap kejadian hujan. Komponen-komponen yang
diketahui dari hidrograf aliran antara lain:
1. Debit maksimum (Qp)
2. Debit minimum/ aliran dasar (Qbf)
3. Waktu konsentrasi (Tc)
4. Waktu resesi (Tr)
5. Debit Aliran permukaan langsung/ direct run off (Qdro)
Debit aliran permukaan langsung dihitung menggunakan persamaan (Seyhan
1990) berikut:
− � …………………………………………………………(1)
�� =
Keterangan.
= Debit aliran permukaan langsung (liter/s)
��
= Debit aliran sungai (liter/s)
= Debit minimum/ aliran dasar (liter/s)
�
Tebal aliran permukaan dihitung dengan menggunakan persamaan (Asdak
2007) berikut:
�� � � � 1000
=
…………………………………………………...(2)
� � 1000
Keterangan.
= Tebal aliran permukaan langsung (mm)
�� = Total debit aliran permukaan langsung (liter/s)
�
= Interval waktu pengamatan = 900 detik (s)
�
= Luas Sub DAS Cipeureu = 180800 m²
1000 = Konversi satuan liter ke meter³ dan meter ke milimeter
Koefisien aliran permukaan langsung per kejadian hujan dihitung
menggunakan persamaan (Asdak 2007) berikut :
C=
…………………………………………………………………...(3)
Keterangan.
C
= Koefisien aliran permukaan langsung
4
DRO = Volume aliran permukaan langsung (mm)
P
= Curah hujan (mm)
Rasio debit maksimum dan minimum per kejadian hujan dihitung
mengunakan persamaan (Asdak 2007) berikut:
Rasio Q =
�
……………………………………………………………..(4)
Keterangan.
= Debit puncak/maksimum (liter/s)
= Debit minimum/baseflow (liter/s)
�
SCS Curve Number
Bilangan kurva di Sub DAS Cipeureu diketahui berdasarkan retensi air
maksimum yang dihitung menggunakan persamaan berikut:
=
−� 2 – ( −� )
……………………………………………………….(5)
Keterangan.
Q
= Volume aliran permukaan (mm)
= Curah hujan (mm)
�
= Abstraksi awal (mm) diduga dari intersepsi tegakan rata-rata yaitu
14.7 % dari curah hujan harian
= Retensi air maksimum potensial (mm)
Persamaan 5 diturunkan dari persamaan (US-SCS 1973) dalam Arsyad
(2010) berikut:
Q=
−� ²
−� +
………………………………………………………………(6)
Keterangan.
Q
= Volume aliran permukaan (mm)
= Curah hujan (mm)
�
= Abstraksi awal (mm)
= Retensi air maksimum potensial (mm)
Berdasarkan retensi air maksimum potensial yang diketahui menggunakan
persamaan 5, bilangan kurva dihitung menggunakan persamaan berikut:
25 400
………………………………………………………………..(7)
=
+254
Keterangan.
= Retensi air maksimum potensial (mm)
= Bilangan kurva aliran permukaan
5
Persamaan 7 diturunkan dari persamaan (US-SCS 1973) dalam Arsyad
(2010) berikut:
S=
25 400
− 254…………………………………………………………...(8)
Keterangan.
= Retensi air maksimum potensial (mm)
= Bilangan kurva aliran permukaan
Bilangan kurva merupakan nilai ketetapan yang digunakan untuk menduga
aliran permukaan berdasarkan tata guna lahan dan kelompok hidrologi tanah.
Retensi air maksimum potensial adalah potensi air yang mampu diinfiltrasikan ke
dalam tanah.
Unit Respon Hidrologi
Unit respon hidrologi (URH) dihasilkan dari overlay peta tutupan lahan, peta
jenis tanah, dan peta kemiringan lereng dengan menggunakan ekstensi ArcSWAT
pada aplikasi ArcGIS 9.3.
Kadar Air Tanah
Kadar air tanah di seluruh wilayah Sub DAS Cipeureu diduga dan dipetakan
menggunakan interpolasi inverse distance weight (IDW) pada aplikasi ArcGIS 9.3
berbekal kadar air tanah yag telah diketahui. Hasil pengukuran kadar air tanah di
Sub DAS Cipeureu ditabulasikan berdasarkan musim dan URH.
Aliran Permukaan
Berbekal bilangan kurva, persamaan 6 dan 8, dan inisial abstraksi pada
masing-masing tegakan, volume aliran permukaan di setiap tegakan dapat
diketahui. Abstraksi awal dalam persamaan 6 diduga dari intersepsi tegakan hasil
penelitian Kaimuddin (1994) pada damar, puspa, dan tusam yang masing-masing
adalah 14.7%, 15.7%, dan 13.7% dari curah hujan harian.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Batas Sub DAS Cipeureu
Terdapat perbedaan antara batas Sub DAS Cipeureu hasil groundcheck dan
delineasi otomatis dengan model SWAT menggunakan data DEM 90 meter, 30
meter, dan 20 meter. Berikut ini dilampirkan peta batas-batas Sub DAS Cipeureu
hasil groundcheck, delineasi otomatis, dan data manajemen HPGW:
6
Gambar 1 Batas Sub DAS Cipeureu HPGW
Berdasarkan luasannya, Sub DAS Cipeureu hasil groundcheck memiliki
luasan sebesar 18.08 ha. Luasan tersebut lebih besar dibandingkan luasan hasil
delineasi otomatis menggunakan data DEM 90 meter, 30 meter, dan 20 meter
masing-masing 3.43 ha, 4.65 ha, dan 12.02 ha. Sementara itu, Sub DAS Cipeureu
yang bersumber dari database HPGW memiliki luasan 17.974 ha, tidak berbeda
jauh dengan luasan hasil groundcheck. Perbedaan antara batas Sub DAS Cipeureu
hasil delineasi otomatis dan hasil groundcheck diduga disebabkan oleh data DEM
yang digunakan untuk delineasi otomatis tidak mewakili keadaan di lapangan.
Menurut Schuol dan Abbaspour (2006), keakuratan hasil keluaran model SWAT
dipengaruhi keterwakilan parameter yang digunakan terhadap keadaan di
lapangan.
Analisis Hidrograf
Gambar 2 memperlihatkan respon debit aliran Sub DAS Cipeureu terhadap
intensitas hujan yang bervariasi. Intensitas hujan yang rendah menyebabkan waktu
konsentrasi debit aliran mencapai puncaknya berlangsung lama dan sebaliknya
intensitas hujan yang tinggi menyebabkan waktu konsentrasi berlangsung singkat.
Berdasarkan hidrograf (a), (c), dan (d) intensitas hujan 15.1 mm/jam, 7.1 mm/jam,
dan 2.27 mm/jam menyebabkan debit aliran Sub DAS Cipeureu membutuhkan
waktu 2 jam - 3 jam untuk mencapai puncaknya. Berbeda dengan hidrograf (b),
intensitas hujan tinggi 26.4 mm/jam menyebabkan waktu konsentrasi debit
berlangsung 1 jam.
32.00
10.00
24.00
20.00
30.00
16.00
8.00
Debit (Liter/s)
0.00
40.00
0
2
4
6
8
43.00
0.00
36.00
10.00
29.00
20.00
22.00
30.00
15.00
40.00
8.00
50.00
10
0
Waktu (Jam)
6
9 12 15 18
Waktu (Jam)
(a)
(b)
33.00
0.00
24.00
6.00
28.00
2.00
20.00
12.00
23.00
4.00
16.00
18.00
18.00
6.00
12.00
24.00
13.00
8.00
8.00
30.00
8.00
10.00
0
1
2
3
4
Waktu (Jam)
(c)
5
Debit (Lite/s)
0.00
Curah hujan (mm)
28.00
Curah hujan (mm)
Debit (Liter/s)
3
Curah hujan (mm)
40.00
Curah hujan (mm)
Debit (Liter/s)
7
0 2 4 6 8 10 12 14
Waktu (Jam)
(d)
Gambar 2 Hidrograf aliran (a) 29 September 2013, (b) 2 Oktober 2013,
(c) 19 Oktober 2013, dan (d) 29 Oktober 2013.
Curah hujan
Debit
Debit aliran dasar
Berdasarkan Gambar 2, terdapat perbedaan waktu resesi antara hidrograf (a)
dan (c) dengan hidrograf (b) dan (d). Pada hidrograf (a) dan (c) waktu resesi debit
hanya berlangsung singkat yaitu 3 jam - 8 jam. Berbeda dengan hidrograf (b) dan
(d), waktu resesi tergolong panjang yaitu 12 jam - 18 jam. Berdasarkan keadaan di
lapangan, beberapa hari sebelum tanggal 29 September 2013 dan 19 Oktober 2013
tidak terjadi hujan. Seyhan (1990) menegaskan periode tidak hujan akan
menyebabkan ketidakjenuhan tanah terhadap air meningkat sehingga suatu waktu
hujan, air akan lebih banyak diinfiltrasikan dan pasokan air aliran permukaan akan
berkurang yang menyebabkan waktu resesi debit menjadi singkat.
8
Tabel 1 Hidrograf aliran
29/09/2013
P
(mm)
30.8
∑Q
(liter/s)
127.74
Qp
(liter/s)
20.25
Qbf
(liter/s)
9.40
∑Qdro
(liter/s)
24.38
Tc
(jam)
2
Tr
(jam)
8
DRO
(mm)
0.49
0.016
Qp/
Qbf
2.15
02/10/2013
26.6
213.88
22.23
9.11
31.73
1
18
0.64
0.024
2.44
05/10/2013
3.8
95.76
9.76
8.25
5.00
2
8
0.10
0.026
1.18
19/10/2013
14.2
67.70
14.42
9.98
7.81
2
3
0.16
0.011
1.45
20/10/2013
20.0
176.87
18.28
9.69
21.86
1
14
0.44
0.022
1.89
22/10/2013
11.6
159.70
14.12
9.69
14.38
1
13
0.29
0.025
1.46
26/10/2013
24.8
185.79
23.37
9.69
40.47
1
13
0.81
0.033
2.41
27/10/2013
16.6
242.37
20.59
10.28
36.84
1
18
0.74
0.044
2.00
28/10/2013
14.6
199.94
19.06
10.57
51.91
2
11
1.04
0.071
1.80
29/10/2013
7.2
198.20
14.50
11.17
19.44
3
12
0.39
0.054
1.30
01/11/2013
18.4
220.53
17.53
10.87
35.71
1
15
0.72
0.039
1.61
03/11/2013
Rata-rata
5.8
203.47
12.32
10.87
7.77
1
16
0.16
0.027
1.13
0.033
1.74
Tanggal
C
P: Curah hujan, Q: Debit, Qp: Debit puncak, Qbf : Debit aliran dasar, Qdro: Debit aliran permukaan langsung,
Tc: Waktu konsentrasi, Tr: Waktu resesi, DRO: aliran permukaan langsung, C: Koefisien aliran permukaan langsung,
Qp/Qbf: Rasio debit maksimum-minimum
Berdasarkan Tabel 1, waktu konsentrasi di Sub DAS Cipeureu berkisar
antara 1 jam - 3 jam dengan rata-rata 1.5 jam. Waktu konsentrasi yang tergolong
pendek tersebut disebabkan oleh topografi di Sub DAS Cipeureu yang didominasi
kemiringan lereng agak curam sampai dengan sangat curam. Hal ini ditegaskan
oleh Hendrayanto et al. (2001) waktu konsentrasi yang pendek antara lain
disebabkan oleh dominasi kemiringan lereng yang curam pada DAS. Waktu resesi
di Sub DAS Cipeureu berkisar antara 3 jam - 18 jam dengan rata-rata 12.4 jam.
Rata-rata waktu resesi tersebut lebih besar daripada waktu resesi Sub DAS
Cipeureu hasil penelitian Rusdiana et al. (2002) yaitu 8.7 jam. Rusdiana et al.
(2002) menyimpulkan waktu resesi Sub DAS Cipeureu yang tergolong panjang
menandakan kualitas penutup lahan yang baik.
Berdasarkan Tabel 1, koefisien aliran permukaan langsung Sub DAS
Cipeureu berkisar antara 1.1% - 7.1% dengan rata-rata 3.3%. Mulyana (2000)
menegaskan DAS berhutan yang mampu mengendalikan aliran permukaan
langsung memiliki koefisien aliran permukaan yang lebih kecil dibandingkan DAS
tidak berhutan. Dominasi hutan tanaman campuran di Sub DAS Cipeureu mampu
mengendalikan aliran permukaan sehingga curah hujan yang berubah menjadi
aliran permukaan langsung hanya 3.3%. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa debit
maksimum Sub DAS Cipeureu berkisar antara 1.3 - 2.44 kali lipat debit minimum
dengan rata-rata 1.79 kali lipat. Mulyana (2000) mendapati rasio debit maksimum
dan minimum di suatu Sub DAS Cikawung yang tidak berhutan mencapai 21 kali
lipat. Ditinjau dari rasio debit maksimum dan minimum yang lebih kecil
dibandingkan DAS tidak berhutan tersebut dapat disimpulkan bahwa Sub DAS
Cipeureu yang tertutupi hutan tanaman campuran mampu menjaga pasokan air
ketika musim kemarau dan mengendalikan aliran permukaan ketika musim hujan.
SCS Curve Number
Metode SCS Curve number (CN) (US-SCS 1973) dalam (Arsyad 2010)
digunakan untuk memprediksi laju dan volume aliran permukaan di suatu lahan.
Berdasarkan volume aliran permukaan yang dihasilkan dari analisis hidrograf,
9
bilangan kurva Sub DAS Cipeureu dapat diketahui. Berikut ini dilampirkan
bilangan kurva Sub DAS Cipeureu pada setiap kejadian hujan.
Tabel 2 Bilangan kurva Sub DAS Cipeureu setiap kejadian hujan
Tanggal
29/09/2013
02/10/2013
05/10/2013
19/10/2013
20/10/2013
22/10/2013
26/10/2013
27/10/2013
28/10/2013
29/10/2013
01/11/2013
03/11/2013
CN tertimbang
Q
(mm)
0.49
0.64
0.10
0.16
0.44
0.29
0.81
0.74
1.04
0.39
0.72
0.16
P
(mm)
30.8
26.6
3.8
14.2
20.0
11.6
24.8
16.6
14.6
7.2
18.4
5.8
Kandungan air tanah
(aktual)
AMC I
AMC I
AMC I
AMC I
AMC I
AMC II
AMC I
AMC II
AMC II
AMC III
AMC II
AMC I
CN
16
25
71
22
28
44
32
50
65
74
44
63
CN
(AMCII)
31
42
86
39
46
44
52
50
65
54
44
80
53
Q: Volume aliran permukaan, P: Curah hujan, CN: bilangan kurva,
AMC: Kandungan air tanah sebelumnya
Kandungan air tanah sebelumnya atau Anticedent moisture content (AMC)
mempengaruhi volume aliran permukaan. (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010)
mendefinisikan AMC sebagai berikut dan tabel kriteria AMC berdasarkan jumlah
curah hujan 5 hari sebelumnya pada Lampiran 4.
Kondisi I
Kondisi II
Kondisi III
: Tanah dalam keadaan kering tetapi tidak sampai pada titik
Layu.
: Keadaan rata-rata
: Tanah jenuh air
Pada AMC II, Bilangan kurva di Sub DAS Cipeureu berkisar antara 31-86
dengan bilangan kurva tertimbang adalah 53. Berdasarkan CN tertimbang tersebut
dan meninjau tabel bilangan kurva (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010) pada
lampiran 5 dan 6, tutupan hutan Sub DAS Cipeureu tergolong ke dalam klasifikasi
hutan baik dan masuk ke dalam kelompok hidrologi tanah B. Laju infiltrasi
minimum di Sub DAS Cipeureu diduga 4 mm/jam - 8 mm/jam.
Unit Respon Hidrologi
Unit respon hidrologi (URH) merupakan unit analisis terkecil yang dibentuk
dari kesamaan parameter berpengaruh seperti penggunaan lahan, tanah, dan
topografi yang homogen (Mulyana 2012). Sub DAS Cipeureu dibagi menjadi 19
unit respon hidrologi yang terdiri dari 1 tutupan lahan, 1 jenis tanah, dan 1
kemiringan lereng. Unit respon hidrologi telah banyak digunakan untuk
menganalisis respon hidrologi di DAS. Junaidi (2009) dan Adrionita (2011)
10
mendapati URH yang menyusun DAS Cisadane dan Citarum hulu masing-masing
778 URH dan 1 503 URH. Pada Gambar 3 disajikan peta unit respon hidrologi Sub
DAS Cipeureu.
Gambar 3 Unit respon hidrologi Sub DAS Cipeureu
Berdasarkan luasannya, unit respon hidrologi puspa_latosol merah
kuning_25 - 40 memiliki luasan terbesar yaitu 2.92 Ha. Luasan terkecil 0.04
dimiliki oleh unit respon hidrologi dengan kombinasi damar_latosol merah
kuning_0 - 8, puspa_latosol merah kuning_0 - 8, tusam_latosol merah kuning_15 25, dan tusam_latosol merah kuning_25 - 40. Pada Tabel 3 dilampirkan unit
respon hidrologi beserta luasannya.
Tabel 3 Unit respon hidrologi
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Unit respon hidrologi
Damar_Latosol merah kuning_0 – 8
Damar_Latosol merah kuning_8 – 15
Damar_Latosol merah kuning_15 – 25
Damar_Latosol merah kuning_25 – 40
Damar_Latosol merah kuning_>40
Damar_Litosol_8 – 15
Damar_Litosol_15 – 25
Damar_Litosol_25 – 40
Puspa_Latosol merah kuning_0 – 8
Puspa_Latosol merah kuning_8 – 15
Luas (ha)
0.04
0.16
0.92
1.64
0.48
0.08
0.16
0.16
0.04
0.12
11
Tabel 3 Unit respon hidrologi (lanjutan)
No
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Unit respon hidrologi
Puspa_Latosol merah kuning_15 – 25
Puspa_Latosol merah kuning_25 – 40
Puspa_Latosol merah kuning_>40
Semak_Latosol merah kuning_8 – 15
Semak_Latosol merah kuning_15 – 25
Semak_Latosol merah kuning_25 – 40
Semak_Latosol merah kuning_>40
Tusam_Latosol merah kuning_15 – 25
Tusam_Latosol merah kuning_25 – 40
Luas (ha)
1.24
2.92
2.40
0.08
0.36
0.96
0.36
0.04
0.04
Kadar Air Tanah
Kadar air tanah merupakan ketersedian air di dalam pori-pori tanah yang
antara lain dibutuhkan oleh vegetasi untuk proses pertumbuhan (Baskoro dan
Tarigan 2007). Hasil dari pengukuran didapati kadar air tanah berdasarkan
topografi, vegetasi dan musim yang berbeda. Pada Gambar 4 dan 5, dilampirkan
peta sebaran kadar air tanah di Sub DAS Cipeureu.
Gambar 4 Peta kadar air tanah pada musim hujan
Berdasarkan Gambar 4 dan 5 dapat dilihat gradasi warna kuning, hijau dan
biru yang menandakan kadar air tanah rendah hingga tinggi. Pada daerah yang
berdekatan dengan sungai (polyline kuning) memiliki kadar air tanah yang lebih
tinggi dibandingkan daerah yang berjauhan dengan sungai. Daerah lembah yang
identik dengan keberadaan air/sungai memiliki kadar air yang lebih tinggi
12
dibandingkan dengan daerah lereng dan punggung bukit. Menurut Asdak (2007)
hal tersebut dipengaruhi oleh kemampuan tanah mengalirkan air dari tempat yang
lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah melalui pori tanah sehingga air akan
terakumulasi di tempat yang lebih rendah. Gambar 4 didominasi oleh warna biru
dengan kadar air tanah berkisar 45% - 57% sedangkan Gambar 5 didominasi
warna hijau biru dengan kadar air tanah berkisar 27% - 36%.
Gambar 5 Peta kadar air tanah pada musim kemarau
Tabel 4 dilampirkan kadar air tanah berdasarkan (URH) dan musim di Sub
DAS Cipeureu. Berdasarkan Tabel 4, selisih kadar air tanah antara musim hujan
dan kemarau adalah 15.2%. Peralihan musim di Sub DAS Cipeureu dapat
menyebabkan penambahan atau pengurangan kadar air tanah sebesar 15.2%.
Semak belukar memiliki kadar air tanah rata-rata 57.1% pada musim hujan
dan 39.2% pada musim kemarau lebih tinggi dibandingkan vegetasi lain.
Berdasarkan jenis pohonnya, puspa memiliki kadar air tanah lebih tinggi
dibandingkan damar dan tusam. Puspa memiliki kadar air tanah rata-rata 54.4%
pada musim hujan dan 37.5% pada musim kemarau sedangkan damar dan tusam
masing-masing memiliki rata-rata kadar air tanah 52,6% dan 40.5% pada musim
hujan serta 34.4% dan 32% pada musim kemarau. Salah satu yang mempengaruhi
kadar air pada tanah yang bervegetasi adalah laju evapotranspirasi. Pudjiharta
(1995) dalam indrajaya dan handayani (2008) menegaskan jumlah air yang
dievapotranspirasikan pinus (5.4 mm/hari) lebih tinggi dari pada jenis vegetasi
lainnya yang digunakan untuk pembangunan hutan tanaman. Hal yang sama
diungkapkan Rusdiana et al. (2002) bahwa sekitar 3.2 - 3.4 (mm/hari) air yang
dievapotranspirasikan pinus lebih besar daripada jumlah air yang
dievapotranspirasikan puspa yaitu berkisar 2.2 - 3.2 (mm/hari) dan tidak jauh
berbeda dengan kemampuan agathis mengevapotranpirasikan air yaitu antara 3.2 3.6 (mm/hari).
13
Tabel 4 Kadar air tanah unit respon hidrologi
Kadar air tanah(%)
Musim
Selisih
kemarau
musim hujan dan kemarau
Unit respon hidrologi
Luas
(ha)
Damar_Litosol_8-15
0.08
36.5
28.5
8.0
Damar_Litosol_15-25
0.16
40.0
15.0
25.0
Damar_Litosol_25-40
0.16
42.0
31.0
11.0
Rata-rata
Musim
hujan
39.5
24.8
14.7
Damar_Latosol merah kuning_0-8
0.04
50.0
32.0
18.0
Damar_Latosol merah kuning_8-15
0.16
49.3
31.3
18.0
Damar_Latosol merah kuning_15-25
0.92
52.6
36.4
16.2
Damar_Latosol merah kuning_25-40
1.64
54.0
36.2
17.8
Damar_Latosol merah kuning_>40
0.48
57.2
36.2
21.0
52.6
34.4
18.2
Rata-rata
Puspa_Latosol merah kuning_0-8
0.04
52.0
35.0
17.0
Puspa_Latosol merah kuning_8-15
0.12
52.0
35.0
17.0
Puspa_Latosol merah kuning_15-25
1.24
53.8
38.0
15.8
Puspa_Latosol merah kuning_25-40
2.92
55.1
39.7
15.4
Puspa_Latosol merah kuning_>40
2.40
59.0
39.7
19.3
54.4
37.5
16.9
Rata-rata
Tusam_Latosol merah kuning_15-25
0.04
40.0
31.0
9.0
Tusam_Latosol merah kuning_25-40
0.04
41.0
33.0
8.0
40.5
32.0
8.5
Semak_Latosol merah kuning_8-15
Rata-rata
0.08
54.0
37.5
16.5
Semak_Latosol merah kuning_15-25
0.36
55.6
38.0
17.6
Semak_Latosol merah kuning_25-40
0.96
56.7
38.3
18.4
Semak_Latosol merah kuning_>40
0.36
62.0
43.0
19.0
57.1
39.2
17.9
Rata-rata
Aliran Permukaan
Bilangan kurva setiap kejadian hujan pada Tabel 2 dijadikan sebagai input
untuk mengetahui volume aliran permukaan pada masing-masing vegetasi dengan
menggunakan metode SCS Curve Number (CN) (US-SCS 1973) dalam (Arsyad
2010). Tabel 5 memperlihatkan perbedaan aliran permukaan pada setiap vegetasi
pohon yang menutupi lahan Sub DAS Cipeureu. Puspa memiliki volume aliran
permukaan yang lebih besar dibandingkan damar dan tusam. Puspa memiliki
volume aliran permukaan berkisar antara 0.1023 mm – 1,0635 mm dengan ratarata volume aliran permukaan sebesar 0.5098 mm. Jumlah tersebut lebih besar
daripada volume aliran permukaan pada damar dan tusam yang masing-masing
berkisar antara 0.1 mm – 1.04 mm dan 0.0977 mm – 1.0168 mm dengan rata-rata
volume aliran permukaan sebesar 0.4983 mm dan 0.4870 mm. Volume aliran
permukaan yang mengalir di suatu lahan bervegetasi dipengaruhi oleh
terintersepsinya hujan oleh tajuk sehingga mengurangi volume hujan yang jatuh ke
permukaan tanah sebagai masukan untuk aliran permukaan. Kemampuan vegetasi
14
pinus yang lebih efektif mengendalikan aliran permukaan dibandingkan vegetasi
damar dan puspa dipengaruhi oleh kemampuan mengintersepsikan hujan. Menurut
Kaimuddin (1994) rata-rata curah hujan yang diintersepsikan tusam, damar, dan
puspa masing-masing sebesar 15.7%, 14.7%, dan 13.7%. Hujan netto yang jatuh di
tegakan tusam akan lebih rendah dibandingkan tegakan damar dan puspa.
Menurut Hairiah et al. (2004) dalam Yulistyarini (2011) ketersediaan seresah
yang tebal menutupi lantai hutan berdampak pada terkendalinya aliran permukaan
pada saat musim hujan. Produktivitas serasah tertinggi dimiliki oleh tegakan tusam
sebesar 13.12 ton/ha/tahun sedangkan pada tegakan damar dan puspa masingmasing sebesar 9.39 ton/ha/tahun dan7.31 ton/ha/tahun (Rusdiana et al 2002).
Berdasarkan produktivitas serasah tersebut, tegakan tusam lebih lebih besar
perannya dalam mengendalikan aliran permukaan dibandingkan tegakan damar
dan puspa.
Tabel 5 Volume aliran permukaan setiap vegetasi tutupan lahan
Tanggal
29/09/2013
02/10/2013
05/10/2013
19/10/2013
20/10/2013
22/10/2013
26/10/2013
27/10/2013
28/10/2013
29/10/2013
01/11/2013
03/11/2013
Rata-rata
P
(mm)
30.8
26.6
3.8
14.2
20.0
11.6
24.8
16.6
14.6
7.2
18.4
5.8
Volume aliran permukaan (mm)
Damar
Puspa
Tusam
0.4900
0.5014
0.4787
0.6400
0.6549
0.6253
0.1000
0.1023
0.0977
0.1600
0.1637
0.1563
0.4400
0.4502
0.4299
0.2900
0.2967
0.2833
0.8100
0.8287
0.7915
0.7400
0.7570
0.7232
1.0400
1.0635
1.0168
0.3900
0.3989
0.3812
0.7200
0.7366
0.7036
0.1600
0.1637
0.1563
0.4983
0.5098
0.4870
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perilaku debit di Sub DAS Cipeureu memiliki waktu konsentrasi 1.5 jam dan
waktu resesi 12.4 jam dengan rasio debit maksimum 1.79 kali debit minimum.
Curah hujan yang berubah menjadi aliran permukaan langsung di Sub DAS
Cipeureu rata-rata hanya 3.3%.
Pada musim hujan, kadar air tanah di HRU tegakan puspa (Schima walichii)
lebih besar 1.8% dibandingkan HRU tegakan damar (Agathis loranthifolia) dan
lebih besar 13.9% dibandingkan HRU tegakan tusam (Pinus merkusii). Pada
musim kemarau, kadar air tanah di HRU tegakan puspa lebih besar 3.1%
dibandingkan HRU tegakan damar dan lebih besar 5.5% dibandingkan HRU
tegakan tusam. Aliran permukaan di tegakan puspa lebih besar 0.0115 mm
dibandingkan tegakan damar dan lebih besar 0.0228 mm dibandingkan tusam.
15
Saran
Kegiatan agroforestry di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW)
sebaiknya dilakukan pada tegakan puspa (Schima wallichii) daripada tegakan
damar (Agathis loranthifolia) dan tusam (Pinus merkusii). Hal tersebut ditinjau
dari kadar air tanah puspa lebih tinggi dibandingkan damar dan tusam. Selain itu
kegiatan agroforestry pada tegakan puspa merupakan bagian dari konservasi tanah
dan air yang bertujuan untuk mengendalikan aliran permukaan.
DAFTAR PUSTAKA
Adrionita. 2011. Analisis debit sungai dengan menggunakan model SWAT pada
berbagai penggunaan lahan di DAS Citarum hulu Jawa Barat[tesis].
Bogor(ID). Institut Pertanian Bogor.
Anwar M, Pawitan H, Murtilaksono K, Jaya I N S. 2011.Respon hidrologi akibat
deforestasi di DAS Barito hulu, Kalimantan Tengah. Jurnal Manajemen
Hutan Tropika.8(3): 119-126.
Arsyad S. 2010. Konservasi tanah dan air.Bogor(ID). 2010. IPB pr.
Asdak C. 2007. Hidrologi dan pengelolaan daerah aliran sungai.Bandung(ID).
Gadjah Mada Univ pr.
Baskoro D P T, Tarigan S D. 2007. Karakteristik kelembaban tanah pada beberapa
jenis tanah.Jurnal Tanah dan Lingkungan. 9(2):77-81
Hendrayanto, Mulyana N, Rusdiana O, Wasis B. 2001. Respon hidrologi Daerah
Aliran Sungai (DAS) berhutan jati (Tectona grandis) (Studi kasus di DAS
Cijurey, KPH Purwakarta, PT. Perhutani Unit III Jawa Barat). Jurnal
Manajemen Hutan Tropika. 7(2):7-18.
[HPGW] Hutan Pendidikan Gunung Walat. 2010. Manajemen plan of Gunung
Walat Educational Forest. Bogor(ID). Fahutan IPB.
Indrajaya Y dan Handayani W. 2008.Potensi hutan Pinus merkusii jungh.Et de
Vriese. sebagai pengendali tanah longsor di Jawa. Info Hutan. 5(3): 231240.
Junaidi E. 2009. Kajian berbagai alternatif perencanaan pengelolaan DAS
Cisadane menggunakan model SWAT[tesis]. Bogor(ID). Institut Pertanian
Bogor.
Kaimuddin. 1994. Kajian model pendugaan intersepsi hujan pada tegakan Pinus
merkusii, Agathis loranthifolia,dan Schima wallichii di Hutan Pendidikan
Gunung Walat Sukabumi[tesis]. Bogor(ID). Institut Pertanian Bogor
Mulyana N. 2000. Pengaruh hutan pinus (Pinus merkusii) terhadap karakteristik
hidrologi di Sub DAS Ciwulan hulu KPH Tasikmalaya Perum Perhutani
unit III Jawa barat [tesis]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor.
Mulyana N. 2012. Analisis luas tutupan hutan terhadap ketersediaan Green Water
dan Blue Water di Sub DAS Gumbasa dan Sub DAS Cisadane hulu dengan
aplikasi model SWAT[disertasi]. Bogor(ID). Institut Pertanian Bogor.
16
Rusdiana O, Arifjaya N M, Hendrayanto. 2002. Pengaruh hutan tanaman
campuran terhadap tata air dan perlindungan tanah dalam pengelolaan
hutan berwawasan ekosistem di Sub DAS Cipeureu, Gunung Walat.
Bogor(ID). Pusbanghut PT Perhutani-Fakultas Kehutanan IPB.
Schuol J, Abbaspour K C. 2006. Calibration and uncertainty issues of hydrological
model (SWAT) applied to West Africa. Advances in Geosciences 9 :137143.
Seyhan E. 1990. Dasar-dasar hidrologi.Yogyakarta(ID). Gadjah Mada Univ Pr.
Yulistyarini T. 2011. Keragaman vegetasi dan pengaruhnya terhadap laju infiltrasi
di daerah resapan mata air Seruk, Desa Pesanggrahan-Batu. Berk. Penel.
Hayati Edisi Khusus. 5(F): 39-43.
17
Lampiran 1 Peta lokasi penelitian
Lampiran 2 Peta tutupan lahan dan sebaran tanah Sub DAS Cipeureu
18
Lampiran 3 Peta kemiringan lereng Sub DAS Cipeureu
Lampiran 4 Anticedent moisture content (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010).
Kandungan air tanah sebelumnya
(AMC)
I
II
III
Total curah hujan 5 hari sebelumnya(mm)
Musim Kemarau
Musim Hujan
53
Lampiran 5 Laju infiltrasi kelompok hidrologi tanah (Mc Cuen 1982) dalam
(Arsyad 2010).
Kelompok hidrologi tanah
A
B
C
D
Laju Infiltrasi minimum (mm per jam)
8.0 – 12.0
4.0 - 8.0
1.0 - 4.0
0.0 - 1.0
19
Lampiran 6 Bilangan kurva (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010).
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Penggunaan tanah/perlakuan/kondisi hidrologi
Pemukiman
Luas kapling
% Kedap air
< 500 m²
65
1000 m²
38
1300 m²
30
2000 m²
25
4000 m²
20
Tempat parkir di aspal, atap, dan jalan aspal,
dan lain-lain
Jalan umum:
Beraspal dan saluran
pembuangan air
Kerikil
Tanah
Daerah perdagangan dan pertokoan (85% kedap)
Daerah industri (72% kedap)
Tempat terbuka, padang rumput yang dipelihara,
taman, lapangan golf, kuburan, dan lain-lain:
Kondisi baik: 75% atau
lebih tertutup rumput
Kondisi sedang: 50%-75%
tertutup rumput
Bera-larikan menurut lereng
Tanaman semusim:
Menurut lereng
Buruk
Baik
Menurut kontur
Buruk
Baik
Kontur & teras
Buruk
Baik
Padi-padian:
Menurut lereng
Buruk
Baik
Menurut kontur
Buruk
Baik
Kontur & teras
Buruk
Baik
Leguminosa ditanam rapat:
Menurut lereng
Buruk
Baik
Menurut kontur
Buruk
Baik
Kontur & teras
Buruk
Baik
Kelompok
hidrologi tanah
A B C D
77 85 90 92
61 75 83 87
57 72 81 86
54 70 80 85
51 68 79 84
98
98
98
98
98
98
98
98
76
72
89
81
85
82
92
88
89
87
94
91
91
89
95
93
39
61
74
80
49
69
79
84
77
86
91
94
72
67
70
65
66
62
81
78
79
75
74
71
88
85
84
82
80
78
91
89
88
86
82
81
65
63
63
61
61
59
76
75
74
73
72
70
84
83
82
81
79
78
88
87
85
84
82
81
66
58
64
55
63
51
77
72
75
69
73
67
85
81
83
78
80
76
89
85
85
83
83
80
20
Lampiran 6 Bilangan kurva (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010) (lanjutan).
No
11
12
13
14
Penggunaan tanah/perlakuan/kondisi hidrologi
Padang rumput pengembalaan:
Buruk
Sedang
Baik
Menurut kontur
Buruk
Sedang
Baik
Padang rumput dipotong-baik
Hutan
Buruk
Sedang
Baik
Perumahan petani
Kelompok
hidrologi tanah
A B C D
68
49
39
47
25
6
30
45
36
25
59
79
69
61
67
59
35
58
66
60
55
74
86
79
74
81
75
70
71
77
73
70
82
89
84
80
88
83
79
78
83
79
77
86
Lampiran 7 Perhitungan koefisien aliran permukaan langsung dan rasio debit
maksimum-minimum.
Curah hujan tanggal 29 September 2013
Total debit aliran permukaan langsung
Debit maksimum
Debit minimum
Luas Sub DAS Cipeureu
Interval waktu pengamatan
Tebal DRO
Tebal DRO
= 30.8 mm
= 24.38 liter/s
= 20.25 liter/s
= 9.40 liter/s
= 180800 m²
= 1 Jam = 60 menit = 3600 detik (s)
= (∑Debit DRO x 3600)/Luas Sub DAS Cipeureu
= 0.49 mm
Koefisien aliran permukaan langsung
= Curah hujan/Tebal DRO
= 30.8 mm/0.49 mm
= 0.016
Rasio debit maksimum dan minimum
= Debit maksimum/Debit minimum
= 20.25 liter/s / 9.40 liter/s
= 2.15
21
Lampiran 8 Perhitungan bilangan kurva Sub DAS Cipeureu dan volume aliran
permukaan tegakan
Curah hujan tanggal 29 September 2013 (P)
Volume aliran permukaan (Q)
Intersepsi tegakan rata-rata
Inisial abstraksi (Ia)
= 30.8 mm
= 0.48 mm
= 14.7 %
= 14.7 % x 30.8 mm = 4.5276 mm
Retensi parameter (S) = ((P-Ia)² - (Q x (P-Ia)) / Q
Retensi parameter (S) = 1 382.38 mm
Bilangan kurva (CN) = 25 400/ (S+254)
Bilangan kurva (CN) = 16
Intersepsi tegakan Tusam (Pinus merkusii) = 15.7 %
Inisial abstraksi (Ia)
= 15.7 % x 30.8 mm = 4.8356 mm
Volume aliran permukaan tegakan Tusam (Pinus merkusii)
Q
= (P-Ia)²/((P-Ia)+S
Q
= 0.4787 mm
22
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Baturaja, Sumatera Selatan pada tanggal 31 Januari
1990 putra kedua dari tiga bersaudara pasangan Suhaimi H Burlian (Alm) dan
Dedeh Permasari. Pada tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Ogan
Komering Ulu (OKU). Pada tahun yang sama, penulis masuk Institut Pertanian
Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN) dengan mayor Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan
Selama di IPB, penulis aktif mengikuti himpunan profesi Forest
Management Student Club (FMSC) sebagai anggota divisi keprofesian (20092010), kepanitian pengenalan mahasiswa baru di Departemen Manejemen Hutan
tahun 2011, kepanitian pengenalan Fakultas Kehutanan tahun 2010 dan 2011.
Penulis pernah terlibat dalam proyek pemetaan lahan sawah Provinsi
Bengkulu tahun 2012 sebagai surveyor dari Kementerian Pertanian, Partisipan
konferensi dan workshop ke 3 Soil Water Assessment Tool (SWAT) tahun 2013 di
Bogor Jawa Barat, dan Efektifitas sumur resapan di Kabupaten Mojokerto Jawa
Timur (2014). Penulis melaksanakan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH)
di Pangandaran dan Gunung Sawal (2010), Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di
Hutan Pendidikan Gunung Walat, Perum Perhutani KPH Cianjur Jawa Barat (Unit
III), dan Taman Nasional Gunung Halimun Salak (2011), serta Praktek Kerja
Lapangan (PKL) di PT Suka Jaya Makmur, Alas Kusuma Grup, Kabupaten
Ketapang, Kalimantan Barat (2012). Selain itu penulis menjadi asisten mata kuliah
Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan Wilayah, Hidrologi Hutan, dan Pengelolaan
Ekosistem DAS. Untuk Memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di IPB, penulis
menyelesaikan skripsi yang berjudul Analisis Unit Respons Hidrologi dan Kadar
Air Tanah pada Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu Hutan Pendidikan Gunung
Walat di bawah bimbingan Dr. Ir. Nana Mulyana Arifjaya, MSi.
PADA HUTAN TANAMAN DI SUB DAS CIPEUREU
HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
SANDY LESMANA
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Unit Respon
Hidrologi dan Kadar Air Tanah pada Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu Hutan
Pendidikan Gunung Walat 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, Juni 2014
Sandy Lesmana
NIM E14080103
ABSTRAK
SANDY LESMANA. Analisis Unit Respon Hidrologi dan Kadar Air Tanah pada
Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Dibimbing oleh Nana Mulyana Arifjaya.
Unit respon hidrologi (URH) merupakan unit analisis yang digunakan untuk
mengetahui respon hidrologi pada suatu tutupan lahan, jenis tanah, dan kemiringan
lereng. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perilaku debit di Sub DAS
Cipeureu dan perbedaan kadar air tanah serta volume aliran permukaan pada
tegakan damar (Agathis loranthifolia), puspa (Schima wallichii), dan tusam (Pinus
merkusii). Pembentukan unit respon hidrologi menggunakan ekstensi ArcSWAT
2009 pada aplikasi ArcGIS 9.3. Debit di Sub DAS Cipeureu memiliki waktu
konsentrasi 1.5 jam dan waktu resesi 12.4 jam dengan rasio debit maksimum 1.79
kali debit minimum. Koefisien aliran permukaan langsung di Sub DAS Cipeureu
rata-rata hanya 3.3% setiap kejadian hujan. Analisis kadar air tanah menunjukan
URH pada tegakan puspa rata-rata 54.4% pada musim hujan dan 37.5% pada
musim kemarau lebih besar dibandingkan URH damar dan tusam masing-masing
52.6% dan 40.5% pada musim hujan serta 34.4% dan 32.0% pada musim kemarau.
Aliran permukaan di tegakan puspa lebih besar 0.0115 mm dibandingkan tegakan
damar dan lebih besar 0.0228 mm dibandingkan tegakan tusam.
Kata kunci: Kadar air tanah, Sub DAS Cipeureu, Unit respon hidrologi
ABSTRACT
SANDY LESMANA. Analysis of Hydrological Response Unit and Soil Moisture at
Plantation Forest at Cipeureu Sub Watershed Gunung Walat Educational Forest.
Supervised by Nana Mulyana Arifjaya.
Hydrological Response Unit (HRU) it is an unit of analysis used to know the
specific hydrological response at land cover, soil, and topographic characteristic.
The purposes of this research are to know discharge of Cipeureu Sub Watershed
and compare soil moisture and direct runoff at forested area of damar (Agathis
loranthifolia), puspa (Schima wallichii), and tusam (Pinus merkusii). ArcSWAT
2009 extension on the application of ArcGIS 9.3 was used to define HRU.
Discharge analysis at Cipeureu Sub Watershed result time of concentration 1.5
hours and time of recession 12.4 hours with maximum-minimum discharge ratio is
1.79 times. Cipeureu Sub Watershed have coefficient run off 3.3%. Analysis of soil
moisture showed that HRU at puspa 54.4% in rainy season and 37.5% in dry season
was greater than HRU at damar and tusam respectively 52.6% and 40.5% in rainy
season and 34.4% and 32.0% in dry season. Run off at puspa was greater 0.0115
mm than damar and was greater 0.0228 mm than tusam
Keywords: Soil moisture, Cipeureu Sub Watershed, Hydrological Response Unit
ANALISIS UNIT RESPON HIDROLOGI DAN KADAR AIR TANAH
PADA HUTAN TANAMAN DI SUB DAS CIPEUREU
HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT
SANDY LESMANA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi :Analisis Unit Respon Hidrologi dan Kadar Air Tanah
pada Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu
Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Nama
: Sandy Lesmana
NIM
: E14080103
Disetujui oleh
Dr. Ir. Nana Mulyana Arifjaya, MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ahmad Budiaman, MScFTrop
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2013 ini ialah Analisis
Unit Respon Hidrologi dan Kadar Air Tanah pada Hutan Tanaman di Sub DAS
Cipeureu Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Nana Mulyana Arifjaya,
MSi selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran. Di samping itu,
penghargaan penulis sampaikan kepada direksi dan pelaksana teknis lapangan
Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) yang telah membantu selama penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayahanda Suhaimi H. Burlian
(Alm), Ibunda Dedeh Permasari serta seluruh keluarga, saudara, dan teman-teman
atas segala doa dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat sebagai referensi belajar.
Bogor, Juni 2014
Sandy Lesmana
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
Latar Belakang .....................................................................................................1
Tujuan Penelitian ..................................................................................................1
Manfaat Penelitian ................................................................................................1
METODE .................................................................................................................2
Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................................2
Data dan Bahan ....................................................................................................2
Alat .......................................................................................................................2
Pengumpulan Data ...............................................................................................2
Batas Sub DAS Cipeureu ...................................................................................2
Kadar Air Tanah .................................................................................................2
Curah Hujan dan Tinggi Muka Air ....................................................................2
Prosedur Analisis Data .........................................................................................3
Batas DAS Cipeureu HPGW .............................................................................3
Analisis Hidrograf ..............................................................................................3
SCS Curve Number ............................................................................................4
Unit Respon Hidrologi .......................................................................................5
Kadar Air Tanah .................................................................................................5
Aliran Permukaan...............................................................................................5
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................5
Batas Sub DAS Cipeureu .....................................................................................5
Analisis Hidrograf ................................................................................................6
SCS Curve Number ...............................................................................................8
Unit Respon Hidrologi .........................................................................................9
Kadar Air Tanah ...............................................................................................11
Aliran Permukaan.............................................................................................13
SIMPULAN DAN SARAN ...................................................................................14
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................15
LAMPIRAN ...........................................................................................................17
RIWAYAT HIDUP
22
DAFTAR TABEL
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Hidrograf aliran.......................................................................................... 8
Bilangan kurva Sub DAS Cipeureu ........................................................... 9
Unit respon hidrologi ............................................................................... 10
Kadar air tanah unit respon hidrologi ...................................................... 13
Volume aliran permukaan ........................................................................ 14
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1
Gambar 2
Gambar 3
Gambar 4
Gambar 5
Batas Sub DAS Cipeureu HPGW .......................................................... 6
Hidrograf aliran ...................................................................................... 7
Unit respon hidrologi Sub DAS Cipeureu ........................................... 10
Kadar air tanah musim hujan ............................................................... 11
Kadar air tanah musim kemarau .......................................................... 12
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Lampiran 6
Lampiran 7
Lampiran 8
Peta lokasi penelitian ......................................................................... 17
Peta tutupan lahan dan sebaran tanah Sub DAS Cipeureu ................ 17
Kemiringan lereng Sub DAS Cipeureu ............................................. 18
Anticedent moisture content .............................................................. 18
Laju infiltrasi kelompok hidrologi tanah ........................................... 18
Bilangan kurva .................................................................................. 19
Koefisien aliran permukaan langsung dan rasio debit....................... 20
Bilangan kurva dan volume aliran permukaan .................................. 21
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pola pengelolaan yang diaplikasikan pada kawasan hutan akan berdampak
pada respon hidrologi di daerah aliran sungai (DAS). Mulyana (2000) menegaskan
bahwa peningkatan aliran permukaan di DAS Ciwulan hulu terjadi akibat
penebangan hutan tanaman pinus yang terindikasi dari peningkatan koefisien aliran
permukaan langsung sebesar 22%. Anwar et al. (2011) menambahkan bahwa
peningkatan aliran permukaan sebesar 10% di DAS Barito hulu setiap tahunnya
diakibatkan oleh kegiatan pemanenan hutan. Menurut Hairiah et al. (2004) dalam
Yulistyarini (2011) ketersediaan serasah yang tebal menutupi lantai hutan
berdampak pada terkendalinya aliran permukaan pada saat musim hujan dan
terjaganya pasokan debit sungai melalui baseflow pada musim kemarau.
Sub DAS Cipeureu yang memiliki luasan 17.974 ha terletak di Hutan
Pendidikan Gunung Walat (HPGW). Tutupan lahan Sub DAS Cipeureu
didominasi oleh tegakan damar (Agathis loranthifolia), puspa (Schima walichii),
dan tusam (Pinus merkusii) yang selalu dijaga keberadaannya dan tidak
dieksploitasi untuk hasil hutan kayunya. Manfaat yang dirasakan masyarakat
sekitar terhadap keberadaan Sub DAS Cipeureu adalah sumber air yang mengalir
sepanjang tahun (HPGW 2010).
Diduga keberadaan hutan tanaman campuran tersebut berhubungan dengan
perilaku debit, kadar air tanah, dan aliran permukaan di Sub DAS Cipeureu. Untuk
itu perlu dikaji perilaku debit Sub DAS Cipeureu melalui analisis hidrograf. Selain
itu akan dikaji perbedaan kadar air tanah dan aliran permukaan pada tegakan
damar, puspa, dan tusam yang mendominasi Sub DAS Cipeureu.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perilaku debit di Sub DAS
Cipeureu dan perbedaan kadar air tanah dan aliran permukaan pada tegakan damar,
puspa, dan tusam di Sub DAS Cipeureu.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai pengetahuan tentang
peran tegakan damar, puspa dan tusam terhadap perilaku debit, kadar air tanah, dan
aliran permukaan di DAS.
2
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Pengambilan data dilakukan di Sub DAS Cipeureu Hutan Pendidikan
Gunung Walat, Kecamatan Cibadak, Kabupaten Sukabumi Jawa Barat.
Pengambilan data berlangsung dari bulan Juli 2013 - November 2013. Pengolahan
dan analisis data dilakukan di laboratorium Hidrologi dan Pengelolaan Daerah
Aliran Sungai (DAS) Departemen Manajemen Hutan Fakultas Kehutanan IPB.
Data dan Bahan
Bahan-bahan yang digunakan antara lain Digital Elevation Model (DEM)
resolusi 90 meter dari Shuttle Radar Topography Modeling (SRTM), 30 meter dari
AsterGDEM, dan 20 meter, peta administrasi HPGW, peta tutupan lahan, peta jenis
tanah, peta kemiringan lereng serta peta jaringan sungai. Data-data yang
dibutuhkan untuk penelitian ini antara lain batas Sub DAS Cipeureu HPGW, kadar
air tanah, curah hujan, dan tinggi muka air.
Alat
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain GPS Garmin 60csx,
Demetra PAT 193478 E.M System Soil Tester Tokyo Japan, Automatic water level
recorder (AWLR) Global Water 800 876 1172 model WL 16U-030-050 serial
1217003371, Automatic Weather Station (AWS) Davis Pro Vantage, dan aplikasi
DNR Garmin serta ArcGIS 9.3 beserta ekstensi pendukungnya.
Pengumpulan Data
Batas Sub DAS Cipeureu
Batas Sub DAS Cipeureu didapatkan dari groundcheck dan hasil delineasi
otomatis menggunakan ekstensi ArcSWAT 2009 pada aplikasi ArcGIS 9.3.
Kadar Air Tanah
Dengan menggunakan Demetra PAT 193478 E.M System Soil Tester Tokyo
Japan, pengukuran kadar air tanah dilakukan pada musim hujan dan kemarau,
masing-masing vegetasi, dan topografi di Sub DAS Cipeureu.
Curah Hujan dan Tinggi Muka Air
Data curah hujan diperoleh dari alat AWS yang dimiliki oleh HPGW dengan
waktu rekam data setiap 15 menit sedangkan tinggi muka air diperoleh dari alat
AWLR yang dipasang di Stasiun Pengamatan Arus Sungai (SPAS) Sub DAS
Cipeureu dengan rekam data setiap 15 menit.
3
Prosedur Analisis Data
Batas DAS Cipeureu HPGW
Hasil groundcheck dijadikan sebagai acuan untuk mengetahui perbedaan
batas Sub DAS Cipeureu hasil delineasi otomatis.
Analisis Hidrograf
Debit aliran dihasilkan dari perkalian kecepatan aliran dan luas badan air
pada stasiun pengamatan arus sungai (SPAS) Sub DAS Cipeureu. Hidrograf aliran
(Sherman 1932) dalam (Arsyad 2010) digunakan untuk menggambarkan perilaku
air terhadap waktu pada setiap kejadian hujan. Komponen-komponen yang
diketahui dari hidrograf aliran antara lain:
1. Debit maksimum (Qp)
2. Debit minimum/ aliran dasar (Qbf)
3. Waktu konsentrasi (Tc)
4. Waktu resesi (Tr)
5. Debit Aliran permukaan langsung/ direct run off (Qdro)
Debit aliran permukaan langsung dihitung menggunakan persamaan (Seyhan
1990) berikut:
− � …………………………………………………………(1)
�� =
Keterangan.
= Debit aliran permukaan langsung (liter/s)
��
= Debit aliran sungai (liter/s)
= Debit minimum/ aliran dasar (liter/s)
�
Tebal aliran permukaan dihitung dengan menggunakan persamaan (Asdak
2007) berikut:
�� � � � 1000
=
…………………………………………………...(2)
� � 1000
Keterangan.
= Tebal aliran permukaan langsung (mm)
�� = Total debit aliran permukaan langsung (liter/s)
�
= Interval waktu pengamatan = 900 detik (s)
�
= Luas Sub DAS Cipeureu = 180800 m²
1000 = Konversi satuan liter ke meter³ dan meter ke milimeter
Koefisien aliran permukaan langsung per kejadian hujan dihitung
menggunakan persamaan (Asdak 2007) berikut :
C=
…………………………………………………………………...(3)
Keterangan.
C
= Koefisien aliran permukaan langsung
4
DRO = Volume aliran permukaan langsung (mm)
P
= Curah hujan (mm)
Rasio debit maksimum dan minimum per kejadian hujan dihitung
mengunakan persamaan (Asdak 2007) berikut:
Rasio Q =
�
……………………………………………………………..(4)
Keterangan.
= Debit puncak/maksimum (liter/s)
= Debit minimum/baseflow (liter/s)
�
SCS Curve Number
Bilangan kurva di Sub DAS Cipeureu diketahui berdasarkan retensi air
maksimum yang dihitung menggunakan persamaan berikut:
=
−� 2 – ( −� )
……………………………………………………….(5)
Keterangan.
Q
= Volume aliran permukaan (mm)
= Curah hujan (mm)
�
= Abstraksi awal (mm) diduga dari intersepsi tegakan rata-rata yaitu
14.7 % dari curah hujan harian
= Retensi air maksimum potensial (mm)
Persamaan 5 diturunkan dari persamaan (US-SCS 1973) dalam Arsyad
(2010) berikut:
Q=
−� ²
−� +
………………………………………………………………(6)
Keterangan.
Q
= Volume aliran permukaan (mm)
= Curah hujan (mm)
�
= Abstraksi awal (mm)
= Retensi air maksimum potensial (mm)
Berdasarkan retensi air maksimum potensial yang diketahui menggunakan
persamaan 5, bilangan kurva dihitung menggunakan persamaan berikut:
25 400
………………………………………………………………..(7)
=
+254
Keterangan.
= Retensi air maksimum potensial (mm)
= Bilangan kurva aliran permukaan
5
Persamaan 7 diturunkan dari persamaan (US-SCS 1973) dalam Arsyad
(2010) berikut:
S=
25 400
− 254…………………………………………………………...(8)
Keterangan.
= Retensi air maksimum potensial (mm)
= Bilangan kurva aliran permukaan
Bilangan kurva merupakan nilai ketetapan yang digunakan untuk menduga
aliran permukaan berdasarkan tata guna lahan dan kelompok hidrologi tanah.
Retensi air maksimum potensial adalah potensi air yang mampu diinfiltrasikan ke
dalam tanah.
Unit Respon Hidrologi
Unit respon hidrologi (URH) dihasilkan dari overlay peta tutupan lahan, peta
jenis tanah, dan peta kemiringan lereng dengan menggunakan ekstensi ArcSWAT
pada aplikasi ArcGIS 9.3.
Kadar Air Tanah
Kadar air tanah di seluruh wilayah Sub DAS Cipeureu diduga dan dipetakan
menggunakan interpolasi inverse distance weight (IDW) pada aplikasi ArcGIS 9.3
berbekal kadar air tanah yag telah diketahui. Hasil pengukuran kadar air tanah di
Sub DAS Cipeureu ditabulasikan berdasarkan musim dan URH.
Aliran Permukaan
Berbekal bilangan kurva, persamaan 6 dan 8, dan inisial abstraksi pada
masing-masing tegakan, volume aliran permukaan di setiap tegakan dapat
diketahui. Abstraksi awal dalam persamaan 6 diduga dari intersepsi tegakan hasil
penelitian Kaimuddin (1994) pada damar, puspa, dan tusam yang masing-masing
adalah 14.7%, 15.7%, dan 13.7% dari curah hujan harian.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Batas Sub DAS Cipeureu
Terdapat perbedaan antara batas Sub DAS Cipeureu hasil groundcheck dan
delineasi otomatis dengan model SWAT menggunakan data DEM 90 meter, 30
meter, dan 20 meter. Berikut ini dilampirkan peta batas-batas Sub DAS Cipeureu
hasil groundcheck, delineasi otomatis, dan data manajemen HPGW:
6
Gambar 1 Batas Sub DAS Cipeureu HPGW
Berdasarkan luasannya, Sub DAS Cipeureu hasil groundcheck memiliki
luasan sebesar 18.08 ha. Luasan tersebut lebih besar dibandingkan luasan hasil
delineasi otomatis menggunakan data DEM 90 meter, 30 meter, dan 20 meter
masing-masing 3.43 ha, 4.65 ha, dan 12.02 ha. Sementara itu, Sub DAS Cipeureu
yang bersumber dari database HPGW memiliki luasan 17.974 ha, tidak berbeda
jauh dengan luasan hasil groundcheck. Perbedaan antara batas Sub DAS Cipeureu
hasil delineasi otomatis dan hasil groundcheck diduga disebabkan oleh data DEM
yang digunakan untuk delineasi otomatis tidak mewakili keadaan di lapangan.
Menurut Schuol dan Abbaspour (2006), keakuratan hasil keluaran model SWAT
dipengaruhi keterwakilan parameter yang digunakan terhadap keadaan di
lapangan.
Analisis Hidrograf
Gambar 2 memperlihatkan respon debit aliran Sub DAS Cipeureu terhadap
intensitas hujan yang bervariasi. Intensitas hujan yang rendah menyebabkan waktu
konsentrasi debit aliran mencapai puncaknya berlangsung lama dan sebaliknya
intensitas hujan yang tinggi menyebabkan waktu konsentrasi berlangsung singkat.
Berdasarkan hidrograf (a), (c), dan (d) intensitas hujan 15.1 mm/jam, 7.1 mm/jam,
dan 2.27 mm/jam menyebabkan debit aliran Sub DAS Cipeureu membutuhkan
waktu 2 jam - 3 jam untuk mencapai puncaknya. Berbeda dengan hidrograf (b),
intensitas hujan tinggi 26.4 mm/jam menyebabkan waktu konsentrasi debit
berlangsung 1 jam.
32.00
10.00
24.00
20.00
30.00
16.00
8.00
Debit (Liter/s)
0.00
40.00
0
2
4
6
8
43.00
0.00
36.00
10.00
29.00
20.00
22.00
30.00
15.00
40.00
8.00
50.00
10
0
Waktu (Jam)
6
9 12 15 18
Waktu (Jam)
(a)
(b)
33.00
0.00
24.00
6.00
28.00
2.00
20.00
12.00
23.00
4.00
16.00
18.00
18.00
6.00
12.00
24.00
13.00
8.00
8.00
30.00
8.00
10.00
0
1
2
3
4
Waktu (Jam)
(c)
5
Debit (Lite/s)
0.00
Curah hujan (mm)
28.00
Curah hujan (mm)
Debit (Liter/s)
3
Curah hujan (mm)
40.00
Curah hujan (mm)
Debit (Liter/s)
7
0 2 4 6 8 10 12 14
Waktu (Jam)
(d)
Gambar 2 Hidrograf aliran (a) 29 September 2013, (b) 2 Oktober 2013,
(c) 19 Oktober 2013, dan (d) 29 Oktober 2013.
Curah hujan
Debit
Debit aliran dasar
Berdasarkan Gambar 2, terdapat perbedaan waktu resesi antara hidrograf (a)
dan (c) dengan hidrograf (b) dan (d). Pada hidrograf (a) dan (c) waktu resesi debit
hanya berlangsung singkat yaitu 3 jam - 8 jam. Berbeda dengan hidrograf (b) dan
(d), waktu resesi tergolong panjang yaitu 12 jam - 18 jam. Berdasarkan keadaan di
lapangan, beberapa hari sebelum tanggal 29 September 2013 dan 19 Oktober 2013
tidak terjadi hujan. Seyhan (1990) menegaskan periode tidak hujan akan
menyebabkan ketidakjenuhan tanah terhadap air meningkat sehingga suatu waktu
hujan, air akan lebih banyak diinfiltrasikan dan pasokan air aliran permukaan akan
berkurang yang menyebabkan waktu resesi debit menjadi singkat.
8
Tabel 1 Hidrograf aliran
29/09/2013
P
(mm)
30.8
∑Q
(liter/s)
127.74
Qp
(liter/s)
20.25
Qbf
(liter/s)
9.40
∑Qdro
(liter/s)
24.38
Tc
(jam)
2
Tr
(jam)
8
DRO
(mm)
0.49
0.016
Qp/
Qbf
2.15
02/10/2013
26.6
213.88
22.23
9.11
31.73
1
18
0.64
0.024
2.44
05/10/2013
3.8
95.76
9.76
8.25
5.00
2
8
0.10
0.026
1.18
19/10/2013
14.2
67.70
14.42
9.98
7.81
2
3
0.16
0.011
1.45
20/10/2013
20.0
176.87
18.28
9.69
21.86
1
14
0.44
0.022
1.89
22/10/2013
11.6
159.70
14.12
9.69
14.38
1
13
0.29
0.025
1.46
26/10/2013
24.8
185.79
23.37
9.69
40.47
1
13
0.81
0.033
2.41
27/10/2013
16.6
242.37
20.59
10.28
36.84
1
18
0.74
0.044
2.00
28/10/2013
14.6
199.94
19.06
10.57
51.91
2
11
1.04
0.071
1.80
29/10/2013
7.2
198.20
14.50
11.17
19.44
3
12
0.39
0.054
1.30
01/11/2013
18.4
220.53
17.53
10.87
35.71
1
15
0.72
0.039
1.61
03/11/2013
Rata-rata
5.8
203.47
12.32
10.87
7.77
1
16
0.16
0.027
1.13
0.033
1.74
Tanggal
C
P: Curah hujan, Q: Debit, Qp: Debit puncak, Qbf : Debit aliran dasar, Qdro: Debit aliran permukaan langsung,
Tc: Waktu konsentrasi, Tr: Waktu resesi, DRO: aliran permukaan langsung, C: Koefisien aliran permukaan langsung,
Qp/Qbf: Rasio debit maksimum-minimum
Berdasarkan Tabel 1, waktu konsentrasi di Sub DAS Cipeureu berkisar
antara 1 jam - 3 jam dengan rata-rata 1.5 jam. Waktu konsentrasi yang tergolong
pendek tersebut disebabkan oleh topografi di Sub DAS Cipeureu yang didominasi
kemiringan lereng agak curam sampai dengan sangat curam. Hal ini ditegaskan
oleh Hendrayanto et al. (2001) waktu konsentrasi yang pendek antara lain
disebabkan oleh dominasi kemiringan lereng yang curam pada DAS. Waktu resesi
di Sub DAS Cipeureu berkisar antara 3 jam - 18 jam dengan rata-rata 12.4 jam.
Rata-rata waktu resesi tersebut lebih besar daripada waktu resesi Sub DAS
Cipeureu hasil penelitian Rusdiana et al. (2002) yaitu 8.7 jam. Rusdiana et al.
(2002) menyimpulkan waktu resesi Sub DAS Cipeureu yang tergolong panjang
menandakan kualitas penutup lahan yang baik.
Berdasarkan Tabel 1, koefisien aliran permukaan langsung Sub DAS
Cipeureu berkisar antara 1.1% - 7.1% dengan rata-rata 3.3%. Mulyana (2000)
menegaskan DAS berhutan yang mampu mengendalikan aliran permukaan
langsung memiliki koefisien aliran permukaan yang lebih kecil dibandingkan DAS
tidak berhutan. Dominasi hutan tanaman campuran di Sub DAS Cipeureu mampu
mengendalikan aliran permukaan sehingga curah hujan yang berubah menjadi
aliran permukaan langsung hanya 3.3%. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa debit
maksimum Sub DAS Cipeureu berkisar antara 1.3 - 2.44 kali lipat debit minimum
dengan rata-rata 1.79 kali lipat. Mulyana (2000) mendapati rasio debit maksimum
dan minimum di suatu Sub DAS Cikawung yang tidak berhutan mencapai 21 kali
lipat. Ditinjau dari rasio debit maksimum dan minimum yang lebih kecil
dibandingkan DAS tidak berhutan tersebut dapat disimpulkan bahwa Sub DAS
Cipeureu yang tertutupi hutan tanaman campuran mampu menjaga pasokan air
ketika musim kemarau dan mengendalikan aliran permukaan ketika musim hujan.
SCS Curve Number
Metode SCS Curve number (CN) (US-SCS 1973) dalam (Arsyad 2010)
digunakan untuk memprediksi laju dan volume aliran permukaan di suatu lahan.
Berdasarkan volume aliran permukaan yang dihasilkan dari analisis hidrograf,
9
bilangan kurva Sub DAS Cipeureu dapat diketahui. Berikut ini dilampirkan
bilangan kurva Sub DAS Cipeureu pada setiap kejadian hujan.
Tabel 2 Bilangan kurva Sub DAS Cipeureu setiap kejadian hujan
Tanggal
29/09/2013
02/10/2013
05/10/2013
19/10/2013
20/10/2013
22/10/2013
26/10/2013
27/10/2013
28/10/2013
29/10/2013
01/11/2013
03/11/2013
CN tertimbang
Q
(mm)
0.49
0.64
0.10
0.16
0.44
0.29
0.81
0.74
1.04
0.39
0.72
0.16
P
(mm)
30.8
26.6
3.8
14.2
20.0
11.6
24.8
16.6
14.6
7.2
18.4
5.8
Kandungan air tanah
(aktual)
AMC I
AMC I
AMC I
AMC I
AMC I
AMC II
AMC I
AMC II
AMC II
AMC III
AMC II
AMC I
CN
16
25
71
22
28
44
32
50
65
74
44
63
CN
(AMCII)
31
42
86
39
46
44
52
50
65
54
44
80
53
Q: Volume aliran permukaan, P: Curah hujan, CN: bilangan kurva,
AMC: Kandungan air tanah sebelumnya
Kandungan air tanah sebelumnya atau Anticedent moisture content (AMC)
mempengaruhi volume aliran permukaan. (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010)
mendefinisikan AMC sebagai berikut dan tabel kriteria AMC berdasarkan jumlah
curah hujan 5 hari sebelumnya pada Lampiran 4.
Kondisi I
Kondisi II
Kondisi III
: Tanah dalam keadaan kering tetapi tidak sampai pada titik
Layu.
: Keadaan rata-rata
: Tanah jenuh air
Pada AMC II, Bilangan kurva di Sub DAS Cipeureu berkisar antara 31-86
dengan bilangan kurva tertimbang adalah 53. Berdasarkan CN tertimbang tersebut
dan meninjau tabel bilangan kurva (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010) pada
lampiran 5 dan 6, tutupan hutan Sub DAS Cipeureu tergolong ke dalam klasifikasi
hutan baik dan masuk ke dalam kelompok hidrologi tanah B. Laju infiltrasi
minimum di Sub DAS Cipeureu diduga 4 mm/jam - 8 mm/jam.
Unit Respon Hidrologi
Unit respon hidrologi (URH) merupakan unit analisis terkecil yang dibentuk
dari kesamaan parameter berpengaruh seperti penggunaan lahan, tanah, dan
topografi yang homogen (Mulyana 2012). Sub DAS Cipeureu dibagi menjadi 19
unit respon hidrologi yang terdiri dari 1 tutupan lahan, 1 jenis tanah, dan 1
kemiringan lereng. Unit respon hidrologi telah banyak digunakan untuk
menganalisis respon hidrologi di DAS. Junaidi (2009) dan Adrionita (2011)
10
mendapati URH yang menyusun DAS Cisadane dan Citarum hulu masing-masing
778 URH dan 1 503 URH. Pada Gambar 3 disajikan peta unit respon hidrologi Sub
DAS Cipeureu.
Gambar 3 Unit respon hidrologi Sub DAS Cipeureu
Berdasarkan luasannya, unit respon hidrologi puspa_latosol merah
kuning_25 - 40 memiliki luasan terbesar yaitu 2.92 Ha. Luasan terkecil 0.04
dimiliki oleh unit respon hidrologi dengan kombinasi damar_latosol merah
kuning_0 - 8, puspa_latosol merah kuning_0 - 8, tusam_latosol merah kuning_15 25, dan tusam_latosol merah kuning_25 - 40. Pada Tabel 3 dilampirkan unit
respon hidrologi beserta luasannya.
Tabel 3 Unit respon hidrologi
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Unit respon hidrologi
Damar_Latosol merah kuning_0 – 8
Damar_Latosol merah kuning_8 – 15
Damar_Latosol merah kuning_15 – 25
Damar_Latosol merah kuning_25 – 40
Damar_Latosol merah kuning_>40
Damar_Litosol_8 – 15
Damar_Litosol_15 – 25
Damar_Litosol_25 – 40
Puspa_Latosol merah kuning_0 – 8
Puspa_Latosol merah kuning_8 – 15
Luas (ha)
0.04
0.16
0.92
1.64
0.48
0.08
0.16
0.16
0.04
0.12
11
Tabel 3 Unit respon hidrologi (lanjutan)
No
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Unit respon hidrologi
Puspa_Latosol merah kuning_15 – 25
Puspa_Latosol merah kuning_25 – 40
Puspa_Latosol merah kuning_>40
Semak_Latosol merah kuning_8 – 15
Semak_Latosol merah kuning_15 – 25
Semak_Latosol merah kuning_25 – 40
Semak_Latosol merah kuning_>40
Tusam_Latosol merah kuning_15 – 25
Tusam_Latosol merah kuning_25 – 40
Luas (ha)
1.24
2.92
2.40
0.08
0.36
0.96
0.36
0.04
0.04
Kadar Air Tanah
Kadar air tanah merupakan ketersedian air di dalam pori-pori tanah yang
antara lain dibutuhkan oleh vegetasi untuk proses pertumbuhan (Baskoro dan
Tarigan 2007). Hasil dari pengukuran didapati kadar air tanah berdasarkan
topografi, vegetasi dan musim yang berbeda. Pada Gambar 4 dan 5, dilampirkan
peta sebaran kadar air tanah di Sub DAS Cipeureu.
Gambar 4 Peta kadar air tanah pada musim hujan
Berdasarkan Gambar 4 dan 5 dapat dilihat gradasi warna kuning, hijau dan
biru yang menandakan kadar air tanah rendah hingga tinggi. Pada daerah yang
berdekatan dengan sungai (polyline kuning) memiliki kadar air tanah yang lebih
tinggi dibandingkan daerah yang berjauhan dengan sungai. Daerah lembah yang
identik dengan keberadaan air/sungai memiliki kadar air yang lebih tinggi
12
dibandingkan dengan daerah lereng dan punggung bukit. Menurut Asdak (2007)
hal tersebut dipengaruhi oleh kemampuan tanah mengalirkan air dari tempat yang
lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah melalui pori tanah sehingga air akan
terakumulasi di tempat yang lebih rendah. Gambar 4 didominasi oleh warna biru
dengan kadar air tanah berkisar 45% - 57% sedangkan Gambar 5 didominasi
warna hijau biru dengan kadar air tanah berkisar 27% - 36%.
Gambar 5 Peta kadar air tanah pada musim kemarau
Tabel 4 dilampirkan kadar air tanah berdasarkan (URH) dan musim di Sub
DAS Cipeureu. Berdasarkan Tabel 4, selisih kadar air tanah antara musim hujan
dan kemarau adalah 15.2%. Peralihan musim di Sub DAS Cipeureu dapat
menyebabkan penambahan atau pengurangan kadar air tanah sebesar 15.2%.
Semak belukar memiliki kadar air tanah rata-rata 57.1% pada musim hujan
dan 39.2% pada musim kemarau lebih tinggi dibandingkan vegetasi lain.
Berdasarkan jenis pohonnya, puspa memiliki kadar air tanah lebih tinggi
dibandingkan damar dan tusam. Puspa memiliki kadar air tanah rata-rata 54.4%
pada musim hujan dan 37.5% pada musim kemarau sedangkan damar dan tusam
masing-masing memiliki rata-rata kadar air tanah 52,6% dan 40.5% pada musim
hujan serta 34.4% dan 32% pada musim kemarau. Salah satu yang mempengaruhi
kadar air pada tanah yang bervegetasi adalah laju evapotranspirasi. Pudjiharta
(1995) dalam indrajaya dan handayani (2008) menegaskan jumlah air yang
dievapotranspirasikan pinus (5.4 mm/hari) lebih tinggi dari pada jenis vegetasi
lainnya yang digunakan untuk pembangunan hutan tanaman. Hal yang sama
diungkapkan Rusdiana et al. (2002) bahwa sekitar 3.2 - 3.4 (mm/hari) air yang
dievapotranspirasikan pinus lebih besar daripada jumlah air yang
dievapotranspirasikan puspa yaitu berkisar 2.2 - 3.2 (mm/hari) dan tidak jauh
berbeda dengan kemampuan agathis mengevapotranpirasikan air yaitu antara 3.2 3.6 (mm/hari).
13
Tabel 4 Kadar air tanah unit respon hidrologi
Kadar air tanah(%)
Musim
Selisih
kemarau
musim hujan dan kemarau
Unit respon hidrologi
Luas
(ha)
Damar_Litosol_8-15
0.08
36.5
28.5
8.0
Damar_Litosol_15-25
0.16
40.0
15.0
25.0
Damar_Litosol_25-40
0.16
42.0
31.0
11.0
Rata-rata
Musim
hujan
39.5
24.8
14.7
Damar_Latosol merah kuning_0-8
0.04
50.0
32.0
18.0
Damar_Latosol merah kuning_8-15
0.16
49.3
31.3
18.0
Damar_Latosol merah kuning_15-25
0.92
52.6
36.4
16.2
Damar_Latosol merah kuning_25-40
1.64
54.0
36.2
17.8
Damar_Latosol merah kuning_>40
0.48
57.2
36.2
21.0
52.6
34.4
18.2
Rata-rata
Puspa_Latosol merah kuning_0-8
0.04
52.0
35.0
17.0
Puspa_Latosol merah kuning_8-15
0.12
52.0
35.0
17.0
Puspa_Latosol merah kuning_15-25
1.24
53.8
38.0
15.8
Puspa_Latosol merah kuning_25-40
2.92
55.1
39.7
15.4
Puspa_Latosol merah kuning_>40
2.40
59.0
39.7
19.3
54.4
37.5
16.9
Rata-rata
Tusam_Latosol merah kuning_15-25
0.04
40.0
31.0
9.0
Tusam_Latosol merah kuning_25-40
0.04
41.0
33.0
8.0
40.5
32.0
8.5
Semak_Latosol merah kuning_8-15
Rata-rata
0.08
54.0
37.5
16.5
Semak_Latosol merah kuning_15-25
0.36
55.6
38.0
17.6
Semak_Latosol merah kuning_25-40
0.96
56.7
38.3
18.4
Semak_Latosol merah kuning_>40
0.36
62.0
43.0
19.0
57.1
39.2
17.9
Rata-rata
Aliran Permukaan
Bilangan kurva setiap kejadian hujan pada Tabel 2 dijadikan sebagai input
untuk mengetahui volume aliran permukaan pada masing-masing vegetasi dengan
menggunakan metode SCS Curve Number (CN) (US-SCS 1973) dalam (Arsyad
2010). Tabel 5 memperlihatkan perbedaan aliran permukaan pada setiap vegetasi
pohon yang menutupi lahan Sub DAS Cipeureu. Puspa memiliki volume aliran
permukaan yang lebih besar dibandingkan damar dan tusam. Puspa memiliki
volume aliran permukaan berkisar antara 0.1023 mm – 1,0635 mm dengan ratarata volume aliran permukaan sebesar 0.5098 mm. Jumlah tersebut lebih besar
daripada volume aliran permukaan pada damar dan tusam yang masing-masing
berkisar antara 0.1 mm – 1.04 mm dan 0.0977 mm – 1.0168 mm dengan rata-rata
volume aliran permukaan sebesar 0.4983 mm dan 0.4870 mm. Volume aliran
permukaan yang mengalir di suatu lahan bervegetasi dipengaruhi oleh
terintersepsinya hujan oleh tajuk sehingga mengurangi volume hujan yang jatuh ke
permukaan tanah sebagai masukan untuk aliran permukaan. Kemampuan vegetasi
14
pinus yang lebih efektif mengendalikan aliran permukaan dibandingkan vegetasi
damar dan puspa dipengaruhi oleh kemampuan mengintersepsikan hujan. Menurut
Kaimuddin (1994) rata-rata curah hujan yang diintersepsikan tusam, damar, dan
puspa masing-masing sebesar 15.7%, 14.7%, dan 13.7%. Hujan netto yang jatuh di
tegakan tusam akan lebih rendah dibandingkan tegakan damar dan puspa.
Menurut Hairiah et al. (2004) dalam Yulistyarini (2011) ketersediaan seresah
yang tebal menutupi lantai hutan berdampak pada terkendalinya aliran permukaan
pada saat musim hujan. Produktivitas serasah tertinggi dimiliki oleh tegakan tusam
sebesar 13.12 ton/ha/tahun sedangkan pada tegakan damar dan puspa masingmasing sebesar 9.39 ton/ha/tahun dan7.31 ton/ha/tahun (Rusdiana et al 2002).
Berdasarkan produktivitas serasah tersebut, tegakan tusam lebih lebih besar
perannya dalam mengendalikan aliran permukaan dibandingkan tegakan damar
dan puspa.
Tabel 5 Volume aliran permukaan setiap vegetasi tutupan lahan
Tanggal
29/09/2013
02/10/2013
05/10/2013
19/10/2013
20/10/2013
22/10/2013
26/10/2013
27/10/2013
28/10/2013
29/10/2013
01/11/2013
03/11/2013
Rata-rata
P
(mm)
30.8
26.6
3.8
14.2
20.0
11.6
24.8
16.6
14.6
7.2
18.4
5.8
Volume aliran permukaan (mm)
Damar
Puspa
Tusam
0.4900
0.5014
0.4787
0.6400
0.6549
0.6253
0.1000
0.1023
0.0977
0.1600
0.1637
0.1563
0.4400
0.4502
0.4299
0.2900
0.2967
0.2833
0.8100
0.8287
0.7915
0.7400
0.7570
0.7232
1.0400
1.0635
1.0168
0.3900
0.3989
0.3812
0.7200
0.7366
0.7036
0.1600
0.1637
0.1563
0.4983
0.5098
0.4870
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perilaku debit di Sub DAS Cipeureu memiliki waktu konsentrasi 1.5 jam dan
waktu resesi 12.4 jam dengan rasio debit maksimum 1.79 kali debit minimum.
Curah hujan yang berubah menjadi aliran permukaan langsung di Sub DAS
Cipeureu rata-rata hanya 3.3%.
Pada musim hujan, kadar air tanah di HRU tegakan puspa (Schima walichii)
lebih besar 1.8% dibandingkan HRU tegakan damar (Agathis loranthifolia) dan
lebih besar 13.9% dibandingkan HRU tegakan tusam (Pinus merkusii). Pada
musim kemarau, kadar air tanah di HRU tegakan puspa lebih besar 3.1%
dibandingkan HRU tegakan damar dan lebih besar 5.5% dibandingkan HRU
tegakan tusam. Aliran permukaan di tegakan puspa lebih besar 0.0115 mm
dibandingkan tegakan damar dan lebih besar 0.0228 mm dibandingkan tusam.
15
Saran
Kegiatan agroforestry di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW)
sebaiknya dilakukan pada tegakan puspa (Schima wallichii) daripada tegakan
damar (Agathis loranthifolia) dan tusam (Pinus merkusii). Hal tersebut ditinjau
dari kadar air tanah puspa lebih tinggi dibandingkan damar dan tusam. Selain itu
kegiatan agroforestry pada tegakan puspa merupakan bagian dari konservasi tanah
dan air yang bertujuan untuk mengendalikan aliran permukaan.
DAFTAR PUSTAKA
Adrionita. 2011. Analisis debit sungai dengan menggunakan model SWAT pada
berbagai penggunaan lahan di DAS Citarum hulu Jawa Barat[tesis].
Bogor(ID). Institut Pertanian Bogor.
Anwar M, Pawitan H, Murtilaksono K, Jaya I N S. 2011.Respon hidrologi akibat
deforestasi di DAS Barito hulu, Kalimantan Tengah. Jurnal Manajemen
Hutan Tropika.8(3): 119-126.
Arsyad S. 2010. Konservasi tanah dan air.Bogor(ID). 2010. IPB pr.
Asdak C. 2007. Hidrologi dan pengelolaan daerah aliran sungai.Bandung(ID).
Gadjah Mada Univ pr.
Baskoro D P T, Tarigan S D. 2007. Karakteristik kelembaban tanah pada beberapa
jenis tanah.Jurnal Tanah dan Lingkungan. 9(2):77-81
Hendrayanto, Mulyana N, Rusdiana O, Wasis B. 2001. Respon hidrologi Daerah
Aliran Sungai (DAS) berhutan jati (Tectona grandis) (Studi kasus di DAS
Cijurey, KPH Purwakarta, PT. Perhutani Unit III Jawa Barat). Jurnal
Manajemen Hutan Tropika. 7(2):7-18.
[HPGW] Hutan Pendidikan Gunung Walat. 2010. Manajemen plan of Gunung
Walat Educational Forest. Bogor(ID). Fahutan IPB.
Indrajaya Y dan Handayani W. 2008.Potensi hutan Pinus merkusii jungh.Et de
Vriese. sebagai pengendali tanah longsor di Jawa. Info Hutan. 5(3): 231240.
Junaidi E. 2009. Kajian berbagai alternatif perencanaan pengelolaan DAS
Cisadane menggunakan model SWAT[tesis]. Bogor(ID). Institut Pertanian
Bogor.
Kaimuddin. 1994. Kajian model pendugaan intersepsi hujan pada tegakan Pinus
merkusii, Agathis loranthifolia,dan Schima wallichii di Hutan Pendidikan
Gunung Walat Sukabumi[tesis]. Bogor(ID). Institut Pertanian Bogor
Mulyana N. 2000. Pengaruh hutan pinus (Pinus merkusii) terhadap karakteristik
hidrologi di Sub DAS Ciwulan hulu KPH Tasikmalaya Perum Perhutani
unit III Jawa barat [tesis]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor.
Mulyana N. 2012. Analisis luas tutupan hutan terhadap ketersediaan Green Water
dan Blue Water di Sub DAS Gumbasa dan Sub DAS Cisadane hulu dengan
aplikasi model SWAT[disertasi]. Bogor(ID). Institut Pertanian Bogor.
16
Rusdiana O, Arifjaya N M, Hendrayanto. 2002. Pengaruh hutan tanaman
campuran terhadap tata air dan perlindungan tanah dalam pengelolaan
hutan berwawasan ekosistem di Sub DAS Cipeureu, Gunung Walat.
Bogor(ID). Pusbanghut PT Perhutani-Fakultas Kehutanan IPB.
Schuol J, Abbaspour K C. 2006. Calibration and uncertainty issues of hydrological
model (SWAT) applied to West Africa. Advances in Geosciences 9 :137143.
Seyhan E. 1990. Dasar-dasar hidrologi.Yogyakarta(ID). Gadjah Mada Univ Pr.
Yulistyarini T. 2011. Keragaman vegetasi dan pengaruhnya terhadap laju infiltrasi
di daerah resapan mata air Seruk, Desa Pesanggrahan-Batu. Berk. Penel.
Hayati Edisi Khusus. 5(F): 39-43.
17
Lampiran 1 Peta lokasi penelitian
Lampiran 2 Peta tutupan lahan dan sebaran tanah Sub DAS Cipeureu
18
Lampiran 3 Peta kemiringan lereng Sub DAS Cipeureu
Lampiran 4 Anticedent moisture content (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010).
Kandungan air tanah sebelumnya
(AMC)
I
II
III
Total curah hujan 5 hari sebelumnya(mm)
Musim Kemarau
Musim Hujan
53
Lampiran 5 Laju infiltrasi kelompok hidrologi tanah (Mc Cuen 1982) dalam
(Arsyad 2010).
Kelompok hidrologi tanah
A
B
C
D
Laju Infiltrasi minimum (mm per jam)
8.0 – 12.0
4.0 - 8.0
1.0 - 4.0
0.0 - 1.0
19
Lampiran 6 Bilangan kurva (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010).
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Penggunaan tanah/perlakuan/kondisi hidrologi
Pemukiman
Luas kapling
% Kedap air
< 500 m²
65
1000 m²
38
1300 m²
30
2000 m²
25
4000 m²
20
Tempat parkir di aspal, atap, dan jalan aspal,
dan lain-lain
Jalan umum:
Beraspal dan saluran
pembuangan air
Kerikil
Tanah
Daerah perdagangan dan pertokoan (85% kedap)
Daerah industri (72% kedap)
Tempat terbuka, padang rumput yang dipelihara,
taman, lapangan golf, kuburan, dan lain-lain:
Kondisi baik: 75% atau
lebih tertutup rumput
Kondisi sedang: 50%-75%
tertutup rumput
Bera-larikan menurut lereng
Tanaman semusim:
Menurut lereng
Buruk
Baik
Menurut kontur
Buruk
Baik
Kontur & teras
Buruk
Baik
Padi-padian:
Menurut lereng
Buruk
Baik
Menurut kontur
Buruk
Baik
Kontur & teras
Buruk
Baik
Leguminosa ditanam rapat:
Menurut lereng
Buruk
Baik
Menurut kontur
Buruk
Baik
Kontur & teras
Buruk
Baik
Kelompok
hidrologi tanah
A B C D
77 85 90 92
61 75 83 87
57 72 81 86
54 70 80 85
51 68 79 84
98
98
98
98
98
98
98
98
76
72
89
81
85
82
92
88
89
87
94
91
91
89
95
93
39
61
74
80
49
69
79
84
77
86
91
94
72
67
70
65
66
62
81
78
79
75
74
71
88
85
84
82
80
78
91
89
88
86
82
81
65
63
63
61
61
59
76
75
74
73
72
70
84
83
82
81
79
78
88
87
85
84
82
81
66
58
64
55
63
51
77
72
75
69
73
67
85
81
83
78
80
76
89
85
85
83
83
80
20
Lampiran 6 Bilangan kurva (Mc Cuen 1982) dalam (Arsyad 2010) (lanjutan).
No
11
12
13
14
Penggunaan tanah/perlakuan/kondisi hidrologi
Padang rumput pengembalaan:
Buruk
Sedang
Baik
Menurut kontur
Buruk
Sedang
Baik
Padang rumput dipotong-baik
Hutan
Buruk
Sedang
Baik
Perumahan petani
Kelompok
hidrologi tanah
A B C D
68
49
39
47
25
6
30
45
36
25
59
79
69
61
67
59
35
58
66
60
55
74
86
79
74
81
75
70
71
77
73
70
82
89
84
80
88
83
79
78
83
79
77
86
Lampiran 7 Perhitungan koefisien aliran permukaan langsung dan rasio debit
maksimum-minimum.
Curah hujan tanggal 29 September 2013
Total debit aliran permukaan langsung
Debit maksimum
Debit minimum
Luas Sub DAS Cipeureu
Interval waktu pengamatan
Tebal DRO
Tebal DRO
= 30.8 mm
= 24.38 liter/s
= 20.25 liter/s
= 9.40 liter/s
= 180800 m²
= 1 Jam = 60 menit = 3600 detik (s)
= (∑Debit DRO x 3600)/Luas Sub DAS Cipeureu
= 0.49 mm
Koefisien aliran permukaan langsung
= Curah hujan/Tebal DRO
= 30.8 mm/0.49 mm
= 0.016
Rasio debit maksimum dan minimum
= Debit maksimum/Debit minimum
= 20.25 liter/s / 9.40 liter/s
= 2.15
21
Lampiran 8 Perhitungan bilangan kurva Sub DAS Cipeureu dan volume aliran
permukaan tegakan
Curah hujan tanggal 29 September 2013 (P)
Volume aliran permukaan (Q)
Intersepsi tegakan rata-rata
Inisial abstraksi (Ia)
= 30.8 mm
= 0.48 mm
= 14.7 %
= 14.7 % x 30.8 mm = 4.5276 mm
Retensi parameter (S) = ((P-Ia)² - (Q x (P-Ia)) / Q
Retensi parameter (S) = 1 382.38 mm
Bilangan kurva (CN) = 25 400/ (S+254)
Bilangan kurva (CN) = 16
Intersepsi tegakan Tusam (Pinus merkusii) = 15.7 %
Inisial abstraksi (Ia)
= 15.7 % x 30.8 mm = 4.8356 mm
Volume aliran permukaan tegakan Tusam (Pinus merkusii)
Q
= (P-Ia)²/((P-Ia)+S
Q
= 0.4787 mm
22
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Baturaja, Sumatera Selatan pada tanggal 31 Januari
1990 putra kedua dari tiga bersaudara pasangan Suhaimi H Burlian (Alm) dan
Dedeh Permasari. Pada tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Ogan
Komering Ulu (OKU). Pada tahun yang sama, penulis masuk Institut Pertanian
Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN) dengan mayor Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan
Selama di IPB, penulis aktif mengikuti himpunan profesi Forest
Management Student Club (FMSC) sebagai anggota divisi keprofesian (20092010), kepanitian pengenalan mahasiswa baru di Departemen Manejemen Hutan
tahun 2011, kepanitian pengenalan Fakultas Kehutanan tahun 2010 dan 2011.
Penulis pernah terlibat dalam proyek pemetaan lahan sawah Provinsi
Bengkulu tahun 2012 sebagai surveyor dari Kementerian Pertanian, Partisipan
konferensi dan workshop ke 3 Soil Water Assessment Tool (SWAT) tahun 2013 di
Bogor Jawa Barat, dan Efektifitas sumur resapan di Kabupaten Mojokerto Jawa
Timur (2014). Penulis melaksanakan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH)
di Pangandaran dan Gunung Sawal (2010), Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di
Hutan Pendidikan Gunung Walat, Perum Perhutani KPH Cianjur Jawa Barat (Unit
III), dan Taman Nasional Gunung Halimun Salak (2011), serta Praktek Kerja
Lapangan (PKL) di PT Suka Jaya Makmur, Alas Kusuma Grup, Kabupaten
Ketapang, Kalimantan Barat (2012). Selain itu penulis menjadi asisten mata kuliah
Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan Wilayah, Hidrologi Hutan, dan Pengelolaan
Ekosistem DAS. Untuk Memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di IPB, penulis
menyelesaikan skripsi yang berjudul Analisis Unit Respons Hidrologi dan Kadar
Air Tanah pada Hutan Tanaman di Sub DAS Cipeureu Hutan Pendidikan Gunung
Walat di bawah bimbingan Dr. Ir. Nana Mulyana Arifjaya, MSi.