bahwa menurunnya bobot isi tanah akan meningkatkan laju infiltrasi tanah konstan.
A. Lahan Pertanian Lada Nash = 72
1 2
3 4
5 6
7
20 40
60 80
100 120
140 160
180 WAKTU m enit
IN F
IL T
RA S
I m
m me
n it
Inf Pengukuran Inf Sim ulasi
B. Semak Belukar Pahitan Nash = 50
1 2
3 4
5 6
7
20 40
60 80
100 120
140 160
180 WAKTU m enit
IN FI
LTR A
S I
m m
m e
n it
Inf Pengukuran Inf Sim ulasi
Gambar 25. Kurva laju infiltrasi tanah hasil pengukuran dan simulasi pada jenis penggunaan lahan A kebunladang lada dan B semak belukar
Pahitan atau Centrosema di Sub DAS Separi-Usup
5.4. Pengaruh Karakteristik Tanah dan Geomorfologi DAS Terhadap Unit Hidrograf
Untuk mengetahui pengaruh karakteristik fisik tanah tekstur tanah dan geomorfologi DAS geometrik dan morfometrik terhadap karakteristik hidrologis
76
di DAS Separi, maka dilakukan pengamatan tinggi muka air pada masing-masing Sub DAS Separi berdasarkan kelas tekstur tanah, yakni : 1 Sub DAS Separi-
Usup tekstur tanah liat, 2 Sub DAS Separi-Soyi tekstur tanah pasir, dan 3 Sub DAS Separi-Badin tekstur tanah lempung Gambar 12. Pengamatan tinggi
muka air pada ketiga Sub DAS Separi tersebut dilakukan dengan interval waktu 6 menitan dengan menggunakan metode V-Notch Gambar Lampiran 2.
Berdasarkan hasil analisis statistik ANOVA, terdapat perbedaan yang nyata
α=5 antara besarnya total debit aliran permukaan pada Sub DAS Separi-Usup tekstur tanah liat dengan Sub DAS Separi-Badin tekstur tanah
lempung, kecuali total debit aliran permukaan antara Sub DAS Separi-Usup tekstur tanah liat dengan Sub DAS Separi-Soyi tekstur tanah pasir dan total
debit aliran permukaan antara Sub DAS Separi-Soyi tekstur tanah pasir dengan Sub DAS Separi-Badin tekstur tanah lempung. Hal ini menunjukkan Sub DAS
yang didominasi oleh tekstur tanah lempung memiliki total debit aliran permukaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan debit puncak pada Sub DAS yang
didominasi oleh tekstur tanah pasir dan liat. Hasil analisis statistik ANOVA untuk total debit aliran tunda dan dasar pada taraf nyata
α=5 juga menunjukkan bahwa total debit aliran tunda dan dasar antara ketiga Sub DAS
Separi tidak memiliki perbedaan yang nyata Tabel 15. Namun demikian pada Sub DAS yang didominasi oleh tekstur tanah lempung mempunyai total debit
aliran tunda dan dasar yang lebih besar dibandingkan dengan Sub DAS yang didominasi oleh tekstur tanah liat dan pasir. Hasil tersebut di atas secara teori
berlawanan, yang mana seharusnya Sub DAS yang yang didominasi oleh tanah bertekstur liat memiliki total debit aliran permukaan yang lebih tinggi
dibandingkan dengan Sub DAS yang didominasi oleh tanah bertekstur lempung dan pasir. Hal ini diduga dipengaruhi oleh faktor tanah lain seperti stabilitas,
77
struktur, dan dinamika pori tanah, serta karakteristik geomorfologi DAS. Selain itu, berdasarkan karakteristik unit hidrograf dari ketiga Sub DAS menunjukkan
bahwa Sub DAS yang didominasi oleh tanah bertekstur liat mempunyai waktu menuju debit puncak yang lebih cepat dibandingkan dengan Sub DAS yang
didominasi oleh tanah bertekstur lempung dan pasir Gambar 26. Perbandingan debit puncak Qp dan waktu menuju debit puncak tp antara ketiga Sub DAS
disajikan pada Tabel Lampiran 6. Berdasarkan Tabel Lampiran 6, waktu menuju debit puncak antara Sub DAS yang didominasi oleh tanah bertekstur liat tidak
berbeda nyata α=5 dengan Sub DAS yang didominasi oleh tanah bertekstur
lempung, kecuali Sub DAS yang didominasi oleh tanah bertekstur pasir. Tabel 15. Total debit aliran permukaan Q ro dan debit aliran tunda dan dasar
Q if+bf antara ketiga Sub DAS pada beberapa episode hujan
No. Waktu
Usup Soyi
Badin Usup
Soyi Badin
mm mm
mm mm
mm mm
1 08042006
7,87 9,63
tad 0,95
1,85 tad
2 14042006
5,52 10,28
17,65 7,81
1,69 6,08
3 23042006
7,77 13,54
14,04 1,61
2,08 3,02
Rerata 7,05
ab
11,15
bc
15,85
c
3,46
a
1,88
a
4,55
a
Q ro Q if+bf
Keterangan : tad = tidak ada data dan hurup pada baris dan kolom parameter yang sama menunjukkan kesamaan
α=5 Rodriguez-Itubo dan Valdes 1979 dan Rodriguez-Itubo,
et al. 1992: dalam Rinaldo et al., 1992 menyatakan bahwa produksi aliran permukaan dari
suatu DAS sangat dipengaruhi oleh parameter geomorfologi DAS yang cenderung statis tetap dan kecepatan aliran permukaan dinamis. Berdasarkan
karakteristik geomorfologi ketiga Sub DAS tersebut diatas, menunjukkan bahwa Sub DAS Separi-Badin yang memiliki karakteristik geometrik Indek Gravelius,
panjang sungai utama, dan rasio rata-rata panjang jaringan sungai yang lebih tinggi akan memiliki total debit aliran permukaan yang lebih tinggi dibandingkan
78
dengan Sub DAS
yan g lainnya Sub DAS
Separi-Soyi dan Sub DAS Separi- Usup yang memiliki karakteristi
k ge omet
rik lebi h rendah Gambar Lampiran 3.
0, 0,
1 0,
2 0,
3 0,
4 0,
5 0,
6 0,
7 0,
8 0,
9 1,
08042006 4:23 08042006 4:53
08042006 5:23 08042006 5:53
08042006 6:23 08042006 6:53
08042006 7:23 08042006 7:53
08042006 8:23 08042006 8:53
08042006 9:23 08042006 9:53
08042006 10:23 08042006 10:53
08042006 11:23 08042006 11:53
08042006 12:23 08042006 12:53
08042006 13:23 08042006 13:53
08042006 14:23 08042006 14:53
08042006 15:23 08042006 15:53
08042006 16:23
W akt
u
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
C u ra
h H u ja
n m m
6 m en
it
C ur
ah H uj
an D
A S
U s
up T
ek s
tu r T
an ah Li
at D
A S
S oy
i T
e k
s tur
T anah
P a
s ir
Gambar 26.
Kurva unit
hidrograf ha
sil pen gukur
an pada Su
b DAS Separi-Usup, Sub DAS Separi-Badin, dan
Sub DAS Separi-Soyi pada episode
hujan a 8 April 2006, b
14 April 200
6, dan c 23
April 2006
Debit m
3
detik
0, 0,
1 0,
2 0,
3 0,
4 0,
5 0,
6 0,
7 0,
8 0,
9 1,
14042006 16:59 14042006 17:35
14042006 18:11 14042006 18:47
14042006 19:23 14042006 19:59
14042006 20:35 14042006 21:11
14042006 21:47 14042006 22:23
14042006 22:59 14042006 23:35
15042006 0:11 15042006 0:47
15042006 1:23 15042006 1:59
15042006 2:35 15042006 3:11
15042006 3:47 15042006 4:23
15042006 4:59 15042006 5:35
15042006 6:11
W akt
u
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
C u rah
H u ja
n m m
6 m en
it
Cu ra
h Hu
ja n
D A
S U
s up
T e
k s
tur T
a nah
L ia
t D
A S
S oy
i T
ek s
tur T
ana h P
as ir
Debit m
3
detik
D A
S B
adi n
T ek
s tu
r T an
ah Le m
p ung
0, 0,
1 0,
2 0,
3 0,
4 0,
5 0,
6 0,
7 0,
8 0,
9 1,
23042006 4:41 23042006 5:23
23042006 6:05 23042006 6:47
23042006 7:29 23042006 8:11
23042006 8:53 23042006 9:35
23042006 10:17 23042006 10:59
23042006 11:41 23042006 12:23
23042006 13:05 23042006 13:47
23042006 14:29 23042006 15:11
23042006 15:53 23042006 16:35
23042006 17:17 23042006 17:59
23042006 18:41 23042006 19:23
23042006 20:05 23042006 20:47
W akt
u
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
C u rah
H u ja
n m m
6 m
e n it
Cu ra
h Hu
ja n
D A
S U
s up
T ek
s tur
T a
nah Li
at D
A S
S oy
i T
ek s
tur T
ana h P
as ir
Debit m
3
detik
D A
S B
adi n
T ek
s tu
r T an
ah Lem p
ung
79
Selain itu, Sub DAS yang memiliki karakteristik morfometrik Indek Gravelius dan kerapatan jaringan sungai lebih rendah Gambar Lampiran 4 dan kecuraman
lereng DAS lebih tinggi Gambar 17 akan memiliki waktu menuju debit puncak yang lebih cepat dibandingkan Sub DAS yang memiliki karakteristik morfometrik
Indek Gravelius dan kerapatan jaringan sungai lebih tinggi dan kecuraman lereng DAS lebih rendah.
5.5. Model Pendugaan Banjir
Untuk menduga banjir, maka ada dua besaran magnitude penting yang
harus dikomputasi secara akurat dalam analisis banjir, yaitu : debit puncak peak
discharge dan waktu menuju debit puncak time to peak discharge. Pemodelan banjir ini didasarkan pada 2 bagian, yaitu : 1 pemodelan fungsi produksi
perhitungan curah hujan efektif dari curah hujan bruto dan 2 pemodelan fungsi transfer simulasi debit aliran permukaan.
5.5.1. Fungsi Produksi Air DAS
Pada pemodelan fungsi produksi didasarkan pada 3 metode, yaitu : A perhitungan curah hujan efektif berdasarkan koefisien runoff Kr, B perhitungan
curah hujan efektif berdasarkan intersepsi dan infiltrasi, dan C perhitungan curah hujan efektif berdasarkan sifat fisik tanah kapasitas tanah menyimpan air pada
lapisan atas. Perhitungan curah hujan efektif berdasarkan koefisien runoff Kr
didasarkan pada persamaan 23 dan penentuan koefisien runoff Kr didasarkan pada persamaan 24. Nilai koefisien runoff Kr pada tiap episode hujan dan
masing-masing Sub DAS disajikan pada Tabel 16. Pada penentuan volume aliran permukaan yang digunakan dalam perhitungan koefisien runoff Kr
didasarkan dari separasi hidrograf. Separasi hidrograf pada masing-masing Sub DAS disajikan pada Gambar Lampiran 5, 6, dan 7. Berdasarkan Tabel 16,
80
koefisien runoff Kr pada Sub DAS Separi-Usup tekstur tanah liat untuk ketiga episode hujan memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan nilai
koefisien runoff pada Sub DAS Separi-Soyi tekstur tanah pasir dan Sub DAS Separi-Badin tekstur tanah lempung. Hal ini menunjukkan bahwa karakteristik
geomorfologi DAS panjang total jaringan sungai, kerapatan jaringan sungai, indek gravelius, dan rasio rata-rata panjang jaringan sungai lebih berpengaruh
terhadap besarnya debit puncak dan waktu menuju debit puncak dibandingkan dengan karakteristik fisik tanah tekstur tanah.
Tabel 16. Koefisien runoff Kr pada tiap episode hujan dan masing-masing Sub DAS
Episode Pb
T
Hujan Vro
Kr Vro
Kr Vro
Kr mm
mm mm
mm 31-Mei-06 21,60
3,67 0,17
4,50 0,21
8,11 0,38
06-Apr-06 11,22 2,14
0,19 4,30
0,38 6,28
0,56 08-Apr-06 45,01
7,87 0,17
9,63 0,21
tad tad
14-Apr-06 30,88
5,52 0,18
10,28 0,33
17,65 0,57
23-Apr-06 40,53
7,77 0,19
13,54 0,33
14,04 0,35
Sub DAS Separi-Usup Sub DAS Separi-Soyi
Sub DAS Separi-Badin
Keterangan : Pb
T
= total curah hujan bruto, Vro = total volume aliran permukaan, dan tad = tidak ada data
Perhitungan curah hujan efektif berdasarkan selisih antara curah hujan bruto yang tercatat di penangkar hujan Pb dengan jumlah air yang diintersepsi
oleh tanaman INTCP dan air yang diinfiltrasikan ke dalam tanah ft didasarkan pada persamaan 25. Analisis intersepsi menggunakan metode Von Hoyningen-
Huene 1981: dalam de Roo, 1999 dan untuk analisis LAI leaf area index
digunakan data citra Landsat 7 TM perekaman tanggal 10 September 2005. Hasil analisis LAI dengan menggunakan data citra Landsat 7 TM, menunjukkan bahwa
pada Sub DAS Separi-Usup untuk jenis penggunaan lahan semak belukar memiliki nilai LAI 5,39 m
2
m
2
dan untuk jenis penggunaan lahan kebunladang campuran antara tanaman lada dan jagung memiliki nilai LAI 3,46 m
2
m
2
Tabel 17. Untuk Sub DAS Separi-Soyi jenis penggunaan lahan semak belukar memiliki
81
nilai LAI 5,11 m
2
m
2
dan untuk jenis penggunaan lahan kebunladang campuran antara tanaman jagung dan kedelai memiliki nilai LAI 3,46 m
2
m
2
Tabel 17. Untuk Sub DAS Separi-Badin jenis penggunaan lahan semak belukar memiliki
nilai LAI 5,30 m
2
m
2
dan untuk jenis penggunaan lahan kebunladang jagung memiliki nilai LAI 3,38 m
2
m
2
, serta untuk jenis penggunaan lahan persawahan memiliki nilai LAI sekitar 3,26 m
2
m
2
Tabel 17. Peta LAI Leaf Area Index DAS Separi dari hasil analisis dengan menggunakan citra Landsat 7 TM perekaman
tanggal 10 September 2005 disajikan pada Gambar Lampiran 8. Hasil penentuan nilai LAI tersebut di atas, didukung dari hasil penelitian dari PUSLITBANGTANAK
2001, yang mana nilai LAI untuk jenis penggunaan padi sawah 3,08 m
2
m
2
, tegalan kacang tanah 3,40 m
2
m
2
, tegalan ubi kayu 3,17 m
2
m
2
, tegalan jagung 3,31 m
2
m
2
, dan hutan primer 9,37 m
2
m
2
. Parameterisasi model intersepsi tanaman menggunakan data pada Tabel 17. Analisis infiltrasi tanah di
lapangan untuk ketiga Sub DAS Separi Sub DAS Separi-Usup, Sub DAS Separi-Soyi, dan Sub DAS Separi-Badin dengan menggunakan ring ganda
infiltrometer dan parameterisasi model infiltrasi tanah dengan menggunakan metode Horton 1940:
dalam Bedient dan Huber, 1992 Tabel 14. Persamaan infiltrasi menurut model Horton tersebut telah banyak digunakan dalam analisis
simulasi debit aliran permukaan pemodelan hidrologi, seperti : HYSIM Manley, 2006, MARINE Estupina-Borrell
et al., 2006, dan SWMM Huber and Dickinson, 1988:
dalam Rossman, 2004. Hal ini dikarenakan penggunaan persamaan infiltrasi menurut model Horton dalam pendugaan banjir debit
puncak aliran permukaan dan waktu respon memiliki hasil yang lebih baik dan lebih konsisten untuk beberapa kejadian banjir dibandingkan dengan
penggunaan persamaan infiltrasi menurut model Philip 1957: dalam Bedient dan
Huber, 1992 dan SCS 1972: dalam Chahinian et al., 2004 dalam pendugaan
banjir Chahinian et al., 2004. Selain itu, hasil penelitian Chahinian et al. 2004
82
menunjukkan penggunaan persamaan infiltrasi menurut model Horton dalam pendugaan banjir tidak lebih baik dibandingkan dengan penggunaan persamaan
infiltrasi menurut model Morel-Seytoux 1978: dalam Chahinian et al., 2004
dalam pendugaan banjir. Perhitungan curah hujan efektif berdasarkan sifat fisik tanah disusun
berdasarkan analisis regresi berganda antara curah hujan bruto dan sifat fisik tanah kapasitas tanah menyimpan air sebagai variabel bebas dengan curah
hujan efektif sebagai variabel tak bebas. Hasil analisis regresi berganda antara curah hujan bruto dan kapasitas tanah menyimpan air sebagai variabel bebas
terhadap curah hujan efektif sebagai variabel tak bebas didapatkan persamaan matematis sebagai berikut :
Pnt = 0,0437 + 0,287.Pb – 0,00234.Ws R
2
=84 ....................40 yang mana, Pnt adalah curah hujan efektif mm, 0,0437 adalah konstanta,
0,287 adalah koefisien curah hujan bruto, Pb adalah curah hujan bruto mm, 0,00234 adalah koefisien kapasitas tanah menyimpan air, dan Ws adalah
kapasitas tanah menyimpan air mm. Tabel 17. Analisis LAI
Leaf Area Index dengan menggunakan citra Landsat 7 TM perekaman tanggal 10 September 2005
No. Semak
Kebun Semak
Kebun Semak
Kebun Persawa- Belukar
Ladang Belukar
Ladang Belukar Ladang
han 1
5,35 3,32
5,35 3,32
5,39 3,64
3,16 2
5,39 3,87
4,22 3,87
5,39 3,46
3,32 3
5,20 3,46
4,58 3,46
5,10 3,32
3,36 4
5,57 3,74
4,47 3,74
5,10 3,37
3,32 5
5,48 3,46
5,48 3,46
5,48 3,24
3,32 6
5,38 3,32
5,38 3,32
5,57 3,32
3,16 7
5,29 3,32
5,29 3,32
5,57 3,32
3,20 8
5,48 3,46
5,48 3,46
5,10 3,46
- 9
5,22 3,32
5,22 3,32
5,20 3,32
- 10
5,58 3,32
5,58 3,32
5,10 3,32
- Total
53,94 34,59
51,05 34,59
53,00 33,77
22,84 Rerata
5,39 3,46
5,11 3,46
5,30 3,38
3,26 LAI m
2
m
2
LA
2
m
2
Sub DAS Separi-Badin Sub DAS Separi-Usup
LAI m
2
m
2
Sub DAS Separi-Soyi I m
83
5.5.2. Fungsi Transfer Air DAS
Dalam fungsi transfer air DAS dianalisis berdasarkan pengukuran panjang jaringan sungaidrainase. Rekonstruksi jaringan didasarkan dari hasil
analisis SIG dengan menggunakan data DEM SRTM resolusi 90 meter. Peta rekonstruksi jaringan sungaidrainase DAS Separi termasuk didalamnya Sub
DAS Separi-Usup, Sub DAS Separi-Soyi, dan Sub DAS Separi-Badin dapat dilihat pada Gambar 18. Berdasarkan data panjang jaringan sungaidrainase
pada Gambar 18, serta waktu respon, maka dapat dibuat kurva fungsi kerapatan peluang pdf.
Untuk DAS Separi yang memiliki rata-rata panjang sungai dari order 1 sampai ke
outlet adalah 21,67 km dengan waktu respon 25 jam dan kecepatan aliran air rata-rata 0,24 m per detik akan memiliki nilai fungsi kerapatan peluang
pdf tertinggi 0,0034 yang terletak pada sungai yang memiliki panjang sungai antara 14.388 – 14.475 m Gambar 27a. Untuk Sub DAS Separi-Usup yang
memiliki rata-rata panjang sungai dari order 1 sampai ke outlet adalah 1,84 km
1.840 m dengan rata-rata waktu respon antara 2,2 sampai 2,4 jam dan kecepatan aliran air rata-rata 0,15 m per detik memiliki nilai fungsi kerapatan
peluang pdf tertinggi 0,026 yang terletak pada sungai yang memiliki panjang sungai antara 498 – 543 m Gambar 27b. Untuk Sub DAS Separi-Soyi yang
memiliki rata-rata panjang sungai dari order 1 sampai ke outlet adalah 1,54 km
1.537 m dengan waktu respon antara 4,8 sampai 6,6 jam dan kecepatan aliran air rata-rata 0,10 m per detik memiliki nilai fungsi kerapatan peluang pdf
tertinggi 0,020 yang terletak pada sungai yang memiliki panjang sungai antara 440 – 474 m Gambar 27c.
84
B. Sub DAS Separi-Usup
Kategori