ruang pori tanah. Sifat kimia tanah yang dianalisis meliputi karbon organik, nitrogen total, fosfor tersedia, kalsium, magnesium, kalium dan natrium dapat ditukar.
3.8. Menjalankan Running model ANSWERS
Besarnya laju erosi yang terjadi pada lahan-lahan di wilayah Sub DAS Aek Silang hulu diduga dengan menggunakan model ANSWERS lalu dibandingkan
validasi dengan hasil pengamatan lapangan.
1. Data Masukan Model
Data masukan model dikelompokkan menjadi 5 bagian yaitu: 1
Pengumpulan data curah hujan menggunakan alat penakar hujan otomatis ARR yang terdapat di Tele. Curah hujan direkam pada kertas pias berskala satu yang
menyebabkan aliran, kemudian disesuaikan dengan curah hujan rata-rata pada hari yang sama. Hasil pengukuran curah hujan harian secara rinci ditampilkan
pada Lampiran 22. 2
Morfologi DAS dibagi menjadi raster sel bujur sangkar dengan karakteristik unik. Karakteristik topografi, tanah, vegetasi, jaringan sungai dan outlet DAS diinput
menggunakan Arcview, dikonversi kedalam format surfer dan diinput kedalam PCRaster dalam bentuk ascii file. Deliniasi DAS, kemiringan lereng, jaringan
drainase dikonstruksi dengan menggunakan peta digital elevation model DEM. 3
Infiltrasi dihitung berdasarkan 6 parameter fisik tanah yang meliputi porositas total, kadar air kapasitas lapang, zona control infiltrasi, koefisien A dan P,
kelembaban tanah. Infiltrasi air kedalam tanah terjadi sesaat setelah hujan
Universitas Sumatera Utara
dimulai, selama hujan berlangsung dan beberapa saat setelah kejadian hujan ketika genangan air masih berada di permukaan tanah simpanan depresi mikro.
4 Penggunaan lahan meliputi jenis, luas tutupan, intersepsi, kekasaran permukaan
lahan, dan pengelolaan lahan faktor CP. 5
Karakteristik saluran meliputi lebar sungai dan kekasaran saluran koefisien Manning.
2. Proses Pembangunan dan pengelolaan model
Proses pembangunan dan pengelolaan model dapat dilihat pada Gambar 8.
a Rancangan Simulasi Penggunaan Lahan
Simulasi perencanaan penggunaan lahan dipilih berdasarkan beberapa pertimbangan; a perubahan penggunaan lahan terutama pada vegetasi hutan, kebun
campuran dan pemukiman, b penerapan teknik agroforestry pada lahan pertanian, bekas tebangan dan semak belukar c penghutanan kembali lahan bekas tebangan
dan hutan tanaman muda, d penghutanan kembali seluruh arel DAS e mengkonversi DAS Aek Silang hulu menjadi lahan pertanian, seperti terlihat pada
Tabel 6.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 8. Sketsa tahapan pelaksanaan penelitian
Mulai Pengumpulan Data Dasar
Kertas Pias Hujan dan TMA berpasangan
Nov94-Apr95 Pengukuran
Lapang Suvei dan
Pengambilan Sampel
Informasi Geografis Elernen
Peta Kontur
Penetapan Persamaan
Rating Curve dan debit m
3
dt Perhitungan
Intensitas Hujan
mmjam Infiltrasi
Penggunaan Lahan
Alur Sungai Analisis Lab.
Sifat fisik kimia tanah
Pembentukan dan Penyusunan Data
Setiap elemen
Analisis Hidrograf Perhitungan dan Penyusunan Data Masukan Model File AND
Analisis Karakteristik
Aliran Sungai Pengecekan Input
Data Model Analisis Model
Keluaran File.ANS grafik hidrograf
Hidrograf Limpasan Lansung dan
Perhitungann Koef.Alp Data Observasi
Penyusunan Hidrograf aliran dan Perhitungann Koef.Alp
Prediksi Model Lakukan Simulasi
Perubahan Penggunaan lahan dan Agroteknologi
Alternatif Pengelolaan DTA Danau Toba Selesai
Perbandingan Ya
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5. Peta-peta DTA Danau Toba yang digunakan
Jenis Peta Skala
Muatan data-informasi
Peta topografi 1 : 50.000 Jaringan sungai, kemiringan lahan dan arah
lereng, ketinggian tempat. Peta geologi
1 : 50.000 Batuan induk, formasi gerak aliran permukaan dan bawah permukaan.
Peta tanah 1 : 50.000 Jenis tanah, profil tanah dan sifat fisik dan kimia
tekstur, stmktur, total ruang pori, kandungan bahan organik.
Peta isoeroden 1 : 50.000 Kepekaan tanah terhadap erosi erodibilitas
tanah Peta isohiet
1 : 50.000 Kemampuan hujan untuk mendatangkan erosi erosivitas hujan.
Peta RUTRW 1 : 50.000 Rencana peruntukkan lahan dimasa yang akan
datang atau perkiraan perubahan lahan untuk pemukiman.
Peta penggunaan lahan
1 : 50.000 Penggunaan lahan tahun 1 994 Peta dan data landsat 22 September 1994
Peta penggunaan lahan
1 : 50.000 Penggunaan lahan tahun 1 987 Peta penggunaan lahan dari Bakosurtanal, 1 987
Peta SRTM 1 : 50.000 Kemiringan elemen, arah lereng, elevasi rata-rata
setiap elemen dalam bentuk DEM
Masukan model yang ikut berubah berdasarkan perubahan penggunaan lahan di atas adalah antara lain; persentase penutupan permukaan PER, penggunaan dan
pengelolaan lahan CP, volume intersepsi potensial PIT, koefisien kekasaran RC, tinggi kekasaran maksimum HU, koefisien mannings N, dan komponen infiltrasi
Skenario penggunaan lahan yang diujikan secara garis besar meliputi upaya- upaya untuk menurunkan besarnya erosi dan sedimentasi, sehingga nilai erosi yang
terjadi berada di bawah erosi yang dapat ditoleransikan. Prediksi erosi aktual tahunan yang terjadi dihitung dengan cara mengalikan frekuensi kejadian hujan dari selang
kedalaman hujan tertentu selama satu tahun dengan rata-rata kehilangan tanah hasil
Universitas Sumatera Utara
keluaran model ANSWERS pada kelas kedalaman hujan yang sama, sehingga akan diperoleh nilai erosi tahunannya tonhatahun. Erosi yang dapat ditoleransikan
dihitung dengan persamaan berikut ini: T =
PT U
D DE
min
dimana : T : Erosi yang dapat ditoleransikan mmtahun
DE : Kedalaman Tanah Ekuivalen mm D
min
: Kedalaman Tanah Minimum mm U
: Masa Pakai Tanah tahun PT : Laju Pembentukan Tanah mmtahun
Laju pembentukan tanah adalah 0,55 mmtahun Wood dan Dent, 1983. Simulasi penggunaan lahan dilakukan dengan merubah penggunaan lahan danatau
agroteknologi, dan lain-lain seperti: perbaikan teras, pengaturan pola tanam, penerapan agroforestry. Untuk kepentingan pemilihan alternatif penggunaan lahan
dipilih kejadian hujan tertinggi. Alternatif penggunaan lahan yang dipilih melalui model ANSWERS adalah komposisi penggunaan lahan yang paling efektif
menurunkan erosi dan sedimentasi tetapi produktivitas lahan tetap tinggi. Pembandingan ini dimaksudkan untuk melihat keeratan hubungan hasil prediksi
dengan observasi. Pembandingan keberlakuan hasil ini ditinjau dari perbedaan parameter hidrograf aliran Tp, Qp, dan Tb dan perbedaan koefisien aliran
permukaan prediksi model dengan observasi, pada waktu kejadian yang sama, dengan menggunakan uji beda ragam Uji-T.
Universitas Sumatera Utara
Nilai t-test hasil perhitungan dibandingkan dengan t-tabel. Hidrograf aliran keluaran model ANSWERS dinyatakan tidak berbeda dengan hidrograf aliran hasil
pengukuran, jika nilai t-hitung lebih kecil dari tabel, dengan demikian model dapat dianggap memenuhi kondisi aktual di lapangan.
b Pemilihan Rencana Penggunaan Lahan
Penetapan hasil simulasi rencana penggunaan lahan adalah tahapan penilaian selanjutnya dari hasil simulasi Tabel 6.
Hasil-hasil simulasi yang dapat memperbaiki tata air analisis hidrograf dan menurunkan laju sedimentasi disarankan untuk diterapkan dalam perencanaan
pengelolaan DTA Danau Toba .
Tabel 6. Uraian simulasi penggunaan lahan yang digunakan dalam penelitian
SML URAIAN
Sml 0 Penggunaan lahan aktual saat ini
Skenario 1 Penerapan teknik agroforestry pada lahan pertanian, lahan bekas tebangan dan semak belukar seluas 990,7 ha
Skenario 2 Penghutanan kembali lahan bekas tebangan dan hutan tanaman muda seluas 375,8 ha
Skenario 3 Kombinasi skenario-1 dan skenario-2 Skenario 4 Penghutanan kembali seluruh areal DAS Aek Silang Hulu
Skenario 5 Pembukaan hutan areal konsesi PT. TPL seluas 532,5 ha
Skenario 6 Mengkonversi DAS Aek Silang Hulu menjadi lahan pertanian
Keterangan : Sml=simulasi
Universitas Sumatera Utara
Selanjutnya dalam pembangunan dan pengolahan model Answer diberlakukan beberapa asumsi sebagai berikut :
1. Curah hujan terjadi merata dalam DAS
2. Pengaruh iklim penyinaran matahari, suhu dll dianggap homogen
3. Erosi dianggap tidak terjadi pada bagian bawah permukaan tanah
4. Akumulasi sedimen dari suatu elemen ke elemen lain akan terjadi
5. Pada elemen saluran tidak terjadi erosi akibat hancuran butir hujan
6. Kondisi dalam tanah dianggap homogen
7. Bocoran diabaikan
8. Proses dinamis air di dalam tanah dapat didekati dengan struktur model
9. Evaporasi dari aliran permukaan diabaikan
10. Nilai intersepsi dianggap tetap untuk setiap kondisi intensitas hujan
11. Air intersepsi pada tajuk tanaman dianggab terevaporasi kembali
12. Infiltrasi dianggap tidak dipengaruhi oleh intensitas hujan
13. Interflow bersatu dengan aliran permukaan menuju saluran
3.9. Analisis Sosial Ekonomi DAS
