Selesai hujan : Sungai sebelum Dam Iklim Iklim

3. uk mengukur tinggi permukaan air aliran sungai 4. Seperangkat alat tulis 5. Data iklim harian Lokasi : Tanggal : a. Mulai hujan :

b. Selesai hujan : Sungai sebelum Dam

cm Dam Parit cm Sungai sesudah Dam cm NO Tepi Tengah Tepi Tengah Tepi Tengah 1 25

2.3. Metodologi

2.3.1. Kriteria dan indikator desain bangunan dam parit

3. Berdasarkan pendekatan tersebut di atas maka tahapan kegiatan utama penelitian untuk validasi pengembangan dam parit dan aplikasi irigasi, yaitu : Shwab et al. 1981 dalam Arsyad 2000 telah menyusun Nilai C r yang ditentukan berdasarkan tipe penggunaan lahan seperti disajikan pada Tabel 2 dan 3 Tabel 2. Koefisien aliran permukaan Cr untuk DAS pertanian Faktor konversi dari Kelompok B ke Tanaman penutup dan kondisi hidrologi Kelompok A Kelompok C Kelompok D 1. Tanaman dalam baris buruk 0.89 1.09 1.12 2. Tanaman dalam baris baik 0.86 1.09 1.14 3. Padi-padian, buruk 0.86 1.11 1.16 4. Padi-padian, baik 0.84 1.11 1.16 5. Padang rumput gembala, lahan kering dengan pergiliran tanaman, baik 0.81 1.13 1.18 6. Padang rumput potong, permanen, 0.64 1.21 1.31 26 baik 7. Hutan dewasa, baik 0.45 1.27 1.40 Keterangan : Kelompok A : Pasir dalam, loess dalam, debu yang beragregat Entisols Kelompok B : loess dangkal, lempung berpasir Entisols Kelompok C : lempung berliat, lempung berpasir dangkal, tanah berkadar bahan organik rendah dan tanah-tanah berkadar liat tinggi Inceptisols, Alfisols, Ultisols, oxisols Kelompok D : tanah-tanah yang mengembang secara nyata jika basah, liat berat, plastis dan tanah-tanah salin tertentu Vertisols, Halaquepts Tabel 3. Koefisien aliran permukaan C untuk daerah urban Macam daerah Koefisien Cr 1. Daerah perdagangan -Pertokoan down town -Pinggiran 0.70 – 0.90 0.50 – 0.70 2. Pemukiman -Perumahan Satu Keluarga -Perumahan Berkelompok, Terpisah-Pisah -Perumahan Berkelompok, Bersambungan -Suburban -Daerah Apartemen 0.30 – 0.50 0.40 – 0.60 0.60 – 0.75 0.25 – 0.40 0.50 – 0.70 3. Industri -Daerah ringan 0.50 – 0.80 27 -Daerah berat padat 0.60 – 0.90 4. Taman, pekuburan 0.10 – 0.25 5. Tempat bermain 0.20 – 0.35 6. Daerah stasiun Kereta Api 0.20 – 0.40 7. Daerah belum diperbaiki 0.10 – 0.30 8. Jalan 0.70 – 0.95 9. Bata -Jalan, hamparan -Atap 0.75 – 0.85 0.75 – 0.95

3. Menentukan kebutuhan air di lokasi target irigasi dam parit

Pada bagian ini terdapat 3 sektor kebutuhan yang perlu diperhatikan yaitu : kebutuhan air untuk tanaman, manusia dan ternak. Kebutuhan air tanaman dapat dihitung dengan software WARM Runtunuwu. et all 2004. Software ini menghitung kebutuhan air berdasarkan indeks kecukupan air yaitu nisbah antara evapotranspirasi aktual tanaman dengan potensialmaksimalnya ETRETM. Kisaran nilai dari indeks kecukupan air adalah dari 0-1, semakin tinggi nilainya maka semakin baik potensi produksi tanaman, sebaliknya semakin rendah nilainya maka tanaman tersebut berpotensi mengalami penurunan hasil atau bahkan gagal berproduksi akibat kekurangan air. Untuk nilai ETRETM yang rendah, perlu dilakukan tindakan penambahan irigasi suplementer. Setiap tanaman akan berbeda-beda batas toleransi kekeringannya. Kebutuhan air untuk manusia dan ternak disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Perkiraan Jumlah Pemakaian Air Usaha Tani 28 No. Jumlah kebutuhan air rata-rata untuk : Liter per hari 11. Semua kebutuhan rumah tangga setiap orang 130 – 380 12. Seekor kuda atau keledai 450 kg 30 – 45 13. Seekor sapi jantan atau sapi yang tidak menyusui 450 kg 35 – 70 14. Seekor sapi perah 450 kg 70 – 150 15. Seekor babi 45 kg 4 – 6 16. Seekor domba 45 kg 4 – 6 17. 100 ekor ayam 20 - 35 Suhu udara sekitar 32 C Termasuk untuk pembersihan kandang, Sumber : Frevert et al., dalam Arsyad, 2000

4. Aplikasi Teknik Pemberian Irigasi

Aplikasi teknik pemberian air irigasi akan dilakukan berdasarkan kondisi lapang, dengan alternatif pemberian yang memungkinkan dilaksanakan oleh petani setempat adalah dengan metode gravitasi atau penyiraman secara tradisional dengan pengangkutan air untuk memenuhi kebutuhan air tanaman berasal dari sumber air dam parit. Aplikasi teknik pemberian air irigasi dilakukan apabila nilai ETRRTM kurang dari 0,65 yang terjadi pada musim kemarau. Pengamatan akan dilakukan pada pertanaman di lahan petani dengan pengaturan jadwal tanam yang sesuai. Hasil pengamatan produksi diharapkan dapat memberi gambaran perbedaan produksi akibat pemberian irigasi tambahan.

5. Mempelajari Dampak Pengembangan Dam Parit terhadap Karakteristik DAS

29 Dampak pembangunan dam parit selain dapat dilihat dari segi peningkatan produktivitas lahan juga dapat dilihat pada perubahan fungsi hidrologis DAS. Untuk melihat perubahan karakteristik DAS dilakukan pemodelan fungsi transfer dengan menggunakan model H 2 U yang telah dimodifikasi Kartiwa, 2004. Selanjutnya, dengan menetapkan kecepatan aliran lereng yang menuju ke jalur aliran sungai, pdf waktu tempuh butir hujan pada lereng dapat dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut: o v l t V o v v e l V t . . − = ρ dengan : ρvt : pdf lereng sebagai fungsi waktu t. v V : kecepatan aliran rata-rata pada lereng lo : panjang rata-rata jalur hidraulik pada lereng t : interval waktu Sedangkan untuk menghitung pdf waktu tempuh butir hujan pada jaringan sungai, digunakan persamaan sebagai berikut: L t V n n n RH RH RH e t n L V n t . 2 . . 1 2 2 . . 2 1 . . 2 . − − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ Γ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = ρ dengan : ρRHt : pdf jaringan sungai sebagai fungsi waktu t. n : order maksimum DAS VRH : kecepatan aliran rata-rata pada jaringai sungai L : panjang rata-rata jalur hidraulik pada jaringan sungai 30 : fungsi gamma Γ t : interval waktu Untuk mendapatkan pdf DAS, dihitung berdasarkan hasil konvolusi antara pdf lereng dengan pdf jaringan sungai : t t t RH v DAS ρ ρ ρ ⊗ = ρDASt: pdf DAS sebagai fungsi waktu t. ρvt : pdf lereng sungai sebagai fungsi waktu t. ρRHt : pdf jaringan sungai sebagai fungsi waktu t. Untuk menghitung debit aliran permukaan, digunakan rumus sebagai berikut : [ ] t t PN S t Q ρ ⊗ = Qt : debit aliran permukaan pada waktu t S : luas DAS PNt : intensitas hujan neto pada waktu t ρt : pdf waktu tempuh butir hujan pada waktu t dihitung dari pdf panjang alur hidraulik berdasarkan penetapan kecepatan aliran 8 : simbol konvolusi Setelah diketahui volume debit maka dengan mengintegrasikan parameter kapasitas simpan dam parit dalam model, maka dapat ditentukan perubahan karakteristik aliran permukaan sesaat. Diagram alir kegiatan analisis manfaat dam parit untuk mengetahui aliran sesaat disajikan pada Gambar 1. 31 Karakteristik Geometrik DAS Karakteristik Morfometrik DAS Model prediksi aliran permukaan H 2 U Kecepatan aliran V L dan V l di Mikro DAS Q aliran permukaan sesaat waktu respon dan volume Parameter dimensi dam parit kapasitas tampung Curah hujan sesaat Gambar 1 . Diagram alir kegiatan analisis manfaat dam parit untuk mitigasi banjir Panen hujan dan aliran permukaan dengan teknologi dam parit untuk menurunkan debit puncak dan memperpanjang waktu respon DAS selang waktu antara curah hujan maksimum dan debit puncak. Hubungan antara curah hujan, debit aliran dan waktu respon disajikan pada Gambar 2. Sesudah panen Sebelum panen t1 t2 Q2 Q1 Hujan 10 20 30 40 80 60 40 20 250 500 750 1000 1250 Debit m 3 dt H u ja n m m Waktu jam 32 Gambar 2 . Hubungan antara curah hujan, debit aliran dan waktu respon Q1 adalah volume dan waktu terjadinya debit puncak sebelum dibangun dam parit. Q2 adalah volume dan waktu terjadidnya debit puncak setelah dibangun dam parit.

6. Pengamatan karakteristik debit di lapangan

Pengamatan dilakukan dengan mengamati tinggi permukaan air harian menggunakan fiskal yang dipasang pada inlet dan intake masing masing dam parit. Pengamatan harian dilakukan pada jam yang sama sehingga dapat diketahui perubahan debit harian selama setahun. Untuk memvalidasi perilaku debit akan dilakukan pengamatan kurva debit yaitu pengamatan debit dari sebelum hujan sampai selesainya hujan dan debit kembali normal pada salah satu DAS mikro. 33 Penelitian ini dilaksanakan di hulu sungai Ciliwung, selain karena rawan banjir sungai ciliwung merupakan sungai strategis yang menjadi tumpuan kehidupan masyarakat Jakarta yang merupakan ibukota Indonesia. Terakhir kali pada tahun 2007 telah terjadi banjir besar – besaran yang sempat melumpuhkan ibukota Indonesia Distribusi curah hujan yang tidak merata secara spasial dan temporal menyebabkan kelebihan air di musim hujan dan kekurangan air di musim kemarau. Pengelolaan sumber daya air baik yang berasal dari curah hujan, mata air maupun air tanah dalam belum dilakukan secara optimal. Keadaan tersebut menyebabkan terjadinya kekurangan pasokankekeringan air di musim kemarau dan kelebihan air di musim hujan banjir yang berdampak terganggunya proses produksi pertanian. Pengembangan teknologi dam parit berfungsi menampung curah hujan dan aliran permukaan dan mendidtribusikan ke lahan pertanian, sehingga dapat meningkakan ketersediaan air bagi pertanian di musim kemarau dan mengurangi volume dan kecepatan laju aliran permukaan di musim hujan. Untuk keperluan tersebut penelitian potensi air hujan yang dapat dipanen, debit aliran permukaan, posisi dan dimensi dam parit serta perhitungan kebutuhan air penting dilakukan. Selain itu pembangunan dam parit, bak penampungan air dan jaringan irigasi diperlukan dalam suatu sistem pengelolaan sumberdaya air untuk meningkatkan produktivitas lahan. Adanya sedimentasi yang berasal dari hasil erosi dan kemudian terakumulasi kedalam waduk dam parit. Erosi dan sedimentasi tidak hanya menurunkan debit sungai tetapi juga mengurangi volume air waduk. Sedimentasi pada dam parit tidak hanya mengurangi volume waduk pada dam tetapi juga mengurangi volume air yang akan dialirkan ke lahan – lahan pertanian. Sementara itu, apabila dalam praktek pengelolaan DAS dan penerapan tata guna lahan yang tidak dilakukan secara terpadu dan tidak terencana dengan baik, salah satunya dapat mempengaruhi proses terjadinya erosi dan sedimentasi. Erosi adalah proses terkikisnya dan terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah oleh media alami yang berupa air air hujan. Tanah dan bagian-bagian tanah yang terangkut dari suatu tempat yang tererosi disebut sedimen. Sedangkan sedimentasi pengendapan 34 adalah proses terangkutnya terbawanya sedimen oleh suatu limpasanaliran air yang diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan airnya melambat atau terhenti seperti pada saluran sungai, waduk, danau maupun kawasan tepi teluklaut Arsyad, 1989. Erosi dapat mempengaruhi produktivitas lahan yang biasanya mendominasi DAS bagian hulu dan dapat memberikan dampak negatif pada DAS bagian hilir sekitar muara sungai yang berupa hasil sedimen. Salah satu indikator pesatnya pembangunan di kawasan tersebut adalah pertumbuhan penduduk. Menurut sensus penduduk tahun 1980 dan 2000 jumlah penduduk kawasan Bopunjur dalam kurun waktu dua puluh tahun, penduduknya mencapai dua kali lipat, yakni dari 5,7 juta menjadi 11,7 juta. Faktor demografi yang paling berpengaruh terhadap pesatnya pertumbuhan tersebut adalah dari faktor imigrasi, dimana dalam tahun 2000 tercatat jumlah imigran yang masuk ke daerah tersebut sebesar 1,1 juta orang Alihar, 2002. Perkembangan penduduk yang pesat akan seiring dengan peningkatan kebutuhan akan lahan. Menurut Hardjanto 2002 dalam kurun waktu 10 tahun tahun 1990 – 2000, di kawasan Bopunjur telah terjadi peningkatan penggunaan lahan untuk pemukiman sebesar 300 dari 5.999,8 ha menjadi 18.644,8 ha, sebaliknya telah terjadi penurunan luas sawah sebanyak lebih dari 50 yaitu dari 28.348,7 ha menjadi 10.825,8 ha. Rencana Tata Ruang Bopunjur Keppres No. 114 1999 mengarahkan sebagian besar kawasan tersebut sebagai daerah resapan 84, sedangkan kawasan perkotaan hanya 16 Hardjanto,2002 35 Hujan merupakan air yang jatuh dipermukaan bumi. Hujan merupakan salah satu bentuk presipitasi yang paling banyak diukur selain salju, es, kabut dan embun. Di daerah tropis umumnya dan di Indonesia khususnya yang dimksud presipitasi yang diukur adalah hujan. Presipitasi adalah bentuk pengendapan atau pengembalian air yang telah diuapkan ke atmosfir ke permukaan bumi. Pengembalian ini akan berlangsung setelah uap air tersebut memenuhi syarat untuk dikembalikan ke permukaan bumi, diantaranya adalah apabila uap air telah mengalami pengembunan sehingga butir air atau es dan menmpunyai kecepatan jatuh dan ukuran yang cukup. Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjiradalah curah hujan rata – rata di seluruh daerah yang bersangkutan. Hal yang penting dalam pembuatan rancangan dan rencana adalah distribusi curah hujan. Distribusi curah hujan berbeda – beda sesuai dengan jangka waktu yang ditinjau yaitu curah hujan harian, curah hujan bulanan dan curah hujan tahunan. Hasil – hasil yang diperoleh ini dapat digunakan untuk menentukan prospek dikemudian hari dan akhirnya untuk perancangan sesuai dengan tujuan yang dimaksud. Perancangan percobaan adalah suatu uji atau sederetan uji, baik menggunakan statistika deskripsi maupun statistika inferensia, yang bertujuan untuk mengubah peubah input menjadi suatu output yang merupakan respon dari percobaan tersebut. - Metode - Mesin - Material PROSES Input Output Rancangan acak kelompok baik digunakan jika keheterogenan unit percobaan berasal dari satu sumber keragaman. Selain itu rancangan acak kelompok baik digunakan untuk mengatasi kesulitan dalam mempersiapkan unit percobaan homogen dalam jumlah besar. Komponen keragaman unityang perlu diperhatikan dalam menentukan 36 pembentukkan kelompok adalah komponen keragaman diluar perlakuan yang ikut mempengaruhi respon dari unit percobaan. Namun demikian kelompok yang dibent hendaknya menghindari terjadinya interaksi dengan perlakuan yang diberikan terhadap unit – unit percobaan. uk 37 KONDISI BIOFISIK WILAYAH KONDISI BIOFISIK WILAYAH 4.1 Iklim 4.1 Iklim Keadaan iklim pada lokasi penelitian didapatkan dari Stasiun Citeko dengan mengambil tahun 1997 sampai dengan tahun 2005. Berdasarkan data Curah hujan 9 tahun terakhir jumlah curah hujan rata-rata tahunan berkisar antara 2.380 sampai 3.686 mm dengan curah hujan rata-rata tahunan 2.948 mm, sedangkan total ETP evapotranspirasi potensial tahunan berkisar antara 1.068 sampai 2.106 mm dengan rata-rata total ETP tahunan sebesar 1.463 mm. Fluktuasi curah hujan dan ETP tahunan dari tahun 1997 hingga 2005 disajikan pada Gambar 5. Keadaan iklim pada lokasi penelitian didapatkan dari Stasiun Citeko dengan mengambil tahun 1997 sampai dengan tahun 2005. Berdasarkan data Curah hujan 9 tahun terakhir jumlah curah hujan rata-rata tahunan berkisar antara 2.380 sampai 3.686 mm dengan curah hujan rata-rata tahunan 2.948 mm, sedangkan total ETP evapotranspirasi potensial tahunan berkisar antara 1.068 sampai 2.106 mm dengan rata-rata total ETP tahunan sebesar 1.463 mm. Fluktuasi curah hujan dan ETP tahunan dari tahun 1997 hingga 2005 disajikan pada Gambar 5. 500 Gambar 5. Jumlah Curah Hujan dan Evapotranspirasi Tahunan Gambar 5. Jumlah Curah Hujan dan Evapotranspirasi Tahunan Megamendung Bogor. Megamendung Bogor. Gambar 5 menunjukkan bahwa jumlah curah hujan tahunan periode 1997- 2005 lebih besar dari evapotranspirasinya. Hal ini memperlihatkan bahwa di daerah tersebut mempunyai iklim basah. Berdasarkan Bappenas, 2007 bahwa pada tahun 1997 dan 2002 terjadi banjir di wilayah hilir DAS Ciliwung. Akan tetapi curah hujan pada tahun 1997 dan 2002 lebih rendah dibandingkan tahun – tahun lainnya. Hal ini berarti curah hujan tahunan tinggi tidak selalu menimbulkan banjir. Banjir lebih disebabkan pada distribusi curah hujan temporl, yaitu berdasarkan curah hujan Gambar 5 menunjukkan bahwa jumlah curah hujan tahunan periode 1997- 2005 lebih besar dari evapotranspirasinya. Hal ini memperlihatkan bahwa di daerah tersebut mempunyai iklim basah. Berdasarkan Bappenas, 2007 bahwa pada tahun 1997 dan 2002 terjadi banjir di wilayah hilir DAS Ciliwung. Akan tetapi curah hujan pada tahun 1997 dan 2002 lebih rendah dibandingkan tahun – tahun lainnya. Hal ini berarti curah hujan tahunan tinggi tidak selalu menimbulkan banjir. Banjir lebih disebabkan pada distribusi curah hujan temporl, yaitu berdasarkan curah hujan 23 1000 500 000 500 000 500 000 500 000 J-97 J-98 J-99 J-00 J-01 J-02 J-03 J-04 J-05 Tahun C u ra h hu ja n m m 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Ev ap ot ra ns pi ra s i m m 5 4 4 3 3 2 2 1 TOTALCURAH HUJAN TOTAL ETP 23 bulanan atau curah hujan harian. Jumlah rata-rata bulanan curah hujan dan evapotranspirasi di tampilkan pada Gambar 6. bulanan atau curah hujan harian. Jumlah rata-rata bulanan curah hujan dan evapotranspirasi di tampilkan pada Gambar 6. Curah hujan dan evapotranspirasi rata-rata bulanan di citeko 100 200 300 400 500 600 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGU SEP OKT NOV DES Bulan C ur a h h uj a n m m 100 200 300 400 500 600 E v a p ot ra ns pi ra s i m m RATA CH RATA ETP Gambar 6. Jumlah Curah Hujan dan Evapotranspirasi Rata-rata Bulanan Gambar 6. Jumlah Curah Hujan dan Evapotranspirasi Rata-rata Bulanan Sub DAS Citeko, Cisarua dan Megamendung, Bogor Sub DAS Citeko, Cisarua dan Megamendung, Bogor Berdasarkan Gambar 6 diketahui bahwa bulan kering ditandai dengan jumlah curah hujan lebih kecil dari evapotranspirasi potensialnya, terjadi selama 4 bulan yaitu Juni sampai bulan September yang berpotensi mengalami kekeringan. Bulan dengan jumlah curah hujan terbesar terjadi pada bulan Januari dan Febuari yang berpotensi terjadinya banjir di wilayah DAS Ciliwung. Berdasarkan Gambar 6 diketahui bahwa bulan kering ditandai dengan jumlah curah hujan lebih kecil dari evapotranspirasi potensialnya, terjadi selama 4 bulan yaitu Juni sampai bulan September yang berpotensi mengalami kekeringan. Bulan dengan jumlah curah hujan terbesar terjadi pada bulan Januari dan Febuari yang berpotensi terjadinya banjir di wilayah DAS Ciliwung. 4.2 Topografi 4.2 Topografi