8
dalam teknologi SIG harus berbentuk dijital. Oleh karena itu, perlu dilakukannya dijitasi untuk memperoleh data vektor dan scanning untuk memperoleh data raster.
2. 5. Soil and Water Assessment Tool SWAT
Menurut Arnold et al 1998, SWAT adalah model teoritis yang beroperasi pada langkah waktu harian. Untuk mensimulasikan proses hidrologi pada suatu basin, basin dibagi ke dalam sub-
basin melalui aliran yang dilewati. Subunit dari sub-basin disebut sebagai hydrologic response unit HRU’s yang merupakan kombinasi unik dari karasteristik tanah dan penggunaan lahan dan dianggap
homogen secara hidrologi. Perhitungan model dilakukan secara HRU dan variabel kualitas aliran dan air yang diarahkan dari HRU ke sub-basin dan kemudian ke outlet DAS. Model SWAT
mensimulasikan hidrologi sebagai sistem dua komponen, terdiri dari hidrologi lahan dan hidrologi saluran. Bagian lahan dari siklus hidrologi didasarkan pada keseimbangan neraca air. Keseimbangan
air tanah merupakan pertimbangan utama dari model setiap HRU, yang direpresentasikan sebagai :
SWt = SW + −
− −
−
=1
.............................................................................1 Dimana SWt adalah kadar air tanah, i adalah waktu dalam hari untuk periode simulasi t, dan
R, Q, ET, P, dan QR masing-masing adalah curah hujan, runoff, evaptranspirasi perkolasi, dan aliran balik. Air memasuki batas sistem model DAS SWAT yang dominan dalam bentuk presipitasi.
Masukan presipitasi untuk perhitungan hidrologi dapat diukur berdasarkan data ataupun simulasi dengan weather generator yang tersedia pada model SWAT. Presipitasi dibagi menjadi jalur air yang
berbeda tergantung pada karakteristik sistem. Neraca air setiap HRU pada DAS berisi empat volume penyimpanan: saljum profil tanah 0-2 m, akuifer dangkal 2-20 m, dan akuifer dalam 20 m.
Profil tanah dapat terdiri dari beberapa layer. Proses-proses air tanah termasuk infiltrasi, perkolasi, evapotranspirasi, serapan tanaman, dan aliran lateral. Limpasan permukaan ditentukan menggunakan
kurva jumlah SCS atau persamaan infiltrasi Green-Ampt. Perkolasi dimodelkan dengan teknik storage routing yang berlapis dikombinasikan dengan model crack flow. Evaporasi potensial dapat dihitung
menggunakan Hargreaves, Priestly-Taylor atau metode Peman-Monteith. Beban aliran, sedimen, nutrisi, pestisida, dan bakteri dari area dataran tinggi ke saluran utama
diarahkan melalui jaringan aliran DAS melalui proses yang mirip dengan HYMO. Proses aliran sungai dimodelkan oleh SWAT dapat dilihat pada Gambar 7, termasuk rute saluran sedimen, nutrisi,
rute pestisida dan transformasi. Kolamreservoir memungkingkan untuk sedimen menetap dan menguraikan nutrisi, dan rutinitas transformasi pestisida. Struktur perintah untuk runoff dan kimia
melalui DAS mirip dengan struktur untuk arah aliran melalui sungai dan reservoir. Model DAS SWAT juga berisi algoritma untuk mensimulasikan erosi dari DAS. Erosi
diperkirakan menggunakan Modified Universal Soil Loss Equation MUSCLE. MUSCLE memperkirakan hasil sedimen dari volume permukaan runoff, tingkat puncak runoff, area HRU, faktor
erodibilitas tanah Universal Soil Loss Equation USLE, tutupan USLE dan faktor manajemen, faktor support practice USLE, faktor topografi USLEM dan faktor kekasaran fragmen. Setelah hasil
sedimen dievaluasi mengunakan persamaan MUSLE, selanjutnya model SWAT mengoreksi pertimbangan nilai dampak tutupan salju dan tertinggalnya sedimen di permukaan runoff. Model
SWAT juga menghitung kontribusi sedimen ke saluran aliran dari sumber lateral ke air tanah. Sedimen terkikis yang masuk ke saluran aliran disimulasikan pada model SWAT untuk memindahkan
hilir dari endapan dan degradasi.
9
Gambar 6.
Siklus Hidrologi berdasarkan model SWAT sumber : Neitsch et al., 2004 SWAT dikembangkan oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat untuk digunakan di sana,
tetapi sejak saat itu digunakan di seluruh dunia untuk belajar menyelidiki dampak penggunaan lahan dan perubahan iklim pada neraca air dan kualitas air erosi, nutrisi, dan pestisida pada tangkapan
pertanian. SWAT merupakan model yang dirancang untuk memprediksi dampak manajemen air, sedimen, dan hasil bahan kimia pertanian pada daerah aliran sungai yang tidak terukur. Model ini
berbasis proses fisika, efisien secara komputasi, dan dapat disimulasikan secara kontinyu dalam waktu yang panjang. Komponen-komponen utamanya adalah iklim, hidrologi, temperatur tanah dan sifat-
sifatnya, pertumbuhan tanaman, nutrient, pestisida, bakteri dan patogen, dan manajemen lahan. Dalam SWAT, DAS dibagi menjadi beberapa sub-DAS, yang kemudian dibagi lagi ke dalam hydrlogic
response unit HRU’s yang terdiri dari kesamaan penggunaan lahan, manajemen, dan karakteristik
tanah. HRU menggambarkan persentase area sub-DAS dan tidak teridentifikasi secara spasial dalam simulasi SWAT. Kemungkinan lainnya, batas DAS dapat dibagi menjadi sub-DAS hanya ke dalam
batas DAS yang ditandai dengan penggunaan lahan dominan, tipe tanah dan manajemen. Hasil simulasi SWAT dapat dilihat pada tingkat Sub DAS, HRU maupun sungai. Pada
tingkat Sub DAS dan HRU, informasi yang diperoleh meliputi jumlah curah hujan, evapotranspirasi potensial dan aktual, kandungan air tanah, perkolasi, aliran permukaan, aliran dasar, aliran lateral, dan
total hasil air yang dihasilkan selama periode simulasi. Sedangkan pada tingkat sungai adalah jumlah aliran yang masuk dan keluaran sungai utama. Jumlah air yang hilang melalui penguapan dan
rembesan selama periode simulasi.
10
Gambar 7
.
Proses aliran berdasarkan model SWAT sumber : Neitsch et al., 2004
11
III. METODOLOGI
