Kebutuhan Air Soil and Water Assessment Tool SWAT Models

Tranverse Mercator UTM WGS 1984 pada zone 48S. Format peta yang digunakan dalam bentuk raster grid cells. b. Menyiapkan data iklim yang meliputi: daftar stasiun iklim Serang 967370.txt, data hujan harian dari tahun 2006-2010 967370.pcp, data temperatur harian dari tahun 2006-2010 967370.tmp, data iklim tahun 1996-2009 di dalam file weather generator WGN_serang.wgn c. Menyiapkan data karakteristik tanah, tanamanLanduse, dan wilayah urban dengan penyesuaian terhadap data global yang telah ada. 3.7.1 Penggambaran Daerah Aliran Sungai DAS Daerah Aliran Sungai Cidanau dibuat dengan metode Automatic Watershed Delineation pada aplikasi SWAT. Peta DEM Cidanau dengan resolusi 30m x 30m dijadikan input untuk mempresentasikan beda elevasi dari setiap titik untuk melihat arah aliran air permukaan. Aliran sungai yang terbentuk akan membentuk suatu daerah aliran sungai, dan outlet dari aliran sungai tersebut disesuaikan dengan koordinat outlet Sungai Cidanau pada Rumah Pompa I PT Karakatau Tirta Industry PT KTI. 3.7.2 Pembuatan wilayah hidrologi Wilayah hidrologi dibentuk berdasarkan pembuatan Hydrological Response Unit HRU pada aplikasi SWAT. HRU mengambarkan pengaruh suatu wilayah terhadap faktor hidrologi yang terjadi pada wilayah tersebut, pembagian wilayah tersebut berdasarkan karakteristik tanah, tata guna lahan, dan kemiringan lahan. Input peta tanah dan landuse harus dalam koordinas sitem UTM, dan dalam format raster. Selanjutnya faktor kemiringan yang digunakan dalam menentukan HRU dibagi dalam beberapa pembagian menurut Arsyad 2006 yakni 0-3 ; 3-8 ; 8-15; 5-30; 30-45; 45-65. Threshold dari persentase total luasan yang digunakan untuk landuse 10, jenis tanah 5 , dan Slope 5 yang memiliki persentase luasan yang lebih kecil dari threshold yang ditentukan untuk diabaikan. 3.7.3 Simulasi SWAT Pada tahapan ini input data yang digunakan adalah periode simulasi tahun 2006-2010. File data mencakup data stasiun iklim .txt, file data hujan harian .pcp, temperatur harian .tmp dan file weather generator .wgn. 3.7.4 Visualisasi hasil simulasi. Pada tahapan visualisasi parameter output yang dikehendaki dapat ditampilkan dalam MapWindows, berupa gradasi warna. Pada Sungai Cidanau output yang dipilih yaitu parameter output debit sungai rata-rata tahunan.

3.8 Kalibrasi Data Debit Sungai Cidanau

Analisis hasil simulasi dari output yang telah diperoleh dikalibrasi parameter inputnya agar hasil simulasi mendekati data hasil pengukuran di lapangan. Perbandingan output debit hasil simulasi SWAT dengan debit hasil observasi outlet di lapangan dilakukan dengan menggunakan SWAT Plot dan Graph George 2008. Analisis dilakukan dengan menggunakan koefisien determinasi R 2 dan Nash-Sutcliffe Index NSI sebagai berikut: = ∑ , , ∑ , ∑ , 3-2 = 1.0 − ∑ , ∑ , 3-3 Dimana : , = debit pengukuran di lapangan m 3 det , = debit simulasi m 3 det = debit pengukuran di lapangan rata-rata m 3 det = debit simulasi rata-rata m 3 det Kategori simulasi berdasarkan nilai NSI adalah sebagai berikut: - Layak jika 0.75 - Memuaskan jika 0.75 NSI 0.36 - Kurang memuaskan jika 0.36 JIka hasil kalibrasi didapatkan hasil memuaskan atau layak maka model SWAT dapat diaplikasikan disimulasikan untuk berbagai kondisi dalam manajemen sumber daya air di DAS Cidanau. Kalibrasi dilakukan terhadap parameter yang berhubungan dengan debit Sungai Cidanau, sedangkan untuk parameter yang berkaitan dengan sedimentasi, transpor unsur hara, dan bahan organik tidak diikutkan pada penelitian ini.

IV. GAMBARAN LOKASI PENELITIAN

Daerah Aliran Sungai DAS Cidanau secara geografis terletak pada 105 o 49’00” – 106 o 04’00” Bujur Timur dan 06 o 07’30” - 06 o 18’00” Lintang Selatan. Lokasi dan topografi DAS Cidanau dapat dilihat pada Gambar 5. DAS Cidanau termasuk dalam Satuan Wilayah Sungai SWS Cidanau-Ciujung- Cidurian. Secara administrasi DAS Cidanau berada di Kabupaten Serang dan Kabupaten Pandeglang, yang meliputi lima kecamatan yakni Padarincang, Ciomas, Mancak, Pabuaran, dan Cinangka. Di sebelah Utara berbatasan dengan Gunung Tukung Gede dan G. Saragean, di bagian Timur berbatasan dengan G. Pule dan G. Karang, di sebelah Selatan berbatasan dengan G. Sangkur, G. Aseupan dan Condong, dan di sebelah Barat berbatasan dengan Selat Sunda. Gambar 5 Topografi DAS Cidanau Sumber: Baba et al.,2001 Luas DAS Cidanau jika dihitung dari muara adalah 22 - 620 ha. DAS Cidanau memiliki ekosistem rawa basah yang disebut Rawa Danau Caldera dengan luasan 2 - 500 ha Baba et al. 2001, namun jika dihitung dari dari titik outlet yaitu bendungan Rumah Pompa, maka luasan DAS Cidanau adalah 21 - 657 ha. Luasan dari titik outlet inilah yang dijadikan acuan untuk meningkatkan ketersediaan air, serta diharapkan menjadi potensi untuk memenuhi kebutuhan air masyarakat, industri dan lainnya. Titik outlet sungai yang diukur berada pada 105°523.86 Bujur Timur dan 06°0821.01 Lintang Selatan. Titik outlet berada pada Intake Rumah Pompa I KTI yang memompakan air dari Sungai Cidanau ke water treatment plant WTP Kerenceng.

4.1 Iklim

Kondisi iklim di DAS Cidanau dapat dilihat dari Tabel 2. Data iklim tersebut berdasarkan rekaman data dari Stasiun BMKG Kelas III Serang dari tahun 1989 sampai 2010. Tabel 2 Kondisi iklim DAS Cidanau Bulan Suhu Rata-rata o C RH Curah Hujan mmbln ET mmbln Kec. Angin ms Radiasi Mjm 2 Jan 26.5 83.5 339.15 110.0 2.1 14.6 Feb 26.3 84.7 338.47 101.2 2.1 14.2 Mar 26.6 83.5 227.76 123.0 2.1 16.3 Apr 26.9 83.1 180.82 119.0 1.8 16.1 Mei 27.0 82.8 136.40 121.3 1.5 16.0 Jun 26.6 81.6 99.26 109.8 1.6 15.1 Jul 26.3 79.9 74.95 122.8 1.7 16.2 Agust 26.3 78.7 70.35 132.0 1.7 17.5 Sep 26.7 78.0 74.15 136.3 1.7 18.6 Okt 26.9 79.0 118.93 136.3 1.8 18.0 Nop 26.8 80.8 193.05 120.4 1.9 16.4 Des 26.6 82.2 269.05 113.0 2.1 15.4

4.2 Kondisi Tanah

Karakteristik tanah DAS Cidanau telah dikelompokkan berdasarkan penelitan Setiawan et al 2003 kedalam 9 jenis tipe tanah Tabel 3. Peta jenis tanah ini digunakan dalam simulasi MWSWAT di Sungai Cidanau dan dapat dilihat pada Gambar 6. Tabel 3 Karakteristik tanah DAS Cidanau Jenis Tanah Luas ha Persentasi dari DAS As Lat Cok Latosol Cok Kekuningan 3365.582 14.879 Asosiasi Glei Humus Aluvial 6354.782 28.094 Latosol Coklat Kemerahan 2773.532 12.261 Kom Gromusol, Regosol mediteran 114.429 0.506 Latosol Coklat 2012.237 8.896 As Lat Cok Kem Latosol Coklat 2649.598 11.714 Regosol Kelabu Kekuningan 1978.478 8.747 Aluvial Kelabu Tua 255.698 1.130 Latosol Merah Kekuningan 2560.934 11.322 Total 22065.269 97.548 Gambar 6 Peta jenis tanah DAS Cidanau Baba et al.,1999

4.3 Tata Guna Lahan

Tata guna lahan di DAS Cidanau telah mengalami perubahan yang cukup signifikan. Berdasarkan data tata guna lahan yang peroleh dari olahan citra Satelit Landsat hutan primer di DAS Cidanau telah mengalami penurunan luasan dari 5 - 893 ha di tahun 2006 menjadi 3 - 617 di tahun 2010 dengan laju penurunan 0.70. Penurunan ini dapat disebabkan oleh pembalakan kayu dan alih fungsi lahan dan ditandai dengan penambahan luas kebun sebesar 0.28 setiap tahunnya. Perubahan tata guna lahan di DAS Cidanau dapat dilihat pada Lampiran 2. Tabel 4 Tata guna lahan DAS Cidanau Tata Guna Lahan Luas ha Tahun 2006 Tahun 2008 Tahun 2010 Badan Air 31.152 32.712 48. 201 Hutan Primer 5893. 389 4400.723 3616.835 Hutan Sekunder 3550.534 4482.211 4820.558 Kebun Campuran 1429.557 1768.550 2346.863 Hutan Rawa Primer 1037.392 850.447 736.840 Hutan Rawa Sekunder 450.915 617.767 634.705 Lahan Rawa 756.517 915.197 821.230 LadangTegalan 419.661 608.007 571.020 Sawah 4971.408 3772.073 3817.257 Semak Belukar 493.455 1463.697 1120.762 Rerumputan 1968.115 2128.399 1849.984 Pemukiman 889.593 907.734 1543.466 Total 21891.686 21947.517 21927.722 Tata guna lahan terbesar saat ini dari total luasan DAS Cidanau adalah wilayah hutan hutan primer dan sekunder yakni 37.30 dari total luasan DAS. Luasan sawah mendominasi tata guna lahan di DAS Cidanau setelah hutan dengan luasan 16.88. Daerah rawa yang merupakan kawasan Cagar Alam Cidanau juga mengalami perubahan. Pada tahun 2006 kawasan rawa memiliki luasan 2245 ha, selanjutnya 2383 ha di tahun 2008 dan saat ini hanya memiliki luasan 2193 ha.

4.4 Kemiringan Lahan

Faktor kemiringan lahan turut mempengaruhi besarnya debit yang keluar dari outlet. Lahan dengan kemiringan yang curam memiliki potensi runoff dan erosi yang tinggi jika terjadi hujan. Pemilihan tutupan lahan yang tepat serta manajemen pengelolaan lahan yang baik akan menurunkan tingkat kerusakan yang dapat ditimbulkan. Kemiringan lahan di DAS Cidanau rata-rata berkisar antara 0 – 3 dengan sebaran 34.43 dari luasan DAS Cidanau. Tabel 5 Kemiringan lahan DAS Cidanau Kemiringan Luas ha Persentasi dari DAS 0-3 7786.652 34.424 3-8 3006.921 13.293 8-15 3212.085 14.200 15-30 4316.146 19.081 30-45 1714.241 7.578 45-65 919.688 4.066 65 238.278 1.053 Total 21195.249 95.023 Gambar 7 Peta Kemiringan lahan DAS Cidanau Sebaran kemiringan lahan yang landai 0-3 di DAS Cidanau didominasi oleh tutupan lahan sawah, terutama di daerah kaldera. Kemiringan lereng yang sangat curam relatif sedikit, yakni hanya pada puncak-puncak gunung atau bukit dengan luasan hanya 1.05 dari luasan DAS.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Kecenderungan Ketersediaan Air

Proyeksi ketersedian air Sungai Cidanau dapat diestimasi dengan menggunakan persamaan Verhulst Persamaan 3-1. Debit sungai rata-rata mula- mula P adalah 10.791 m 3 s, nilai debit batasan terendah adalah 0.5 m 3 s, dan nilai gamma hasil solver adalah 0.089. Proyeksi sebaran debit rata-rata Sungai Cidanau menurun sepanjang tahun, hal ini dapat dilihat pada Gambar 8. Proyeksi sebaran debit minimum dilakukan dengan memasukkan debit minimum mula- mula 1.221 m 3 s, nilai terendah 0.5 m 3 s, dan nilai gamma 0.020 maka diperoleh gambaran debit minimum seperti Gambar 8. Gambar 8 Proyeksi debit rata-rata dan minimum di DAS Cidanua Debit minimum dan rata-rata Sungai Cidanau mengalami penurunan terus menerus hingga tahun 2022. Debit sungai rata-rata tahun 2022 diperkirakan sebesar 5.282 m 3 s. Debit minimum untuk DAS Cidanau berkisar antara 0.5-1 m 3 s hingga tahun 2022, sedangkan proyeksi debit rata-rata berkisar antara 5-6 m 3 s. Debit minimum tersebut terjadi pada hari-hari kering di DAS Cidanau yakni antara bulan Mei hingga Oktober. 2 4 6 8 10 12 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 3 2 1 4 2 1 5 2 1 6 2 1 7 2 1 8 2 1 9 2 2 2 2 1 2 2 2 D e b it S u n g a i m 3 s Tahun Debit Rat a-rat a Debit m inim um