Analisis Neraca Air DAS Mentaya Kabupaten Kotawaringin Timur dan Pengaruh ENSO Terhadap Ketesediaan Air Wilayah

ANALISIS NERACA AIR DAS MENTAYA KABUPATEN
KOTAWARINGIN TIMUR DAN PENGARUH ENSO
TERHADAP KETERSEDIAAN AIR WILAYAH

FRIMADI CHANDRA

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan Judul:“Analisis Neraca
Air DAS Mentaya Kabupaten Kotawaringin Timur dan Pengaruh ENSOTerhadap
Ketesediaan Air Wilayah”adalah benar karya saya dengan arahan dari Komisi
Pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni2014

Frimadi Chandra
NIM G24100049

ABSTRAK
FRIMADI CHANDRA. Analisis Neraca AirDAS Mentaya Kabupaten
Kotawaringin Timur dan Pengaruh ENSO Terhadap Ketesediaan Air Wilayah.
Dibimbing oleh HIDAYAT PAWITAN.
DAS Mentaya merupakan daerah tangkapan air di Kabupaten Kotawaringin
Timur Provinsi Kalimantan Tengah yang berperan sebagai sumber air dan jalur
transportasi. Pada tahun El Nino Southern Oscilliation (ENSO) curah hujan akan
mengalami perubahandan akan mempengaruhi jumlah air di DAS. Tujuan dari
penelitian ini ialah menduga jumlah air dan distribusinya di DAS Mentaya pada
tahun normal dan ENSO dengan metodeneraca air lahan. Untuk menganalisis
komponen neraca air telah digunakan metode neraca air lahan Mock yang telah
dimodifikasi untuk mendugakelengasan tanah(SM) dan evapotranspirasi aktual
(ETa). DAS Mentaya yang diteliti ialah daerah hulu dengan luas 5459,2 km2 yang

memiliki jenis tanah podsolik merah kuning dengan tekstur lempung berpasir
halus dan tutupan vegetasi hutan. Tahun El Nino (1997), normal (2006), dan La
Nina (2000) memilikicurah hujan tahunan masing-masing sebesar 1664.5 mm,
2941.2 mm, dan 3494.4 mm. Air yang dievapotranspirasikan (ETa) pada tahun El
Nino, normal dan La Nina,masing-masingsebesar 67% , 53% dan 54% dari curah
hujan tahunannya. Limpasan total (RO) pada tahun El Nino, La Nina, dan normal
sebesar 35%, 50%, dan 47% dari curah hujan tahunannya. Nilai presipitasi, RO
neraca air dan pengukuran lebih rendah ditahun El Nino (1997) dan lebih tinggi
ditahun La Nina (2000) daripada tahun normal (2006).
Kata kunci:curah hujan, evapotranspirasi aktual, limpasan, kelengasan tanah,
Metode Mock

ABSTRACT
FRIMADI CHANDRA. Water Balance Analysisof Mentaya Watershed at
Kabupaten Kotawaringin Timur and Effect of ENSO to Regional Water
Availability. Supervised by HIDAYAT PAWITAN.
Mentaya watershed is a catchment area in Kotawaringin Timur regency,
Central Kalimantan Province as a source of water supply and transport pathways.
DuringEl Nino Southern Oscilliation (ENSO) years rainfall will changeand affect
the availabilityof water in the watershed. The purpose of this study is to estimate

the amount of water available in Mentaya watershed at normal and ENSO years
through landwater balance model. Method to analyze water balance components
isMockwater accountingmethod that was modified for soil moisture (SM) and
actual evapotranspiration (ETa). The study area is upstream part of Mentaya
watershed with total area 5459.2 km2that has red-yellow podzolic soil with a
sandy loam texture and forest cover. Annual rainfalls of El Nino (1997), Normal
(2006) and La Nina (2000) years were1664.5 mm, 2941.2 mm and 3494.4 mm,
respectively. Evapotranspirated water (ETa) in El Nino, La Nina, and normal
years were 67%, 53% and 54 % of the annual rainfalls, respectively. Total runoff
( RO ) in the year of El Nino, La Nina, and the normal rate of 35%, 50%, and 47%
of the annual rainfall. Precipitation, RO water balance and measurement were
lower in El Nino (1997) year and higher in La Nina (2000) year than in normal
year (2006).
Keywords:precipitation, actual evapotranspiration, runoff, soil moisture, Mock
method

ANALISIS NERACA AIR DAS MENTAYA KABUPATEN
KOTAWARINGIN TIMUR DAN PENGARUH ENSO
TERHADAP KETERSEDIAAN AIR WILAYAH

FRIMADI CHANDRA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Geofisika dan Meteorologi

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi :Analisis Neraca Air DAS Mentaya Kabupaten Kotawaringin Timur
dan Pengaruh ENSO Terhadap Ketesediaan Air Wilayah
Nama
: Frimadi Chandra
NIM
: G24100049

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Hidayat Pawitan, M.Sc.E.
Pembimbing

Diketahui oleh

Dr Tanie June, M.Sc.
Ketua Departemen

Tanggal Lulus: ( _______________________________________ )

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga Karya Ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari hingga Mei 2014
ini ialah neraca air lahan dengan judul “Analisis Neraca Air DAS Mentaya
Kabupaten Kotawaringin Timur dan Pengaruh ENSO Terhadap Ketesediaan Air
Wilayah”.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof Hidayat Pawitan selaku
pembimbing.Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua
penulis yaitu Bapak M. Iskandar dan Ibu Srie Hayani, serta seluruh keluarga
penulis atas segala dukungan moril, materil serta doa dan kasih sayang yang luar
biasa kepada penulis. Tak lupa pula saya ucapkan terima kasih kepada temanteman satu bimbingan atas segala bantuan, dukungan, dan kebersamaan selama
penelitian, kepada teman-teman GFM 47 atas segala kebersamaannya selama
empat tahun ini, kepada teman-teman KSR PMI Unit I IPB yang telah membantu
dan memberikan semangat dalam penelitian ini. Penulis menyadari bahwa masih
terdapat banyak kekurangan dalam penulisan ini sehingga penulis mengharapkan
segala masukan, kritikan, dan saran yang bersifat membangun bagi penulis.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi penulis, pembaca, dan semua
pihak yang berkepentingan.

Bogor, Juni2014
Frimadi Chandra

DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN

i

PRAKATA

ii

DAFTAR TABEL

iv

DAFTAR GAMBAR

iv

DAFTAR LAMPIRAN

iv

PENDAHULUAN

1

Perumusan Masalah

1

Tujuan Penelitian

1

Manfaat Penelitian

1

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Daerah Aliran Sungai

2

Neraca Air

2

Presipitasi

3

Evapotranspirasi potensial

3

El Nino Southern Oscilliation (ENSO)

4

METODE

5

Tempat dan Waktu Penelitian

5

Bahan

5

Alat

5

Prosedur Analisis Data

5

Analisis Pengaruh ENSO

7

Prosedur Perhitungan Neraca Air Lahan

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

10

Deskripsi DAS Mentaya

10

Neraca Air Tahun El Nino

12

Neraca Air Tahun Normal

14

Neraca Air Tahun La Nina

15

Analisis Pengaruh ENSO

17

SIMPULAN DAN SARAN

18

Simpulan

18

Saran

18

DAFTAR PUSTAKA

19

LAMPIRAN

20

RIWAYAT HIDUP

21

DAFTAR TABEL
Tabel 1 Komponen neraca air ............................................................................. 2
Tabel 2 Oceanic Nino Index (ONI) tahun 1997 – 2006 ...................................... 4
Tabel 3 Neraca air DAS Mentaya tahun El Nino (1997) .................................. 12
Tabel 4 Neraca air DAS Mentaya tahun normal (2006) ................................... 14
Tabel 5 Neraca air DAS Mentaya tahun La Nina (2000) ................................. 15
Tabel 6 Perbandingan komponen neraca air tahun El Nino, normal dan
La Nina ....................................................................................................... 17

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Grafik persentase kesalahan pada pendugaan rataan
evapotranspirasi ............................................................................................ 4
Gambar 2 Bentuk poligon metode Thiessen ....................................................... 6
Gambar 3 Diagram alir perhitungan neraca air .................................................. 8
Gambar 4 Diagram alir perhitungan kelengasan tanah (SM) ............................. 8
Gambar 5 Diagram perhitungan nilai Water Surplus (WS) ................................ 9
Gambar 6 Daerah aliran sungai Mentaya ......................................................... 11
Gambar 7 Grafik neraca air DAS Mentaya tahun El Nino 1997 ...................... 13
Gambar 8 Grafik perbandingan RunOff tahun El Nino (1997) ........................ 13
Gambar 9 Grafik neraca air DAS Mentaya tahun normal 2006 ....................... 14
Gambar 10 Grafik perbandingan RunOff tahun normal (2006) ....................... 15
Gambar 11 Grafik neraca air DAS Mentaya tahun La Nina (2000) ................. 16
Gambar 12 Grafik perbandingan RunOff tahun La Nina (2000) ..................... 16

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Grafik debit air sungai Mentaya .................................................... 20

PENDAHULUAN
Ketersediaan air dan distribusinya di suatu tempat perlu diketahui agar
manusia dapat mengelola sumber daya air yang ada untuk memenuhi kebutuhan
airnya. Oleh karena itu perlu analisis neraca air yang ada pada suatu tempat atau
daerah. Metode Mock digunakan pada penelitian ini karena metode ini dapat
menganalisis dan menduga ketersediaan air dalam bentuk debit air dan metode ini
juga pernah digunakan di pulau yang sama yaitu pulau Kalimantan untuk
menduga ketersediaan air aktual di Provinsi Kalimantan Selatan pada penelitian
Haryanto et al. 2013. Ketersediaan air dalam bentuk curah hujan pada tahun
ENSO dapat mengalami penurunan ataupun peningkatan dibandingkan dengan
sebelum ataupun sesudah tahun ENSO. Keadaan iklim ekstrim ini tentunya dapat
mempengaruhi masukan neraca air yaitu curah hujan.Di daerah Indonesia pada
umumnya saat terjadi El Nino maka akan mengalami kekeringan dan saat La Nina
akan mengalami curah hujan yang lebih banyak dari normal.
Daerah aliran sungai (DAS) Mentaya merupakan salah satu DAS di
Provinsi Kalimantan Tengah. DAS Mentaya memiliki sungai utama yaitu Sungai
Mentaya sebagai jalur transportasi air dan sumber air Perusahaan Daerah Air
Minum (PDAM) di Kabupaten Kotawaringin Timur (Kab. Kotim). DAS Mentaya
sangatlah penting bagi masyarakat Kab. Kotimsehingga perlu dilakukan
eksplorasi lebih mendalam untuk mengenal potensinya dan dapat memanfaatkan
sesuai daya dukungnya. Selain itu DAS Mentaya juga merupakan daerah asal
tempat tinggal penulis.
Perumusan Masalah
Jumlah air yang tersedia dan distribusinya di DAS serta air yang mengalir
sebagai debit di Sungai Mentaya belum diketahui seluruhnya dan hanya dibagian
hulu yang telah terukur. Keadaan iklim ekstrim di tahun ENSO dapat
meningkatkan ataupun menurunkan curah hujan yang ada di DAS Mentaya.
Metode neraca air lahan Mock yang telah dimodifikasi digunakan untuk
menghitung jumlah air dan distribusinya dalam komponen neraca air pada tahun
ENSO dan membandingkannya dengan hasil pengukuran debit.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menduga jumlah air dan distribusinya
dalam komponen neraca air yang ada di DAS Mentaya pada saat keadaan normal,
El Nino, dan La Nina dengan model neraca air lahan.
Manfaat Penelitian
Jumlah air yang diperoleh dapat digunakan sebagai informasi untuk
mengetahui musim tanam yang baik untuk suatu tanaman, perencanaan
pembangunan waduk, penentuan waktu pelayaran ataupun pengiriman barang,
serta jumlah air yang dapat digunakan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM)
setempat.

2
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi analisis neraca air pada tahun normal dan tahun
ENSO. Pengaruh ENSO dilihat dari jumlah curah hujan, evapotranspirasi aktual,
kelengasan tanah, dan limpasan atau debit airpada tahun El Nino, normal, dan La
Nina yang telah ditentukan dari Oceanic Nino Index (ONI). Jumlah air yang
mengalir di sungai Mentaya sebagai limpasan (RO) yang dihitung dengan analisis
neraca air dan dibandingkan dengan debit hasil pengukuran. Perbandingan antara
limpasan hasil analisis neraca air dan pengukuran ialah dengan melakukan plot
pada grafik garis dan membandingkan jumlah total air selama satu tahun.

TINJAUAN PUSTAKA
Daerah Aliran Sungai
Daerah aliran sungai (DAS) merupakan ukuran standar spasial dalam sains
hidrologi dan didefinisikan sebagai area drainase suatu danau ataupun sungai dan
komponennya yang terpisah dari DAS lainnya. Drainase sebuah DAS akan terbagi
sesuai dengan topografinya. DAS diawali oleh sebuah sungai dari hulu dan air
yang jatuh akan mengalir ke sungai tersebut. Sungai tersebut akan mengalirkan air
yang tertampung di DAS tersebut hingga ke laut dalam satu saluran keluar akhir.
Menurut UU RI No. 7 tahun 2004 DAS ialah
“... suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan
anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan, dan
mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara
alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut
sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan
...”.
Neraca Air
Pada keadaan alami sistem hidrologi berada pada keseimbangan jangka
panjang.Persamaan neraca air menyatakan hubungan antara komponen-komponen
penyusunnya. Menurut Arsyad (2006) persamaan neraca air dapat ditulis sebagai
berikut :
(Air yang diterima) – (Air hilang) = (Air tersimpan)
Komponen neraca air dari air yang diterima, hilang, dan tersimpan ada pada
tabel 1.
Tabel 1 Komponen neraca air
(Air diterima)
Presipitasi : Hujan, salju,
hujan es
Kondensasi : embun
(pada tumbuhan)
Adsorpsi

(Air hilang)
Aliran permukaan
Perkolasi
Evaporasi
Transpirasi

(Air tersimpan)
Simpanan intersepsi
Perubahan kandungan air
tanah
Simpanan permukaan
(simpanan depresi)

3
Semua komponen neraca air tersebut dihitung dengan istilah jeluk dalam
satuan milimeter. Jeluk dalam bentuk milimeter didapatkan dengan konversi per
unit area.
Sedangkan persamaan neraca air pada Viessman (1997) ialah sebagai
berikut :
(1)
P = presipitasi
E = evaporasi

R = limpasan permukaan
T = transpirasi

G = aliran air tanah
∆S = Simpanan

Presipitasi
Presipitasi (P) ialah air meteorik (air langsung dari atmosfer) yang jatuh ke
permukaan bumi dalam bentuk cair (hujan atau gerimis), padat (salju, butiran es,
hujan es), atau bentuk kasat mata (es, embun, embun beku). Seluruh bentuk air
meteorik tersebut dipicu oleh perubahan suhu ataupun tekanan (Musy dan Higy
2011). Presipitasi merupakan masukan utama dan sangat bervariasi pada sebuah
DAS ataupun area tangkapan air. Jumlah presipitasi yang turun ke suatu DAS
bervariasi secara ruang dan waktu (Davie 2008).
Nilai presipitasi pada umumnya menggunakan jeluk yang menyatakan
tinggi kolom vertikal dari air dalam bentuk cair. Curah hujan yang merupakan
presipitasi diukur dalam milimeter atau inci (Davie 2008). Pengukuran curah
hujan diperlukan pada titik tertentu dan terdistribusi pada berbagai titik di sebuah
DAS. Pengukuran jumlah presipitasi dalam bentuk curah hujan pada skala suatu
daerah sangatlah sulit dan oleh karena itu digunakan beberapa metode untuk
mengestimasi presipitasi suatu daerah.
Metode yang sering digunakan untuk mengestimasi nilai presipitasi suatu
daerah diantaranya ialah metode rataan aritmatika, Thiessen, dan isohyet
(Viessman 1997). Metode pendekatan nilai curah hujan wilayah lainnya yang
menggunakan informasi spasial geografis selain poligon Thiessen dan isohyet
ialah hipsometrik (Davie 2008).
Evapotranspirasipotensial
Evapotranspirasi (ET) merupakan gabungan antara evaporasi dan
transpirasi.Nilai evapotranspirasi suatu area dapat diduga dengan konsep
evapotranspitasi potensial(ETp).Evapotranspirasi potensial tidak bergantung pada
faktor tanah ataupun tanaman namun bergantung pada faktor iklim. ETp
didefenisikan sebagai evapotranspirasi yang terjadi ketika tanah tertutup oleh
vegetasi yang tumbuh pada kondisi air yang selalu tersedia. ETp dapat diduga
dengan pengukuran langsung dengan lisimeter dan panci evaporasi. Selain itu ETp
juga dapat diduga dengan formula empiris.
ETp diduga dengan beberapa metode dengan formula empiris yang
menggunakan data iklim. Atroosh et al. (2013) menggunakan lima metode untuk
menduga ETp pada tanaman anggur. Kelima metode itu diantaranya ialah metode
FAO Penman-Monteinth, Hargreaves, Blaney-Criddle, Thornthwaite, dan Ivanov.
Metode tersebut memiliki kebutuhan data yang berbeda-beda sehingga peneliti
dapat menggunakan metode yang sesuai dengan ketersediaan data. Berbagai

4
metode tersebut digunakan sehingga dapat dibandingkan persentase kesalahannya
dengan metode FAO. Perbandingan beberapa metode tersebut ada pada gambar 1.

Gambar 1 Grafik persentase kesalahan pada pendugaan rataan evapotranspirasi
(THO=Thornthwaite, BL/CR = Blaney-Criddle, HRGR = Hargreaves)
Atroosh et al. 2013
Metode yang memiliki kesalahan kecil danmembutuhkan data suhu ialah
metode Hargreaves dan Blaney-Criddle. Sedangkan metode Ivanov dan
Thornwaite cukup besar kesalahan dalam mengestimasi evapotranspirasi.
El Nino Southern Oscilliation (ENSO)
El Nino merupakan fenomena skala global yang terkait dengan kejadian
suhu permukaan air lautyang meningkat di daerah tropis pasifik timur dan tengah
dan kejadiannya tidak teratur namun cenderung berulang 3 – 7 tahunan sekali. La
Nina merupakan kebalikan dari El Nino,yaitu kejadian suhu permukaan air laut
yang menurun daripada suhu permukaan laut pada keadaan normal.Saat El Nino
dan La Nina terjadi, kejadian ini berlangsung sekitar satutahun hingga 18 bulan.
El nino southern oscilliation (ENSO) ialah bagian dari variabilitas iklim yang
memiliki interaksi kuat antara laut dan atmosfer di ekuatorial dingin pasifik
(Meyers et al.2007).
Pada saat terjadi El Nino, Indonesia biasanya mengalami kondisi
kekeringan. Sebaliknya, pada saat La Nina Indonesia memiliki curah hujan yang
lebih tinggi dari biasanya. ENSO mendatangkan bencana iklim seperti kekeringan
di Indonesia. Beberapa tempat di Indonesia mengalami pengaruh dari ENSO yaitu
jumlah curah hujan yang kecil dalam tahun ENSO daripada dalam tahun pra dan
pasca ENSO. Tahun kejadian El Nino, La Nina, dan normal dapat dilihat dari
Tabel 2 Oceanic Nino Index (ONI) oleh NOAA.
Tabel 2Oceanic Nino Index (ONI) tahun 1997 – 2006
Tahun
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006

DJF
-0.5
2.2
-1.5
-1.7
-0.7
-0.2
1.1
0.3
0.6
-0.9

JFM
-0.4
1.8
-1.3
-1.5
-0.6
0
0.8
0.2
0.4
-0.7

FMA
-0.1
1.4
-1
-1.2
-0.5
0.1
0.4
0.1
0.3
-0.5

Sumber : NOAA 2014

MAM
0.2
0.9
-0.9
-0.9
-0.4
0.3
0
0.1
0.3
-0.3

AMJ
0.7
0.4
-0.9
-0.8
-0.2
0.5
-0.2
0.2
0.3
0

MJJ
1.2
-0.2
-1
-0.7
-0.1
0.7
-0.1
0.3
0.3
0.1

JJA
1.5
-0.7
-1
-0.6
0
0.8
0.2
0.5
0.2
0.2

JAS
1.8
-1
-1.1
-0.5
0
0.8
0.4
0.7
0.1
0.3

ASO
2.1
-1.2
-1.1
-0.6
-0.1
0.9
0.4
0.8
0
0.5

SON
2.3
-1.3
-1.3
-0.6
-0.2
1.2
0.4
0.7
-0.2
0.8

OND
2.4
-1.4
-1.5
-0.8
-0.3
1.3
0.4
0.7
-0.5
1

NDJ
2.3
-1.5
-1.7
-0.8
-0.3
1.3
0.3
0.7
-0.8
1

5
ONI tersebut dihitung dari anomali suhu permukaan laut rata – rata selama
tiga bulan. Warna biru menunjukkan keadaan permukaan laut yang dingin dan
warna merah menunjukkan keadaan permukaan laut yang hangat. Nilai ambang
batas dingin dan hangat ialah + 0.5ºC. Keadaan El Nino (hangat) ataupun La Nina
(dingin) didefenisikan jika ONI melewati ambang batas selama lima kali berturutturut.

METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Hidrometeorologi Departemen
Geofisika dan Meteorologi IPB. Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan
Januari hingga Mei 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah data curah hujan harian
DAS Mentaya stasiun Tumbang Sangai pada posisi 1º 28.2’ LS dan 112º 31.09’
BT, data suhu udara maksimum dan minimum harian stasiun BMKG Bandara
Haji Asan Sampit, data debit air harian DAS Mentaya di Kuala Kuayan tahun
1997, 2000, 2006, dan data spasial (wilayah dan sungai) Kabupaten Kotawaringin
Timur.
Alat
Alat yang digunakan untuk penelitian ini diantaranya ialah laptop dan
perangkat lunak MS Excel untuk pengolahan data (iklim dan debit air) serta
ArcGIS 9.3 untuk pengolahan data spasial (titik stasiun dan DAS).
Prosedur Analisis Data
Delineasi Daerah Aliran Sungai
Data debit yang didapatkan merupakan hasil pengukuran di tengah DAS
Mentaya, bukan di outletatau saluran keluar DAS. Oleh sebab itu perlu dilakukan
delineasi DAS agar sesuai dengan pengukuran debit. Delineasi DAS dilakukan
dengan melakukan pembatasan berdasarkan kontur daerah tersebut. Garis
delineasi dimulai dengan titik pengukuran debit kemudian ke setiap titik daerah
yang tinggi hingga membatasi garis DAS disekitarnya dan tidak memotong sungai
di jaringan lainnya.
Analisis Curah Hujan Wilayah
Curah hujan wilayah dihitung dengan metode poligon Thiessen. Data
curah hujan yang digunakan ialah data tahun 1997, 2000, dan 2006. Data yang
digunakan ialah data curah hujan di stasiun Tumbang Sangai karena stasiun
tersebut masuk dalam area yang telah delineasi dan dilakukan metode poligon
Thiessen seperti pada gambar 2.

6

Gambar 2Bentuk poligon metode Thiessen
(Davie 2008) (2)
Ṝ
R1, R2, R3 dan Rn
(mm)
Ri
i
A1, A2, A3 dan An
A

= nilai kedalaman / jeluk rata-rata curah hujan (mm)
= nilai jeluk curah hujan stasiun 1,2,3 hingga ke n
=
=
=
=

nilai jeluk curah hujan stasiun ke- i (mm)
1,2, 3,.... n
luas area poligon 1, 2, 3 hingga ke n
total luas area tangkapan air

Perhitungan Evapotranspirasi Potensial
Evapotranspirasi potensial diduga dengan perhitungan metode Hargreaves.
Metode Hargreaves menggunakan data suhu maksimum dan minimum. Data suhu
yang digunakan ialah data suhu tahun 1997, 2000, dan 2006 di stasiun BMKG
Bandara Haji Asan Sampit.
ETp = 0.0023 (Tmax – Tmin)0.5 (Tmean+17.8) Ra (Atroosh et al. 2013)
ETp
Tmax
Tmin
Tmean
Ra

(3)

= Evapotranspirasi potensial (mm/hari)
= Suhu maksimum harian (°C)
= Suhu minimum harian (°C)
= Suhu rataan harian (°C), (Tmax + Tmin)/2
= Radiasi ekstraterestrial (MJ/m2 hari)

Untuk mencari nilai radiasi ekstraterestrial digunakan formula sebagai
berikut :
(4)
Ra
Gsc
dr

= Radiasi ekstraterestrial ( MJ/m2 hari)
= konstanta solar, 0.0820 MJ/m2menit
= jarak bolak-balik bumi-matahari (rumus 1)

7
φ
δ
ωs

= lintang (rad, rumus 2)
= deklinasi solar (rad, rumus 3)
= sudut jam datang matahari (rad, rumus 4)

rumus 1 :

(5)
J = urutan tanggal pada penanggalan julian

rumus 2 :

(6)
L = desimal derajat lintang

rumus 3 :

(7)

rumus 4 :

(8)
( FAO No. 56 1998)

Pemisahan Aliran Dasar dan Limpasan Permukaan
Data debit air yang digunakan ialah data debit tahun 1997, 2000, dan 2006.
Data debit yang diukur langsung ialah data debit tahun 2006 dan data debit tahun
lainnya dihitung dengan metode rating curve yaitu melakukan regresi linear
antara tinggi muka air yang terukur dengan debit yang terukur. Pemisahan aliran
dasar dan limpasan permukaan dilakukan dengan metode N & M (Nathan &
McMahon dalam Welderufael dan Woyessa 2010).
(9)
(10)
DRO(i)
QT
BFO
α
β

= aliran permukaan langsung (m3/s), DRO(i)> 0 untuk i dalam hari
= debit terukur (m3/s)
= aliran dasar (m3/s)
= koefisien dengan nilai 0.925
= koefisien dengan nilai 0.5
Analisis Pengaruh ENSO

Pengaruh ENSO dianalisis dengan membandingkan jumlah air setiap unsur
neraca air pada tahun El Nino, normal, dan La Nina. Berikut beberapa tahun El
Nino, normal, dan La Nina dari tahun 1997 hingga 2007 yang dapat ditentukan
dari Oceanic Nino Index :
El Nino
Normal
La Nina

: 1997, 2002, 2004
: 2001, 2003, 2005, 2006
: 1998, 1999, 2000, 2007

Dalam penelitian ini hanya digunakan tiga tahun dengan data debit dan
curah hujan serta suhu yang lengkap yaitu tahun 1997 sebagai tahun El Nino,
tahun 2000 sebagai tahun La Nina, dan 2006 sebagai tahun normal.

8
Prosedur Perhitungan Neraca Air Lahan
Perhitungan neraca air lahan menggunakan metode Mock yang telah
dimodifikasi pada nilai soil moisture atau kelengasan tanah (SM) dan
evapotranspirasi aktual (ETa). Perubahan ini dilakukan dengan pertimbangan
besarnya ETa akan bergantung pada keadaan SM dan keadaan SM memiliki
beberapa kondisi seperti pada gambar 3.

Gambar 3Diagram alir perhitungan neraca air
Interval waktu perhitungan neraca air lahan yang dilakukan ialah bulanan
karena metode neraca air Mock pada umumnya digunakan dengan interval waktu
bulanan dan hasilnya dapat digunakan dalam waktu musiman.
Nilai Soil Moisture (SM)
Nilai awal kelengasan tanah (Initial Soil Moisture =ISM) diawali dengan
nilai yang sama dengan WHC(Water Holding Capacity) atau kapasitas lapang
tanah dalam menahan air, dan selanjutnya nilai ISM sama dengan nilai SM
sebelumnya.Perhitungan kelengasan tanah mengikuti diagram alir gambar 4.

Gambar 4Diagram alir perhitungan kelengasan tanah (SM)

9
Nilai ISM ialah sebesar 300 mm. Nilai ISM ini sama dengan WHC karena
menurut Dourado-Neto et al.(2010) pada umumnya nilai ISM diasumsikan pada
kapasitas lapang atau WHC pada bulan terakhir musim hujan kecuali iklimnya
ialah semi arid.
Evapotranspirasi Aktual (ETa)
Nilai ETa bergantung pada keadaan SM, apabila nilai SM=WHC, maka
ETa = ETp, namun apabila nilai SM berada diantara nilai WHC dan
PWP(Permanent Wilting Point) atau titik layu permanen maka Nilai ETa ialah :
ETa = ((SM-PWP)/ ( WHC – PWP )).ETp

(11)

Nilai WHC yang digunakan ialah 300 mm sesuai dengan teksturlempung berpasir
halus dan tutupan vegetasi hutan DAS dan nilai PWP sebesar 10% dari WHC
yaitu 30 mm didapat dari Duryea dan Dougherty (1991).
Nilai Water Surplus (WS)
Nilai Water Surplus bergantung pada nilai SM dan ETa. Ketentuan nilai SM
dan ETa untuk menentukan WS ada pada gambar 5.

Gambar 5Diagram perhitungan nilai Water Surplus (WS)
Nilai Infiltrasi(I)
Nilai infiltrasi bergantung pada nilai WS dan koefisien infiltrasi(if).
Persamaan infiltrasi (I) :
I = WS. If
(12)
Nilai koefisien infiltrasi antara 0.2 – 0.5 menurut Haryanto et al. 2013. Nilai
koefisien yang digunakan ialah 0.5 karena nilai koefisien tersebut telah
diparamterisasi sehingga hasil perhitungan nilai akhir runoff mendekati hasil
pengukuran.
Nilai Groundwater(G)
Nilai groundwater bergantung pada nilai infiltrasi, koefisien resesi(k), dan
groundwater sebelumnya. Persamaan groundwater (G) :
G = k.Gi-1 + 0.5 I (1+k)
∆G = Gi – Gi-1

(13)
(14)

10
Nilai koefisien resesi antara 0.4 – 0.7 menurut Haryanto et al. 2013.Nilai
koefisien yang digunakan 0.4 karena nilai koefisien tersebut telah diparameterisasi
sehingga hasil perhitungan nilai akhir runoff mendekati hasil pengukuran. Nilai
inisial groundwaterberkisar antara 3 – 109 mm (Bappenas dalam Wirasembada
2012) dan nilai yang digunakan setelah dilakukan parematerisasi ialah 109mm.
Nilai Baseflow (BFO), Direct Runoff (DRO), dan Runoff (RO)
Persamaan nilai BFO, DRO, dan RO :
BFO = I – ∆G (perubahan groundwater) jika BFO > 0
DRO = WS – I
RO
= BFO + DRO

(15)
(16)
(17)

Nilai RO hasil perhitungan neraca air akan dibandingkan dengan hasil
pengukuran di stasiun Kuala Kuayan. Perbandingan ini dilakukan untuk
mengevaluasi hasil perhitungan dengan model neraca air dengan hasil pengukuran.
Hasil perhitungan RO dengan model neraca air dievaluasi dengan metode NashSutcliffe efficiency(NSE). Nilai NSE berkisar (- ∞) hingga 1. Semakin nilai NSE
mendekati angka 1 maka semakin baik. Nilai antara 0 – 1 pada umumnya
merupakan level yang dapat diterima, namun jika NSE < 0.0 maka hal tersebut
mengindikasikan bahwa nilai rata-rata hasil perhitungan lebih baik dalam
pendugaan yang berarti hasil model tidak dapat diterima.
(Moriasi et al. 2010)

(18)

Yiobs = nilai hasil pengukuran
Yisim = nilai hasil simulasi model
Ymean = nilai rata-rata hasil pengukuran

HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi DAS Mentaya
DAS Mentaya terletak di Provinsi Kalimantan Tengah (gambar 6). Sebagian
besar daerah hulu DAS Mentaya memiliki jenis tanah podsolik merah kuning
yang memiliki tekstur lempung berpasir halus dan bervegetasi hutan dan daerah
hilir DAS memiliki jenis tanah aluvial marine dan gleihumus. Tekstur tanah
podsolik dengan vegetasi hutan di hulu DAS memiliki nilai WHC 300 mm
menurut Thornthwaite dan Mather (1957). DAS Mentaya memiliki iklim tropika
basah(lembab) termasuk tipe B pada klasifikasi Schmidt dan Ferguson.
Kelembaban nisbi di DAS Mentaya berkisar antara 82 -89 % dan suhu bulanan
berkisar antara 27 – 36 ˚C. Tipe curah hujan DAS Mentaya ialah tipe ekuatorial
yaitu terjadi dua kali puncak curah hujan. Debit air harian di DAS Mentaya hasil
pengukuran di stasiun Kuala Kuayan berkisar antara 28 m3/s hingga 600 m3/s.

11

Gambar 6 Daerah aliran sungai Mentaya
DAS Mentaya terdiri dari tiga jenis tanah yang terbagi dalam tiga bagian
geografis. Di pesisir atau di bagian selatan terdiri dari alluvial marine yang
memiliki kandungan hara rendah. Di bagian tengah daerah aliran sungai Mentaya
sebagian besar jenis tanahnya adalah podsol air tanah, podsol kuning dan alluvial
gleihumus yang berada di sepanjang sungai. Wilayah tersebut memiliki kendala
pada drainase yang terhambat. Di bagian utara Kabupaten Kotawaringin Timur
sebagian besar jenis tanahnya adalah podsolik merah kuning, regosol dan litosol.
Wilayah tersebut terdiri dari batuan, sebagian bersifat masam dan memiliki
kandungan hara yang rendah serta berbukit-bukit (Dinas Pekerjaan Umum
Provinsi Kalimantan Tengah 2010).

12
Delineasi DAS Mentaya dilakukan agar sesuai dengan titik pengukuran
debit di stasiun Kuala Kuayanyang menghasilkan luas tangkapan 5459.2 Km2.
Curah hujan DAS Mentaya diolah dengan metode poligon Thiessen untuk
menetapkan area cakupan dari empat stasiun penakar curah hujan yaitu stasiun
Tumbang Sangai, Kota Besi, BMKG Bandara H. Asan dan Sampit. Perhitungan
neraca air yang dilakukan ialah pada daerah yang didelineasi tersebut yaitu pada
daerahhulu DAS.
Neraca Air Tahun El Nino
Pada tahun 1997 terjadi El Nino dan curah hujan tidak terjadi selama dua
bulan yaitu bulan Agustus dan September seperti pada tabel 3.
Tabel 3Neraca air DAS Mentaya tahun El Nino (1997)
Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Juni

Juli

Agust

Sept

Okt

Nov

Des

Tahunan

P
ETp

240.9
214.6

222.4
183.3

107.5
171.3

321.8
134.0

232.4
118.9

52.0
104.3

52.9
105.8

0.0
131.7

0.0
145.9

39.0
179.6

276.3
190.8

119.3
211.1

1664.5

ETa
P-ETa

214.6
26.3

183.3
39.1

130.8
-23.3

134.0
187.8

118.9
113.5

84.1
-32.1

64.5
-11.6

41.1
-41.1

20.9
-20.9

17.3
21.7

62.7
213.6

35.5
83.8

1107.7

SM
∆SM

300.0
0.0

300.0
0.0

236.2
-63.8

300.0
63.8

300.0
0.0

247.7
-52.3

194.6
-53.1

114.3
-80.3

68.8
-45.6

56.0
-12.7

118.7
62.7

75.4
-43.3

WS

26.3

39.1

0.0

187.8

113.5

0.0

0.0

0.0

0.0

21.7

94.9

8.4

I
G

13.1
52.8

19.6
34.8

0.0
13.9

93.9
71.3

56.8
68.2

0.0
27.3

0.0
10.9

0.0
4.4

0.0
1.7

10.8
8.3

47.4
36.5

4.2
17.5

245.8
347.8

∆G
BFO

-56.2
69.3

-18.0
37.6

-20.9
20.9

57.4
36.5

-3.1
59.8

-40.9
40.9

-16.4
16.4

-6.6
6.6

-2.6
2.6

6.5
4.3

28.2
19.2

-19.0
23.2

337.3

DRO

13.1

19.6

0.0

93.9

56.8

0.0

0.0

0.0

0.0

10.8

47.4

4.2

245.8

RO
BFO*

82.5
36.5

57.1
59.6

20.9
74.5

130.4
67.9

116.6
159.8

40.9
43.3

16.4
36.9

6.6
35.3

2.6
35.4

15.1
35.9

66.6
25.5

27.4
21.1

583.1

DRO*
RO(obs)

17.0
53.4

16.9
76.5

10.4
84.9

27.5
95.5

40.2
199.9

0.0
43.3

11.9
48.8

0.1
35.4

0.4
35.8

0.1
36.0

3.3
28.8

0.0
21.1

759.4

*Hasil pemisahan dari pengukuran debit sungai Mentaya

Pada tahun El Nino (1997) DAS Mentaya memiliki curah hujan sebesar
1664.5 mm. Air tersebut digunakan untuk mengisi kelengasan tanah hingga
mencapai kapasitas lapang (WHC) dan kemudian dievapotranspirasikan (ETa)
sebesar 1107.7 mm. Air yang berlebih mengalami infiltrasi sebesar 245.8 mm dan
terlimpas menjadi DRO sebesar 245.8 mm selama satu tahun. Nilai infiltrasi dan
DRO sama karena koefisien infiltrasi ialah 0.5 sehingga nilai WS terbagi dua
sama besar untuk infiltrasi dan DRO. Sebagian dari air yang diinfiltrasikan
menjadi air yang tersimpan di tanah (G) dan terus tersimpan hingga terisi kembali.
Sebagian dari air yang diinfiltrasikan menjadi BFO sebesar 337.3 mm selama satu
tahun.
Hampir seluruh nilai BFO kurang dari DRO pada hasil neraca air dan BFO*
lebih dari DRO* pada hasil pemisahan pengukuran debit sungai Mentaya. Nilai
RO dari neraca air selama satu tahun berbeda dengan hasil pengukuran. Hasil
perhitungan neraca air pada tahun El Nino menunjukkan bahwa RO kurang dari
RO(obs) hasil pengukuran.

13
Pada tahun 1997 keadaan SM dan ETa mengalami penurunan dan tidak
dapat mencapat keadaan maksimumnya seperti pada gambar 7.
500.0

milimeter

400.0
P

300.0

ETp
200.0

ETa

100.0

SM

0.0
Jan

Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des

Gambar 7Grafik neraca air DAS Mentaya tahun El Nino 1997
Nilai SM menurun ketika curah hujan menurun hingga bulan Oktober. Nilai
ETa kurang dari ETp ketika SM tidak pada kondisi jenuh (WHC). Pada tahun El
Nino (1997), nilai SM dan ETa sedikit berkurang dibulan Maret namun dapat
jenuh kembali kemudian berkurang dibulan Juni - November tetapi diakhir tahun
mengalami sedikit peningkatan.
Pada gambar 8 nilai RO hasil perhitungan neraca air hampir selalu lebih
rendah daripada hasil pengukuran, namun pola naik dan turunnya RO hampir
mirip dengan RO(obs) dibulan Maret hingga Juni meskipun pada bulan April hasil
perhitungan lebih tinggi. Debit air bulanan dalam m3/s hasil perhitungan (RO)
maksimum sebesar 8240.8 m3/s dibulan April dan minimum 165.6 m3/s dibulan
September, sedangkan hasil pengukuran (RO(obs)) maksimum sebesar 12633
m3/s dibulan Mei dan minimum sebesar 1330.5 m3/s dibulan Desember.
500.0
milimeter

400.0
300.0
200.0

RO

100.0

RO(obs)

0.0
Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des

Gambar 8 Grafik perbandingan RunOff tahun El Nino (1997)
Nilai RO hasil perhitungan neraca air hampir selalu lebih rendah daripada
hasil pengukuran, namun pola naik dan turunnya RO hampir mirip dengan
RO(obs) dibulan Maret hingga Juni meskipun pada bulan April hasil perhitungan
lebih tinggi. Debit air bulanan dalam m3/s hasil perhitungan (RO) maksimum
sebesar 8240.8 m3/s dibulan April dan minimum 165.6 m3/s dibulan September,
sedangkan hasil pengukuran (RO(obs)) maksimum sebesar 12633 m3/s dibulan
Mei dan minimum sebesar 1330.5 m3/s dibulan Desember.
Nilai NSE hasil perhitungan neraca air pada tahun El Nino 1997 ialah
sebesar 0.30. Nilai tersebut menunjukkan bahwa hasil perhitungan atau model

14
neraca air masih dapat diterima. Salah satu yang mempengaruhi nilai NSE ialah
adanya nilai yang meningkat pada bulan Maret dan April namun RO(obs)
meningkat pada bulan April dan Mei. Selain hal tersebut pada bulan Januari –
Maret RO menunjukkan penurunan namun RO(obs) menunjukkan peningkatan
meski tidak begitu tinggi.
Neraca Air Tahun Normal
Pada tahun 2006 termasuk tahun normal. Curah hujan di tahun tersebut
terjadi dua kali penurunan yaitu bulan Februari dan Juli – Oktober seperti pada
tabel 4.
Tabel 4Neraca air DAS Mentaya tahun normal (2006)
Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Juni

Juli

Agust

Sept

Okt

Nov

Des

Tahunan

P
ETp

246.2
190.5

164.9
182.0

327.6
174.9

254.6
131.4

370.6
114.8

442.1
86.0

112.5
101.7

35.2
122.5

106.1
145.8

11.5
186.4

473.6
189.9

396.3
200.7

2941.2

ETa
P-ETa

190.5
55.7

170.5
-5.6

174.9
152.7

131.4
123.2

114.8
255.8

86.0
356.1

101.7
10.8

82.9
-47.7

71.7
34.4

30.9
-19.4

189.9
283.7

200.7
195.6

1546.0

SM

300.0

282.9

300.0

300.0

300.0

300.0

300.0

212.7

162.9

74.7

300.0

300.0

∆SM
WS

0.0
55.7

-17.1
0.0

17.1
152.7

0.0
123.2

0.0
255.8

0.0
356.1

0.0
10.8

-87.3
0.0

-49.9
34.4

-88.2
0.0

225.3
283.7

0.0
195.6

I
G

27.8
63.1

0.0
25.2

76.3
63.5

61.6
68.5

127.9
116.9

178.0
171.4

5.4
72.3

0.0
28.9

17.2
23.6

0.0
9.4

141.9
103.1

97.8
109.7

733.9
855.8

∆G
BFO

-45.9
73.8

-37.9
37.9

38.3
38.0

5.0
56.6

48.4
79.5

54.5
123.6

-99.1
104.5

-43.4
43.4

-5.3
22.5

-14.2
14.2

93.6
48.2

6.6
91.2

733.2

DRO

27.8

0.0

76.3

61.6

127.9

178.0

5.4

0.0

17.2

0.0

141.9

97.8

733.9

RO
BFO*

101.6
114.8

37.9
99.0

114.4
92.9

118.2
137.5

207.4
148.7

301.6
198.6

109.8
87.1

43.4
71.6

39.7
54.2

14.2
84.2

190.1
99.1

189.0
147.5

1467.2

DRO*
RO(obs)

16.1
131.0

11.5
110.5

10.3
103.2

34.4
171.8

22.1
170.9

21.4
220.0

0.1
87.2

2.0
73.6

5.3
59.5

17.3
101.5

25.5
124.6

26.0
173.4

1527.3

*Hasil pemisahan dari pengukuran debit sungai Mentaya

Pada tahun normal (2006), curah hujan mencapai 2941.2 mm dan
dievapotranspirasikan (ETa) sebesar 1546 mm selama setahun. Air yang
diinfiltrasikan sebesar 733.9 mm dan menjadi DRO sebesar 733.9 mm selama
setahun. Pada bulan Maret, Mei, Juni, dan November nilai RO hasil perhitungan
neraca air melebihi pengukuran debit sungai Mentaya (RO(obs)), namun selama
setahun nilai RO masih kurang dari nilai debit pengukuran.
Pada tahun normal (2006) nilai SM mengalami penurunan mengikuti pola
curah hujan seperti pada gambar 9.
500.0

milimeter

400.0
P

300.0

ETp

200.0

ETa
100.0

SM

0.0
Jan

Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des

Gambar 9Grafik neraca air DAS Mentaya tahun normal 2006

15
Pada tahun normal (2006) nilai SM sedikit berkurang dibulan Februari.
Nilai SM mulai berkurangkembali dibulan Agustus – Oktober dan jenuh kembali
dibulan November. Penurunan Nilai SM dikarenakan nilai curah hujan atau
presipitasi yang juga berkurang. Nilai ETa mengalami pola penurunan yang sama
dengan SM.
Hasil perhitungan RO dengan metode neraca air ditahun normal memiliki
nilai yang lebih rendah pada saat menurun dan nilai yang lebih tinggi pada saat
terjadi peningkatan jika dibandingkan dengan nilai RO(obs), namun pola naik dan
turun RO mengikuti pola RO(obs) seperti pada gambar 10. Debit air bulanan
dalam m3/s hasil perhitungan (RO) maksimum sebesar 19057.7 m3/s dibulan Juni
dan minimum 894.7 m3/s dibulan Oktober, sedangkan hasil pengukuran
(RO(obs)) maksimum sebesar 13903.5 m3/s dibulan Juni dan minimum sebesar
3761.6 m3/s dibulan September.
500.0
milimeter

400.0
300.0
200.0

RO

100.0

RO(obs)

0.0
Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des

Gambar 10Grafik perbandingan RunOff tahun normal (2006)
Nilai NSE hasil perhitungan neraca air pada tahun normal 2006 ialah
sebesar -0.23 . Nilai tersebut menunjukkan bahwa hasil perhitungan atau model
neraca air tidak dapat diterima dan nilai rata-rata hasil pengukuran lebih baik
dalam memprediksi daripada hasil perhitungan. Salah satu yang mempengaruhi
nilai NSE yang rendah ialah nilai RO yang terlalu tinggi (over estimate) dibulan
Juni dan November dan terlalu rendah (under estimate) dibulan Februari dan
Oktober.
Neraca Air Tahun La Nina
Pada tahun 2000 merupakan tahun La Nina. Pada tahun tersebut curah hujan
lebih tinggi daripada tahun normal 2006 dan El Nino 1997 meskipun pada tahun
200 juga mengalami penurunan pada bulan Maret dan Agustus (tabel 5).
Tabel 5Neraca air DAS Mentaya tahun La Nina (2000)
Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Juni

Juli

Agust

Sept

Okt

Nov

Des

Tahunan

P

399.3

290.9

251.9

385.9

301.6

325.8

208.2

171.4

175.4

383.6

330.2

270.2

3494.4

ETp
ETa

206.2
206.2

190.9
190.9

183.9
183.9

144.9
144.9

121.9
121.9

95.2
95.2

101.6
101.6

122.0
122.0

151.9
151.9

180.1
180.1

187.1
187.1

202.3
202.3

1887.9

P-ETa

193.1

100.0

68.0

241.0

179.7

230.6

106.6

49.4

23.5

203.5

143.1

67.9

SM
∆SM

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

300.0
0.0

WS
I

193.1
96.6

100.0
50.0

68.0
34.0

241.0
120.5

179.7
89.8

230.6
115.3

106.6
53.3

49.4
24.7

23.5
11.8

203.5
101.8

143.1
71.6

67.9
34.0

803.3

16
Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Juni

Juli

Agust

Sept

Okt

Nov

Des

Tahunan

G

111.2

79.5

55.6

106.6

105.5

122.9

86.5

51.9

29.0

82.8

83.2

57.1

971.8

∆G

2.2

-31.7

-23.9

51.0

-1.1

17.4

-36.5

-34.6

-22.9

53.8

0.4

-26.2

BFO
DRO

94.4
96.6

81.7
50.0

57.9
34.0

69.5
120.5

90.9
89.8

97.9
115.3

89.7
53.3

59.3
24.7

34.7
11.8

47.9
101.8

71.2
71.6

60.1
34.0

855.2
803.3

RO
BFO*

190.9
178.5

131.7
154.6

91.9
82.9

190.0
131.9

180.7
131.0

213.2
119.2

143.0
102.8

84.0
110.9

46.4
74.1

149.7
147.3

142.7
135.9

94.1
102.4

1658.5

DRO*
RO(obs)

34.2
212.7

11.7
166.4

19.2
102.1

20.2
152.1

2.5
133.5

13.1
132.3

4.8
107.6

17.7
128.6

22.4
96.5

28.2
175.5

8.5
144.4

0.4
102.7

1654.4

*Hasil pemisahan dari pengukuran debit sungai Mentaya

Pada tahun La Nina (2000) curah hujan mencapai 3494.4 mm. Kelengasan
tanah selalu dalam keadaan jenuh karena curah hujan (P) setiap bulannya dapat
memenuhi nilai ETa sebesar 1887.9 mm selama setahun. Air yang masuk kedalam
tanah terinfiltrasi sebesar 803.3 mm dan melimpas menjadi DRO sebesar 803.3
mm selama setahun. Air yang masuk kedalam tanah menjadi simpanan air tanah
dan mengalir menjadi BFO sebesar 855.2 mm selama setahun. Nilai total RO hasil
perhitungan neraca air mendekati nilai RO(obs).
Pada gambar 11 terlihat bahwa nilai SM tidak mengalami penurunan selama
tahun 2000. Nilai ETa selalu sama dengan ETp karena nilai SM selalu jenuh dan
jenuhnya kelengasan tanah dikarenakan jumlah curah hujan yang selalu
mencukupi untuk menjenuhkan tanah meskipun SM berkurang karena
evapotranspirasi.
500.0

milimeter

400.0
P

300.0

ETp

200.0

ETa
100.0

SM

0.0
Jan

Feb Mar Apr Mei Juni

Juli Agust Sept Okt Nov Des

Gambar 11Grafik neraca air DAS Mentaya tahun La Nina (2000)
Pada gambar 12 terlihat pola RO mengikuti RO(obs) meskipun tidak terlalu
tepat nilainya.
500.0
milimeter

400.0
300.0
200.0

RO

100.0

RO(obs)

0.0
Jan

Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des

Gambar 12Grafik perbandingan RunOff tahun La Nina (2000)

17
Pada tahun La Nina nilai RO memiliki nilai yang lebih rendah saat
mengalami penurunan dan lebih tinggi saat mengalami peningkatan terhadap hasil
pengukuran,namun pola naik dan turunnya nilai RO hasil perhitungan mengikuti
nilai RO(obs). Debit air bulanan dalam m3/s RO maksimum sebesar 13473.1 m3/s
dibulan Juni dan minimum 2933.1 m3/s dibulan September, sedangkan RO(obs)
maksimum sebesar 13442.2 m3/s dibulan Januari dan minimum sebesar 6096.8
m3/s dibulan September.
Nilai NSE hasil perhitungan neraca air pada tahun La Nina 2000 ialah
sebesar -0.38. Nilai tersebut menunjukkan bahwa hasil perhitungan atau model
neraca air tidak dapat diterima dan nilai rata-rata hasil pengukuran lebih baik
dalam memprediksi daripada hasil perhitungan. Salah satu yang mempengaruhi
nilai NSE yang rendah ialah nilai RO yang terlalu tinggi (over estimate) dibulan
April - Juni dan terlalu rendah (under estimate) dibulan September.
Analisis PengaruhENSO
Perbandingan antara tahun El Nino, normal, dan La Nina dapat dilihat pada
tabel 6. Nilai perbedaan RO hasil perhitungan neraca air terhadap pengukuran jika
dirata-ratakan antara tahun El Nino, normal, dan La Nina memiliki nilai
persentase perbedaan sebesar -9%.
Tabel 6 Perbandingan komponen neraca air tahun El Nino, normal dan La Nina
Komponen
*Presipitasi

El Nino (1997)
-43%

Normal (2006)
0%

La Nina (2000)
19%

-28%

0%

22%

Menurun dari bulan
Mei hingga Oktober
dan sedikit
meningkat lagi
namun tak
mencapai jenuh
-60%

Menurun dari bulan
Juli hingga Oktober
dan meningkat
kembali hingga
jenuh

Selalu jenuh setiap
bulannya

0%

13%

*RO (pengukuran)

-50%

0%

8%

**Perbedaan
ROneraca air
terhadap RO(obs)
hasil pengukuran

-23%

-4%

0.2%

*ETa
SM (Kelengasan
tanah)

*RO (neraca air)

*Persentase menandakan perbandingan jumlah pada tahun tersebut dengan tahun normal.
**Persentase nilai RO yang minus menandakan hasil perhitungan lebih rendah daripada hasil
pengukuran

RO dan RO(obs) pada tahun El Nino (1997) lebih rendah daripada tahun
normal dan pada tahun La Nina (2000) lebih tinggi dari tahun normal. Nilai RO
dan RO(obs) yang lebih rendah disebabkan CH pada tahun tersebut lebih rendah
daripada tahun normal kemudian nilai RO dan RO(obs) yang lebih tinggi
disebabkan CH yang lebih tinggi daripada tahun normal.

18
Hasil perhitungan neraca air menunjukkan pada tahun El Nino, normal, dan
La Nina air yang dievapotranspirasikan (ETa) ialah 67% , 53% dan 54% dari
curah hujan tahunan. Air yang melimpas (RO) pada tahun El Nino, normal, dan
La Nina ialah sebesar 35%, 50%, dan 47% dari curah hujan tahunannya.
Nilai Presipitasi, RO dan RO(obs) pada tahun El Nino memiliki penurunan
yang lebih tinggi dan peningkatan yang lebih tidak terlalu tinggi pada tahun La
Nina. Hal ini dapat disebabkan karena pada tahun El Nino (1997) diikut oleh IOD
( Indian Ocean Dipole) yaitu anomali suhu permukaan di Samudra Hindia yang
bernilai positif. Gabungan El Nino dan IOD positif ditahun 1997 menguatkan efek
penurunan presipitasi (Meyers et al 2007), sedangkan ditahun 2000 IOD dalam
keadaan normal.
Perbedaan hasil perhitungan dan pengukuran RO dapat disebabkan oleh data
curah hujan yang digunakan hanya ada di daerah barat hulu DAS Mentaya
sedangkan debit air yang terukur berasal dari daerah timur dan barat hulu DAS.
Curah hujan di daerah timur hulu DAS tidak terukur padahal daerah tersebut
cukup berpengaruh karena memiliki topografi bukit yang dapat memiliki curah
hujan yang lebih tinggi daripada di barat hulu DAS.

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Jumlah air yang ada di DAS Mentaya dapat diduga dengan model neraca air
lahan metode Mock yangdimodifikasi pada nilai ETa,dengan memperhitungkan
keadaan kelengasan tanah (SM). Didapatkan bahwa jumlah curah hujan dan air
yang menjadi BFO dan DRO ditahun El Nino (1997) lebih rendah 60% daripada
tahun normal dan ditahun La Nina (2000) lebih tinggi 13% daripada tahun normal
(2006). Jumlah perhitungan ROselama satu tahun dengan metode neraca air lebih
rendah daripada debit hasil pengukuran di tahun El Nino (1997) dan normal
(2006).
Saran
Pengukuran curah hujan perlu dilakukan pada daerah hulu di bagian barat
yang memiliki topografi berbukit agar perhitungan RO neraca air lebih mendekati
nilai RO hasil pengukuran. Penggunaan data curah hujan selain hasil pengukuran
dapat menggunakan data satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission)
agar lebih akurat dalam memodelkan RO.

19

DAFTAR PUSTAKA
Arsyad S. 2006. Konservasi Tanah dan Air. Bogor : IPB Press
Atroosh KB, Mukred AWO, Moustafa AT. 2013. Water requierement of grape
(Vitis vinifera) in Northern Highlands of Yemen. Journal of Agricultural
Science; Vol. 5, No. 4; 2013
Davie T. 2008. Fundamentals of Hydrology. USA: Routledge Taylor & Francis
Group
Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Kalimantan Tengah. 2010. Kabupaten
Kotawaringin Timur [internet]. [diunduh 2014 Januari 03]. Tersedia pada:
http://www.tarukalteng.net/wp-content/uploads/CETAK-10-KOTIM.pdf
Duryea ML, Dougherty PM. 1991. Forest Regeneration Manual. Kluwer
Academic Publishers: USA
Dourado-Neto D, Jong van Lier Q, Metselaar K, Reichardt K, Nielsen DR. 2010.
General procedure to initialize the cyclic soil water balance by the
Thornthwaite and Mather method. Journal of Science Agriculture, v.67, n.1,
p.87-95
[FAO] Food and Agrriculture Organization. 1998. Crop Evapotranspiration:
Guidelines For Computing Crop Water Requirements. FAO irrigation and
drainage paper No 56
Haryanto TE, Shadiq HF, Sulistyono R, Kusuma Z. 2013. Actual water
availability and water needs in irrigation area of Riam Kanan in South
Kalimantan Province. Academic Research International Vol 4 No. 6 Nov 2013.
ISSN 2223 – 9944
Meyers G, McIntosh, Pigot L, Pook M. 2007. The years of el nino, la nina, and
interactions with the tropical indian ocean. Journal of climate American
Meteorological Society : Vol 20, 2872 – 2880. DOI: 10.1175/JCLI4152.1
Musy A, Higy C. 2011. Hydrology : A Science of Nature. USA : Science
Publishers
[NOAA] National Oceanic and Atmospheric Administration. 2014. Cold and
Warm Episodes by Season [internet]. [diunduh 2014 Juni 17]. Tersedia pada :
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyea
rs.shtml
Thornthwaite CW, Mather JR. 1957. Instructions and tables for computing
potential evapotranspiration and the water balance. Publications in
Climatology. 10:185-311
Viessman WJr, Lewis GL. 1997. Introduction to Hydrology Fourth Edition. New
Jersey: Prentice Hall Professional Technical Reference
Welderufael WA, Woyessa YE. 2010. Stream flow analysis and comparison of
baseflow separation methods case study of Modder River Basin in Central
South Africa. European Water 31 : 3-12
Wirasembada, Yanuar Chandra. 2012. Pendugaan Reliability Waduk Nadrab
Krenceng PT. Krakatau Tirta Industri. [skripsi]. Bogor : Departemen Teknik
Sipil dan LingkunganFakultas Teknologi PertanianInstitut Pertanian Bogor

20

LAMPIRAN
Lampiran 1Grafik debit air hasil pengukuran sungai Mentaya
Tahun El Nino (1997)

Debit air
Baseflow
Direct RunOff
1
19
37
55
73
91
109
127
145
163
181
199
217
235
253
271
289
307
325
343
361

600
500
400
300
200
100
0
-100

Tahun La Nina (2000)
700
600
500
400
300
200
100
0

Debit air
Baseflow

1
18
35
52
69
86
103
120
137
154
171
188
205
222
239
256
273
290
307
324
341
358

Direct RunOff

Tahun Normal (2006)
700
600
500
400
300
200
100
0

Debit air
Baseflow

1
18
35
52
69
86
103
120
137
154
171
188
205
222
239
256
273
290
307
324
341
358

Direct RunOff

21

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sampit pada tanggal 24Oktober 1992 dari ayahM.
Iskandar dan ibu Srie Hayani. Penulis adalah putrapertama dari dua bersaudara.
Penulis menyelesaikan sekolah dasar di SDN 6 Mentawa Baru Hulu Kabupaten
Kotawaringin Timur dan lulus pada tahun 2004. Penulis meneruskan pendidikan
di SMPN 1 Sampit Kabupaten Kotawaringin Timur dan lulus pada tahun 2007.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Sampit dan pada tahun yang
samapenulis diterimamasuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan menjadi mahasiswa di Program Studi
Meteorologi Terapan, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama di IPB penulis mendapatkan
beasiswa unggulan Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan dan CIMB Niaga.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif menjadi anggota relawan Palang
Merah Indonesia. Pada tahun 2012 penulis menjadi Komandan KSR PMI Unit I
IPB. Penulis juga pernah menjadi relawan PMI dalam penanganan kecelakaan
pesawat Sukhoi S-100 di Gunung Salak Bogor. Pada tahun 2012 penulis di
delegasikan oleh PMI menjadi peserta dalam summer camp di Pfalzgrafenweiler,
Jerman dengan tema Climate Change. Adapun pencapaian berharga selama masa
kuliah ialah lolos Program Krea