MODEL PENDUGAAN BANJIR DAN KEKERINGAN
STUDI KASUS DI DAS SEPARI, KUTAI KARTANEGARA, KALIMANTAN TIMUR
M. LUTHFUL HAKIM
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008
ABSTRACT
M. LUTHFUL HAKIM. Modeling of Flood and Drought Prediction Case Study in Separi Watershed, Kutai Kartanegara, East Kalimantan. Under the supervision
of: OTENG HARIDJAJA, SUDARSONO, and GATOT IRIANTO.
A huge disaster might be happened as a result of land use change especially forest that has good cover then was barely opened to rain drop impact
as a result of trees cutting. Two negatives impacts that usually happened are flood in the rainy season and drought in the dry season. The phenomena most
likely happened in a complex situation within a watershed. A research of the modeling of flood and drought prediction must be implemented to have better
understanding of this phenomena and further to have an example of a better watershed management in Indonesia. Separi watershed in East Kalimantan that
ideally represented of a forest that had been cut within a watershed had been selected for the study. The objective of this study are: 1 to design models of
flood peak discharge and time to peak discharge and drought prediction in Separi watershed, and 2 optimum land use composition for decreasing flood and
drought, and furthermore for better watershed Separi management. The result of this study showed that discharge of overland flow for watershed with loamy soil
texture are 30 and 37 higher compared than watershed with sandy and clay dominant soil, respectively. The watershed with clay dominant soil texture have
time to peak discharge higher compared than watershed with loamy and sandy dominant soil texture, respectively. The characteristic of watershed
geomorphology have an impact of overland flow discharge and time to peak discharge. A watershed has higher Gravelius Index, main of stream length, and
ratio of mean length which is larger and longer area will have a lower overland flow discharge, and the watershed have a shorter drainage density will have a
faster time to reach its peak discharge. The flood prediction model based on land and watershed geomorphology characteristics by using three production function
methods A, B, and C able to have similar peak discharge of overland flow and time to peak discharge simulation which is not differ with field measurement
result, and have model accuration level Nash and Sutcliffe criteria of 93 for method of A, 85 for method of B, and 62 for method of C. The optimum land
use composition in order to decrease peak discharge of overland flow and time to peak discharge indicates the composition of land use in Separi watershed: 54
for forest area, 1.9 for farmgarden, 0.12 for urban, 0.5 for paddy field, 42 for coppice, and 1.99 for coal-mine is the optimum. The result analysis of land
water balance showed that crop water deficit drought during five year 2001 – 2005 in Separi watershed happen in the year 2004 months of October and
2005 months of August and September. The result of identification and analysis of drought compared with soil water balance Thornthwaite and Mather, 1957
using of remote sensing technology in Separi watershed are similarly in pattern, but both methods are statistically differ R
2
=0,26. Keywords: flood prediction, drought, watershed
RINGKASAN
M. LUTHFUL HAKIM. Model pendugaan Banjir dan Kekeringan Studi Kasus di DAS Separi, Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur. Dibimbing oleh OTENG
HARIDJAJA, SUDARSONO, dan GATOT IRIANTO.
Alih fungsi penggunaan lahan hutan menjadi non hutan berdampak negatif terhadap banjir di musim penghujan dan kekeringan di musim kemarau.
Penelitian pemodelan pendugaan banjir debit puncak dan waktu menuju debit puncak dan kekeringan perlu dilakukan untuk pengelolaan DAS di Indonesia.
Tujuan penelitian ini: 1 merakit model pendugaan banjir dan kekeringan di DAS Separi, dan 2 menentukan komposisi luas penggunaan lahan secara optimal
dalam rangka penanggulangan banjir dan kekeringan, serta pengelolaan DAS Separi. DAS Separi, kabupaten Kutai Kartanegara, propinsi Kalimantan Timur
pada koordinat 00
03’ – 00 38’ LS dan 117
08’ – 117 31’ BT dipilih sebagai
lokasi penelitian. Waktu penelitian lapang adalah bulan Januari 2005 – Juni 2006. Metode penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu: 1
pengumpulan data, 2 penyusunan model pendugaan banjir dan kekeringan, serta parameterisasi model, 3 uji akurasi model, dan 4 penerapan model. Model
pendugaan banjir terdiri dari: 1 pemodelan fungsi produksi metode A, B, dan C dan 2 pemodelan fungsi transfer. Pemodelan fungsi produksi metode A
merupakan curah hujan netto yang dihitung dari curah hujan bruto yang tercatat di penangkar hujan Pbdengan koefisien aliran permukaan Kr. Untuk metode B
merupakan curah hujan sisa yang dihitung dari selisih curah hujan bruto dengan jumlah air yang diintersepsi oleh tanaman INTCP dan air yang diinfiltrasikan ke
dalam tanah ft. Untuk metode C merupakan curah hujan sisa yang dihitung dari neraca air lahan. Model pendugaan kekeringan terdiri dari: 1 analisis neraca air
lahan metode Thornthwaite dan Mather 1957 dan 2 teknologi penginderaan jauh. Pendugaan kekeringan dengan teknologi penginderaan jauh didasarkan
dari analisis kombinasi tingkat kelembaban permukaan lahan wetness index dengan tingkat kehijauan tanaman NDVI dari data citra Landsat 7 perekaman
tanggal 3 April 2002, 21 Mei 2002, 8 Juli 2002, dan 9 September 2002. Hasil penelitian menunjukkan total debit aliran permukaan pada DAS yang didominasi
tanah bertekstur lempung lebih tinggi 30 dibandingkan DAS yang didominasi tanah bertekstur pasir dan 37 dibandingkan DAS yang didominasi tanah
bertekstur liat. Untuk waktu menuju debit puncak DAS yang didominasi tekstur tanah liat memiliki waktu menuju debit puncak lebih cepat dibandingkan dengan
DAS didominasi tekstur tanah lempung dan DAS yang didominasi tekstur tanah pasir. Total debit puncak aliran permukaan dan waktu menuju debit puncak
sangat dipengaruhi oleh karakteristik geomorfologi DAS, yang mana DAS dengan Indek Gravelius, panjang sungai utama, dan rasio rata-rata panjang
sungai makin besar akan memiliki total debit aliran permukaan lebih kecil, dan DAS dengan kerapatan jaringan sungai yang makin pendek akan memiliki waktu
menuju debit puncak yang lebih cepat. Model pendugaan banjir berbasis karakteristik lahan dan geomorfologi DAS metode A, B, dan C dapat digunakan
untuk memprediksi debit puncak Q
p
dan waktu menuju debit puncak t
p
dengan tingkat akurasi model menurut kriteria Nash dan Sutcliffe F berturut-turut adalah
93, 85, dan 62, sehingga urutan model pendugaan banjir terbaik adalah metode A, B, dan C. Hasil analisis sensitivitas perubahan penggunaan lahan
hutan 1 dan semak belukar 94 menjadi 54 untuk hutan dan 42 semak belukar berdampak terhadap penurunan debit puncak aliran permukaan Q
p
23 dan memperlambat waktu menuju debit puncak t
p
1,8 jam. Komposisi luas
penggunaan lahan optimal di DAS Separi untuk menurunkan debit puncak aliran permukaan dan memperlambat waktu menuju debit puncak adalah luas hutan
54, kebunladang 1,9, pemukiman 0,12, persawahan 0,5, semak belukar 42, dan tambang batubara 1,99 dari total luas DAS Separi. Hasil analisis
neraca air lahan di DAS Separi selama lima tahun 2001 – 2005 terhadap defisit air tanaman kekeringan diperoleh bahwa kekeringan terjadi pada tahun 2004
bulan Oktober dan 2005 bulan Agustus dan September. Hasil identifikasi dan analisis kekeringan dengan menggunakan metode neraca air lahan
Thornthwaite dan Mather, 1957 memiliki pola yang hampir sama dengan hasil analisis teknologi penginderaan jauh di DAS Separi, tetapi secara statistik kedua
metode tersebut berbeda R
2
=0,26. Hal tersebut menunjukkan penggunaan teknologi penginderaan jauh citra Landsat 7 dapat mempercepat dalam
identifikasi potensi tingkat kekeringan, baik secara ruang spasial maupun waktu temporal. Untuk meningkatan hasil akurasi prediksi kekeringan dengan
teknologi penginderaan jauh, maka koreksi geometrik dan radiometrik harus dilakukan dengan benar dan akurat, serta data citra Landsat 7 yang digunakan
memiliki tutupan awan kurang dari 10.
Kata kunci: pendugaan banjir, kekeringan, daerah aliran sungai
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam disertasi saya yang berjudul :
“Model pendugaan Banjir dan Kekeringan Studi Kasus di DAS Separi, Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur“
adalah gagasan atau hasil penelitian saya sendiri di bawah bimbingan komisi pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan dari rujukan. Disertasi ini
belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar apapun di perguruan tinggi lain. Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan
dapat diperiksa kebenarannya.
Jakarta, 2 Juni 2008
M. Luthful Hakim
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1. Dilarang mengutup sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber:
a Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan masalah,
b Pengutupan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa ijin IPB.
MODEL PENDUGAAN BANJIR DAN KEKERINGAN
STUDI KASUS DI DAS SEPARI, KUTAI KARTANEGARA, KALIMANTAN TIMUR
M. LUTHFUL HAKIM
