Tabel 6 Karakteristik Hujan dan Debit DAS Mikro Cakardipa untuk setiap episode yang tercatat selama bulan Oktober
– Pebruari 2010.
Episode Hujan
– Debit
Curah Hujan
mm Intensitas
Hujan Maksimum
mm 5 mnt
-1
Debit Maksimum
L dtk
-1
Koefisien Aliran
Permukaan Waktu
Naik Menit
Waktu Konsentra-
si menit 13 -10 - 09
14,2 3,8
10,7 0,03
35 25
14 -10 - 09 31,2
8,6 21,2
0,23 35
15 22 - 10 - 09
55,9 8,6
28,3 0,20
30 15
24 - 10 - 09 21,3
4,3 17,7
0,22 35
20 27 - 10 - 09
48,3 7,1
22,0 0,21
40 20
31 - 10 - 09 61,5
10,2 58,2
0,39 45
40 11 - 11 - 09
38,1 5,8
16,3 0,18
45 20
17 - 11 - 09 14,5
8,4 21,4
0,59 30
10 10 - 02 - 10
30,5 10,9
44,6 0.53
40 10
Pada kejadian episode hujan-debit tanggal 17 Nopember 2009, terlihat bahwa walaupun curah hujan hanya 14,5 mm, akan tetapi koefisien aliran permukaan
mencapai 0,59 , lebih dari dua kali lipat koefisien aliran permukaan yang terjadi selama episode 22 Oktober 2009 yang memiliki curah hujan 55,9 mm dan intensitas
hujan maksimum yang lebih tinggi yaitu sebesar 8,6 mm 5mnt
-1
. Pada kejadian 17 Nopember 2009, beberapa hari sebelumnya telah terjadi beberapa hujan yang
walaupun sedikit tapi mampu menjenuhkan kelembaban tanah sehingga curah hujan yang jatuh pada tanggal 17 Nopember sebagian besar menjadi aliran permukaan.
Berdasarkan analisis grafis terhadap pasangan data hujan-debit, diketahui selama periode Oktober 2009
– Februari 2010, waktu konsentrasi DAS Mikro Cakardipa bervariasi antara 10 hingga 40 menit. Waktu konsentrasi adalah waktu
yang diperlukan butir hujan yang jatuh pada tempat terjauh di bagian hulu untuk mencapai outlet.
101
IX. SIMPULAN DAN SARAN
9.1 Simpulan
Hasil penelitian yang disajikan pada simpulan ini bersifat spesifik lokasi, yaitu sebagai berikut:
1 Efektivitas perunut hidrokimia dari hasil analisis ialah Ca dan SO
4
, sehingga kedua unsur tersebut dapat dipertimbangkan sebagai perunut konservatif pada DAS mikro
Cakardipa. 2 Tiga komponen separasi hidrograf yang diprediksi dengan end member mixing
analysis EMMA menggunakan perunut Ca dan SO
4
menunjukkan bahwa airbumi, air tanah, dan air hujan merupakan sumber utama aliran di DAS mikro
Cakardipa, berturut-turut berkontribusi sebesar 47,3, 28, 24,7. 3 Keragaman hidrokimia secara spasial sangat dipengaruhi oleh dinamika perilaku
aliran bawah permukaan yang melalui lereng atas, lereng bawah dengan sungai. Konsentrasi unsur hidrokimia pada air tanah soil water lebih besar daripada air
bumi groundwater. Aliran air vertikal di lereng bagian bawah menyebabkan terjadinya akumulasi unsur hara. Besaran dan arah aliran bawah permukaan dapat
mengakibatkan perubahan konsentrasi hidrokimia secara spasial dan temporal. Informasi perilaku hidrologi dan hidrokimia dalam suatu DAS bermanfaat dalam
menyusun perencanaan pengelolaan pertanian di daerah berlereng. 4 Berdasarkan metode Evans dan Davies ternyata Mg, SO
4,
dan NO
3
merupakan unsur hidrokimia yang memiliki tingkat flushing pencucian yang paling tinggi di
DAS Mikro Cakardipa, memiliki bentuk kurva cekung dengan arah rotasi searah jarum jam dan trend positif dalam hal ini C
air bumi
C
air hujan
C
air tanah
termasuk
model C2.
5 Berdasarkan integrasi antara pengamatan hidrometrik dan hidrokimia diketahui terdapat hubungan yang erat antara aliran air di lereng bagian atas dengan perilaku
unsur hara di lereng bagian bawah dimana pencucian unsur hara terjadi dengan intensif. Pada awal kejadian hujan peran air hujan sangat besar. Selanjutnya pada
saat hidrograf meningkat sampai mencapai puncakya, aliran vertikal mencapai
102 kedalaman yang lebih besar di lereng agak atas, dan peran air bumi meningkat dari
aliran airbumi sebelumnya. Pada saat kurva hidrograf menurun, debit airbumi menurun dibandingkan pada puncak hujan.
9.2 Saran
Penelitian ini terlaksana dengan melalukan beberapa pendekatan melalui metodologi yang telah banyak dilakukan di luar negeri oleh para peneliti hidrologi
proses. Untuk mendapatkan informasi yang lebih komprehensif tentang perilaku hidrokimia di dalam DAS, perlu dikembangkan penelitian sejenis pada masa yang
akan datang, didukung oleh peralatan yang lebih memadai. Persamaan – persamaan
dan model matematik serta penggunaan perangkat Sistem Informasi Geografis juga perlu dikembangkan dalam menyusun dinamika aliran bawah permukaan . Karena
teknik pemisahan aliran permukaan ini dapat mengkuantifikasi sumber source limpasan yang sangat penting dalam mendesain stuktur hidraulik, evaluasi model
hujan-aliran permukaan, mempelajari proses pengendalian banjir, serta pendugaan dan
pengurangan kontaminasi air.
V DINAMIKA ALIRAN BAWAH PERMUKAAN BERDASARKAN KERAGAMAN SPASIAL DAN TEMPORAL HIDROKIMIA
5.1 Pendahuluan
Di beberapa negara, penelitian tentang proses limpasan dalam suatu daerah tangkapan atau DAS berdasarkan perunut hidrokimia sudah banyak dilakukan.
Keragaman hidrokimia yang terjadi tidak hanya disebabkan oleh proses-proses hidrokimia spesifik lokasi, namun juga karena adanya proses transport aliran airnya.
Pemahaman tentang proses limpasan penting karena diperlukan dalam upaya pengelolaan DAS dan implikasinya dalam pengendalian banjir dan kesehatan
lingkungan sungai. Pengetahuan tentang dinamika jalur aliran air termasuk transpor harapelarut
sangat diperlukan dalam upaya mempelajari perubahan kandungan hidrokimia dalam suatu DAS yang terjadi pada saat hujan. Secara alami, produksi pelarut melalui
pembentukan batuan seimbang dengan yang terbawa oleh aliran air dan hilang selama terjadinya reaksi kimia. Proses-proses ini menyebabkan perubahan komposisi kimia
di dalam tanah sama seperti perubahan hidrokimia di dalam suatu DAS, dengan besaran yang bervariasi sesuai dengan jenis tanahnya.
Memahami hubungan antara proses limpasan dengan perilaku hidrokimia di dalam DAS tidak hanya dalam jangka pendek pada saat kejadian hujan, namun
keragaman berdasarkan musim juga akan mempengaruhi perubahan hidrokimia sebagai bagian dari proses hidrologi. Aliran air di dalam suatu DAS bervariasi secara
spasial dan temporal sehingga akan berpengaruh terhadap kandungan kimia air di dalam DAS tersebut. Hal ini terjadi karena adanya transpor pelarut solute transport
di dalam aliran air yang menyebabkan pelarut menyebar secara spasial dan temporal, sehingga keragaman transpor pelarut merupakan faktor penting dalam menentukan
keragaman pelarut. Tidak hanya aliran permukaan yang berkontribusi terhadap proses limpasan tetapi juga kandungan kimia yang terdapat di dalamnya.
Proses perubahan komposisi kimia dalam aliran selama terjadinya hujan dipelajari pada bagian ini
dengan menggunakan data pada tanggal 14 Pebruari 2010.
5.2 Karakteristik Curah Hujan
Karakteristik curah hujan pada tanggal 14 Februari 2010 yang digunakan dalam mempelajari dinamika aliran bawah permukaan pada penelitian ini disajikan pada
Gambar 16. Curah hujan maksimum pada episode hujan ini mencapai 3.6 mm 5 mnt
-1
atau 42.7 mm jam
-1
.
Gambar 16 Intensitas hujan dan debit sesaat pada episode 14 Pebruari 2010 di DAS mikro Cakardipa, Sub DAS Cisukabirus, DAS Ciliwung Hulu.
5.3 Dinamika Aliran Bawah Permukaan Pada Saat Hujan
Aliran air bervariasi secara vertikal dan lateral dalam skala waktu. Data-data tinggi hidrolik berdasarkan pengamatan melalui tensiometer dan piezometer
menunjukkan bahwa aliran air ke bawah dan aliran di lereng ke arah sungai berfluktuasi dalam skala waktu Gambar 17. Pada saat terjadi aliran air secara
vertikal unsur hara akan terangkut ke lapisan tanah yang lebih dalam, sedangkan pada saat terjadi aliran air secara lateral unsur hara akan terangkut ke alur sungai.
Untuk menggambarkan dinamika aliran bawah permukaan digunakan episode hujan tanggal 14 Februari 2010. Pada saat awal terjadinya hujan, aliran air mengalir
secara vertikal. Aliran kemudian menjadi aliran lateral karena adanya penambahan
0,0 1,0
2,0 3,0
4,0 5,0
6,0 7,0
8,0 9,0
10,0 20
40 60
80 100
120
:00 2
:0 4
:00 6
:00 8
:00 1
:0 12
:00 14
:00 16
:00 18
:00 20
:00 22
:00 :00
2 :00
4 :00
6 :0
8 :00
1 :0
In te
n si
ta s h
u ja
n m
m 5
m n
t
-1
D eb
it L
d tk
-1
Waktu intensitas hujan
Debit
