ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN.
SKRIPSI
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
Oleh :
NINING RAHAYU
H0712138
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
FEBRUARI 2017
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh:
NINING RAHAYU
H0712138
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
FEBRUARI 2017
ii
SKRIPSI
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
NINING RAHAYU
H0712138
iii
SKRIPSI
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
Yang dipersiapkan dan disusun oleh:
Nining Rahayu
H0712138
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal: 19 Januari 2017
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Nining Rahayu NIM: H0712138 Program Studi
Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul “ALIH
FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN KONDISI
HIDROLOGI SUB DAS SAMIN” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan
untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga
tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya, data atau pendapat yang
pernah dituliskan atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
dikemudian hari terbukti ada penyimpangan dari pernyataan tersebut, maka saya
bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan yang berlaku.
Surakarta,
Februari 2017
Yang menyatakan
Nining Rahayu
NIM. H0712138
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Alih Fungsi Lahan dan Curah Hujan Terhadap Perubahan Kondisi
Hidrologi Sub DAS Samin”. Ide dasar dari penyusunan skripsi ini berawal dari
keingintahuan penulis mengenai kondisi perubahan penggunaan lahan dari tahun
ke tahun dan kondisi curah hujan terhadap hidrologi Sub DAS Samin.
karena itu,
Oleh
penulis berusaha melakukan penelitian dengan mendalami
parameter-parameter hidrologi Sub DAS, alih fungsi lahan dan kondisi curah
hujan di daerah tersebut.
Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini tidak lepas dari pihak yang
turut membantu dalam memberikan bimbingan, arahan dan nasehat kepada
penulis. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si. selaku Ketua Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian UNS.
3. Drs. Sutarno, M.Si selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan
bimbingan, pengetahuan, ide penelitian dan nasehat kepada penulis.
4. Komariah, ST.P., M.Sc., Ph.D. selaku Pembimbing Pendamping yang telah
mengarahkan dan memberikan bimbingan, koreksi dan saran dalam
penelitian.
5. Dwi Priyo Ariyanto S.P., M.Sc., Ph.D selaku Dosen Pembahas yang telah
memberikan bimbingan dan koreksi dalam penelitian.
6. Dr. Ir. Supriyadi, MP selaku Pembimbing Akademik yang memberikan
inspirasi dan nasehat akademik selama penulis menjadi mahasiswa.
7. BPTKP DAS Solo atas izinnya sehingga penulis dapat menggunakan fasilitas
perpustakaan.
8. BPDAS Solo atas sumber data sekunder yang telah diberikan untuk dijadikan
bahan penelitian.
9. Balai Sungai Solo atas sumber data sekunder yang telah diberikan untuk
dijadikan bahan penelitian.
10. BBWS Bengawan Solo atas sumber data sekunder yang telah diberikan
untuk dijadikan bahan penelitian.
vi
11. Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Karanganyar atas sumber data sekunder
yang telah diberikan untuk dijadikan bahan penelitian.
12. Ibu Upik, Pak Aris, Pak Irfan dari BPTKPDAS Solo dan Mas Wahyu dari
mahasiswa program pasca sarjana UNS yang turut membantu dalam
penelitian ini.
13. Keluarga Penulis, Ibu, Ayah dan adik-adik tersayang (Ibu Sri, Bapak Pujiman,
Sasa dan Irin) yang selalu menanyakan kapan lulus sehingga membuat
penulis terpacu untuk menyelesaikan skripsi.
14. Guru dan teman-teman sanlat SNMPTN 2012, Pak Alfanny, Leni Oktaviani
Spd, Santi, Satria, Panji, Ria, Sinta, Ulfa, Fauzi, Imah dan Aflah.
15. Teman-teman magang BPTP Jawa Timur 2015, Sari Mukti SP., Niken
Ambarwati, Yayas dan Ardiatama.
16. Teman-teman seperjuangan, M. Musadat S.S, Apriyatno Spd, M. Andy Anzi
Ayu Prillisia, Ulya, Heni SP., Santi, Nanik SP., Dinda, Khairunnisa, Novi,
Nidia, Wulan, Wahyuni, Najih, Ulfa dan Surya yang senantiasa saling
menyemangati dalam pasang surut emosi pengerjaan skripsi.
17. Teman-teman KKN Desa Asemrudung, Erna, Oscar SE., Respati, Ima, Icha,
Guntur dan Suratno S.S..
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan, oleh karena
itu pemberian kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
penulis. Saran, masukan dan kritik dapat dikirimkan melalui akun email penulis,
yaitu: niningrahayu56@student.uns.ac.id. Penulis berharap skripsi ini dapat
bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi praktisi akademisi pertanian.
Aamiin.
Surakarta,
Februari 2017
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN ..................................................................................................... v
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii
RINGKASAN ..................................................................................................... xiv
SUMMARY .......................................................................................................... xv
I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
A.
Latar Belakang ................................................................................................... 1
B.
Perumusan Masalah ......................................................................................... 2
C.
Tujuan Penelitian .............................................................................................. 2
D.
Manfaat Penelitian ............................................................................................ 2
II. TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................... 3
A.
SUB DAS Samin ................................................................................................ 3
B.
Parameter Kondisi Hidrologi DAS ................................................................ 3
1.
Debit sungai .............................................................................................. 4
2.
Koefisien Regim Sungai (KRS) .............................................................. 4
3.
Coefficient of Variants (CVdebit) ............................................................... 5
4.
Koefisien limpasan (C) ............................................................................ 5
5.
Sedimentasi............................................................................................... 6
C.
Pengaruh Konversi Lahan terhadap Kondisi Hidrologi DAS ................ 7
D.
Pengaruh Curah Hujan terhadap Kondisi Hidrologi DAS ...................... 7
E.
Teknologi Penginderaan Jauh dan Aplikasi Teknologi Sistem SIG .... 8
III. METODE PENELITIAN ............................................................................... 10
A.
Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................................... 10
B.
Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................ 10
C.
1.
Bahan ....................................................................................................... 10
2.
Alat ............................................................................................................ 10
Perancangan Penelitian ................................................................................ 10
viii
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
D.
E.
Variabel Pengamatan ..................................................................................... 11
1.
Variabel bebas ........................................................................................ 11
2.
Variabel Terikat....................................................................................... 11
Pelaksanaan Penelitian ................................................................................. 11
1.
Pengumpulan data sekunder................................................................ 11
2.
Pembuatan peta administrasi ............................................................... 12
3.
Pengolahan citra satelit Google Earth................................................. 12
4.
Survei lapang .......................................................................................... 13
5.
Kerapatan drainase DAS (Asdak 2007).............................................. 13
6.
Tipe iklim (Irfan 2006) ............................................................................ 13
7.
Perhitungan curah hujan (Asdak 2007) .............................................. 14
8.
Perhitungan nilai KRS (Departemen Kehutanan 2009) ................... 15
9.
Perhitungan CVdebit (Departemen Kehutanan 2009) ......................... 15
10.
Perhitungan nilai C (Departemen Kehutanan 2009) ........................ 15
11.
Tingkat sedimentasi (BPTKP DAS Solo) ........................................... 16
12.
Karakteristik Sub DAS Samin ............................................................. 16
13.
Analisis data .......................................................................................... 16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 17
A.
B.
C.
Karakteristik Sub DAS Samin ...................................................................... 17
1.
Letak, luas dan batas............................................................................. 17
2.
Morfometri Sub DAS Samin.................................................................. 17
3.
Topografi Sub DAS Samin .................................................................... 18
4.
Jenis tanah Sub DAS Samin ................................................................ 19
Alih Fungsi Lahan di Sub DAS Samin ....................................................... 20
1.
Alih fungsi lahan sumber BPS .............................................................. 21
2.
Alih fungsi lahan sumber citra Google Earth ...................................... 24
3.
Alih fungsi lahan di Kecamatan Polokarto .......................................... 26
Curah Hujan Sub DAS Samin ...................................................................... 28
ix
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
D.
Debit Sungai ..................................................................................................... 29
E.
Nilai Koefisien Regim Sungai (KRS) .......................................................... 30
F.
Coefficient of Variants (CVdebit) .................................................................... 32
G. Koefisien limpasan (C) .................................................................................. 33
H.
Debit Suspensi................................................................................................. 34
I.
Keadaan Kondisi Hidrologi Sub DAS Samin ........................................... 36
J.
Hasil Analisis Korelasi ................................................................................... 39
1.
Alih fungsi lahan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin ......... 39
2.
Curah hujan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin ................ 43
V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 46
A.
Kesimpulan ....................................................................................................... 46
B.
Saran .................................................................................................................. 46
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 47
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel 1. Jenis data-data sekunder sebagai bahan penelitian ................................. 11
Tabel 2. Nilai kelas kerapatan drainase klasifikasi Linsley dan Cook ..................... 13
Tabel 3. Kriteria Penggolongan tipe iklim menurut Schimdt-Ferguson ................... 14
Tabel 4. Zona agroklimat Schmidth-Ferguson ....................................................... 14
Tabel 5. Klasifikasi curah hujan ............................................................................. 15
Tabel 6. Klasifikasi nilai KRS ................................................................................. 15
Tabel 7. Klasifikasi nilai Coefficient of Variants (CVdebit) ......................................... 15
Tabel 8. Klasifikasi koefisien limpasan (C) ............................................................. 16
Tabel 9. Klasifikasi tingkat sedimentasi .................................................................. 16
Tabel 10. Kelerengan di wilayah Sub DAS Samin.................................................... 18
Tabel 11. Jenis tanah di wilayah Sub DAS Samin.................................................... 19
Tabel 12. Jenis geologi di wilayah Sub DAS Samin ................................................. 20
Tabel 13. Penggunaan lahan di Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ......................... 23
Tabel 14. Perubahan penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ........... 23
Tabel 15. Perubahan penggunaan lahan Sub DAS Samin (2005, 2011 dan 2015) .. 26
Tabel 16. Penggunaan lahan di wilayah Kecamatan Polokarto ................................ 27
Tabel 17. Curah hujan Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ....................................... 28
Tabel 18. Debit total tahunan Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ............................. 30
Tabel 19. Nilai KRS Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ........................................... 31
Tabel 20. Nilai CVdebit Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ......................................... 32
Tabel 21. Nilai koefisien limpasan Sub DAS Samin periode 2005-2015................... 34
Tabel 22. Debit suspensi dan sedimentasi Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ......... 35
Tabel 23. Kondisi hidrologi Sub DAS Samin tahun 2005-2010 dan 2011-2015 ........ 38
Tabel 24. Korelasi konversi lahan (BPS) terhadap hidrologi Sub DAS Samin .......... 40
Tabel 25. Korelasi konversi lahan (GE) terhadap hidrologi Sub DAS Samin ............ 42
Tabel 26. Nilai korelasi hujan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin ............... 45
Tabel 27. Hasil survey lokasi daerah penelitian Sub DAS Samin ............................. 63
Tabel 28. Curah hujan di Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ................................... 67
Tabel 29. Hasil analisis korelasi kondisi hidrologi Sub DAS Samin .......................... 68
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar 1. Sungai di Sub DAS Samin ................................................................... 18
Gambar 2. Grafik penggunaan lahan tahun 2005-2015 ......................................... 24
Gambar 3. Penggunaan lahan di Sub DAS Samin tahun 2005, 2011 dan 2015 ..... 28
Gambar 4. Grafik debit maksimum, debit minimum dan KRS Sub DAS ................. 31
Gambar 5. Grafik nilai CVdebit Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ........................... 33
Gambar 6. Grafik nilai C Sub DAS Samin tahun 2005-2015 .................................. 34
Gambar 7. Grafik nilai debit suspensi Sub DAS Samin tahun 2005-2015 .............. 36
Gambar 8. Peta administrasi Sub DAS Samin ....................................................... 51
Gambar 9. Peta kelas lereng Sub DAS Samin ....................................................... 52
Gambar 10. Peta jenis tanah Sub DAS Samin ......................................................... 53
Gambar 11. Peta geologi Sub DAS Samin............................................................... 54
Gambar 12. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin Tahun 2005 .................... 57
Gambar 13. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin tahun 2011...................... 58
Gambar 14. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin tahun 2015...................... 59
Gambar 15. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2005 .......................... 60
Gambar 16. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2011 .......................... 61
Gambar 17. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2015 .......................... 62
Gambar 18. Peta penggunaan lahan di wilayah Polokarto ....................................... 65
Gambar 19. Peta wilayah hujan menggunakan metode poligon Thiessen ............... 66
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran 1. Peta administrasi Sub DAS Samin .................................................... 51
Lampiran 2. Peta kelas lereng Sub DAS Samin ..................................................... 52
Lampiran 3. Peta jenis tanah Sub DAS Samin ....................................................... 53
Lampiran 4. Peta geologi Sub DAS Samin............................................................. 54
Lampiran 5. Perhitungan tipe iklim Sub DAS Samin ............................................. 55
Lampiran 6. Tipe iklim Sub DAS Samin pada tahun 2005-2015 ............................. 55
Lampiran 7. Citra Google Earth wilayah sub DAS Samin Tahun 2005 ................... 57
Lampiran 8. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin Tahun 2011 .................. 58
Lampiran 9. Citra Google Earth wilayah sub DAS Samin Tahun 2015 .................. 59
Lampiran 10. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2005 ........................ 60
Lampiran 11. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2011 ........................ 61
Lampiran 12. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2015 ........................ 62
Lampiran 13. Hasil survey lokasi daerah penelitian sekitar Sub DAS Samin............ 63
Lampiran 14. Peta penggunaan lahan di Polokarto................................................. 64
Lampiran 15. Peta wilayah hujan menggunakan metode poligon Thiessen ............. 65
Lampiran 16. Curah hujan di wilayah Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ................. 67
Lampiran 17. Hasil analisis korelasi kondisi hidrologi Sub DAS Samin .................... 68
xiii
RINGKASAN
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN. Skripsi: Nining Rahayu (H0712138).
Pembimbing: Sutarno, Komariah, dan Dwi Priyo Ariyanto. Program Studi
Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Sub DAS Samin terletak di wilayah Kabupaten Karanganyar dan
Kabupaten Sukoharjo. Sebagian besar wilayah Sub DAS Samin merupakan
kawasan pertanian sehingga sebagian besar penduduk di kawasan Sub DAS
Samin menggantungkan hidupnya terhadap alam. Peningkatan jumlah penduduk
di Sub DAS Samin setiap tahun dapat membuat permasalahan seperti perebutan
penggunaan lahan dan jumlah ketersediaan sumberdaya air. Penelitian ini
bertujuan untuk menganalisis pengaruh alih fungsi lahan dan curah hujan
terhadap perubahan kondisi hidrologi Sub DAS Samin pada tahun 2005-2015.
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif eksploratif. Populasi
penelitian ini adalah seluruh satuan penggunaan lahan di Sub DAS Samin.
Teknik pengambilan sampel menggunakan metode random purposive sampling,
yaitu sampel yang dipilih berdasarkan survey acak. Teknik pengumpulan data
yang digunakan adalah observasi lapangan dan pengumpulan data sekunder
dari balai pengairan. Analisis data dilakukan dengan analisis korelasi
penggunaan lahan dari BPS Kabupaten Karanganyar-Sukoharjo, Citra Google
Earth dan curah hujan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa, lahan sawah dan hutan mengalami
penurunan rata-rata masing-masing sebesar 44,76 ha/th dan 102,5 ha/th. Lahan
pemukiman, tegalan dan perkebunan mengalami peningkatan rata-rata masingmasing sebesar 26,8 ha/th, 54,07 ha/th dan 26,82 ha/tahun. Pada periode 20052010 dan 2011-2015, Sub DAS Samin mengalami penurunan rata-rata debit
tahunan (-3.117,42 m3/detik), nilai koefisien limpasan (-0,11), debit suspensi (23,5 kg/detik ), sedimentasi (-0,01 mm) dan peningkatan rata-rata nilai Koefisien
Regim Sungai (+91,02) dan CVdebit (+0,35). Hasil analisis statistik korelasi
menunjukkan bahwa, penurunan lahan sawah, hutan dan peningkatan lahan
tegalan mempengaruhi peningkatan nilai Koefisien Regim Sungai (KRS).
Penurunan lahan hutan serta peningkatan lahan tegalan dan perkebunan
mempengaruhi peningkatan nilai Coefficient of Variants (CVdebit). Penurunan
lahan hutan mempengaruhi penurunan nilai koefisien limpasan (C), sedimentasi
dan debit tahunan.
Kata kunci: Debit sungai, Penginderaan jauh, GIS.
xiv
SUMMARY
LAND CONVERSION AND RAIN FALL ON SAMIN SUB-WATERSHED
HYDROLOGY CONDITION. Essay. Nining Rahayu (H0712138). Supervisor:
Sutarno, Komariah, Dwi Priyo Ariyanto. Study Program Agrotechnology, Faculty
of Agriculture University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Samin sub-watershed is located in the district of Karanganyar and
Sukoharjo regency. Most areas Samin sub-watershed is an area of agriculture so
that majority of the population in Samin sub-watershed region depend on nature.
Increasing number of people every year in Samin sub-watershed can create
problems such as the seizure of land use and the amount of available water
resources. This study purpose to analyzed the influence of land conversion and
rainfall to hydrology conditions Samin sub-watershed in 2005-2015.
This research used descriptive exploration. The study population was the
whole unit of land use in the Samin sub-watershed. The sampling technique used
purposes random sampling method, the sample was selected based on a random
survey. Data collection techniques was observed and collection of secondary
data from watering hall. Data were analyzed using correlation analysis of land
use from BPS Karanganyar-Sukoharjo regency, Google Earth imagery and
rainfall on hydrology conditions sub-watershed Samin.
The results showed that the wetland and forest land decreased by an
average of 44,76 ha/year and 102,5 ha/year. Residential land, fields and
plantations increased by an average of 26,8ha/year, 54,07ha/year and
26,82ha/year. In period 2005-2010 and 2011-2015, Samin sub-watershed has
declined average on annual charge (-3.117,42 m3/second), value of coefficient
run-off (-0,11), charge suspension (-23,5 kg/second), sedimentation (-0,01 mm)
and increase average on value of coefficient of river regime (+91,02) and CVdebit
(+0,35). Results of statistical analysis of correlation showed that, decline in
wetland, forest and increased fields affects the increase coefficient of river
regime. Decreased forest land also increased of fields land and plantations
affects the increase of Coefficient of Variants (CVcharge). Decreased forest land
affects decreased run-off coefficient, sedimentation and annual discharge.
Keywords: River charge, Remote sensing, GIS
xv
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
Oleh :
NINING RAHAYU
H0712138
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
FEBRUARI 2017
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh:
NINING RAHAYU
H0712138
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
FEBRUARI 2017
ii
SKRIPSI
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
NINING RAHAYU
H0712138
iii
SKRIPSI
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN
Yang dipersiapkan dan disusun oleh:
Nining Rahayu
H0712138
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal: 19 Januari 2017
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Nining Rahayu NIM: H0712138 Program Studi
Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul “ALIH
FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN KONDISI
HIDROLOGI SUB DAS SAMIN” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan
untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga
tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya, data atau pendapat yang
pernah dituliskan atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
dikemudian hari terbukti ada penyimpangan dari pernyataan tersebut, maka saya
bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan yang berlaku.
Surakarta,
Februari 2017
Yang menyatakan
Nining Rahayu
NIM. H0712138
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Alih Fungsi Lahan dan Curah Hujan Terhadap Perubahan Kondisi
Hidrologi Sub DAS Samin”. Ide dasar dari penyusunan skripsi ini berawal dari
keingintahuan penulis mengenai kondisi perubahan penggunaan lahan dari tahun
ke tahun dan kondisi curah hujan terhadap hidrologi Sub DAS Samin.
karena itu,
Oleh
penulis berusaha melakukan penelitian dengan mendalami
parameter-parameter hidrologi Sub DAS, alih fungsi lahan dan kondisi curah
hujan di daerah tersebut.
Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini tidak lepas dari pihak yang
turut membantu dalam memberikan bimbingan, arahan dan nasehat kepada
penulis. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si. selaku Ketua Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian UNS.
3. Drs. Sutarno, M.Si selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan
bimbingan, pengetahuan, ide penelitian dan nasehat kepada penulis.
4. Komariah, ST.P., M.Sc., Ph.D. selaku Pembimbing Pendamping yang telah
mengarahkan dan memberikan bimbingan, koreksi dan saran dalam
penelitian.
5. Dwi Priyo Ariyanto S.P., M.Sc., Ph.D selaku Dosen Pembahas yang telah
memberikan bimbingan dan koreksi dalam penelitian.
6. Dr. Ir. Supriyadi, MP selaku Pembimbing Akademik yang memberikan
inspirasi dan nasehat akademik selama penulis menjadi mahasiswa.
7. BPTKP DAS Solo atas izinnya sehingga penulis dapat menggunakan fasilitas
perpustakaan.
8. BPDAS Solo atas sumber data sekunder yang telah diberikan untuk dijadikan
bahan penelitian.
9. Balai Sungai Solo atas sumber data sekunder yang telah diberikan untuk
dijadikan bahan penelitian.
10. BBWS Bengawan Solo atas sumber data sekunder yang telah diberikan
untuk dijadikan bahan penelitian.
vi
11. Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Karanganyar atas sumber data sekunder
yang telah diberikan untuk dijadikan bahan penelitian.
12. Ibu Upik, Pak Aris, Pak Irfan dari BPTKPDAS Solo dan Mas Wahyu dari
mahasiswa program pasca sarjana UNS yang turut membantu dalam
penelitian ini.
13. Keluarga Penulis, Ibu, Ayah dan adik-adik tersayang (Ibu Sri, Bapak Pujiman,
Sasa dan Irin) yang selalu menanyakan kapan lulus sehingga membuat
penulis terpacu untuk menyelesaikan skripsi.
14. Guru dan teman-teman sanlat SNMPTN 2012, Pak Alfanny, Leni Oktaviani
Spd, Santi, Satria, Panji, Ria, Sinta, Ulfa, Fauzi, Imah dan Aflah.
15. Teman-teman magang BPTP Jawa Timur 2015, Sari Mukti SP., Niken
Ambarwati, Yayas dan Ardiatama.
16. Teman-teman seperjuangan, M. Musadat S.S, Apriyatno Spd, M. Andy Anzi
Ayu Prillisia, Ulya, Heni SP., Santi, Nanik SP., Dinda, Khairunnisa, Novi,
Nidia, Wulan, Wahyuni, Najih, Ulfa dan Surya yang senantiasa saling
menyemangati dalam pasang surut emosi pengerjaan skripsi.
17. Teman-teman KKN Desa Asemrudung, Erna, Oscar SE., Respati, Ima, Icha,
Guntur dan Suratno S.S..
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan, oleh karena
itu pemberian kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
penulis. Saran, masukan dan kritik dapat dikirimkan melalui akun email penulis,
yaitu: niningrahayu56@student.uns.ac.id. Penulis berharap skripsi ini dapat
bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi praktisi akademisi pertanian.
Aamiin.
Surakarta,
Februari 2017
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN ..................................................................................................... v
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii
RINGKASAN ..................................................................................................... xiv
SUMMARY .......................................................................................................... xv
I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
A.
Latar Belakang ................................................................................................... 1
B.
Perumusan Masalah ......................................................................................... 2
C.
Tujuan Penelitian .............................................................................................. 2
D.
Manfaat Penelitian ............................................................................................ 2
II. TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................... 3
A.
SUB DAS Samin ................................................................................................ 3
B.
Parameter Kondisi Hidrologi DAS ................................................................ 3
1.
Debit sungai .............................................................................................. 4
2.
Koefisien Regim Sungai (KRS) .............................................................. 4
3.
Coefficient of Variants (CVdebit) ............................................................... 5
4.
Koefisien limpasan (C) ............................................................................ 5
5.
Sedimentasi............................................................................................... 6
C.
Pengaruh Konversi Lahan terhadap Kondisi Hidrologi DAS ................ 7
D.
Pengaruh Curah Hujan terhadap Kondisi Hidrologi DAS ...................... 7
E.
Teknologi Penginderaan Jauh dan Aplikasi Teknologi Sistem SIG .... 8
III. METODE PENELITIAN ............................................................................... 10
A.
Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................................... 10
B.
Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................ 10
C.
1.
Bahan ....................................................................................................... 10
2.
Alat ............................................................................................................ 10
Perancangan Penelitian ................................................................................ 10
viii
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
D.
E.
Variabel Pengamatan ..................................................................................... 11
1.
Variabel bebas ........................................................................................ 11
2.
Variabel Terikat....................................................................................... 11
Pelaksanaan Penelitian ................................................................................. 11
1.
Pengumpulan data sekunder................................................................ 11
2.
Pembuatan peta administrasi ............................................................... 12
3.
Pengolahan citra satelit Google Earth................................................. 12
4.
Survei lapang .......................................................................................... 13
5.
Kerapatan drainase DAS (Asdak 2007).............................................. 13
6.
Tipe iklim (Irfan 2006) ............................................................................ 13
7.
Perhitungan curah hujan (Asdak 2007) .............................................. 14
8.
Perhitungan nilai KRS (Departemen Kehutanan 2009) ................... 15
9.
Perhitungan CVdebit (Departemen Kehutanan 2009) ......................... 15
10.
Perhitungan nilai C (Departemen Kehutanan 2009) ........................ 15
11.
Tingkat sedimentasi (BPTKP DAS Solo) ........................................... 16
12.
Karakteristik Sub DAS Samin ............................................................. 16
13.
Analisis data .......................................................................................... 16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 17
A.
B.
C.
Karakteristik Sub DAS Samin ...................................................................... 17
1.
Letak, luas dan batas............................................................................. 17
2.
Morfometri Sub DAS Samin.................................................................. 17
3.
Topografi Sub DAS Samin .................................................................... 18
4.
Jenis tanah Sub DAS Samin ................................................................ 19
Alih Fungsi Lahan di Sub DAS Samin ....................................................... 20
1.
Alih fungsi lahan sumber BPS .............................................................. 21
2.
Alih fungsi lahan sumber citra Google Earth ...................................... 24
3.
Alih fungsi lahan di Kecamatan Polokarto .......................................... 26
Curah Hujan Sub DAS Samin ...................................................................... 28
ix
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
D.
Debit Sungai ..................................................................................................... 29
E.
Nilai Koefisien Regim Sungai (KRS) .......................................................... 30
F.
Coefficient of Variants (CVdebit) .................................................................... 32
G. Koefisien limpasan (C) .................................................................................. 33
H.
Debit Suspensi................................................................................................. 34
I.
Keadaan Kondisi Hidrologi Sub DAS Samin ........................................... 36
J.
Hasil Analisis Korelasi ................................................................................... 39
1.
Alih fungsi lahan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin ......... 39
2.
Curah hujan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin ................ 43
V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 46
A.
Kesimpulan ....................................................................................................... 46
B.
Saran .................................................................................................................. 46
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 47
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel 1. Jenis data-data sekunder sebagai bahan penelitian ................................. 11
Tabel 2. Nilai kelas kerapatan drainase klasifikasi Linsley dan Cook ..................... 13
Tabel 3. Kriteria Penggolongan tipe iklim menurut Schimdt-Ferguson ................... 14
Tabel 4. Zona agroklimat Schmidth-Ferguson ....................................................... 14
Tabel 5. Klasifikasi curah hujan ............................................................................. 15
Tabel 6. Klasifikasi nilai KRS ................................................................................. 15
Tabel 7. Klasifikasi nilai Coefficient of Variants (CVdebit) ......................................... 15
Tabel 8. Klasifikasi koefisien limpasan (C) ............................................................. 16
Tabel 9. Klasifikasi tingkat sedimentasi .................................................................. 16
Tabel 10. Kelerengan di wilayah Sub DAS Samin.................................................... 18
Tabel 11. Jenis tanah di wilayah Sub DAS Samin.................................................... 19
Tabel 12. Jenis geologi di wilayah Sub DAS Samin ................................................. 20
Tabel 13. Penggunaan lahan di Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ......................... 23
Tabel 14. Perubahan penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ........... 23
Tabel 15. Perubahan penggunaan lahan Sub DAS Samin (2005, 2011 dan 2015) .. 26
Tabel 16. Penggunaan lahan di wilayah Kecamatan Polokarto ................................ 27
Tabel 17. Curah hujan Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ....................................... 28
Tabel 18. Debit total tahunan Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ............................. 30
Tabel 19. Nilai KRS Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ........................................... 31
Tabel 20. Nilai CVdebit Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ......................................... 32
Tabel 21. Nilai koefisien limpasan Sub DAS Samin periode 2005-2015................... 34
Tabel 22. Debit suspensi dan sedimentasi Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ......... 35
Tabel 23. Kondisi hidrologi Sub DAS Samin tahun 2005-2010 dan 2011-2015 ........ 38
Tabel 24. Korelasi konversi lahan (BPS) terhadap hidrologi Sub DAS Samin .......... 40
Tabel 25. Korelasi konversi lahan (GE) terhadap hidrologi Sub DAS Samin ............ 42
Tabel 26. Nilai korelasi hujan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin ............... 45
Tabel 27. Hasil survey lokasi daerah penelitian Sub DAS Samin ............................. 63
Tabel 28. Curah hujan di Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ................................... 67
Tabel 29. Hasil analisis korelasi kondisi hidrologi Sub DAS Samin .......................... 68
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar 1. Sungai di Sub DAS Samin ................................................................... 18
Gambar 2. Grafik penggunaan lahan tahun 2005-2015 ......................................... 24
Gambar 3. Penggunaan lahan di Sub DAS Samin tahun 2005, 2011 dan 2015 ..... 28
Gambar 4. Grafik debit maksimum, debit minimum dan KRS Sub DAS ................. 31
Gambar 5. Grafik nilai CVdebit Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ........................... 33
Gambar 6. Grafik nilai C Sub DAS Samin tahun 2005-2015 .................................. 34
Gambar 7. Grafik nilai debit suspensi Sub DAS Samin tahun 2005-2015 .............. 36
Gambar 8. Peta administrasi Sub DAS Samin ....................................................... 51
Gambar 9. Peta kelas lereng Sub DAS Samin ....................................................... 52
Gambar 10. Peta jenis tanah Sub DAS Samin ......................................................... 53
Gambar 11. Peta geologi Sub DAS Samin............................................................... 54
Gambar 12. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin Tahun 2005 .................... 57
Gambar 13. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin tahun 2011...................... 58
Gambar 14. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin tahun 2015...................... 59
Gambar 15. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2005 .......................... 60
Gambar 16. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2011 .......................... 61
Gambar 17. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2015 .......................... 62
Gambar 18. Peta penggunaan lahan di wilayah Polokarto ....................................... 65
Gambar 19. Peta wilayah hujan menggunakan metode poligon Thiessen ............... 66
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran 1. Peta administrasi Sub DAS Samin .................................................... 51
Lampiran 2. Peta kelas lereng Sub DAS Samin ..................................................... 52
Lampiran 3. Peta jenis tanah Sub DAS Samin ....................................................... 53
Lampiran 4. Peta geologi Sub DAS Samin............................................................. 54
Lampiran 5. Perhitungan tipe iklim Sub DAS Samin ............................................. 55
Lampiran 6. Tipe iklim Sub DAS Samin pada tahun 2005-2015 ............................. 55
Lampiran 7. Citra Google Earth wilayah sub DAS Samin Tahun 2005 ................... 57
Lampiran 8. Citra Google Earth wilayah Sub DAS Samin Tahun 2011 .................. 58
Lampiran 9. Citra Google Earth wilayah sub DAS Samin Tahun 2015 .................. 59
Lampiran 10. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2005 ........................ 60
Lampiran 11. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2011 ........................ 61
Lampiran 12. Peta penggunaan lahan Sub DAS Samin tahun 2015 ........................ 62
Lampiran 13. Hasil survey lokasi daerah penelitian sekitar Sub DAS Samin............ 63
Lampiran 14. Peta penggunaan lahan di Polokarto................................................. 64
Lampiran 15. Peta wilayah hujan menggunakan metode poligon Thiessen ............. 65
Lampiran 16. Curah hujan di wilayah Sub DAS Samin tahun 2005-2015 ................. 67
Lampiran 17. Hasil analisis korelasi kondisi hidrologi Sub DAS Samin .................... 68
xiii
RINGKASAN
ALIH FUNGSI LAHAN DAN CURAH HUJAN TERHADAP PERUBAHAN
KONDISI HIDROLOGI SUB DAS SAMIN. Skripsi: Nining Rahayu (H0712138).
Pembimbing: Sutarno, Komariah, dan Dwi Priyo Ariyanto. Program Studi
Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Sub DAS Samin terletak di wilayah Kabupaten Karanganyar dan
Kabupaten Sukoharjo. Sebagian besar wilayah Sub DAS Samin merupakan
kawasan pertanian sehingga sebagian besar penduduk di kawasan Sub DAS
Samin menggantungkan hidupnya terhadap alam. Peningkatan jumlah penduduk
di Sub DAS Samin setiap tahun dapat membuat permasalahan seperti perebutan
penggunaan lahan dan jumlah ketersediaan sumberdaya air. Penelitian ini
bertujuan untuk menganalisis pengaruh alih fungsi lahan dan curah hujan
terhadap perubahan kondisi hidrologi Sub DAS Samin pada tahun 2005-2015.
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif eksploratif. Populasi
penelitian ini adalah seluruh satuan penggunaan lahan di Sub DAS Samin.
Teknik pengambilan sampel menggunakan metode random purposive sampling,
yaitu sampel yang dipilih berdasarkan survey acak. Teknik pengumpulan data
yang digunakan adalah observasi lapangan dan pengumpulan data sekunder
dari balai pengairan. Analisis data dilakukan dengan analisis korelasi
penggunaan lahan dari BPS Kabupaten Karanganyar-Sukoharjo, Citra Google
Earth dan curah hujan terhadap kondisi hidrologi Sub DAS Samin.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa, lahan sawah dan hutan mengalami
penurunan rata-rata masing-masing sebesar 44,76 ha/th dan 102,5 ha/th. Lahan
pemukiman, tegalan dan perkebunan mengalami peningkatan rata-rata masingmasing sebesar 26,8 ha/th, 54,07 ha/th dan 26,82 ha/tahun. Pada periode 20052010 dan 2011-2015, Sub DAS Samin mengalami penurunan rata-rata debit
tahunan (-3.117,42 m3/detik), nilai koefisien limpasan (-0,11), debit suspensi (23,5 kg/detik ), sedimentasi (-0,01 mm) dan peningkatan rata-rata nilai Koefisien
Regim Sungai (+91,02) dan CVdebit (+0,35). Hasil analisis statistik korelasi
menunjukkan bahwa, penurunan lahan sawah, hutan dan peningkatan lahan
tegalan mempengaruhi peningkatan nilai Koefisien Regim Sungai (KRS).
Penurunan lahan hutan serta peningkatan lahan tegalan dan perkebunan
mempengaruhi peningkatan nilai Coefficient of Variants (CVdebit). Penurunan
lahan hutan mempengaruhi penurunan nilai koefisien limpasan (C), sedimentasi
dan debit tahunan.
Kata kunci: Debit sungai, Penginderaan jauh, GIS.
xiv
SUMMARY
LAND CONVERSION AND RAIN FALL ON SAMIN SUB-WATERSHED
HYDROLOGY CONDITION. Essay. Nining Rahayu (H0712138). Supervisor:
Sutarno, Komariah, Dwi Priyo Ariyanto. Study Program Agrotechnology, Faculty
of Agriculture University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Samin sub-watershed is located in the district of Karanganyar and
Sukoharjo regency. Most areas Samin sub-watershed is an area of agriculture so
that majority of the population in Samin sub-watershed region depend on nature.
Increasing number of people every year in Samin sub-watershed can create
problems such as the seizure of land use and the amount of available water
resources. This study purpose to analyzed the influence of land conversion and
rainfall to hydrology conditions Samin sub-watershed in 2005-2015.
This research used descriptive exploration. The study population was the
whole unit of land use in the Samin sub-watershed. The sampling technique used
purposes random sampling method, the sample was selected based on a random
survey. Data collection techniques was observed and collection of secondary
data from watering hall. Data were analyzed using correlation analysis of land
use from BPS Karanganyar-Sukoharjo regency, Google Earth imagery and
rainfall on hydrology conditions sub-watershed Samin.
The results showed that the wetland and forest land decreased by an
average of 44,76 ha/year and 102,5 ha/year. Residential land, fields and
plantations increased by an average of 26,8ha/year, 54,07ha/year and
26,82ha/year. In period 2005-2010 and 2011-2015, Samin sub-watershed has
declined average on annual charge (-3.117,42 m3/second), value of coefficient
run-off (-0,11), charge suspension (-23,5 kg/second), sedimentation (-0,01 mm)
and increase average on value of coefficient of river regime (+91,02) and CVdebit
(+0,35). Results of statistical analysis of correlation showed that, decline in
wetland, forest and increased fields affects the increase coefficient of river
regime. Decreased forest land also increased of fields land and plantations
affects the increase of Coefficient of Variants (CVcharge). Decreased forest land
affects decreased run-off coefficient, sedimentation and annual discharge.
Keywords: River charge, Remote sensing, GIS
xv