37

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi Penelitian

Penelitian lapangan secara fisik berlokasi di DAS Batu Gantung, DAS

Batu Gajah, DAS Wai Tomu, DAS Batu Merah dan DAS Ruhu di Semenanjung

Leitimor Pulau Ambon (Gambar 7). Dalam penelitian ini batasan yang digunakan

adalah hanya pada wilayah DAS yang merupakan daerah sumber air yang dipasok

untuk kebutuhan air minum di Kota Ambon dengan luas 4.123,09 ha.

Sumber : Bappeda Kota Ambon, 2003

Gambar 7. Peta lokasi penelitian

3.2. Desain Penelitian

Dalam penelitian ini digunakan tiga macam metode analisis, yaitu untuk

menjawab tujuan pertama adalah interpretasi data secara visual yaitu dengan

menganalisa warna. Analisis deskriptif digunakan untuk menjelaskan fenomena-

fenomena bersifat kualitatif, berkaitan dengan interpretasi data citra satelit tingkat

perubahan dan penyimpangan pemanfaatan lahan sebagai akibat dari upaya

pertumbuhan wilayah.

Analisis hidrologi untuk menjawab tujuan kedua yaitu dengan

menggunakan Metode MWSWAT. Analisis pertumbuhan penduduk berdasarkan

Wae Ruhu

Wae Batu Merah

Wae Tomu

Wae Batu Gajah

Wae Batu Bantung

38

metode geometri, analisis kebutuhan air berdasarkan ketentuan dari Departemen

Pekerjaan Umum untuk menjawab tujuan ke tiga, serta metode pendekatan Multi

Dimensional Scalling (MDS) dan Stella untuk Analisis dinamis serta analisis

deskriptif membahas kelembagaan pengelolaan DAS pada tujuan keempat.

Pengumpulan Data

Primer & Sekunder

Kondisi Eksisting DAS

Analisis Karakteristik

DAS dan Debit Andalan

Model Dinamik

(Stella)

Analisis Kelembagaan

(Diskriptif)

ERDAS & GIS Survei Tutupan

Lahan

MWSWAT,

RAINBOW

PERMEN PU No.

18/PRT/M/2007

Analisis Kebutuhan Air Analisis Ketersediaan Air

1. KA Domestik

2. KA Pertanian

3. KA Industri

4. KA Total

1. Data Iklim

2. Data Tanah

3. Data Debit

1. Data Iklim

2. Data Tanah

3. Data Debit

MDS

Model Pengelolaan DAS

Berkelanjutan

Analisis Keberlanjutan

(Kondisi Eksisting DAS)

Ekologi Ekonomi Sosial

Gambar 8. Skema desain penelitian

39

Tabel 1. Matriks tujuan, variabel data, teknik pengumpulan data, metode analisis dan output yang diharapkan

dalam penelitian

NO TUJUAN VARIABEL

DATA SUMBER

DATA

TEKNIK

PENGUMPULAN

DATA

METODE

ANALISIS

OUTPUT

YANG

DIHARAPKAN

1. Menganalisis perubahan

tutupan lahan pada DAS di

Semenanjung Leitimor.

Tataguna lahan,

penutupan lahan Primer dan

sekunder Observasi

langsung, studi

pustaka

Interpretasi Data

Citra dengan

perangkat lunak

Erdas dan GIS/SIG

perubahan

penutupan lahan

pada DAS untuk

kelima DAS

2. Menganalisa debit andalan

DAS di Semenanjung

Leitimor

CH, Debit sungai. Primer dan

sekunder Observasi

langsung,

Pengukuran

langsung, studi

pustaka

MWSWAT,

RAINBOW Karakteristik

hidrologi dan

debit andalan

DAS Kota

Ambon

3. Menganalisis kebutuhan air

di Semenanjung Leitimor Proyeksi

penduduk,

kebutuhan air

Data primer

dan sekunder Studi Pustaka,

observasi langsung Metode Geometril,

berdasarkan

PERMEN PU No.

18/PRT/M/2007

Kebutuhan air di

semenanjung

Leitimor.

4. Merumuskan model

pengelolaan Daerah Aliran

Sungai dalam menunjang

keberlanjutan sumberdaya

air secara ekologi, ekonomi,

dan sosial di Semenanjung

Leitimor

Seluruh data yang

digunakan pada

analisis parsial

setiap komponen

pengelolaan DAS

Primer dan

sekunder

serta

responden

Wawancara

mendalam,

kuesioner, FGD

Pendekatan sistem:

MDS, Analisis

Sistem Dinamis

(Stella); Analisis

kelembagaan

(Diskriptif)

Model

pengelolaan

DAS yang

berkelanjutan

40

3.3. Metode Penelitian

3.3.1. Data Primer

Pengumpulan data dibedakan atas data biofisik (tanah, hidrologi,

penutupan lahan) dan data sosial ekonomi masyarakat di wilayah ke lima DAS

yang diwakili oleh Desa Kusu-Kusu Sereh dan Desa Soya, Kecamatan Sirimau

Kota Ambon. Data debit sungai sesaat untuk kelima sungai yang menjadi sampel

dalam penelitian.

Penutupan lahan sekarang di hulu DAS dan sifat-sifat tanah (bahan induk)

diamati di lapangan dan di plot ke dalam peta kerja saat survey lapangan

berlangsung. Pengamatan sifat-sifat tanah (warna, tekstur, struktur, porositas,

kedalaman tanah) dilakukan melalui data boring dan profil tanah, sedangkan

infiltrasi diukur langsung di lapangan dengan ring infiltrometer.

Data primer berdasarkan dari responden yang terdiri dari para pakar

diwawancarai dengan panduan kuisioner. Kuisioner merupakan kumpulan dari

pertanyaan-pertanyaan yang berisikan tentang rencana studi yang dilaksanakan.

Pengambilan kuisioner dilakukan terhadap responden yang ditentukan secara

purposive yaitu pada pakar yang terkait dengan pengelolaan Daerah Aliran Sungai

yang antara lain: Dinas Kehutanan Kota Ambon, Bappeda Kota Ambon. BPDAS

Wilayah Maluku, Akademisi, Pengelola Air Minum (PDAM dan DSA), tokoh

masyarakat, Forum DAS Propinsi Maluku, Lembaga Swadaya Masyarakat.

Tabel 2. Jenis data dan sumber data primer

No. Jenis Data Sumber Data

1. Biofisik (stuktur dan tekstur

tanah)

BPN Kota Ambon, PU Propinsi

Maluku

2. Tutupan lahan

3. Sosial ekonomi masyarakat BPS Kota Ambon

4. Data debit sungai PU Prop. dan Balai SDA Maluku

5. Responden pakar Wawancara panduan kuisioner

41

3.3.2. Data Sekunder

Pengumpulan data sekunder dibedakan atas kondisi umum lingkungan,

data iklim diperoleh dari stasiun BMKG Karang Panjang Ambon karena

merupakan stasiun terdekat, data citra satelit Pulau Ambon dari LAPAN, dan peta

penutupan lahan Pulau Ambon dari BPKH Maluku, Data hidrologi sungai yang

menyangkut pengukuran tinggi muka air dan debit sungai dari Wae Batu Gantung,

Wae Batu Gajah, DAS Wai Tomu, DAS Batu Merah dan Wae Ruhu, data

administrasi Kota Ambon dari Badan Pusat Statistik Kota Ambon serta Regulasi

dan Undang-undang dari instansi terkait.

Pengumpulan data menyangkut data primer dan data sekunder. Data yang

dibutuhkan pada penelitian ini antara lain:

- Debit sungai Wae Tomu Tahun 2010 dari Dinas Pekerjaan Umum Propinsi

Maluku dan Balai Sungai Maluku.

- Data klimatologi Stasiun BMKG Bandara Pattimura Laha Ambon

- Data global Digital Elevation Mode (DEM) untuk wilayah Pulau Ambon

dengan resolusi 30 X 30 m yang berasal dari

(http://dds.cr.usgs.gov/srtm/version 2_1/SRTM3/Eurasia)

- Data global dari Landcover (http://waterbase.org) skala 1:250.000, tanah

skala 1:250.000 dan data iklim global

- Peta tanah DAS Kota Ambon

- Administrasi Kota Ambon dari instansi terkait.

42

3.3.3. Tahapan Analisis Data

MULAI

PENULISAN PROPOSAL

EVALUASI TUTUPAN

LAHAN

ANALISIS HIDROLOGI

ANALISIS KEBUTUHAN

DAN KETERSEDIAAN AIR

ANALISIS

KEBERLANJUTAN

MODEL DINAMIS

PENGELOLAAN DAERAH

ALIRAN SUNGAI

ANALISIS KELEMBAGAAN

DAS

SELESAI

Data Penunjang:

1. Studi Pustaka

2. Data Sekunder

Data Penunjang:

1. Citra Landsat TM

2. Peta Topografi

Data Penunjang:

1. Curah Hujan

2. Debit Sungai

3. Kondisi Biofisik lahan

Data Penunjang:

1. Tkt. Pertumbuhan Pddk

2. Keb. Air Domestik,

Pertanian dan industri

Semua Data Yang

Terkumpul

Hasil Wawancara Dengan

Informan Kunci tentang

faktor pengungkuit yang

perlu diperbaiki

Faktor pengungkit dari

keberlanjutan

Gambar 9. Tahapan analisis data

3.4. Analisis Data

3.4.1. Penutupan Lahan.

Analisis penutupan lahan lokasi penelitian dianalisis menggunakan

interpretasi data Citra Pulau Ambon dengan bantuan perangkat lunak computer

(software) ERDAS 9 dan Sistem Informasi Geografis (SIG)/Geography

Information Sistems (GIS) Arcinfo lisensi Fahutan IPB. Erdas dan SIG

merupakan sistem informasi berbasis komputer, yaitu sekumpulan perangkat

keras (komputer), perangkat lunak, data-data geografis, manusia yang terorganisir,

yang secara efisien mengumpulkan, menyimpan, meng-update, memanipulasi,

menganalisis dan menampilkan semua bentuk data bereferensi geografis.

43

Gambar 10. Peta sebaran titik pengamatan tutupan lahan di lokasi penelitian

44

Citra landsat

Interpretasi Citra Landsat

berdasarkan unsur

ukuran, rona, warna

tekstur dan pola

Peta interpretasi/peta

tutupan lahan sementara

Pengecekan Lapangan

Perbaikan peta hasil

interpretasi dan hasil

pengecekan lapangan

Akurasi

Peta Tutupan Lahan Final

Data Penunjang:

1. Peta Topografi

2. Peta tataguna tanah, dll

Klasifikasi Tutupan Lahan

Data Pengamatan

Lapangan

Tid

ak d

ite

rim

a

Gambar 11. Tahapan analisis kondisi tutupan lahan eksisting

Pengenalan obyek secara visual merupakan bagian dalam interpretasi citra.

Untuk itu identitas dan jenis obyek pada citra sangat diperlukan dalam analisis.

Karakteristik obyek pada citra dapat digunakan untuk mengenali obyek melalui

unsur interpretasi. Unsur interpretasi yang dimaksud antara lain: a). Ukuran

merupakan cerminan penyajian luas daerah yang ditempati oleh kelompok

individu; b). rona merupakan tingkat/gradasi keabuan yang teramati pada citra

penginderaan jauh yang dipresentasikan secara hitam-putih; c). warna merupakan

wujud yang tampak mata. Dibandingkan dengan rona, perbedaaan warna lebih

mudah dikenali oleh penafsir dalam mengenali obyek secara visual; d). tekstur

45

merupakan frekuensi perubahan rona dalam citra. Tekstur dihasilkan oleh

kelompok unit kenampkan yang kecil, tekstur sering dinyatakan kasar, halus,

ataupun belang-belang (Contoh hutan primer bertekstur kasar, hutan tanaman

bertekstur sedang, tanaman padi bertekstur halus); e). pola atau susunan

keruangan merupakan ciri yang yang menandai bagi banyak obyek bentukan

manusia dan beberapa obyek alamiah. Hal ini membuat pola unsur penting untuk

membedakan pola alami dan hasil budidaya manusia.

Klasifikasi tutupan lahan merupakan langkah selanjutanya dari proses

interpretasi citra, setelah itu dibuat peta penutupan lahan sementara. Peta

penutupan lahan semenatara ini kemudian dijadikan peta untuk melakukan

pengecekan di lapangan. Data hasil pengecekan lapangan selanjutnya dijadikan

acuan untuk perbaikan peta hasil inerpretasi awal, selanjutnya dilakukan uji

akurasi terhadap klasifikasi tutupan lahan tersebut dan jika akurasi diterima maka

langkah selanjutnya adalah membuat peta tutupan lahan final.

Luas areal tutupan lahan yang dilakukan pada lokasi penelitian termasuk

kelima DAS dan dataran perkotaan pada bagian hilir dari DAS Kota Ambon,

sedangkan luasan tutupan lahan untuk analisis debit unggulan hanya sampai pada

batas outlet dari masing-masing DAS

3.4.2. Karakteristik Hidrologi DAS

Analisis data mencakup rata-rata curah hujan wilayah, evapotranspirasi,

infiltrasi dan aliran permukaan. Selanjutnya dilakukan analisis SWAT dengan

menggunakan aplikasi MapWindow dalam menganalisis debit sungai DAS di

Kota Ambon. Pada aplikasi SWAT input data yang diperlukan disesuaikan

dengan metode yang akan digunakan dalam menentukan parameter output

nantinya.

Simulasi SWAT dilakukan pada dua tahun yaitu Tahun 2002 dan Tahun

2010 dengan melihat perubahan tutupan lahan karena data perubahan tutupan

lahan yang ada hanya pada Tahun 2002 dan Tahun 2009, sedangkan untuk

melakukan kalibrasi debit hanya pada Tahun 2010 karena time series data debit

yang ada hanya pada Tahun 2010.

46

Analisis data mencakup rata-rata curah hujan wilayah, evapotranspirasi,

infiltrasi dan aliran permukaan. Selanjutnya dilakukan analisis SWAT dengan

menggunakan aplikasi MapWindow dalam menganalisis debit DAS Kota Ambon.

Analisis Kecenderungan Ketersediaan Air

Data hasil pengukuran debit harian sungai Wae Tomu telah dikumpulkan

oleh Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Maluku untuk Tahun 2002 dan Balai

Sungai Maluku untuk Tahun 2010 secara intensif menggunakan AWLR.

Ketersediaan air diproyeksikan berdasarkan data historis debit sungai dengan

menggunakan model populer yang dikenal sebagai model Verhulst (Burghes dan

Borrie, 1981). Secara umum model ini menunjukan kurva sigmoid dari waktu ke

waktu dengan nilai batasan pada waktu tak terbatas.

Tidak

1. Tanah

2. Iklim

3. Landuse

4. Debit

Pengumpulan Data Pengelompokan Data Pemasukan Data

Mulai

Validasi Model

HRUs

Model

MWSWAT

Debit ModelDebit

Observasi

Evaluasi

Statistik

Kalibrasi

Tataguna

Lahan

Peta dan

Karakteristik DASIklim Debit

Simulasi Hasil

Kalibrasi

Selesai

Ya

Gambar 12. Diagram alir analisis ketersediaan air DAS Kota Ambon

47

Analisis debit sungai menggunakan MWSWAT

Perhitungan debit sungai dilakukan dengan menggunakan MWSWAT

untuk melihat karakteristik DAS secara keseluruhan dengan responsnya terhadap

hidrologi DAS. Hasil simulasi nantinya dikalibrasi kembali dengan hasil

perhitungan debit observasi di lapangan. sebelum memulai tahapan pengolahan

dengan menggunakan SWAT, perlu dilakukan persiapan terhadap data yang akan

dimasukan sebagai input dalam SWAT yaitu:

a. Membuat sistem koordinat pada peta DEM (30 m X 30 m), landcover, tanah.

Sistem koordinat yang digunakan adalah sistem koordinat Universal

Transverse Mercator (UTM) WGS 1984 pada zone 52S. Format peta yang

digunakan dalam bentuk raster (grid cells).

b. Menyiapkan data iklim yang meliputi daftar stasiun Bandara Pattimura

(967370.txt), data hujan harian dari tahun 1986 – 2010 (9767370.pcp), data

temperatur harian dari tahun 1986 – 2010 (967370.tmp), data iklim tahun

1986 – 2010 di dalam file weather generator (WGN_Pattimura.wgn).

c. Menyiapkan data karakteristik tanah, tanaman/Landcover, dan wilayah urban

dengan penyesuaian terhadap data global yang telah ada.

Penggambaran Daerah Aliran Sungai

Daerah Aliran Sungai Kota Ambon dibuat dengan metode Automatic

Watershed Deliniation pada aplikasi SWAT. Peta DEM pulau Ambon dengan

resolusi 30 m X 30 m dijadikan input untuk mempresentasekan beda elevasi dari

setiap titik untuk melihat arah aliran air permukaan. Aliran sungai yang terbentuk

akan membentuk suatu daerah aliran sungai, dan outlet dari aliran sungai tersebut

disesuaikan dengan koordinat outlet sungai yang ada di Kota Ambon.

Pembuatan wilayah Hidrologi

Wilayah hidrologi dibentuk berdasarkan hydrological Response Unit

(HRUs) pada aplikasi SWAT. HRUs menggambarkan pengaruh suatu wilayah

terhadap faktor hidrologi yang terjadi pada wilayah tersebut, pembagian wilayah

tersebut berdasarkan karakteristik tanah, tataguna lahan, dan kemiringan lereng.

Input peta tanah dan landcover harus dalam koordinat sistem UTM, dan dalam

format raster. Selanjutnya faktor kemiringan yang digunakan dalam menentukan

48

HRUs dibagi dalam beberapa pembagian menurut Arsyad (2006) yakni 0-3%,

3-8%, 8-15%, 15-30%, 30-45%, 45-65%, >65%. Threshold dari persentase total

luasan yang digunakan untuk landcover (10%) jenis tanah (5%) dan kelerengan

(5%) yang memiliki persentase luasan yang lebih kecil dari threshold yang

ditentukan untuk diabaikan.

Simulasi SWAT

Pada tahapan ini input data yang digunakan adalah periode simulasi tahun

1994 – 2010. File data stasiun iklim (.txt), file data hujan harian (.pcp), temperatur

harian (.tmp) dan fie weather generator (.wgn).

Visualisasi Hasil Simulasi

Pada tahapan visualisasi parameter output yang dikehendaki dapat

ditampilkan dalam MapWindow, berupa gradasi warna. Pada sungai yang

disimulasi, output yang dipilih yaitu parameter output debit sungai sebagai rata-

rata tahunan.

Kalibrasi dan validasi

Analisis hasil simulasi dari output yang telah diperoleh dikalibrasi

parameter inputnya agar hasil simulasi mendekati kondisi ideal dengan data hasil

pengukuran di lapangan. Selanjutnya dilakukan validasi terhadap kondisi aktual di

lapangan pada periode 2010. Perbandingan output debit hasil simulasi SWAT

dengan debit hasil observasi outlet di lapangan dilakukan dengan menggunakan

SWAT Plot dan Graph. Hasil simulasi kemudian dikalibrasi dengan SWAT CUP

untuk mengetahui kesamaan antara debit observasi dengan debit kalibrasi. Karena

itu nilai p_faktor dan R2 merupakan parameter utama yang dipakai sebagai hasil

kalibrasi menggunakan SWAT CUP. Analisis dilakukan dengan menggunakan

koefisien determinasi (R2) dan Nash-Sutcliffe Index (NSI) sebagai berikut:

(∑ ( )

√∑

∑

)

..................................... (3-1)

(∑

∑

) ............................................. (3-2)

49

Dimana :

Qobs = debit observasi (m3/det)

Qcal,i = debit hasil simulasi (m3/det)

= debit Simulasi rata-rata (m3/det)

= debit observasi rata-rata (m3/det)

Kategori simulasi berdasarkan nilai NSI (Van Liew et al., 2005 dalam

Stehr, 2009) adalah sebagai berikut:

- Layak jika > 0,75

- Memuaskan 0,36<NSI<0,75

- Kurang memuaskan jika <0,36

Jika hasil kalibrasi didapatkan hasil memuaskan atau layak maka model

SWAT dapat diaplikasikan dalam simulasi untuk berbagai kondisi dalam

manajemen sumberdaya air di DAS Kota Ambon.

Analisis Debit Andalan

Analisis debit andalan dilakukan dengan cara mengelompokan debit rata-

rata perbulan hasil simulasi MWSWAT kemudian dirancang berdasarkan konsep

peluang (probability). Perhitungan debit andalan dapat diduga dengan

menggunakan analisis peluang yaitu dengan metode sebaran normal. Metode

sebaran normal digunakan untuk menggambarkan rataan aliran sungai tahunan.

Sebaran ini membutuhkan data rataan dan simpangan baku dari debit sungai.

Analisa debit andalan menggunakan metode tahun dasar perencanaan,

metode ini biasanya digunakan dalam perencanaan atau pengelolaan irigasi.

Umumnya di bidang irigasi dipakai debit dengan keandalan 80%. Dalam

perhitungan debit andalan dalam penelitian ini digunakan tools RAINBOW, paket

perangkat lunak untuk analisis frekuensi hidrometeorologi

dan pengujian homogenitas set data historis. Perangkat ini dapat di down load

pada situs http://www.iupware.be.

50

3.4.3. Penggunaan Air

3.4.3.1. Proyeksi Penduduk

Untuk menentukan kebutuhan air di Semenanjung Leitimor dimulai

dengan proyeksi jumlah penduduk Kota Ambon dengan metode Geometri (Badan

Pusat Statistik):

Pn = P0 (1+r)2 .......................................................................... (3.3)

Dimana : Pn = Jumlah penduduk pada tahun ke n.

P0 = Jumlah penduduk pada tahun dasar.

r = Laju pertumbuhan penduduk.

n = Jumlah interval tahun

Ketentuan teknis untuk pengkajian kebutuhan air domestik untuk wilayah

penelitian dikelompokan ke dalam kategori wilayah berdasarkan standar

kebutuhan air untuk berbagai sektor SNI 19-6728.1-2002 adalah sebagai berikut:

51

Tabel 3. Standar kebutuhan air untuk berbagai sektor

No. Jenis Pemakai Satuan Standart

Konsumsi

Domestik

1. Masyarakat Kota dengan penduduk > 1 juta L/jiwa/hari 250

2. Masyarakat Kota dengan penduduk 10.000

- 1 juta

L/jiwa/hari 150

3. Masyarakat Desa dengan penduduk <

10.000

L/jiwa/hari 100

4. Kran Umum L/jiwa/hari 30

Non Domestik

1. Hidran Kebakaran % keb. dmstk 5

2. Kebocoran % keb. dmstk 20

3. Sekolah L/jiwa/hari 10

4. Kantor L/jiwa/hari 10

5. Tempat Ibadah L/jiwa/hari 2

Industri

1. Secara umum L/Det/Ha 1

Irigasi

1. Irigasi Teknis L/det/ha 1

2. Irigasi Semi Teknis L/det/ha 1

3. Irigasi Sederhana L/det/ha 1

Ternak

1. Sapi L/ekor/hari 40

2. Domba/kambing L/ekor/hari 5

3. Babi L/ekor/hari 6

4. Unggas L/ekor/hari 0,6

Tambak

1. Tambak Sederhana L/det/ha 0,8

2. Tambak Semi Intensif L/det/ha 3,9

3. Tambak Intensif L/det/ha 5,9

Komersial

1. Pelabuhan Udara L/pnmpg/hari 10

2. Terminal/Stasiun Bis L/pnmpg/hari 3

3. Pelabuhan Laut L/pnmpg/hari 10

4. Hotel L/jiwa/hari 200

Sarana Kesehatan

1. Rumah Sakit L/bed/hari 300

Sumber :SNI 19-6728.1-2002 Penyusunan Neraca Sumberdaya Air

52

3.4.3.2. Pemakaian Air

Pemakaian air setiap orang dapat dihitung melalui:

Besar pemakaian air setiap orang setiap hari (Px) adalah

Px = Total pemakaian air (ltr/hr)

...............……………..… (3.4) Jlh anggota keluarga (orang)

3.4.3.3. Kebutuhan Air Total

Kebutuhan air total diperoleh dengan cara menjumlahkan seluruh

kebutuhan air untuk kebutuhan domestik, industri, dan pertanian. Persamaan yang

dapat digunakan adalah

KAtotal = KAdomestik + KAindustri + KApertanian ……………….......….. (3.5)

Untuk persamaan (3,5), dapat dibuat persamaan untuk menghitung

kebutuhan air masing-masing variabel yaitu:

a. Kebutuhan Domestik. Jumlah kebutuhan air setiap individu, yang

dipengaruhi oleh faktor usia, agama, dan tingkat kesejahteraan, tetapi

dalam penelitian ini faktor-faktor tersebut tidak diperhitungkan.

Persamaan untuk menghitung kebutuhan air domestik adalah

KAdomestik = 365 hari (Nt(100/1000) ………………….. (3.6)

Dimana:

Nt = Np(1+r)t ………………….. (3.7)

Ket : Nt = Jumlah penduduk pada tahun ke t (jiwa).

Np = Jumlah penduduk pada tahun dasar hitungan (jiwa).

r = Laju pertumbuhan penduduk.

t = Selisih tahun antara proyeksi dengan tahun dasar

hitungan

b. Kebutuhan Air Industri

Kebutuhan Air industri yang dihitung dalam penelitian ini mencakup

industri pangan formal, industri tekstil, industri bahan bangunan, industri

mesin, logam, elektronik dan industri kerajinan.

KAindustri = 365 hari (Nind X Uind) ………………….. (3.8)

Dimana : Nind = Jumlah industri (unit).

Uind = Kebutuhan air harian per unit (m3/hari).

53

c. Kebutuhan Air Pertanian

Kebutuhan air pertanian yang dihitung dalam penelitian ini adalah hanya

untuk kebutuhan air ternak. Ternak yang digolongkan dalam perhitungan

kebutuhan air adalah ternak sapi, kambing, babi, unggas (itik dan ayam).

Sedangkan kebutuhan air untuk tanaman tidak dihitung karena tidak ada

pertanian yang intensif di lokasi penelitian dan tidak ada saluran irigasi

sehingga kebutuhan air untuk pertanian diabaikan.

KAternak = 365 hari (Nternak X Uternak) ………………….. (3.9)

Dimana : Nternak = Jumlah ternak (ekor).

Uternak = Kebutuhan air ternak per ekor (ltr/hari).

3.4.4. Desain Model Analisis Keberlanjutan Pengelolaan Daerah Aliran

Sungai Semenanjung Leitimor

1) Analisis Data

Analisis keberlanjutan pengelolaan Daerah Aliran Sungai Semenanjung

Leitimor dilakukan dengan metode pendekatan Multi Dimensional Scaling

(MDS). Analisis ini dilakukan melalui beberapa tahapan antara lain:

1. Penentuan atribut keberkelanjutan pengelolaan DAS yang mencakup tiga

dimensi yaitu: dimensi ekologi, ekonomi, dan sosial.

2. Penilaian setiap atribut dalam skala ordinal berdasarkan kriteria keberlanjutan

setiap dimensi. Masing-masing atribut dari setiap dimensi dilakukan

penilaian berdasarkan scientific judgment oleh responden pakar berdasarkan

persyaratan yang telah ditentukan. Pemberian skor ordinal pada rentang 0-2,

atau 0-3 atau sesuai dengan karakter atribut yang menggambarkan strata

penilaian dari terendah (0) sampai yang tertinggi (3). Skor 0 adalah buruk

(bad) dan skor 3 adalah baik (good). Penilaian atribut dilakukan dengan

membandingkan kondisi atribut dengan memberikan penilaian buruk (0),

sedang (1), baik (2) atau sangat baik (3).

3. Menghitung indeks dan menganalisis status keberlanjutan. Hasil skor dari

setiap atribut dianalisis dengan multi dimensional untuk menentukan suatu

titik yang mencerminkan posisi keberlanjutan pengelolaan DAS Kota

Ambon. Titik tersebut merupakan posisi relatif berkelanjutan yang dikaji

54

terhadap dua titik acuan yaitu titik baik (good) dan titik buruk (bad). Skor

definitifnya adalah nilai modus, yang dianalisis untuk menentukan titik-titik

yang mencerminkan posisi keberlanjutan sistem yang dikaji relatif terhadap

titik baik dan buruk dengan teknik ordinasi statistik MDS. Skor perkiraan

setiap dimensi dinyatakan dengan skala terburuk (bad) 0% sampai yang

terbaik (good) 100%. Adapun nilai skor yang merupakan nilai indeks

keberlanjutan setiap dimensi dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Kategori status keberlanjutan pengelolaan DAS Semenanjung

Leitimor

Nilai Indeks Kategori

0,00 - 25,00

25,01 - 50,00

50,01 - 75,00

75,01 - 100,00

Buruk (tidak berkelanjutan)

Kurang (kurang berkelanjutan)

Cukup (cukup berkelanjutan)

Baik (sangat berkelanjutan)

Sumber: Fauzi dan Anna (2005)

Melalui metode MDS, maka posisi titik keberlanjutan dapat

divisualisasikan melalui sumbu horizontal dan sumbu vertikal. Dengan proses

rotasi, maka posisi titik dapat divisualisasikan pada sumbu horizontal dengan nilai

indeks keberlanjutan diberi nilai skor 0% (buruk) hingga 100% (baik). Ilustrasi

hasil ordinasi nilai indeks keberlanjutan terlihat pada Gambar 13 berikut:

Gambar 13. Ilustrasi nilai indeks keberlanjutan dalam skala ordinasi

Selain itu nilai indeks keberlanjutan setiap dimensi dapat divisualisasikan

secara bersama dalam bentuk diagram layang-layang (kite diagram). Diagram

layang-layang tersebut simetrisnya ditentukan oleh indeks masing-masing dimensi

(ekologi, ekonomi, sosial). Disamping itu nilai indeks dari masing-masing

dimensi dapat dimunculkan pada diagram tersebut. Diagram layang-layang

keberlanjutan disajikan pada Gambar 14.

Analisis untuk melihat atribut yang paling sensitif memberikan kontribusi

terhadap indeks keberlanjutan maka dilakukan analisis sensivitas dengan melihat

bentuk perubahan Root Mean Square (RMS) ordinasi pada sumbu X. Semakin

besar perubahan nilai RMS, maka semakin sensitif atribut tersebut. Analisis-

Buruk Baik

0 50 100 25 75

55

analisis yang dilakukan tersebut akan terdapat pengaruh galat yang dapat

disebabkan oleh berbagai hal seperti kesalahan dalam pembuatan skor, kesalahan

pemahaman terhadap atribut atau kondisi lokasi penelitian, variasi skor akibat

perbedaan opini atau penilaian oleh peneliti, proses analisis MDS yang berulang-

ulang, kesalahan pemasukan data atau terdapat data yang hilang, dan tingginya

nilai stress (nilai stress dapat diterima jika nilai < 25%) (Kavanagh, 2001 dalam

Budiharsono, 2007). Sehinga dalam mengevaluasi pengaruh galat pada pendugaan

nilai ordinasi akan digunakan analisis Monte Carlo.

Gambar 14. Ilustrasi Indeks Keberlanjutan Setiap Dimensi

Pendekatan MDS dalam Rap-insus DAS memberikan hasil yang stabil

yang telah dimodifikasi dibandingkan dengan metode multivariate analysis yang

lain, seperti factor analysis. Dalam MDS, dua titik atau obyek yang sama

dipetakan dalam satu titik yang saling berdekatan. Sebaliknya, obyek atau titik

yang tidak sama digambarkan dengan titik-titik yang berjauhan. Teknik ordinasi

atau penentuan jarak di dalam MDS didasarkan pada Euclidean Distance yang

dalam ruang berdimensi n dapat (Modifikasi dari Fauzi dan Anna, 2005) ditulis

sebagai berikut:

............... (3.10)

Konfigurasi dari obyek atau titik di dalam MDS kemudian diproksimasi

dengan meregresikan jarak Euclidean (dij) dari titik I ke titik j dengan titik asal

(σij) sebagaimana persamaan berikut:

............................................... (3.11)

Ekonomi

Ekologi Sosial

.......2

21

2

21

2

21 zzyyxxd

ijijd

56

Teknik yang digunakan untuk meregresikan persamaan di atas adalah

Algoritma ALSCAL, dimana mengoptimalisasikan jarak kuadrat (square distance

= dijk) terhadap data kuadrat (titik asal = Oijk), yang dalam tiga dimensi (i, j, k)

ditulis dalam formula yang disebut S-Stress sebagai berikut:

........................... (3.12)

Dimana jarak kuadrat merupakan jarak Eucledian yang dibobot atau ditulis:

22

jaia

r

i

ka xxwd

................................................. (3.13)

Goodness of fit dalam MDS dicerminkan dari besaran nilai S-Stress yang

dihitung berdasarkan nilai S di atas dan R2. Nilai stress yang rendah menunjukkan

good fit, Nilai S yang tinggi menunjukkan sebaliknya. Dalam pendekatan Rap-

Fish, model yang baik ditunjukkan dengan nilai stress yang lebih kecil dari 0,25

atau S < 0,25 (Fauzi dan Anna, 2005). Nilai R2 yang baik adalah yang nilainya

mendekati 1.

Secara keseluruhan maka tahapan dalam analisis keberlanjutan

menggunakan MDS dapat dilihat pada Gambar 15 di bawah ini:

Start

Identifikasi dan

Pendefenisian Atribut

(didasarkan pada

kriteria yang konsisten)

Gambaran Umum

Skoring (mengkonstruksi

reference point untuk good

dan bad serta anchor)

Multidimensional

Scaling Ordination

(untuk setiap atribut)

Simulasi Montecarlo

(Analisis Ketidakpastian)

Analisis Leverage

(Analisis Anomali)

Analisis Keberlanjutan

(Asses Sustainability)

Gambar 15. Elemen proses aplikasi RafpDAS pendekatan MDS

2

4

22

1

1

i j

ijk

i j

ijkijkm

k o

od

ms

57

3.4.5. Desain Model Pengelolaan DAS Semenanjung Leitimor

Model pengelolaan Daerah Aliran Sungai Semenanjung Leitimor

berkelanjutan didasarkan atas pendekatan sistem mencakup identifikasi kebutuhan

stakeholders, formulasi masalah, identifikasi sistem, simulsi sistem dan

implimentasi. Desain kebijakan pengelolaan Daerah Aliran Sungai

mengintegrasikan antara aspek sosial, ekonomi, lingkungan dan penutupan lahan.

Masing-masing aspek tersebut merupakan submodel yang saling memiliki

keterkaitan.

1) Metode Analisis Data

Metode analisis yang digunakan dalam penyusunan desain ini adalah

sistem dinamik dengan bantuan software Stella 9.0.2. Metode analisis ini

memiliki tahapan sebagai berikut.

a. Analisis kebutuhan

Analisis kebutuhan merupakan tahapan awal dalam pendekatan

sistem. Analisis ini bertujuan untuk mengidentifikasi kebutuhan setiap

stakeholders yang terkait sistem pengelolaan Daerah Aliran Sungai secara

terpadu dan berkelanjutan. Hal ini penting untuk mengetahui peta atau

gambaran dari kebutuhan masing-masing stakeholders sehingga untuk

memaksimalkan pencapaian tujuan bersama. Langkah awal dalam analisis

kebutuhan adalah mendata para stakeholders yang terkait dalam penyusunan

desain kebijakan Daerah Aliran Sungai terpadu dan berkelanjutan. Setelah

stakeholders teridentifikasi, kemudian dianalisis kebutuhan masing-masing

melalui wawancara mendalam (deep interview) dengan stakeholders termasuk

wawancara dengan para pakar yang memiliki pemahaman terhadap sistem

yang ada. Berdasarkan observasi pendahuluan terhadap permasalahan yang

ada di lapangan maka stakeholders dan kebutuhannya teridentifikasi yang

disajikan pada tabel di bawah.

58

b. Identifikasi sistem

Sistem adalah gugus atau kumpulan dari komponen yang saling

terkait dan terorganisasi dalam rangka mencapai suatu tujuan atau gugus

tujuan tertentu (Hartirisari, 2007). Pada tahap identifikasi sistem, mencoba

memahami mekanisme yang terjadi dalam sistem. Hal ini dimaksudkan

untuk mengenali hubungan antara ”pernyataan kebutuhan” dengan

”pernyataan masalah” yang harus diselesaikan dalam rangka memenuhi

kebutuhan. Salah satu pendekatan yang dapat digunakan adalah dengan

menyusun diagram lingkar sebab-akibat (causal loop diagram) atau

diagram input output (black box diagram).

Tabel 5. Draft analisis kebutuhan stakeholders dalam desain kebijakan

Pengelolaan DAS Semenanjung Leitimor terpadu dan

berkelanjutan

Stakeholders Kebutuhan

Pemerintah 1. Keberlanjutan ekosistem DAS Kota Ambon

2. Pendapatan daerah meningkat

3. Peningkatan kesejahteraan masyarakat

4. Partisipasi masyarakat dalam pengelolaan DAS

5. Pengembangan sumberdaya DAS

Masyarakat Hulu 1. Kesejahteraan meningkat

2. Terjaganya kondisi lingkungan yang baik

3. Penyuluhan pertanian dan kehutanan

4. Bantuan pengembangan modal usaha yang kondusif

5. Pelayanan pemerintah

Masyarakat 1. Fungsi Daerah Aliran Sungai sebagai reservoir terjaga

2. Nilai estetika Daerah Aliran Sungai terpelihara

Kelompok Bibit

Rakyat

1. Pembinaan, pendampingan dan pemberdayaan

2. Pelatihan konservasi DAS

3. Ketersediaan dana

Akademisi 1. Ketersediaaan bibit anakan

2. Kemitraan dengan perguruan tinggi

3. Ekosistem DAS Kota Ambon lestari

4. Penelitian dan pengembangan pengelolaan SDA

5. Kesejahteraan petani agroforestri terjamin

59

Input Tak Terkontrol:

1. Perilaku Masyarakat

2. Konversi Lahan

3. Iklim

MODEL PENGELOLAAN

DAS (Watershed) DALAM

UPAYA PENYEDIAAN AIR

BERKELANJUTAN

Input Lingkungan:

1. UU No. 41 Tahun 1999

2. UU No. 7 Tahun 2004

3. UU No. 32 Tahun 2009

Outpun Yang Dikehendaki:

1. Keberlanjutan sumberdaya air

bagi masyarakat.

2. Tata ruang kota yang selaras

3. Konservasi DAS

4. Sungai mengalir sepanjang

tahun

Outpun Yang Tak Dikehendaki:

1. Permukiman meningkat di DAS

2. Degradasi lahan

3. Sungai kering pada musim

kemarau

Input Terkontrol:

1. Kearifan lokal

2. Penggunaan lahan berbasis

agroforestri

3. Perencanaan tata ruang

kota sesuai dengan kemampuan

lahan

Umpan Balik

Gambar 16. Diagram input output (Black Box) desain kebijakan

pengelolaan DAS secara terpadu dan berkelanjutan.

c. Simulasi Model

Simulasi model merupakan peniruan perilaku suatu sistem. Tujuan

simulasi model adalah untuk memahami gejela, membuat analisis, peramalan

perilaku dan proses tersebut di masa depan. Simulasi model dibantu dengan

menggunakan perangkat lunak yaitu Stella 9.0.2.

Gambar 17. Causal loop keberlanjutan sumberdaya air

60

d. Validasi dan Verifikasi model.

Validasi model dilakukan dengan dua cara yaitu uji validasi

struktur dan uji validasi kinerja. Uji validasi struktur adalah lebih

menekankan pada keyakinan pada pemeriksaan logika pemikiran,

sedangkan uji validasi kinerja ialah menekankan pada pemeriksaaan

kebenaran yang taat data empiris. Validasi adalah proses menentukan

apakah model konseptual merefleksikan sistem nyata dengan tepat.

Artinya pengujian validitas suatu model dilakukan untuk mengetahui

kebenaran suatu model konsistensi secara logis dan kedekatan model

dengan keadaan nyata. Sedangkan verifikasi adalah proses menentukan

apakah model simulasi merefleksikan model konseptual dengan tepat.

3.4.6. Analisis Kelembagaan Pengelolaan DAS Kota Ambon

1) Jenis dan Sumber Data

Jenis data terdiri atas data primer. Data primer mencakup stakeholders,

pengaruh, kepentingan dan perannya.

2) Metode pengumpulan Data

Metode pengumpulan data diperoleh lewat wawancara dengan berbagai

stakeholders tentang peran masing-masing dalam pengelolaan DAS Kota Ambon.

3) Analisis Data

Data yang diperoleh sebagian besar merupakan data yang tidak terukur

sehingga analisis akan dilakukan secara deskriptif kualitatif peran lembaga yang

terkait dianalisis dengan menggunakan analisis stakeholders dengan teknik yaitu

power versus interest grids.

Secara keseluruhan dari proses mendesain model pengelolaan Saerah

Airan Sungai dan termasuk hubungan antara stakeholders yang terkait dalam

pengelolaan DAS Kota Ambon disajikan dalam Gambar 18 berikut ini.

61

SISTEM PENGELOLAAN DAS dan

PENYEDIAAN AIR

Penentuan Dimensi Keberlanjutan,

Atribut dan Skala

Analisis Keberlanjutan

Indeks Keberlanjutan Atribut Kunci

Faktor Pengungkit

Keberlanjutan

Analisis Kebutuhan, formulasi

Fasalah, Identifikasi Sistem

Submodel

Ekonomi

Submodel

Ketersediaan Air

Submodel

Sosial

Submodel

Ekologi

Validasi

Skenario

Model Dinamik

Pengelolaan

DAS

Model Pengelolaan DAS dalm Upaya

Penyediaan Air Berkelanjutan

Model Kelembagaan

Pengelolaan DAS

Kondisi Eksisting

1. Tutupan Lahan

2. Debit Andalan

3. Kebutuhan Air

Penentuan coefisien

tutupan lahan

Gambar 18. Tahapan pelaksanaan Model Pengelolaan DAS Kota Ambon