studi sebaran kawasan resapan (permeable area pada

Harisuseno, dkk., Studi Sebaran Kawasan Resapan (Permeable Area) pada Berbagai Tipe Penggunaan Lahan 1

1

STUDI SEBARAN KAWASAN RESAPAN (PERMEABLE AREA)PADA BERBAGAI TIPE PENGGUNAAN LAHAN

Donny Harisuseno1), Rispiningtati1), Ussy Andawayanti1),Ery Suhartanto1), Anggara WWS1) dan Sapto Dwi Hari Oktavianto2)

1)Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya2) Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

Abstrak: Perubahan penggunaan lahan dari daerah yang dulunya resapan air menjadi daerah yangbersifat kedap air di kawasan perkotaanmenyebabkan berkurangnya area resapan, sehingga menimbulkanlimpasan di permukaan (surface runoff) yang kemudian menjadi genangan atau banjir ketika musim hujan.Penelitian ini bertujuan untuk mengestimasi peta sebaran kawasan resapan air pada berbagai tipepenggunaan lahan.Fokus penelitian dilakukan di Sub DAS Brantas yang secara administrasi terletak di Kecamatan Klojen,Kota Malang.Pemetaan kawasan resapan air dilakukan secara spasial (keruangan) dengan bantuanperangkat lunak Sistem Informasi Geografis dengan mempertimbangkan input hujan dengan kala ulang 2,5, 10, 25 tahun dan perubahan tata guna lahan tahun 2000, 2005 dan 2010.Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada perbedaan respon infiltrasi pada setiap penngunaan lahan.Berturut-turut hasil pengukuran infiltrasi pada masing-masing tata guna lahan di lokasi penelitian darinilai terbesar sampai terkecil adalah ruang terbuka hijau (0,172 mm/menit), semak belukar (0,068 mm/menit), sekitar kawasan perdagangan (0,043 mm/menit), sekitar fasilitas umum dan sosial (0,032 mm/menit) dan pemukiman (0,031 mm/menit).Hasil analisa potensi kawasan resapan air menunjukkankecenderungan menurun dari tahun 2000 sampai tahun 2010 dimana untuk masukan hujan kala ulang 5tahun nilai potensi kawasan resapan air adalah 8,15% (tata guna lahan 2000), 7,82% (tata guna lahan2005), dan 6,6% (tata guna lahan 2010). Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi masukan pentingterkait dengan perencanaan tata ruang berbasis konservasi air di kawasan perkotaan terutama di KotaMalang.

Kata kunci: Model KINEROS, Infiltrasi, Kawasan Resapan Air.

Abstract: Development in an urban area as an impact of high density population is always in line withlanduse change. Alteration of landuse from permeable area into impermeable area give an impact onreducing amount of rainfall which infiltrate into soil. This situation directy will cause an inundationproblem in an urban area.The research was located in Brantas Sub Watershed which was administeredinclude in the Klojen District, Malang. The study was focussed on estimate spatially an infiltration areamap by considering various of landuse type. Analyses of infiltration area spatially was performed byapplying hydrological model which integrated with Geographical Information System.The result showed that there was difference response on each landuse type in term of infiltration rate whichoccurred. Direct field measurement was conducted on each landuse type and exhibited level of infiltrationrate from least one to biggest one, namelygreen open area (0,172 mm/min), shrub (0,068 mm/min), commer-cial area (0,043 mm/min), social and public facility area (0,032 mm/min) and residential area (0,031 mm/min), respectively. Spatial analyses of infiltration areausing hydrological model KINEROS by considering5 year design rainfall showed percentage of infiltration area 8,15% (for landuse year 2000), 7,82% (forlanduse year 2005), and 6,6% (for landuse year 2010(, respectively.It can be known that the percentage ofinfiltration area was decrease from year 2000 to 2010. These results were hoped to be an importantinformation for city planning especially in term of land and water conservation in urban area.

Keywords: KINEROS model, Infiltration, Infiltration Area

Bertambahnya jumlah penduduk menyebabkan ke-butuhan lahan menjadi semakin meningkat. Kebu-tuhan yang semakin mendesak ditambah dengan le-

mahnya peraturan akan fungsi kawasan menye-babkan rentan terjadinya perubahan penggunaan la-han. Lahan yang dulunya merupakan daerah terbuka

2 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 4, Nomor 1, Mei 2013, hlm 1–5

maupun daerah resapan air (pervious area), berubahmenjadi daerah yang tertutup perkerasan dan bersifatkedap air (impervious area). Perubahan penggu-naan lahan seperti ini memyebabkan pada musimpenghujan, air hujan tidak lagi dapat meresap ke da-lam tanah, sehingga menimbulkan limpasan di per-mukaan (surface runoff) yang kemudian menjadigenangan atau banjir. Kondisi seperti ini juga akanmempengaruhi kelestarian airtanah (groundwater),karena air hujan yang meresap ke dalam tanah me-rupakan imbuhan airtanah secara alami (naturalrecharge).

Penelitian ini mengambil lokasi di KecamatanKlojen, Kota Malang dan bertujuan untuk mengesti-masi sebaran kawasan resapan air (dalam hal ini di-identikkan dengan infiltrasi) pada berbagai tipe peng-gunaan lahan yang ada di lokasi penelitian. Hasil pe-nelitian ini diharapkan dapat menjadi informasi pen-dukung terutama dalam perencanaan tata ruang ber-basis konservasi air.

TINJAUAN PUSTAKA

Limpasan pemukaanLimpasan permukaan yang berlebih merupakan

ancaman bahaya banjir sehingga dalam penataan ka-wasan, identifikasi dari parameter-parameter yangmempengaruhi limpasan permukaan harus dilakukan.Pengaruh vegetasi terhadap limpasan permukaan da-pat diterangkan bahwa vegetasi dapat menghalangijalannya air larian dan memperbesar jumlah air yangtertahan diatas permukaan tanah (surface deten-tion), dengan demikian menurunkan laju limpasanpermukaan (Asdak, 1995: 155).Ada beberapa faktoryang menentukan dan saling mempengaruhi limpasanpermukaan secara bersamaan. Faktor - faktor yangmempengaruhi limpasan permukaan dibagi menjadidua kelompok, yaitu elemen meteorologi dan elemensifat fisik daerah pengaliran (Sosrodarsono & Takeda,1978 : 135). Elemen meteorologi meliputi jenis presi-pitasi, intensitas hujan, durasi hujan, dan distribusi hu-jan dalam daerah pengaliran, sedangkan elemen sifatfisik meliputi tata guna lahan (land use), jenis tanah,dan kondisi topografi daerah pengaliran (catchment).

Analisa Hidrologi1. Uji Konsistensi data

Uji konsistensi berarti menguji kebenaran datalapangan yang tidak dipengaruhi oleh kesalahan padasaat pengiriman atau saat pengukuran. Data hujandisebut konsistensi berarti data yang terukur dan di-hitung adalah teliti dan benar sesuai dengan fenomenasaat hujan itu terjadi (Soewarno, 2000:199).

2. Hujan rerata daerahDalam penelitian ini, analisa hujan rerata daerah

dilakukan dengan menggunakan cara rata-rata alja-bar:

dimana:d = tinggi curah hujan rerata daerahd

1, d

2, d

3…d

n= tinggi curah hujan pada p o s

penakar 1,2,3,…nn = banyaknya pos penakar

3. Hujan RancanganHujan rancangan adalah hujan terbesar yang

mungkin terjadi pada suatu daerah tertentu padaperiode ulang tertentu. Metode yang digunakan padastudi ini adalah Log Pearson Type III.

4. Uji Kesesuaian Distribusi FrekuensiUji ini dilakukan secara horisontal dengan

menggunakan Metode Smirnov Kolmogorof danvertikal dengan menggunakan Metode Chi Square.

MODEL KINEROS (KINEMATIC RUNOFFEROSION)

Model KINEROS merupakan model hidrologiberbasis Sistem Informasi Geografis (SIG) yang di-kembangkan oleh USDA-ARS (Agricultural Re-search Services), Southwest Watershed ResearchCentre bekerja sama dengan US EPA Office ofResearch and Developmentyangtermasuk dalamprogram AGWA (Automated Geospatial Water-shed Assessment). Model KINEROS, adalah bagiandari program AGWA yang merupakan alat untukmenganalisis fenomena hidrologi untuk penelitian ten-tang daerah pengaliran sungai.

Model ini dirancang untuk mensimulasikan pro-ses infiltrasi, kedalaman limpasan permukaan dan ero-si yang terjadi pada suatu DAS dengan skala yangrelatif kecil yaitu 100 km2 (AGWA theoriticaldocumentation, 2000).

Dasar filosofis model KINEROSDasar pemikiran dari model KINEROS adalah,

apabila suatu lahan menerima hujan dengan intensitastertentu, maka air yang jatuh ke permukaan tanahsebagian akan terinfiltrasi ke dalam tanah sampaibatas kejenuhan tertentu, sedangkan sebagian lagiakan melimpas di atas permukaan tanah atau meng-genang. Keadaan ini tergantung dari kemampuan ta-nah dalam menyerap air berdasarkan berbagai faktor


yang mempengaruhinya, antara lain kemiringan darisuatu lahan, komponen-komponen penyusun tanahdan sifat-sifat fisik tanah.

Dasar pemikiran model KINEROS tersebut di-ilustrasikan sebagaimana Gambar 1. Data-data yangdiperlukan dalam model KINEROS terdiri dari datapeta topografi dalam bentukDigital Elevation Mo-del (DEM), tekstur tanah, permukaan tanah danparameter hujan. Dengan memasukkan semua para-meter yang diperlukan untuk menjalankan model KI-NEROS, maka akan diperoleh nilai dari infiltrasi danlimpasan permukaan yang berupa kedalaman infiltrasidan kedalaman limpasan permukaan yang terjadi.

Gambar 1. Ilustrasi Model KINEROS

METODE PENELITIAN

Lokasi Penelitian meliputi sistem drainase utamadi Sub DAS Brantas di Kecamatan Klojen Kota Ma-lang yang memiliki luas DAS relatif kecil 4,403km2.Jenis tanah yang terdapat di lokasi terdiri darialuvial dan andosol. Lokasi penelitian ditunjukkanpada Gambar 2.

Dalam penelitian ini analisa hubungan antara tipepenggunaan lahan dengan besarnya laju infiltrasi di-lakukan dengan menggunakan data pendukung be-rupa peta topografi, peta tata guna lahan, data curahhujan, data sifat fisik tanah, serta tekstur tanah. Data-data tersebut kemudian diolah dan dianalisa denganprosedur pendekatan Sistem Informasi Geografis(SIG).

Prediksi laju sebaran infiltrasi atau kawasan re-sapan dilakukan dengan menerapkan model hidrologiKINEROS (Kinematic Runoff Erosion). Analisadata spasial (aspek keruangan) dilakukan denganbantuan perangkat lunak (software) ArcView GIS3.3, sedangkan analisa data non-spasial denganmenggunakan alat bantu Microsoft Excel dan di-tampilkan dalam format ArcView 3.3.

Gambar 2. Lokasi penelitian

Survei lapangan dilakukan untuk mengambilsampel tanah dan mengukur laju infiltrasi di lapanganpada berbagai tipe penggunaan lahan. Hasil peng-ukuran infiltrasi lapangan ini digunakan untuk me-ngetahui keakurasian infiltrasi hasil keluaran modelhidrologi. Selanjutnya analisa laboratorium dilakukansebagai untuk mendapatkan sifat fisik tanah yangmempengaruhi infiltrasi.

Hasil keluaran model berupa kedalaman infiltrasisecara keruangan pada setiap tipe penggunaan lahanselanjutnya akan digunakan untuk menyusun peta ka-wasan resapan air.Prosentase kawasan resapan airdiperoleh dengan membagi kedalaman infiltrasi ter-sebut dengan tinggi curah hujan rancangan dengankala ulang 2 tahun dan 5 tahun pada sub-sub DAS dilokasi penelitian lalu dikalikan 100%. Tahap selan-jutnya, dilakukan pengklasifikasian kawasan resapanair untuk melihat daerah-daerah mana yang mem-punyai potensi sangat rendah sampai dengan sangattinggi, sehingga hasil ini dapat digunakan sebagai lan-dasan dalam analisa penggunaan lahan berlandaskankonservasi air. Dengan adanya peta kawasan resap-

4 Jurnal Teknik Pengairan, Volume 4, Nomor 1, Mei 2013, hlm 1–5

an air ini diharapkan dapat digunakan sebagai lan-dasan dalam analisa penggunaan lahan berlandaskankonservasi air.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran laju infiltrasi di lapangan dilakukandengan menggunakan alat ukur infiltrasi Turf-Tec In-filtrometer IN2-W dari Laboratorium Tanah dan AirTanah, Jurusan Teknik Pengairan, Fakultas Teknik,Universitas Brawijaya. Berturut-turut hasil pengukur-an infiltrasi pada masing-masing tata guna lahan dilokasi penelitian dari nilai terbesar sampai terkeciladalah ruang terbuka hijau (0,172 mm/menit), semakbelukar (0,068 mm/menit), sekitar kawasan perda-gangan (0,043 mm/menit), sekitar fasilitas umum dansosial (0,032 mm/menit) dan pemukiman (0,031 mm/menit).

Kalibrasi model KINEROS dilakukan denganmembandingkan infiltrasi hasil keluaran model denganinfiltrasi pengukuran di lapangan. Dari hasil perhi-tungan diperoleh besar perbedaan antara laju infiltrasipengukuran dan keluaran model KINEROS sebesar11,7%.

Gambar 3. Sebaran laju infiltrasi keluaran model untuk tahun 2005 dan 2010

Analisa sebaran laju infiltrasi dengan model KI-NEROS dilakukan dengan mempertimbangkan tataguna lahan di lokasi penelitian tahun 2000, 2005, dan2010 dengan masukan hujan dengan kala ulang 2tahun dan 5 tahun.Gambar 3 menunjukkan sebaraninfiltrasi keluaran model KINEROS untuk tata gunalahan tahun 2005 dan 2010.Hasil perhitungan infiltrasidari model KINEROS menunjukkan bahwa ada per-bedaan respon tata guna lahan terhadap hujan yangturun yang diperlihatkan dengan adanya perbedaannilai infiltrasi untuk masing-masing tata guna lahanyang ditinjau.

Dari hasil sebaran infiltrasi yang telah dihasilkan,selanjutnya dilakukan analisa potensi kawasan re-sapan air di lokasi penelitian.

Berdasarkan hasil perhitungan potensi kawasanresapan air yang dinyatakan dalam prosentase padalokasi penelitian, dapat diketahui bahwa terdapat ke-cenderungan menurunnya potensi kawasan resapanair dari tahun 2000 sampai tahun 2010. Dari hasilanalisa diketahui untuk hujan dengan kala ulang 5tahun, pada tahun 2000, potensi kawasan resapanair untuk lokasi penelitian masih berkisar 8,15%, ke-


mudian menurun menjadi 6,06% pada tahun 2010.Hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh adanyaalihfungsi lahan yang signifikan di lokasi penelitian.

KESIMPULAN

Kesimpulan yang bisa diperoleh dari penelitianini adalah.

Hasil perhitungan infiltrasi dari model KINEROSmenunjukkan bahwa ada perbedaan respon tata gunalahan terhadap hujan yang turun yang diperlihatkandengan adanya perbedaan nilai infiltrasi untuk masing-masing tata guna lahan yang ditinjau. Jenis penggu-naan lahan ruang terbuka hijau dan semak belukarmemiliki nilai laju infiltrasi yang lebih tinggi diban-dingkan dengan jenis penggunaan lahan lainnya. Ha-sil penelitian juga menunjukkan bahwa variabel hujanmemberikan pengaruh terhadap nilai infiltrasi yangterjadi di lokasi penelitian dimana nilai infiltrasi cen-derung bertambah besar apabila curah hujan yangturun bertambah besar pula.

Analisa potensi kawasan resapan air hasil modelKINEROS menunjukkan bahwa Rata-rata prosen-tase nilai potensi kawasan resapan air yang terjadiuntuk hujan dengan kala ulang 5 tahun berturut-turutadalah 8,15% (tata guna lahan 2000), 7,82% (tataguna lahan 2005), dan 6,6% (tata guna lahan 2010).Luas potensi kawasan resapan air memiliki kecen-derungan menurun dari tahun 2000 sampai tahun2010. Hal ini kemungkinan besar disebabkan olehadanya alihfungsi lahan yang signifikan di lokasi pe-nelitian.

SARAN

Hendaknya dalam memanfaatkan model harusselalu dilakukan kalibrasi dengan menggunakan acuanalat kalibrasi yang benar, agar diperoleh hasil modelyang akurat sesuai kondisi daerah penelitian.

Penelitian yang serupa pada masa mendatanghendaknya lebih difokuskan pada area yang tidakterlalu luas, mengingat tingkat kompleksitas variabelyang mempengaruhi proses infiltrasi semakin banyakdengan semaikin luasnya area penelitian.

Hendaknya melakukan penelitian lanjutan ba-gaimana pengaruh kemiringan lereng pada tiap peng-gunaan lahan terhadap besarnya infiltrasi sebagaiupaya pengendalian keseimbangan air serta pengen-dalian banjir.

DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB. Bogor.Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah

Aliran Sungai. Yogyakarta: Gajah Mada UniversityPress.

Hardjowigeno, S. 1993. Ilmu Tanah. Jakarta: AkademikaPressindo.

Harto, S. 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: GramediaPustaka Utama.

Kartasaputra, A. G. 1985. Teknologi Konservasi Tanahdan Air. Jakarta: PT Bina Aksara.

Parlange, J.Y., I. Lisle, R. D. Braddock,. dan R. E. Smith.1982. The Three-Parameter Infiltration Equation, J. Soil Science 133(6): 337-341.

Prahasta, E. 2001. Sistem Informasi Geografis: TutorialArcView. Bandung: CV. Informatika.

Smith, R. E., C. Corradini dan F. Melone. 1993. ModelingInfiltration for Multistorm Runoff Events, J. WaterResources Research 29(1): 133-144.

Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistikuntuk Analisa Data Jilid II. Bandung: Nova.

Suripin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah Dan Air.Yogyakarta: Andi.

studi sebaran kawasan resapan (permeable area pada

Documents