analisis kesetimbangan air di daerah aliran sungai … · air hujan sebagai salah satu sumber air...

ANALISIS KESETIMBANGAN AIR DI DAERAH ALIRAN

SUNGAI BRANTAS, JAWA TIMUR

IDA NASASARI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis

Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur adalah benar

karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang

berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari

penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di

bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2014

Ida Nasasari

NIM F44100035

ABSTRAK

IDA NASASARI. Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas,

Jawa Timur. Dibimbing oleh ROH SANTOSO BUDI WASPODO.

Prinsip kesetimbangan air adalah hubungan antara masukan air total dengan

keluaran air total yang dapat terjadi pada suatu daerah aliran sungai (DAS).

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kesetimbangan air di DAS Brantas

dengan mengidentifikasi besarnya tampungan air tanah pada DAS Brantas serta

memberikan rekomendasi untuk penanganan masalah kekurangan maupun

kelebihan air di DAS Brantas. Dari hasil analisis diperoleh bahwa simpanan air

tanah pada bulan Juni sampai September mengalami defisit, karena periode Juni

sampai September merupakan periode bulan kering atau musim kemarau. Hal

tersebut dikarenakan aliran air yang masuk ke lapisan tanah yang dalam akan

menjadi aliran dasar (base flow), dan aliran tersebut yang akan mengisi sistem

jaringan sungai. Aliran air yang masuk ke sungai pada musim kemarau dengan

jumlah yang sedikit, sehingga terjadi kekeringan pada musim kemarau. Upaya

yang dapat dilakukan ialah dengan dibuatnya sumur resapan agar dapat

meningkatkan jumlah air yang masuk dan tersimpan di dalam tanah.

Kata kunci: Daerah Aliran Sungai, neraca air, simpanan air tanah

ABSTRACT

IDA NASASARI. Analysis of Water Balance in Brantas Watershed, East Java.

Supervised by ROH SANTOSO BUDI WASPODO.

The principle of water balance is the relationship between total water inflow

and water outflow that can occur in a watershed (DAS). The objectives of this

study were to analyze the water balance based on capacity of ground water

reservoir in the Brantas watershed and to solve deficit and surplus water

problemes in the Brantas watershed. The result showed that groundwater storage

in June until September was deficit because from June until September was the

dry season periode. That is because the flow of water entering the soil layer will

be the base flow (base flow), and the streams that will fill the river network

system. The flow of water entering the river during the dry season in small

quantities, so there is drought in the dry season. Efforts to do is to recharge wells

made in order to increase the amount of water that entered and stored in the soil.

Efforts to do is to recharge wells made in order to increase the amount of water

that entered and stored in the soil.

Keywords: groundwater storage, water balance, watershed

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

ANALISIS KESETIMBANGAN AIR DI DAERAH ALIRAN

SUNGAI BRANTAS, JAWA TIMUR

IDA NASASARI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi : Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas,

Jawa Timur

Nama : Ida Nasasari

NIM : F44100035

Disetujui oleh

Dr Ir Roh Santoso Budi Waspodo MT

Pembimbing

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan MAgr

Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala

karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan

dari bulan Maret-Mei 2014 dengan judul Analisis Kesetimbangan Air di Daerah

Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur.

Ucapan terima kasih disampaikan kepada pihak-pihak yang membantu

dalam penyusunan skripsi ini, yaitu Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, MT

selaku dosen pembimbing, serta Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA dan Dr. Satyanto

K. Saptomo, STP. MSi selaku penguji luar. Kepada rekan-rekan mahasiswa di

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB angkatan 47/2010 juga diucapkan

terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya selama ini. Ungkapan terima kasih

juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan

kasih sayangnya.

Skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena itu sangat diperlukan kritik dan

saran untuk penulisan selanjutnya. Semoga hasil penelitian dalam skripsi ini dapat

tersampaikan dengan baik dan memberikan manfaat bagi pihak yang

membutuhkan.

Bogor, Juli 2014

Ida Nasasari

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL iii

DAFTAR GAMBAR iii

DAFTAR LAMPIRAN iii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Daerah Aliran Sungai 2

Siklus Hidrologi 3

Neraca Air 6

METODE 7

Waktu dan Tempat 7

Alat dan Bahan 7

Metode Analisis 7

HASIL DAN PEMBAHASAN 9

Kondisi Umum DAS Brantas 9

Presipitasi dan Evapotranspirasi 10

Analisis Neraca Air 12

SIMPULAN DAN SARAN 15

Simpulan 15

Saran 15

DAFTAR PUSTAKA 15

LAMPIRAN 17

RIWAYAT HIDUP 31

DAFTAR TABEL

1 Koefisien tanaman (Kc) 6 2 Hasil analisis curah hujan area dengan metode isohyet 11 3 Debit Sungai DAS Brantas yang Dikelola Perum Jasa Tirta I 12 4 Hasil analisis neraca air DAS Brantas 13

DAFTAR GAMBAR

1 Diagram Alir Penelitian 7 2 Peta lokasi wilayah Sungai Brantas 9 3 Grafik Neraca Air DAS Brantas 14

DAFTAR LAMPIRAN

1 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Lesti Hulu 17

2 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Barek-Kisi 17 3 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Kromong, Mojokerto 18 4 Nilai curah hujan bulanan (mm) di SPAS Curah Clumprit 18 5 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangploso 19 6 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Trestes, Prigen 19 7 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Sawahan 20 8 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangkates 20 9 Suhu bulanan rata-rata (˚C) DAS Brantas tahun 2005-2009 dan nilai

evapotrasnpirasi acuan serta nilai evapotranspirasi potensial 21 10 Nilai untuk memperoleh i = (T/5) 22

11 Luas tutupan lahan per Kabupaten/Kota 23 12 Nilai koefisien tanaman gabungan berdasarkan penggunaan lahan pada

DAS Brantas 24 13 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Januari 25

14 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Februari 25

15 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Maret 26

16 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan April 26

17 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Mei 27

18 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juni 27

19 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juli 28

20 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Agustus 28

21 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan September 29

22 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Oktober 29

23 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan November 30

24 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Desember 30

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Air merupakan sumberdaya alam yang diperlukan untuk kepentingan orang

banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Air ialah sumberdaya yang terbarui,

mempunyai sifat dinamis mengikuti siklus hidrologi yang secara alami dapat

berpindah-pindah serta dapat berubah bentuk dan sifat. Indonesia yang merupakan

negara agraris yang sedang merintis arah pembangunan nasionalnya menuju era

industrialisasi, peranan sumberdaya air sangat penting. Oleh karena itu,

sumberdaya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh

manusia serta makhluk hidup yang lain. Pemanfaatan sumberdaya air dengan baik

merupakan upaya agar penggunaannya lebih efektif dan efisien serta mencegah

kehilangan air secara sia-sia.

Air hujan sebagai salah satu sumber air yang murah dan jumlah yang

banyak. Bidang pertanian menggunakan air hujan sebaik mungkin untuk

menghasilkan produksi yang maksimal. Kehadiran air hujan biasanya belum

disertai dengan penanaman jenis-jenis tanaman yang mempunyai kebutuhan air

yang sesuai dengan keadaan curah hujan. Hal tersebut mengakibatkan tersisanya

air dalam jumlah yang banyak bahkan sampai kekurangan air (jika merupakan

daerah tadah hujan). Oleh karena itu, perlu diketahui kesetimbangan air dalam

suatu daerah aliran sungai (DAS). Prinsip kesetimbangan air yaitu hubungan

antara masukan air total dengan keluaran air total yang dapat terjadi pada suatu

daerah aliran sungai (DAS).

Daerah Aliran Sungai (DAS) ialah suatu wilayah daratan yang merupakan

satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi

menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke

danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat sebagai pemisah topografis

dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas

daratan (UU No.7 Tahun 2004). DAS mempunyai salah satu fungsi utama yaitu

sebagai pemasok air dengan standar kuantitas dan kualitas tertentu untuk berbagai

keperluan manusia. Kesetimbangan air secara kuantitatif menggambarkan prinsip

bahwa selama periode waktu tertentu total masukan air sama dengan total

keluaran air ditambah dengan perubahan simpanan (cadangan) air tanah. Air tanah

sebagai sumber utama pemenuhan kebutuhan air bersih di perkotaan dan pedesaan.

Kelebihan air yang menimbulkan banjir di musim penghujan dan kekurangan air

di musim kemarau yang mengakibatkan kekeringan. Peristiwa banjir pada musim

penghujan dan kekeringan pada musim kemarau dapat mengganggu

kesetimbangan air (water balance). Dengan demikian diperlukan suatu penelitian

untuk menganalisis kesetimbangan air agar dapat diketahui besarnya simpanan

(cadangan) air tanah sehingga pengelolaan DAS pada tahap selanjutnya dapat

dilakukan secara berkelanjutan.

Perumusan Masalah

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya simpanan air tanah pada DAS

Brantas. Terjadinya kekeringan pada musim kemarau dan banjir pada musim

2

penghujan setiap tahunnya menimbulkan berbagai dampak terhadap kondisi

lingkungan. Sesuai dengan kondisi di lokasi penelitian, maka permasalahan yang

akan dibahas adalah :

1. Bagaimana ketersediaan air berdasarkan data curah hujan wilayah DAS

Brantas

2. Bagaimana besarnya simpanan air tanah untuk memenuhi kebutuhan air di

DAS Brantas

3. Bagaimana upaya menangani krisis maupun kelebihan air di DAS Brantas

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menganalisis kesetimbangan air di DAS Brantas berdasarkan besarnya

tampungan air tanah pada DAS Brantas

2. Memberikan rekomendasi untuk menangani permasalahan kekurangan maupun

kelebihan air di DAS Brantas

Manfaat Penelitian

Manfaat hasil penelitian ini :

1. Memberikan informasi mengenai besarnya simpanan air tanah pada DAS

Brantas

2. Sebagai masukan bagi pemerintah daerah dan pihak terkait dalam penanganan

masalah krisis dan kelebihan air

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini :

1. Penelitian dilakukan di DAS Brantas berdasarkan data tahun 2007 sampai

dengan tahun 2012

2. Penelitian ini membahas mengenai besarnya simpanan air tanah untuk

memenuhi kebutuhan air DAS Brantas

TINJAUAN PUSTAKA

Daerah Aliran Sungai

Daerah Aliran Sungai (DAS) berdasarkan Undang-Undang No.7 tahun 2004

tentang Sumber Daya Air adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu

kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung,

menyimpan, mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut

secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut

sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. Sungai

adalah kesatuan wilayah pengelolaan sumber daya air dalam satu atau lebih

daerah aliran sungai dan/atau pulau-pulau kecil yang luasnya kurang dari atau

sama dengan 2000 km2 (UU 7 Tahun 2004). Sungai mengalir dari hulu dalam

kondisi kemiringan lahan yang curam berturut-turut menjadi agak curam, agak

landai, landai dan relatif rata. Arus atau kecepatan alir air sungai berbanding lurus

3

dengan kemiringan lahan. Arus relatif cepat di daerah hulu dan bergerak menjadi

lebih lambat dan makin lambat pada daerah hilir.

Definisi DAS menurut Seyhan (1990) ialah lahan total dari suatu permukaan

air yang dibatasi oleh suatu batas air topografis dan memberikan sumbangan

terhadap debit suatu sungai pada suatu irisan melintang tertentu. Takeda (2006)

mendefinisikan daerah pengaliran sebuah sungai atau DAS sebagai daerah tempat

presipitasi yang mempengaruhi debit sungai. Daerah pengaliran, topografi,

tumbuh-tumbuhan dan geologi mempunyai pengaruh terhadap debit banjir, jenis

banjir, debit pengaliran dasar dan seterusnya.

Siklus Hidrologi

Di bumi terdapat kira-kira sebesar 1,3-1,4 milyard km3 air. Di dalamnya

terdapat sebanyak 97,5% adalah air laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada di

daratan sebagai air sungai, air danau, air tanah dan sebagainya. Hanya 0,001%

berbentuk uap di udara. Air di bumi mengulangi terus menerus sirkulasi mulai

dari penguapan, presipitasi dan pengaliran keluar (outflow). Air menguap ke

udara dari permukaan tanah dan laut yang kemudian berubah menjadi awan

sesudah melalui beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau salju ke

permukaan laut atau daratan. Sebelum tiba ke permukaan bumi sebagian langsung

menguap ke udara dan sebagian tiba ke permukaan bumi. Tidak semua bagian

hujan yang jatuh ke permukaan bumi mencapai ke permukaan tanah. Sebagian

akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan dimana sebagaian akan menguap dan

sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan tanah

(Takeda 2006).

Secara gravitasi (alami) air mengalir dari daerah yang tinggi ke tempat yang

rendah, dari gunung-gunung, pegunungan ke lembah, lalu ke daerah lebih rendah,

sampai ke daerah pantai dan akhirnya akan bermuara ke laut. Aliran air tersebut

ialah aliran permukaan tanah karena bergerak di atas muka tanah. Aliran ini

umumnya akan memasuki daerah tangkapan atau daerah aliran menuju ke sistem

jaringan sungai, sistem danau maupun waduk. Dalam sistem sungai, aliran

mengalir mulai dari sistem sungai yang kecil menuju sustem sungai yang besar

dan akhirnya akan menuju mulut sungai atau tempat bertemunya sungai dengan

laut (Kodoatie & Syarief 2005).

Sebagian air hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan masuk ke dalam

tanah (infiltrasi) atau air yang mengalir di permukaan (run off) akan menguap

kembali ke atmosfer dikarenakan adanya evaporasi dari tanah, danau, dan sungai.

Aliran air tanah dapat dibedakan menjadi aliran tanah dangkal, aliran tanah dalam,

aliran tanah antara dan aliran dasar (base flow). Disebut sebagai aliran dasar

dikarenakan aliran yang mengisi sistem jaringan sungai (Kodoatie & Syarief

2005). Pada waktu musim kemarau, ketika hujan tidak turun untuk beberapa

waktu, pada suatu sistem sungai tertentu aliran secara tetap dan kontinyu. Air

yang meresap ke dalam tanah juga akan diserap oleh tumbuhan dan akan kembali

menguap melalui daun dan akan kembali ke atmosfer. Peristiwa ini disebut

transpirasi.

Siklus hidrologi dapat mengakibatkan jumlah air di permukaan bumi relatif

tetap, hal tersebut dikarenakan air yang senantiasa bergerak dalam suatu

4

lingkungan peredaran. Air di bumi mengalami sirkulasi yang terus-menerus dari

atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi,

evaporasi, dan transpirasi. Hujan yang jatuh di laut mengakhiri siklus ini dan akan

mulai dengan siklus yang baru (Takeda 2006).

Presipitasi

Linsley dan Franzini (1979) mendefinisikan presipitasi meliputi semua air

yang jatuh dari atmosfir ke permukaan bumi. Seyhan (1990) menyatakan bentuk-

bentuk presipitasi vertikal antara lain hujan, hujan gerimis, salju, hujan es batu

dan sleet (campuran hujan dan salju). Pada daerah tropis, termasuk Indonesia,

presipitasi umumnya berbentuk curah hujan. Siklus hidrologi sebagai penentu

keberlanjutan proses ekologi, geografi, dan tata guna lahan di suatu DAS. Oleh

karena itu, presipitasi sebagai faktor pembatas bagi usaha pengelolaan

sumberdaya air dan tanah (Ikhwali 2013). Presipitasi dengan berbagai macam

karakteristik yang dapat mempengaruhi produk akhir suatu hasil perencanaan

pengelolaan DAS. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi jumlah rata-rata

presipitasi yang terjadi pada suatu lahan, yaitu (Eagleson 1970 dalam Seyhan

1990) :

1. Garis lintang

2. Ketinggian tempat

3. Jarak dari sumber-sumber air

4. Posisi di dalam dan ukuran massa tanah benua atau daratan

5. Arah angin yang umum (menuju atau menjauhi) terhadap sumber-sumber

air

6. Hubungannya dengan deretan gunung

7. Suhu nisbi tanah dan samudera yang berbatasan

Hujan terjadi karena ada penguapan air dari permukaan bumi seperti laut,

danau, sungai, tanah, dan tanaman. Pada suhu udara tertentu, uap air mengalami

proses pendinginan yang disebut dengan kondensasi. Selama kondensasi

berlangsung uap air yang berbentuk gas berubah menjadi titik-titik air kecil yang

melayang di angkasa. Kemudian, jutaan titik-titik air saling bergabung

membentuk awan. Ketika gabungan titik-titik air ini menjadi besar dan berat maka

akan jatuh ke permukaan bumi.

Ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak

menguap, tidak meresap, dan tidak mengalir merupakan curah hujan. Curah hujan

1 (satu) mm artinya dalam luasan satu meter persegi pada tempat yang datar

tertampung air setinggi satu milimeter atau tertampung air sebanyak satu liter.

Satuan ukur untuk presipitasi adalah Inch, millimetres (volume/area), atau kg/m2

(mass/area) untuk presipitasi bentuk cair. 1 mm hujan artinya adalah ketinggian

air hujan dalam radius 1 m2 adalah setinggi 1 mm, apabila air hujan tersebut tidak

mengalir, meresap atau menguap. Prinsip kerja alat pengukur curah hujan antara

lain: pengukur curah hujan biasa (observaritum) curah hujan yang jatuh diukur

tiap hari dalam kurun waktu 24 jam yang dilaksanakan setiap pukul 00.00 GMT,

pengukur curah hujan otomatis melakukan pengukuran curah hujan selama 24 jam

dengan merekam jejak hujan menggunakan pias yang terpasang dalam jam alat

otomatis tersebutdan dilakukan penggantian pias setiap harinya pada pukul 00.00

GMT, sedangkan pengukuran curah hujan digital dimana curah hujan langsung

5

terkirim kemonitor komputer berupa data sinyal yang telah diubah kedalam

bentuk satuan curah hujan. Untuk mempelajari keadan suatu daerah tangkapan

sehubungan dengan curah hujannya, data curah hujan yang digunakan adalah data

curah hujan daerah yang ditentukan dari beberapa stasiun di daerah tersebut.

Evapotranspirasi

Penguapan yang terjadi dalam suatu wilayah, tidak hanya terjadi pada

permukaan saja tetapi juga pada tumbuh-tumbuhan. Penguapan pada tumbuh-

tumbuhan ini dapat berupa penguapan langsung, yaitu penguapan yang jatuh pada

permukaan daun, atau penguapan melalui jaringan, yaitu air yang diserap oleh

akar dan dibawa ke seluruh jaringan tanaman termasuk daun-daunan. Sebagian

dari air yang sampai ke permukaan daun ini juga diuapkan kembali.

Evapotranspirasi tanaman (Etc) merupakan kombinasi dari evaporasi dan

transpirasi. Evaporasi ialah penguapan di atas permukaan tanah, sedangkan

transpirasi ialah penguapan melalui permukaan dari air yang semula diserap oleh

tanaman. Definisi lainnya dari evapotranspirasi ialah banyaknya air yang

menguap dari lahan dan tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari

(Asdak 1995). Evapotranspirasi merupakan faktor dasar untuk menentukan

kebutuhan air dalam rencana irigasi dan sebagai proses yang penting dalam siklus

hidrologi (Ikhwali 2013). Adapun beberapa cara yang dilakukan dalam penentuan

evapotranspirasi yaitu diantaranya dengan menggunakan rumus-rumus

perhitungan, cara pengukuran dengan menggunakan lysimeter, dan cara perkiraan

dengan banyaknya evaporasi dari panci evaporasi (Takeda 2006). Pendugaan

evapotranspirasi tanaman menurut Doorenbos dan Pruitt (1977) dapat dilakukan

dengan empat metode, yaitu: Metode Blaney Cridle, Metode Radiasi, Metode

Thornwaite, Metode Panci Evaporasi.

Untuk perhitungan evapotranspirasi, data stasiun iklim yang berada wilayah

studi dikumpulkan. Kemudian besaran evapotranspirasi acuan dihitung dengan

menggunakan metode Thornthwaite dan parameter yang diperlukan hanya suhu.

Persamaan Thornthwaite dirumuskan sebagai berikut:

ETo = 1,6 [(10 T/I)]a ……………………………............................ (1)

a = 0,49 + 0,0179 I – 0,0000771 I2 + 0,000000675 I

3

Keterangan:

T = Suhu Rata-rata Bulanan (0C)

I = Indeks Panas Tahunan

Nilai evapotranspirasi potensial tanaman (Etc) dapat diperoleh setelah dilakukan

penghitungan Eto dikalikan dengan nilai Kc yaitu koefisien tanaman yang

berdasarkan pada jenis tanaman dan tahap pertumbuhan. Nilai Kc tersedia untuk

setiap jenis tumbuhan dapat dilihat pada Tabel 1. Persamaan untuk perhitungan

nilai Etc dapat dilihat sebagai berikut :

Etc = Kc. Eto ....................................................................................(2)

Keterangan :

Etc : Evapotranspirasi potensial tanaman (mm/hari)

6

Kc : koefisien pertanaman

Tabel 1 Koefisien tanaman (Kc)

Keterangan Kc

Kebun campuran 0.8

Tegalan/ladang 0.9

Pemukiman 0.0

Sawah irigasi 1.15

Semak belukar 0.8

Sawah tadah hujan 0.8

Rumput 0.8 Sumber : Doorenbos and Pruitt (1977)

Metode Mock

Metode Mock adalah suatu metode untuk memperkirakan keberadaan air

berdasarkan konsep water balance. Keberadaan air yang dimaksud ialah besarnya

debit suatu daerah aliran sungai. Data yang digunakan untuk memperkirakan debit

yaitu berupa data klimatologi dan karakteristik daerah aliran sungai. Metode

Mock dikembangkan oleh Dr. F. J. Mock berdasarkan atas daur hidrologi (Dani &

Linda 2006). Metode Mock merupakan salah satu dari sekian banyak metoda yang

menjelaskan hubungan rainfall-runoff. Metode ini dikembangkan untuk

menghitung debit bulanan rata-rata. Data-data yang dibutuhkan dalam perhitungan

debit dengan metode Mock ini ialah data klimatologi, luas dan penggunaan lahan

dari catchment area.

Pada prinsipnya, metode Mock memperhitungkan volume air yang masuk,

keluar dan yang disimpan dalam tanah (soil storage). Volume air yang masuk

adalah hujan. Air yang keluar adalah infiltrasi, perkolasi dan yang dominan ialah

akibat evapotranspirasi. Soil storage adalah volume air yang disimpan dalam pori-

pori tanah, hingga kondisi tanah menjadi jenuh. Secara keseluruhan perhitungan

debit dengan metode Mock mengacu pada water balance, dimana volume air total

yang ada di bumi adalah tetap, hanya sirkulasi dan distribusinya yang bervariasi.

Neraca Air

Dalam siklus hidrologi, penjelasan mengenai hubungan antara aliran ke

dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow) di suatu daerah untuk suatu periode

tertentu disebut neraca air atau kesetimbangan air (water balance) (Dani dan

Linda 2006).

Bentuk umum persamaan water balance adalah :

P = Ea + ∆GS + TRO ...................................................................................(3)

Keterangan :

P = presipitasi (mm)

Ea = evapotranspirasi (mm)

∆GS = perubahan groundwater storage (mm)

TRO = total runoff (mm)

7

Water balance merupakan siklus tertutup yang terjadi untuk suatu kurun waktu

pengamatan tahunan tertentu, dimana tidak terjadi perubahan groundwater

storage atau ∆GS = 0. Artinya awal penentuan groundwater storage adalah

berdasarkan bulan terakhir dalam tinjauan kurun waktu tahunan tersebut.

Sehingga persamaan water balance menjadi :

P = Ea + TRO .........................................................................................(4)

Beberapa hal yang dijadikan acuan dalam prediksi debit dengan metode Mock

sehubungan dengan water balance untuk kurun waktu (misalnya 1 tahun) adalah

sebagai berikut :

a. Dalam satu tahun, perubahan groundwater storage (∆GS) harus sama dengan

nol.

b. Jumlah total evapotranspirasi dan total runoff selama satu tahun harus sama

dengan total presipitasi yang terjadi dalam tahun itu.

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian “Analisa Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas,

Jawa Timur” dilaksanakan selama 3 bulan dari bulan Maret sampai dengan Mei

2014. Lokasi yang diamati adalah DAS Brantas yang terletak pada 110˚30’ BT

sampai 112˚55’ BT dan 7˚01’ LS sampai 8˚15’ LS Analisis data dilakukan di

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat komputer

dengan program Microsoft Excel, software surfer 10 dan ArcGIS. Bahan-bahan

yang digunakan adalah data sekunder tentang kondisi lingkungan DAS Brantas

yaitu :

1. Peta DAS Brantas

2. Data suhu bulanan rata-rata periode 2005-2009

3. Data curah hujan bulanan di empat stasiun (Curah Clumprit, Mojokerto, Barek-

Kisi, Kromong) periode 2007-2012

4. Data tutupan lahan pada DAS Brantas tahun 2013

5. Data debit sungai pada DAS Brantas tahun 2013

Metode Analisis

Besarnya simpanan air tanah di wilayah DAS Brantas pada penelitian ini

dianalisis berdasarkan presipitasi (curah hujan), luas DAS Brantas, tutupan lahan

DAS Brantas, iklim (temperatur). Diagram alir penelitian dapat dilihat pada

Gambar 1.

8

Gambar 1 Diagram alir penelitian

Tahapan penelitian terdiri dari :

1. Studi pustaka

Studi pustaka digunakan untuk mempelajari berbagai metode dalam

menganalisis kesetimbangan air dengan mengetahui besarnya simpanan air tanah

di Daerah Aliran Sungai Brantas.

2. Pengumpulan data dan informasi

Data yang diperlukan seluruhnya merupakan data sekunder. Data sekunder

yang dibutuhkan meliputi data curah hujan pada tahun 2007 sampai tahun 2012,

data suhu pada tahun 2005 sampai tahun 2009, data luasan DAS Brantas, data

penggunaan lahan, data debit sungai pada DAS Brantas pada tahun 2013, dan

letak garis lintang DAS Brantas.

3. Pengolahan dan analisis data

1) Menentukan dan menganalisis curah hujan wilayah pada DAS Brantas

dengan metode isohyet.

Curah Hujan

Rataan

Evapotranspirasi

Acuan (metode

Thornwaite)

Metode isohyet Koefisien tanaman

Evapotranspirasi

Potensial

Runoff

Mulai

Pengumpulan Data

Temperatur

Curah Hujan

4 stasiun

cuaca Luas lahan Debit sungai

Simpanan Air

Tanah

Metode Mock

P = Ea + ∆GS + TRO

Selesai

9

2) Menghitung evapotranspirasi aktual dengan menggunakan metode

Thorntwaite pada persamaan (1).

3) Menghitung evapotranspirasi potensial dengan mengalikan besarnya

evapotranspirasi aktual dengan koefisien tanaman (Kc) berdasarkan luas

tutupan lahan.

4) Menentukan runoff dari data debit sungai maksimum dan minimum pada

DAS Brantas.

5) Menghitung besarnya simpanan air tanah dengan menggunakan metode Mock

dalam persamaan (2).

6) Memberikan rekomendasi mengenai krisis dan kelebihan air.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi umum DAS Brantas

Berdasarkan pola pengelolaan sumberdaya air WS Brantas merupakan

wilayah sungai terbesar kedua di Pulau Jawa. Sungai Brantas mempunyai panjang

± 320 km dan memiliki luas wilayah sungai ± 14103 km2 yang mencakup ± 25%

luas Propinsi Jawa Timur atau ± 9% luas Pulau Jawa. Wilayah Sungai Brantas

terdiri dari 4 (empat) Daerah Aliran Sungai (DAS) yaitu DAS Brantas, DAS

Tengah dan DAS Ringin Bandulan serta DAS Kondang Merak. Peta lokasi

wilayah sungai Brantas dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2 Peta lokasi wilayah Sungai Brantas

DAS Brantas mempunyai luas sekitar 12000 km² dengan jumlah sungai

sebanyak 485 buah sungai yang melalui 17 kabupaten antara lain Kabupaten

Blitar, Kabupaten Jombang, Kabupaten Kediri, Kabupaten Madiun, Kabupaten

Malang, Kabupaten Mojokerto, Kabupaten Nganjuk, Kabupaten Pasuruan,

Kabupaten Sidoarjo, Kabupaten Trenggalek, Kabupaten Tulungagung, Kota Batu,

Kota Blitar, Kota Kediri, Kota Malang, Kota Mojokerto, dan Kota Surabaya. DAS

10

Brantas adalah salah satu DAS paling kritis dari sekitar 29 DAS yang ada di Jawa

Timur. Isu lingkungan yang paling menonjol di kawasan ini adalah telah

terjadinya alih-guna lahan, penurunan kuantitas dan kualitas air, dan degradasi

lahan.

DAS Brantas memiliki fungsi yang sangat penting bagi Jawa Timur karena

sebesar 60% produksi padi berasal dari areal persawahan di sepanjang aliran

sungai ini. Fungsinya telah berubah sebagai irigasi dan bahan baku air minum

bagi sejumlah kota disepanjang alirannya. Adanya beberapa gunung berapi yang

aktif di bagian hulu sungai, yaitu Gunung Kelud dan Gunung Semeru

menyebabkan banyak material vulkanik yang mengalir ke sungai ini. Hal tersebut

menyebabkan meningkatnya tingkat sedimentasi bendungan ada di DAS Brantas.

Kerusakan bangunan air di DAS Brantas secara umum disebabkan oleh kegiatan

manusia dan kegiatan alam, sehingga berdampak buruk seperti pendangkalan pada

ruas sungai, yang mengakibatkan menurutnya kapasitas sungai sehingga sungai

tidak dapat menampung debit air yang ada.

Presipitasi dan Evapotranspirasi

Perhitungan kesetimbangan air atau (water balance) memiliki parameter

masukan yaitu, presipitasi, evapotranspirasi, dan runoff agar dapat diketahui

simpanan air tanah. Parameter presipitasi yang digunakan ialah curah hujan

wilayah yang telah didapatkan dari keempat stasiun penakar hujan. Stasiun

penakar hujan tersebut berasal dari Stasiun Pengamat Arus Sungai Kromong

(Mojokerto), Stasiun Pengamat Arus Sungai Barek-Kisi, Stasiun Pengamat Arus

Sungai Curah Clumprit, SPAS Lesti Hulu. Stasiun Pengamat Arus Sungai

Kromong terletak pada 7°40’20” LS dan 112°32’42” BT. Stasiun Pengamat Arus

Sungai Barek-Kisi terletak pada 8°04’37,6” LS dan 112°20’40,5” BT. Stasiun

Pengamat Arus Sungai Curah Clumprit terletak pada 7°59’19” LS dan 112°34’18”

BT. Stasiun Pengamat Arus Sungai Lesti Hulu terletak pada 8°12’10” LS dan

112°42’58” BT. Data curah hujan dari keempat Stasiun Pengamat Arus Sungai

merupakan data pengukuran dari Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Brantas.

Perhitungan secara lengkap curah hujan rata-rata tahun 2007 sampai tahun 2012

dari ke empat Stasiun Pengamat Arus Sungai dapat dilihat pada Lampiran 1

sampai dengan Lampiran 4. Metode isohyet dengan software Surfer 10 yang akan

dihitung luasan DAS Brantas digunakan untuk mendapatkan curah hujan wilayah

Daerah Aliran Sungai Brantas. Peta sebaran curah hujan wilayah bulanan DAS

Brantas dari bulan Januari sampai Desember dapat dilihat pada Lampiran 13

sampai dengan Lampiran 24.

Ada beberapa tipe curah hujan yang dimiliki oleh suatu DAS, namun curah

hujan DAS Brantas mempunyai tipe curah hujan bulanan tipe A (memiliki satu

puncak) yang dipengaruhi oleh Muson Asia dan Muson Australia yaitu terlihat

perbedaan yang jelas antara jumlah curah hujan pada periode kemarau dengan

periode musim penghujan. Musim kemarau berlangsung pada bulan Mei sampai

September dan musim hujan berlangsung pada bulan Oktober sampai April

dengan curah hujan rata-rata tahunan dari bulan Januari sampai dengan Desember

kurang lebihnya sebesar 2000 mm/tahun. Data curah hujan wilayah yang telah

dihitung menggunakan metode isohyet disajikan dalam Tabel 2.

11

Tabel 2 Hasil analisis curah hujan area dengan metode isohyet

Bulan Curah Hujan per Stasiun Cuaca (mm)

Curah Hujan area

bulanan

Mojokerto

Curah

Clumprit

Barek-

kisi

Lesti

hulu (mm)

Januari 388 264 263 325 325

Februari 474 313 281 287 373

Maret 374 278 320 350 345

April 271 237 366 302 312

Mei 151 157 202 121 171

Juni 35 38 71 29 50

Juli 15 14 33 24 23

Agustus 22 30 23 16 23

September 45 62 44 49 46

Oktober 92 90 142 98 113

November 206 186 419 263 300

Desember 347 267 383 390 347

Curah hujan tertinggi pada bulan Februari sebesar 373 mm dan curah hujan

terendah pada bulan Agustus sebesar 23 mm. Curah hujan di DAS Brantas untuk

wilayah hulu lebih besar daripada wilayah tengah dan hilir nya. Wilayah hulu

lebih besar curah hujannya dikarenakan hujan yang terjadi merupakan hujan

orografis dengan meningkatnya udara lembab secara paksa oleh dataran tinggi

atau pegunungan.

Umumnya, curah hujan tahunan di dataran tinggi akan lebih tinggi daripada

dataran rendah yang berhubungan dengan arah hadap angin. Pada siang hari

puncak gunung lebih cepat menerima panas daripada lembah yang dalam keadaan

tertutup. Puncak gunung tekanan udaranya minimum dan lembah tekanan

udaranya maksimum. Karena keadaan ini maka udara bergerak dari lembah

menyusur lereng menuju ke puncak gunung. Angin dari lembah ini disebut angin

lembah. Pada malam hari puncak gunung lebih cepat mengeluarkan panas

daripada lembah. Akibatnya di puncak gunung bertekanan lebih tinggi

(maksimum) dibandingkan dengan di lembah (minimum) sehingga angin bertiup

dari puncak gunung menuruni lereng menuju ke lembah. Angin dari puncak

gunung ini disebut angin gunung.

Parameter evapotranspirasi aktual dapat dihitung dengan metode

Thornwaite. Hal tersebut dikarenakan data yang dimiliki hanya parameter

temperatur. Data suhu bulanan rata-rata di Stasiun Karangploso periode 2005

sampai 2009 dapat dilihat pada Lampiran 5. Data suhu bulanan rata-rata di Stasiun

Prigen, Pasuruan periode 2005 sampai 2009 dapat dilihat pada Lampiran 6. Data

suhu bulanan rata-rata di Stasiun Sawahan periode 2005 sampai 2009 dapat dilihat

pada Lampiran 7. Data suhu bulanan rata-rata di Stasiun Karangkates periode

2005 sampai 2009 dapat dilihat pada Lampiran 8. Evapotranspirasi potensial

dipengaruhi oleh koefisien tanaman (Kc). Nilai Etp didapatkan dengan

mengalikan nilai evapotranspirasi acuan (Eto) dengan koefisien tanaman (Kc).

Besarnya koefisien tanaman yang digunakan untuk menghitung evapotranspirasi

potensial ialah 0.74. Koefisien tanaman didapatkan berdasarkan penggunaan lahan

12

untuk sawah irigasi dengan nilai koefisien tanaman sebesar 1.15, untuk ladang

dengan nilai koefisien tanaman sebesar 0.9, untuk perkebunan dengan nilai

koefisien tanaman sebesar 0.8, untuk hutan rakyat dengan nilai koefisien tanaman

sebesar 0.9 yang masing-masing dikalikan dengan luas penggunaan lahan. Setelah

itu dari masing-masing koefisien tanaman didapatkan kemudian ditotal dan dibagi

dengan luas penggunaan lahan total, sehingga didapatkan Kc gabungannya.

Data suhu bulanan rata-rata DAS Brantas tahun 2005 sampai dengan tahun

2009 serta nilai evapotranspirasi aktual dan evapotranspirasi potensial pada DAS

Brantas dapat dilihat pada Lampiran 9. Data luas wilayah menurut penutupan

lahan per Kabupaten/Kota dapat dilihat pada Lampiran 11. Perhitungan secara

lengkap nilai koefisien tanaman gabungan dapat dilihat pada Lampiran 12. Ada

beberapa faktor yang mendukung kecepatan evapotranspirasi, yatu faktor iklim

mikro (radiasi netto, suhu, kelembaban, dan angin), faktor tanaman, faktor tanah

(Linsley dan Franzini 1979).

Analisis Neraca Air

Kondisi hidrologi permukaan DAS Brantas dapat dilihat dari sungai-sungai

yang mengalir di wilayah Sungai Brantas, baik pada orde 1,2,3 dari sungai utama.

Terdapat 40 sungai yang bermuara di Sungai Brantas. Sungai-sungai besar seperti

K.Lesti, K.Metro, K.Dawir, K.Parit Agung, K.Ngasinan, K.Konto, K.Widas, dan

K.Kuncir berpotensi membawa air dari hulu dalam jumlah yang besar sehingga

mempengaruhi debit sungai utama (K.Brantas). Sungai-sungai tersebut

membentuk pola aliran dendritik sehingga aliran pada sungai-sungai di DAS

Brantas berpotensi untuk mengerosi lahan di sekitarnya. Adapun debit Sungai

DAS Brantas yang dikelola oleh Perum Jasa Tirta I dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3 Debit Sungai DAS Brantas yang Dikelola Perum Jasa Tirta I

Sungai Debit (m

3/detik)

Maksimum Minimum

Clumprit 0.309 0.007

Lesti Hulu 19 2

Kuncir 28 0.581

Kromong 7 1

Sungai Gogor 6 0.084

Ngasinan 71 1

MDM Ngleyangan 6 0.074

Barek Kisi 4 0.136 Sumber : Badan Perencanaan Pembangunan Nasional

Pada umumnya fluktuasi debit air tahunan di semua DAS di Indonesia

cukup tinggi. Saat terjadi musim hujan, sungai utama mengalami kelebihan air

dan berakibat banjir pada kawasan dengan elevasi rendah. Pada saat terjadi musim

kemarau, terjadi kekeringan di sebagian wilayah area tangkapan airnya. Debit

maksimum terjadi pada curah hujan bulanan yang ekstrim seperti pada bulan

Februari dan untuk debit minimum terjadi pada bulan Agustus. Untuk mengurangi

13

tingginya fluktuasi debit, salah satu upaya yang dilakukan adalah dengan

membangun waduk atau bendungan. Ada bendungan utama yang telah dibangun

di DAS Brantas yaitu bendungan Karangkates, bendungan Lahor, bendungan

Selorejo, bendungan Sengguruh, bendungan Wlingi, bendungan Lodoyo.

Metode yang digunakan untuk menganalisis neraca air ialah Metode Dr. F. J.

Mock. Dalam persamaan 3 pada metode Mock tersebut pada dasarnya ialah untuk

mengetahui presipitasi dengan cara menjumlahkan besarnya evapotranspirasi,

total runoff, dan besarnya simpanan air tanah. Neraca air pada penelitian ini ialah

untuk mengetahui besarnya simpanan air tanah. Besarnya simpanan air tanah

tersebut dapat diketahui dari selisih presipitasi terhadap evapotranspirasi potensial

dan runoff yang terjadi. Besarnya simpanan air tanah tersebut agar dapat

dihasilkan dengan menggunakan persamaan Mock tersebut dengan terlebih dahulu

mengubah satuan presipitasi dan evapotranspirasi dari mm menjadi m3/detik yaitu

dengan cara mengalikan nilai curah hujan maupun nilai evapotranspirasi potensial

dengan total luas DAS sebesar 1171274 ha, lalu dibagi dengan jumlah detik dalam

satu bulan (total perkalian 86400 dengan jumlah hari dalam 1 bulan). Hasil

analisis neraca air dengan beberapa parameter dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4 Hasil analisis neraca air DAS Brantas

Bulan

Neraca Air

Curah

Hujan

Evapotranspirasi

potensial runoff

∆S=P-

(ET+runoff)

(m3/detik) (m

3/detik) (m

3/detik) (m

3/detik)

Januari 1466 433 123 910

Februari 1687 431 142 1114

Maret 1559 434 131 994

April 1410 436 119 855

Mei 774 435 65 274

Juni 227 430 19 -222

Juli 103 425 9 -331

Agustus 102 426 5 -329

September 206 435 10 -239

Oktober 513 445 25 43

November 1354 444 66 844

Desember 1569 437 77 1055

Pada penelitian ini menghitung neraca air suatu DAS, sehingga dapat

diketahui besarnya simpanan air tanah suatu DAS Brantas untuk memenuhi

kebutuhan air bagi penduduk sekitar DAS Brantas. Persamaan metode Mock

tersebut dapat menunjukkan bahwa simpanan air tanah di DAS Brantas

berfluktuasi dalam satu tahun. Simpanan air tanah pada bulan Oktober sampai

dengan bulan Mei mengalami surplus. Simpanan air tanah pada bulan Juni sampai

dengan bulan September mengalami defisit. Hal tersebut dikarenakan pada bulan

Juni sampai dengan bulan September merupakan bulan kering atau musim

kemarau.

14

Aliran air yang masuk ke lapisan tanah yang dalam akan menjadi aliran

dasar (base flow), dan aliran tersebut yang akan mengisi sistem jaringan sungai.

Aliran air yang masuk ke sungai pada musim kemarau dengan jumlah yang sedikit,

sehingga terjadi kekeringan pada musim kemarau. Dampak yang ditimbulkan dari

defisitnya simpanan air tanah tersebut ialah terjadi kekeringan pada beberapa

daerah tangkapan airnya. Upaya yang dilakukan agar simpanan air tanah tersebut

tidak mengalami defisit atau kekeringan ialah dengan dibuatnya sumur resapan di

sekitar sungai-sungai. Dibuatnya sumur resapan bertujuan untuk meningkatkan

jumlah air yang masuk ke dalam tanah. Simpanan air tanah tersebut masih dapat

digunakan pada musim kemarau, sehingga tidak terjadi kekeringan pada musim

kemarau.

Hasil neraca air yang telah dihitung dapat digambarkan dengan grafik pada

Gambar 3. Besarnya simpanan air tanah yang mengalami kondisi surplus dan

defisit dapat dilihat dalam grafik pada Gambar 3.

Gambar 3 Grafik Neraca Air DAS Brantas

Berdasarkan Gambar 3, neraca air DAS Brantas didapatkan simpanan air tanah

dalam bulan Januari sebesar 910 m3/detik, bulan Februari sebesar 1114 m

3/detik,

bulan Maret sebesar 994 m3/detik, bulan April sebesar 855 m

3/detik, bulan Mei

sebesar 274 m3/detik, bulan Juni sebesar -222 m

3/detik, bulan Juli sebesar -331

m3/detik, bulan Agustus sebesar -329 m

3/detik, bulan September sebesar -239

m3/detik, bulan Oktober sebesar 43 m

3/detik, bulan November sebesar 844

m3/detik, bulan Desember sebesar 1055 m

3/detik.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

1. Simpanan air tanah di DAS Brantas yang telah dihasilkan pada persamaan

metode Mock berfluktuasi. Pada bulan Oktober sampai Mei mengalami

-500

0

500

1000

1500

2000

Jan

Feb

Mar

Ap

r

Me

i

Jun

Jul

Ags

Sep

Okt

No

v

De

s

Jum

lah

Air

(m

m)

Bulan

Presipitasi (m3/detik)

Evapotranspirasi

Potensial (m3/detik)

Simpanan (m3/detik)

runoff (m3/detik)run off (m3/detik)

15

surplus. Simpanan air tanah pada bulan Juni sampai September mengalami

defisit, dikarenakan pada bulan Juni sampai September merupakan bulan

kering atau musim kemarau. Aliran air yang masuk ke sungai pada musim

kemarau dengan jumlah yang sedikit, sehingga terjadi kekeringan pada

musim kemarau. Besarnya simpanan air tanah pada bulan Januari sebesar

910 m3/detik, bulan Februari sebesar 1114 m

3/detik, bulan Maret sebesar

994 m3/detik, bulan April sebesar 855 m

3/detik, bulan Mei sebesar 274

m3/detik, bulan Juni sebesar -222 m

3/detik, bulan Juli sebesar -331 m

3/detik,

bulan Agustus sebesar -329 m3/detik, bulan September sebesar -239

m3/detik, bulan Oktober sebesar 43 m

3/detik, bulan November sebesar 844

m3/detik, bulan Desember sebesar 1055 m

3/detik.

2. Upaya untuk memenuhi kebutuhan air bagi penduduk sekitar DAS dalam

mencegah kekeringan ialah dengan membuat sumur resapan di sekitar

sungai-sungai, untuk meningkatkan jumlah air yang masuk ke dalam tanah.

Simpanan air tanah tersebut dapat digunakan pada musim kemarau,

sehingga tidak terjadi kekeringan pada musim kemarau.

Saran

1. Perlu upaya untuk menangani permasalahan kekeringan air pada musim

kemarau dengan dibuatnya sumur resapan di sekitar sungai-sungai, sehingga

diharapkan dapat meningkatkan jumlah air yang masuk ke dalam tanah dan

mengurangi limpasan permukaan yang dapat mengakibatkan banjir pada

musim penghujan.

2. Perlu adanya penelitian pengembangan aplikasi untuk menghitung dan

menganalisis neraca air.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Jogjakarta :

Gadjah Mada University Press

Dani NA, Linda M. 2006. Perencanaan Bendung Karet Wonokerto-Kabupaten

Demak. Tugas Akhir. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro

Doorenbos J, Pruitt WO. 1977. Crop Water Requirements. Rome: FAO Irrigation

and Drainage Paper, FAO

Ikhwali, M F. 2013. Analisis Perubahan Kapasitas Simpan Air Pada Sub DAS

Ciesek, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Skripsi. Bogor: Fakultas Teknologi

Pertanian Institut Pertanian Bogor

Kodoatie JR, Syarief R. 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu.

Yogyakarta (ID): Andi offset.

Linsley R, Franzini JB. 1979. Teknik Sumber Daya Air. Bandung : Erlangga

Seyhan, E. 1990. Dasar – dasar Hidrologi. Penerjemah : Ir. Sentot Subagyo.

Jogjakarta : Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari: Fundamentals

of Hydrology

16

Takeda K. 2006. Hidrologi untuk Pengairan. Taulu L, penerjemah: Sosrodarsono

S, editor. Jakarta (ID): Penerbit Pradnya Paramita. Terjemahan dari: Manual

on Hydrology. Ed ke-10

Undang-undang Negara Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 tentang

Sumber Daya Air

17

Lampiran 1 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Lesti Hulu

Lokasi : 8°12’10” LS dan 112°42’58” BT

Tahun Bulan

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des Jumlah

2007 141.2 342.3 416.5 200.2 92.1 18.1 1.7 0.5 0 35.9 232.9 702.9 2184.3

2008 234.5 163.2 506.2 170.6 75.7 1.2 0 1.4 2.9 213.8 3891 392.7 2151.3

2009 462.8 459.3 208.7 370 194.8 45.7 12.6 0 33.9 20.3 144.2 157.3 2109.4

2010 456 339.7 394.3 576.8 176.3 92.4 119.2 95.6 258.5 222.3 375.9 285 3391.9

2011 286.6 205.3 233.5 362.2 134.3 16.9 6.2 0 0 68 231.4 382.7 19272

2012 370.2 210.3 342.6 133.1 53.57 0 6.6 0 0 27.8 205.5 419.7 1769.3

Rataan 325.22 286.68 350.3 302.15 121.12 29.05 24.38 16.25 49.21 98.01 263.16 390.05 2255.56 Sumber : Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Brantas

Lampiran 2 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Barek-Kisi

Lokasi : 8°04’37.6” LS dan 112°20’40.5” BT

Tahun Bulan


2007 92.7 357.3 312.9 325.6 121.4 90.6 22.2 5.1 0 82.6 441.2 443.6 2295.3

2008 237.5 171 458.4 270 103.6 14.1 0 23.2 0 202.7 390.4 408 2279.1

2009 360.9 386.8 273.5 286.5 227.4 38.5 66.4 0 31.9 139.2 312.1 251.3 2374.6

2010 388.7 386.8 318.2 614.6 512.7 227.6 93.4 110.3 232.3 271.4 693.3 241.4 4090.7

2011 233.4 167.5 425 419.2 172.9 0 0 0 0 70.4 376.3 487.3 2352.4

2012 261.8 217.5 131.9 282.9 73.7 57.6 13.6 0 0 85 301.6 464.9 1890.7


18

Lampiran 3 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Kromong, Mojokerto

Lokasi : 7°40’20” LS dan 112°32’42” BT

Tahun Bulan


2007 135.6 556.1 588.8 262 36.9 39.7 3.5 9.1 3.6 72.5 170.6 505.8 2384.2

2008 295.4 563.9 498.3 210.6 102.1 25.3 0 21.7 28.6 106.5 268.5 345.1 2466

2009 490.8 520.5 238 109.8 232.3 40.6 4.6 0 0.9 2.6 147.3 145.2 1932.6

2010 590.7 506.8 292.6 481.8 229 50.2 46.4 100.8 235.4 278.5 199.8 325.9 3337.9

2011 398.3 335.8 241.6 369.5 238.9 17.7 22.6 1 1.4 87.2 287.7 373.8 2375.7

2012 416.1 362.6 386.9 194.9 66.5 36.6 10.5 0 0 3.3 164.2 389 2030.6


Lampiran 4 Nilai curah hujan bulanan (mm) di Stasiun Pengamat Arus Sungai Curah Clumprit

Lokasi : 7°59’19” LS dan 112°34’18” BT

Tahun Bulan


2007 123.9 313.3 274.4 247.7 71.7 52.5 15.4 10.3 5.5 93.6 227.7 156.8 1592.8

2008 270.5 268.3 381.7 88.1 109.8 13.1 0.001 16.3 25.7 89.2 141.5 255.2 1659.4

2009 350.3 382.6 103 188.4 241.3 12.1 2.8 1 33.1 51.9 94.6 277.4 1738.2

2010 496 375.8 404.4 530.9 415.9 82.6 47.6 141.6 168.3 168.7 275.3 218.6 3325.7

2011 114 314.2 274.2 241.5 67.8 54.4 13.3 9.5 88.3 88.3 226.3 331.1 1764.5

2012 230.2 224.7 228.1 123.1 33.1 14.2 6.1 0 48.9 48.9 150.5 364.1 1423.1


19

Lampiran 5 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangploso

Lokasi : 7°54’05” LS dan 112°35’48” BT

Stasiun : Karangploso, Malang

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

2005 23.8 24.0 24.0 23.8 23.6 23.6 23.3 23.0 23.6 24.2 24.0 23.2

2006 23.9 23.5 23.6 23.8 23.5 22.1 21.8 21.5 22.3 24.2 25.4 24.8

2007 23.1 23.7 23.5 23.8 23.8 23.1 22.2 21.7 22.7 24.4 23.9 23.6

2008 23.6 22.1 23.0 22.9 23.0 21.7 21.5 22.1 22.4 24.7 23.4 23.4

2009 23.5 23.5 23.7 24.3 23.7 23.0 22.1 22.3 23.3 24.4 24.9 24.3

Lampiran 6 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Trestes, Prigen

Lokasi : 7°42’14.4” LS dan 112°38’06” BT

Stasiun : Trestes, Prigen, Pasuruan


2005 21.7 21.3 2.7 21.5 21.8 21.2 21.3 20.6 21.2 22.5 22.5 21.2

2006 21.1 21.1 21.5 21.8 21.5 20.6 20.3 20.4 22.0 23.0 23.9 22.7

2007 21.9 21.2 21.6 21.5 22.2 21.5 20.7 20.7 218 23.0 22.6 21.9

2008 21.2 21.2 21.0 21.4 21.5 21.1 20.5 21.4 23.1 23.4 22.4 21.1

2009 21.0 21.2 21.3 22.1 21.6 21.2 21.1 21.1 22.8 23.8 23.3 22.3

20

Lampiran 7 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Sawahan

Lokasi : 7°44’03” LS dan 111°56’02” BT

Stasiun : Sawahan, Nganjuk


2005 23.2 23.3 25.1 24.3 23.4 23.3 23.0 23.0 24.6 24.7 24.9 23.0

2006 22.9 22.5 23.5 24.7 23.2 23.0 22.7 22.8 23.7 25.1 25.9 26.0

2007 23.7 22.7 23.0 23.1 23.7 23.5 22.6 22.9 23.8 25.0 24.2 23.2

2008 23.3 22.0 23.6 23.1 23.2 23.0 22.5 23.2 24.6 24.8 23.5 22.8

2009 22.9 22.6 23.3 23.8 23.6 23.2 23.1 23.3 24.5 25.4 25.1 23.5

Lampiran 8 Suhu bulanan rata-rata (˚C) Stasiun Karangkates

Lokasi : 8°13’ LS dan 114°23’ BT

Stasiun : Karangkates, Malang


2005 25.6 25.6 25.8 26.4 25.7 25.3 24.2 24.3 25.2 26.4 26.8 26.6

2006 25.8 25.6 25.9 25.9 25.9 24.7 24.4 24.6 25.1 26.8 27.6 26.6

2007 25.9 25.7 25.9 26.5 26.7 25.5 24.5 23.9 24.8 26.0 26.1 25.1

2008 25.3 25.4 24.8 25.5 25.2 24.6 23.3 24.5 25.7 26.6 25.9 26.0

2009 25.6 25.6 25.8 26.4 25.7 25.3 24.2 24.3 25.2 26.4 26.8 26.6

21

Lampiran 9 Suhu bulanan rata-rata (˚C) DAS Brantas tahun 2005-2009 dan nilai evapotrasnpirasi aktual serta nilai evapotranspirasi

potensial

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nop Des

2005 23.6 23.5 24.1 24.0 23.6 23.3 23.0 22.7 23.7 24.5 24.6 23.5

2006 23.4 23.2 23.6 24.1 23.5 22.6 22.3 22.3 23.3 24.8 25.7 25.0

2007 23.7 23.3 23.5 23.7 24.1 23.4 22.5 22.3 23.3 24.6 24.2 23.4

2008 23.3 22.7 23.1 23.2 23.2 22.6 21.9 22.8 24.0 24.9 23.8 23.3

2009 23.3 23.2 23.5 24.1 23.7 23.2 22.6 22.7 24.0 25.0 25.0 24.2

Rata-

rata 23.5 23.2 23.6 23.8 23.6 23.0 22.5 22.6 23.6 24.7 24.7 23.9

Nilai evapotranspirasi acuan DAS Brantas (mm)

Bulan

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nov Des

129.54 128.88 129.86 130.54 130.02 128.49 127.03 127.31 130.01 133.03 132.71 130.71

Nilai evapotranspirasi potensial DAS Brantas (mm)

Nilai Kc = 0.74

Bulan


95.86 95.37 96.09 96.60 96.22 95.08 94.00 94.21 96.21 98.44 98.21 96.73

Nilai evapotranspirasi potensial DAS Brantas (m3/detik)

Bulan


433 431 434 436 435 430 425 426 435 445 444 437

22

Lampiran 10 Nilai untuk memperoleh i = (T/5)

T(0C) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0

1 1 2 3 4 5 6 7

1 9 10 12 13 15 16 18 20 21 23

2 25 27 29 31 33 35 37 39 42 44

3 46 48 51 53 56 58 61 63 66 69

4 71 74 77 80 82 85 88 91 94 97

5 1 1.03 1.06 1.09 1.12 1.16 1.19 1.22 1.25 1.29

6 1.32 1.35 1.39 1.42 1.45 1.49 1.52 1.56 1.59 1.63

7 1.66 1.7 1.74 1.77 1.81 1.85 1.89 1.92 1.96 2

8 2.04 2.08 2.12 2.15 2.19 2.23 2.27 2.31 2.35 2.39

9 2.44 2.48 2.52 2.56 2.6 2.64 2.69 2.73 2.77 2.81

10 2.86 2.9 2.94 2.99 3.03 3.08 3.12 3.16 3.21 3.25

11 3.3 3.34 3.39 3.44 3.48 3.53 3.58 3.62 3.67 3.72

12 3.76 3.81 3.86 3.91 3.96 4 4.05 4.1 4.15 4.2

13 4.25 4.3 4.35 4.4 4.45 4.5 4.55 4.6 4.65 4.7

14 4.75 4.81 4.86 4.91 4.96 5.01 5.07 5.12 5.17 5.22

15 5.28 5.33 5.38 5.44 5.49 5.55 5.6 5.65 5.71 5.76

16 5.82 5.87 5.93 5.98 6.04 6.1 6.15 6.21 6.26 6.32

17 6.38 6.44 6.49 6.55 6.61 6.66 6.72 6.78 6.84 6.9

18 6.95 7.01 7.07 7.13 7.19 7.25 7.31 7.37 7.43 7.49

19 7.55 7.61 7.67 7.73 7.79 7.85 7.91 7.97 8.03 8.1

20 8.16 8.22 8.28 8.34 8.41 8.47 8.53 8.59 8.66 8.72

21 8.78 8.85 8.91 8.97 9.04 9.1 9.17 9.23 9.29 9.36

22 9.42 9.49 9.55 9.62 9.68 9.75 9.82 9.88 9.95 10.01

23 10.08 10.15 10.21 10.28 10.35 10.41 10.48 10.55 10.62 10.68

24 10.75 10.82 10.89 10.95 11.02 11.09 11.16 11.23 11.3 11.37

25 11.44 115 11.57 11.64 11.71 11.78 11.85 11.92 11.99 12.06

26 12.13 12.21 12.28 12.35 12.42 12.49 12.56 12.63 12.7 12.78

27 12.85 12.92 12.99 13.07 13.14 13.21 13.28 13.36 13.43 13.5

28 13.58 13.65 13.72 13.8 13.87 13.94 14.02 14.09 14.17 14.24

29 14.32 14.39 14.47 14.54 14.62 14.69 14.77 14.84 14.92 14.99

30 15.07 15.15 15.22 15.3 15.38 15.45 15.53 15.61 15.68 15.76

31 15.84 15.92 15.99 16.07 16.15 16.23 16.3 16.38 16.46 16.54

32 16.62 16.7 16.78 16.85 16.93 17.01 17.09 17.17 7.25 17.33

33 17.41 17.49 17.57 17.65 17.73 17.81 17.89 17.97 18.05 18.13

34 18.22 18.3 18.38 18.46 18.54 18.62 18.7 18.79 18.87 18.95

35 19.03 19.11 19.2 19.28 19.36 19.45 19.53 19.61 19.69 19.78

36 19.86 19.95 20.03 20.11 20.2 20.28 20.36 20.45 20.53 20.62

37 20.7 20.79 20.87 20.96 21.04 21.13 21.21 21.3 21.38 21.47

38 21.56 21.64 21.73 21.81 21.9 21.99 22.07 22.16 22.25 22.33

39 22.42 22.51 22.59 22.68 22.77 22.86 22.95 23.03 23.12 23.21

40 23.3

23

Lampiran 11 Luas tutupan lahan (ha) per Kabupaten/Kota

Hutan Perkebunan

Pertanian

Tanah

Kering

Sawah Mang-

Pemukiman Lain

Total rove nya

TRENGGALEK 22736 24912 23649 12283 0 9465 31563 124608

TULUNGAGUNG 11026 16668 21701 31435 0 12962 21214 115006

BLITAR 19242 44021 49561 43859 0 11727 6914 175324

KEDIRI 12436 25397 11232 69398 0 26594 13946 159003

MALANG 63144 89516 63767 69435 0 38863 21105 345829

PASURUAN 18444 33621 26741 41369 1 15328 13075 148578

SIDOARJO 0 2723 3201 25633 1847 19662 21295 74361

MOJOKERTO 15304 7861 14673 30924 0 1988 8815 97457

JOMBANG 24824 9436 621 55975 0 10013 5609 112068

NGANJUK 27157 15943 17236 48592 0 1568 4377 128985

MADIUN 21152 8386 28449 35448 0 14579 3779 111793

GRESIK 1272 21827 29427 11671 1683 14893 35219 12744

KOTA KEDIRI 0 0 0 0 0 0 0 0

KOTA BLITAR 0 223 0 698 0 2351 38 3311

KOTA MALANG 0 142 167 1779 0 8865 41 10995

KOTA

MOJOKERTO 0 0 0 369 0 1591 66 2025

KOTA SURABAYA 0 819 58 1893 678 23738 6909 34095

KOTA BATU 8485 4257 0 3345 0 2378 1444 19908

Total 245222 305752 290483 484106 4209 216565 195409 1741746

% Luasan 14.08 17.55 16.68 27.80 0.24 12.43 11.22 100 Sumber : Laporan MIH tahun 2012 BLH Jatim dan hasil analisa Tim SLHD Jatim, Tahun 2013

24

Lampiran 12 Nilai koefisien tanaman gabungan berdasarkan penggunaan lahan pada

DAS Brantas

Penggunaan Lahan 2013 Luas (ha) Nilai Koefisien Tanaman

Kc Kc*A

sawah irigasi 484106 1.15 556721.9

ladang/huma 290483 0.9 261434.7

perkebunan 305752 0.8 244601.6

hutan rakyat/ditanami pohon 245222 0.9 220699.8

sementara tidak diusahakan 195409 0 0

pemukiman 216565 0 0

Total 1737537 1283458

Kc Gabungan : 0.74

25

Lampiran 13 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan

Januari


Februari

26

Lampiran 15 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Maret

Lampiran 16 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan April

27

Lampiran 17 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Mei

Lampiran 18 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juni

28

Lampiran 19 Peta analisis curah hujan metode isohyet DAS Brantas Bulan Juli


Agustus

29

Lampiran 21 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan September

Lampiran 22 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan Oktober

30

Lampiran 23 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan November

Lampiran 24 Peta analisis CH metode isohyet DAS Brantas Bulan

Desember

31

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta, pada tanggal 22 September 1992 dari

pasangan Bapak Thamrin dan Ibu Ni Wayan Windiyasih. Penulis adalah putri

ketiga dari empat bersaudara. Pada tahun 2007 penulis lulus dari SMPN 87

Jakarta dan diterima di SMAN 87 Jakarta. Penulis lulus dari SMA pada tahun

2010 dan pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur Undangan

Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan,

Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten Praktikum Bahan

Konstruksi pada semester ganjil tahun ajaran 2013/2014. Selain itu penulis pernah

aktif pada beberapa kepanitian salah satunya yaitu ICEF 2012 dan menjadi

anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL)

divisi Hubungan Eksternal SIL.

Penulis melaksanakan Praktik Lapangan pada tahun 2013 dengan topik

“Pengaruh Iklim dan Curah Hujan Terhadap Debit Sungai Cisadane”. Gelar

Sarjana Teknik diperoleh setelah penulis menyelesaikan skripsi dengan judul

“Analisis Kesetimbangan Air di Daerah Aliran Sungai Brantas, Jawa Timur” di

bawah bimbingan Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, MT.

analisis kesetimbangan air di daerah aliran sungai … · air hujan sebagai salah satu sumber air...

Documents