Feedback

Application of hydrological models to determine of rainfall and run off harvesting system of Singkarak Catchment

Informasi dokumen
APLIKASI MODEL HIDROLOGI DALAM PENENTUAN SISTEM PANEN HUJAN DAN ALIRAN PERMUKAAN DAERAH TANGKAPAN AIR SINGKARAK Zuherna Mizwar SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Aplikasi Model Hidrologi dalam Penentuan Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Daerah Tangkapan Air Singkarak adalah karya Saya dengan arahan dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun untuk memperoleh gelar akademik dari perguruan tinggi manapun. 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 disertasi ini. Bogor, Februari 2012 Zuherna Mizwar NIM A 362060031 ABSTRACT ZUHERNA MIZWAR. Application of Hydrological Models to Determine of Rainfall and Run Off Harvesting System of Singkarak Catchment, Under supervision of NAIK SINUKABAN, BUDI KARTIWA, and SURIA DARMA TARIGAN. The biophysics characteristic of Singkarak Catchment including topography, slope, drainage densities, land use and annual rainfall ware analyzed using the Geographycal Information System (GIS) model. The design, dimension and location of rainfall and run off harvesting system were analyzed and determined using MAPDAS model combined with GIS model. The MAPDAS model was also used to develop the model for flood risk prevention and drought impact mitigation. The impact of established rainfall and run off harvesting system were analyzed and developed using MAPDAS with Stella Program. Biophysical analysis showed that the topography of Singkarak Catchment was hilly to mountainous with 30-100% slope; the soils ware dominated by Andosols, Inseptisols and Ultisols, forest cover was only 25%, annual rainfall was 2 800 mm; average run off coefficient was 22%, and it reached up to 45% during wet months; and drainage densities was ranged from 2.64 m ha-1 to 3.8 m ha-1. To prevent flood in Paninggahan watershed it required to harvest about 0.816 mm of rainfall which equivalent to 48 086 m3 of run off. The result of run off and geomorphological instantaneous unit hydrograph analysis showed that about 4794 small reservoirs (Embung) which covered about 0.8-1.6 ha areas need to be established in Paninggahan watershed. Which the same purpose Malakotan watershed required to harvest about 2.7 mm of rainfall which equivalent to 189 622 m3 of run off. The resalts of run off and geomorphological instantaneous unit hydrograph analysis showed that about 63-126 small reservoirs (Embung) which covered about 3.2-6.3 ha areas in Malakotan watershed. Impact of rainfall and run off harvesting analysis showed that effective run off models to prevent flood and drought risk was a combination of MAPDAS model and GIS. The location of reservoirs construction, reforestation and afforestation activities should be covered out in the zone within 8-11 km and 13-17 km from the outlet at Paninggahan and Malakotan watersheds respectively. Impact of the established rainfall harvesting system was the stability of the lake water level, with the minimum and maximum water level were 360 and 363 meters asl. Respectively will not disrupt the continuity of water supply for irrigation purpose of Ombilin river and Singkarak hydroelectric power plant. Keywords: water harvesting design, hydrograph instantaneous model, lake water level RINGKASAN ZUHERNA MIZWAR. Aplikasi Model Hidrologi dalam Penentuan Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Daerah Tangkapan Air Singkarak, Dibimbing oleh NAIK SINUKABAN, BUDI KARTIWA, SURIA DARMA TARIGAN. Faktor biofisik DTA Singkarak dengan topografi yang berbukit sampai bergunung dengan lereng curam, aktifitas pertanian yang intensif, serta curah hujan yang tinggi, mengakibatkan terjadinya debit puncak yang ekstrim, yang disertai tingkat sedimentasi yang tinggi. Untuk itu perlu upaya menurunkan aliran permukaan serta tingkat sedimentasi dengan perbaikan agroteknologi serta sistim panen hujan dan aliran permukaan di DTA Singkarak Oleh sebab itu tujuan penelitian adalah untuk 1) mengkaji karakteristik biofisik, 2) menentukan desain sistem panen hujan dan aliran permukaan berdasarkan aplikasi model hidrologi, 3) mengembangkan model aliran permukaan DAS untuk menahan resiko banjir dan kekeringan, serta 4) mengkaji dampak implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan pada DTA Singkarak. Model hidrologi yang digunakan adalah model debit sesaat model aliran permukaan daerah aliran sungai (MAPDAS) berbasis hidrograf satuan sesaat geomorfologi. Karakteristik biofisik adalah imput dari model MAPDAS, yang dapat ditentukan dengan sistem informasi geografi (SIG) dalam data raster. Analisa sistem panen hujan dan aliran permukaan terdiri atas penentuan ambang batas debit puncak di bendung sebagai volume panen hujan dan aliran permukaan yang juga dilakukan dengan model hidrologi MAPDAS. Analisa lokasi sebaran sistem panen hujan dan aliran permukaan dapat menurunkan debit puncak secara efektif dan signifikan yang memakai konsep hidrologi satuan sesaat geomorfologi (GIUH). Analisa model dinamik dengan program Stella merupakan model yang dapat mengubah parameter sebagai input yang digunakan untuk melihat dampak implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan terhadap tinggi muka air Danau Singkarak. Karakteristik biofisik DAS Singkarak terdiri atas topografi yang curam dengan kemiringan lereng 30-100%, tutupan hutan hanya sebesar 25% dan dan tanah di dominasi oleh andosol, inseptisol dan ultisol dengan kerapatan drainase berkisar 3,8 mha-1 pada DAS Paninggahan 2,64 mha-1 pada Malakotan. Curah hujan tahunan rata-rata 2800 mm, koefisien aliran permukaan tahunan adalah 22%, tetapi pada bulan basah mencapai 45% Sistem panen hujan dan aliran permukaan berupa pembuatan embung, reboisasi dan penghijauan dapat menurunkan tinggi muka air danau pada musim hujan dan menaikan tinggi muka air pada musim kemarau. Pada DAS Paninggahan diperlukan panen hujan sebesar 0.816 mm atau setara dengan 48086 m3, dengan luas pembuatan embung berkisar dari 8014 – 16029 m2 dengan jumlah 47-94, dan pada DAS Malakotan diperlukan panen hujan sebesar 2.7 mm atau setara 189622 m3, dengan luas berkisar dari 31604 - 63208 m2 sehingga diperlukan pembuatan embung sejumlah 63-126. Model aliran permukaan untuk menahan resiko banjir dan kekeringan yang efektif adalah kombinasi model MAPDAS dan sistem informasi georafi (SIG). Lokasi pembagunan embung, reboisasi dan penghijauan pada zona yang berjarak 8-11 Km dari outlet di Paninggahan, dan 12-17 Km dari outlet pada Malakotan. Dampak implementasi sistem panen hujan terhadap tinggi muka air danau, adalah tercapainya kestabilan muka air danau, dengan tinggi minimum tidak kurang dari 360 mdpl dan maksimum 363 mdpl. Kondisi ini tidak menyebabkan masalah untuk memenuhi kebutuhan air irigasi S.Ombilin dan PLTA Singkarak yang mengalir ke S. Anai. Model dinamik Stella untuk implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan perlu dilakukan penelitian lain yang difokuskan pada analisis sensivitas pengaruh perkembangan jumlah dan sebaran bangunan sistem panen hujan terhadap karakteristik hidrologis DAS. Berdasarkan model dinamik dikawasan DTA Singkarak, aplikasi teknologi rehabilitasi lahan berupa embung dan reboisasi sebaiknya dilaksanakan dengan baik, agar kondisi air dapat lestari. © Hak Cipta milik IPB, tahun 2012 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebut sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB. APLIKASI MODEL HIDROLOGI DALAM PENENTUAN SISTEM PANEN HUJAN DAN ALIRAN PERMUKAAN DAERAH TANGKAPAN AIR SINGKARAK ZUHERNA MIZWAR Disertasi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Pengelolaan Daerah Aliran Sungai SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012 Penguji pada Ujian Tertutup : Prof. Dr. Ir. Kukuh Murtilaksono, M.Sc Dosen Departemen Ilmu Tanah Sumberdaya Lahan (ISTL) Fakultas Pertanian IPB Dr. Ir. A Ngaloken Gintings, MS Ketua Bidang Publikasi dan Humas MKTI (Masyarakat Konservasi Tanah dan Air Indonesia) Penguji pada Ujian Terbuka : Dr. Ir. Yanuar J. Purwanto, MS Dosen Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Fateta IPB Dr. Ir. Fahmuddin Agus, M.Sc Peneliti Balai Penelitian Tanah PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul Penelitian ini adalah Aplikasi Model Hidrologi dalam Penentuan Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Daerah Tangkapan Air Singkarak. Penelitian ini dilakukan di daerah Kota/Kabupaten Solok dan Kabupaten Tanah Datar Provinsi Sumatera Barat. Luas daerah penelitian adalah 1141,72 Km2. Studi kasus untuk model hidrologi dilakukan pada DAS Paninggahan dan Malakotan, yang merupakan bagian dari Daerah Tangkapan Air Singkarak. Dalam melaksanakan penelitian ini penulis telah mendapat dukungan dari banyak pihak baik secara moral maupun materi yang semuanya itu tidak mampu penulis sebutkan satu persatu. Pada kesempatan ini, penulis menghaturkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Ir. Naik Sinukaban, M.Sc; Dr. Ir. Budi Kartiwa, CESA; Dr. Ir. Suria Darma Tarigan, M.Sc, yang telah menyediakan waktu, memberikan bimbingan, berbagi ilmu dan pengalaman sehingga menambah wawasan dan cakrawala penulis dalam penyusunan disertasi ini. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada : 1. Ketua Program Studi Pengelolaan DAS IPB Dr. Ir. Suria Darma Tarigan, M.Sc beserta staf atas bantuan dan dukungan yang diberikan selama penulis mengikuti pendidikan. 2. Dosen pengajar pada Program Studi Ilmu Pengelolaan DAS IPB yang telah banyak membekali ilmu pengetahuan kepada penulis. 3. Dr. Ir. Nora Panjaitan, DEA, (Dosen Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, FATETA-IPB) sebagai dosen penguji pada Ujian Prakualifikasi. 4. Prof. Dr. Ir. Kukuh Murtilaksono, (Dosen Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB) sebagai Dosen penguji luar komisi pada ujian tertutup, yang selalu mengingatkan pentingnya menyelesaikan kuliah dengan cepat. 5. Dr. Ngaloken Gintings, MS sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup atas masukan-masukan yang diberikan yang sangat berguna untuk perbaikan disertasi 6. Dr. Fahmuddin Agus, M.Sc dan Dr. Ir. Yanuar. J. Purwanto, MS sebagai penguji luar komisi pada ujian terbuka, yang telah memberikan saran dan kritik yang baik dan bermanfaat untuk penyempurnaan disertasi ini 7. Pemerintah Republik Indonesia melalui BPPS Departemen Pendidikan Nasional, yang telah memberikan bantuan beasiswa selama tiga tahun. 8. Gubernur Sumatera Barat, Wali Kota Padang dan Kepala DIKNAS Sumatera Barat yang telah memberikan bantuan biaya pendidikan setelah Biasiswa BPPS selesai. 9. Rektor Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat, Dekan Fakultas Fakultas Teknik dan semua staf UMSB, yang telah memberikan dorongan untuk melanjutkan pendidikan S3 ke IPB Bogor. 8 Rektor dan Dekan Pascasarjana IPB, yang telah memberikan kesempatan untuk menuntut ilmu di IPB Bogor. 9 Kepada Papa, Ibu, dan keluarga besar Agoes Bagindo Kari atas dukungan doa dan cinta kasih yang diberikan sampai saat ini. 10 Teman-teman Angkatan 2006 Ibu Nani Heryani, Bapak Supriyanto dan Bapak La Bima serta mahasiswa Program Studi Pengelolaan DAS IPB, Teman-teman Laboratorium GIS Fahutan IPB, teman-teman Balitklimat, Balai Tanah dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu namanya. Semua nya memberikan semangat, dukungan dan bantuan dalam wawasan berfikir dalam penyusunan Disertasi ini. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan tersebut dan apa yang penulis peroleh mendapat rida dari Allah SWT dan bermanfaat untuk perkembangan ilmu pengetahuan Bogor, Januari 2012 Zuherna Mizwar RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Rao-rao Batusangkar pada tanggal 26 Maret 1971 sebagai anak ketiga dari pasangan H. Mizwar. Dt. P. Basya dan Hj. Rosni Agoes.Bgd.Kari. Setelah menamatkan pendidikan pada SMA Negeri 1 Padang tahun 1990, penulis melanjutkan pendidikan Sarjana Teknik Sipil di Unversitas Bung Hatta Padang, lulus tahun 1996. Pada tahun 2001, penulis diterima di Teknik Sumberdaya Air Pascasarjana Institut Teknologi Bandung dan selesai pada tahun 2003. Kesempatan untuk melanjutkan pendidikan ke program doktor pada program studi Ilmu Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Pascasarjana Institut Pertanian Bogor diperoleh pada tahun 2006. Bantuan biaya pendidikan Pascasarjana diperoleh dari Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi dan Pemerintah Daerah Sumatera Barat. Penulis bekerja sebagai dosen tidak tetap di Fakultas Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat pada tahun 1998 sampai sekarang. Pada tahun 1996 sampai 1998 penulis praktek magang pada laboratorium tanah dan material di Dinas Pekerjaan Umum Sumatera Barat. Tahun 1998, sebagai konsultan pemberdayaan dan diakhir tahun 1999 diterima bekerja di PT. ADHI KARYA sebagai quality control. Pada tahun 2003 diterima sebagai direktur teknik pada PT Umitat Dlanor. Penulis menjadi anggota Himpunan Ahli Teknik Hidraulik Indonesia (HATHI), Persatuan Ahli Teknik Indonesia (PATI), dan Asosiasi Konsultan Pembagunan Pemukiman Indonesia (AKPPI) pada akhir tahun 2003. Selama mengikuti program S3, penulis menjadi anggota Masyarakat Hidrologi Indonesia (MHI), dan Masyarakat Konservasi Tanah dan Air Indonesia (MKTI). Karya ilmiah berjudul Pengukuran dan Analisa Debit Sedimen Sungai Sumani di Kabupaten Solok Propinsi Sumatera Barat telah diterbitka pada Jurnal Penelitian dan Kajian Ilmiah Menara Ilmu Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat, Vol.VI No. 26, Nop 2011; Analisa Karakteristik Biofisik Daerah Tangkapan Air Singkarak di Sumatera Barat, pada Jurnal Teknik Hidro Universitas Muhammadiyah Makassar, Vol 4 No 7 Agustus 2011; Kapasitas Rancang Bangun Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Daerah Aliran Sungai Paninggahan Kabupaten Solok Propinsi Sumatera Barat, akan terbit pada Jurnal Forum Pasca IPB, volume 35 No 1, Januari 2012. Karya-karya ilmiah tersebut adalah merupakan bagian dari disertasi penulis. DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN Latar Belakang Permasalahan Kerangka Pemikiran Tujuan Penelitian Manfaat Kebaruan Ruang Lingkup Penelitian TINJAUAN PUSTAKA Daerah Aliran Sungai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Penggunaan Lahan Konservasi Air Sistem Panen Hujan Bangunan Panen Hujan Embung Bangunan Panen Hujan Cek Dam Model Aliran Permukaan DAS Pemisahan Hidrograf Dampak Teknologi pada TMA Danau METODOLOGI Lokasi Penelitian Bahan dan Peralatan Metode Penelitian Karakterisasi Biofisik DAS Analisis Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Penentuan Volume Panen Hujan dan Aliran Permukaan Zonasi Implementasi Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Analisis Dampak Implementasi Teknologi terhadap Dinamika TMA Danau KEADAAN UMUM WILAYAH PENELITIAN Karakteristik Wilayah Penelitian Letak dan Luas Daerah Tangkapan Air Danau Singkarak Karakteristik Biofisik DAS Geomarfologi, Pedologi dan Marfologi Tanah dan Geologi DTA Singkarak Kondisi Hidrologi dan Iklim DTA Singkarak Kondisi Debit Sumani Karakteristik Debit Sumani Elevasi Muka Air Danau Singkarak Karakteristik Iklim 1 3 4 6 6 6 6 9 10 12 13 14 15 16 17 20 21 23 23 25 25 28 28 34 35 39 39 41 45 48 49 49 52 55 57 Bangunan Panen Hujan Embung dan Cek Dam HASIL DAN PEMBAHASAN Penggunaan Lahan DTA Singkarak Model Hidrologi dalam Penentuan Sistem Panen Hujan DTA Singkarak Separasi Debit sebagai Input MAPDAS pada SubDAS Paninggahan dan Malakotan Kalibrasi Model MAPDAS di SubDAS Paninggahan dan Malakotan Aplikasi MAPDAS untuk Panen Hujan dan Aliran Permukaan serta Karakterisasi Bangunan Analisis Zona Prioritas Implementasi Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Dampak Implementasi Teknologi pada TMA Danau Singkarak Dinamika Populasi dan Perubahan Penggunaan Lahan pada DTA Singkarak Kalibrasi dan Validasi Model Dinamika TMA Danau Singkarak dengan Program Stella Simulasi dan Prediksi Model Dinamika TMA Danau Singkarak dengan Program Stella KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN 60 65 70 73 75 80 86 91 91 92 99 101 102 DAFTAR TABEL Halaman 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Luas DAS/SubDAS dan panjang sungai pada DTA Singkarak Karakteristik DAS/SubDAS Kelas Lereng DTA Singkarak Nama stasiun hujan dan klimatologi DTA Singkarak Penggunaan lahan tahun 1992-2009 Koefisien aliran pada bulan basah Separasi debit SubDAS Paninggahan dan Malakotan Parameter model MAPDAS pada DAS Paninggahan dan Malakotan Parameter fungsi produksi dan transfer DAS Paninggahan dan Malakotan Hasil kalibrasi MAPDAS DAS Paninggahan dan Malakotan Jalur hidraulik Paninggahan Jalur hidraulik Malakotan Analisis volume panen hujan dan aliran permukaan berdasarkan aplikasi model MAPDAS di Paninggahan Perubahan jumlah penduduk di tiap DAS Peluang konversi hutan untuk pemenuhan kebutuhan lahan pertanian 40 43 47 57 65 68 74 75 76 77 78 79 82 91 93 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Kerangka berfikir. Diagram alir penelitian. Pemisahan hidrograf menjadi 3 komponen (Nouvelot 1993). Skema neraca air danau. Peta DTA Danau Singkarak. Sistem order menurut Strahler. Skema model aliran permukaan DAS (MAPDAS). Penentuan jalur hidraulik jaringan hidrologi. Skema penentuan jalur hidraulik menggunakan aplikasi Arc Gis. Analisis dan penentuan volume panen hujan dan aliran permukaan berdasarkan aplikasi model hhidrologi. Model umum program Stella. Hubungan antar sub model pada program Stella. Kondisi sungai pada DTA Singkarak. Peta lokasi penelitian. Peta kecepatan aliran DAS Paninggahan. Peta kecepatan lereng DAS Paninggahan. Peta kecepatan aliran DAS Malakotan. Peta kecepatan lereng DAS Malakotan. Peta tanah DTA Singkarak. Peta geologi DTA Singkarak. Fluktuasi debit harian rata-rata bulanan S. Sumani tahun 1992-2009. Fluktuasi debit harian rata-rata bulanan S. Lembang tahun 1992-2009. Hujan dan debit DAS Sumani tahun 1994. Hujan dan debit DAS Sumani tahun 2009. Regresi hujan dan debit Sumani tahun 1994. Regresi hujan dan debit Sumani tahun 2009. Fluktuasi muka air Danau Singkarak. Elevasi muka air Danau Singkarak. Temperatur DTA Singkarak tahun 1990-2009. Evapotranspirasi DTA Singkarak tahun 1990-2009. Embung di DTA Singkarak. Cek dam di DTA Singkarak. Kebun jati dan pinus. Penggunaan lahan hutan dan koefisien aliran (run off). Hujan dan debit sesaat DAS Paninggahan periode 25 November 2009. Hujan dan debit sesaat DAS Paninggahan periode 8 Januari 2010. Hujan dan debit harian S. Malakotan tahun 2006-2007. Hujan dan debit sesaat S. Malakotan, pencatatan 22-24 Januari 2007. Separasi debit S. Paninggahan periode 8 Januari 2010. Separasi debit S. Malakotan periode 22-24 Januari 2007. 5 8 20 21 24 28 29 31 32 33 35 36 40 41 43 44 44 45 50 51 52 52 53 54 54 55 56 56 60 60 62 63 67 69 71 71 72 72 73 74 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 Kalibrasi model MAPDAS Paninggahan episode hujan dan debit 8 Januari 2010. Kalibrasi model MAPDAS Malokotan episode hujan dan debit 2224 Januari 2007. Simulasi debit aliran permukaan S. Paninggahan periode 25 November 2010. Simulasi penurunan debit puncak aliran permukaan S. Paninggahan periode 25 November 2010 berdasarkan skenario pemanenan curah hujan lebih. Simulasi debit aliran permukaan S. Malakotan periode 22-24 Januari 2007. Simulasi penurunan debit puncak aliran permukaan S. Malakotan periode 22-24 Januari 2007 berdasarkan skenario pemanenan curah hujan lebih. Bendung sebagai pengatur tinggi muka air. Lokasi AWLR S. Malakotan. Karakteristik PDF dan isokron (zona prioritas) pengelolaan DAS Paninggahan. Karakteristik PDF dan isokron (zona prioritas) pengelolaan DAS Malakotan. Penyebaran embung, reboisasi dan penghijauan di DAS Paninggahan. Penyebaran embung, reboisasi dan penghijauan di DAS Malakotan. Elevasi muka air danau berdasarkan air masuk dan keluar dari Danau singkarak periode 1999-2003. Model dinamik perubahan elevasi muka air Danau Singkarak yang disusun dalam program STELLA. Kalibrasi model TMA Danau Singkarak periode 1999-2000 berdasarkan aplikasi model dinamik memakai program STELLA. Validasi model TMA Danau Singkarak periode 2000-2004 berdasarkan aplikasi model dinamik memakai program STELLA.. Prediksi model TMA Danau Singkarak periode 2009-2029 berdasarkan skenario implementasi teknologi pembuatan embung, reboisasi dan penghijauan. 76 76 80 81 83 83 85 86 88 87 90 90 94 95 96 97 98 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 2 3 4 5 6 7 Data elevasi dan kontur kedalaman Danau Singkarak Data hujan rata-rata tahunan dan bulanan pada stasiun di DTA Singkarak Zona iklim DTA Singkarak Evapotranspirasi DTA Singkarak Penggunaan Lahan, embung, cek dam dan bendung pada DTA Singkarak Persamaan model dinamik dengan program Stella. Skenario embung, reboisasi terhadap TMA Danau Singkarak 109 110 112 120 121 124 146 PENDAHULUAN Latar Belakang Kawasan Danau Singkarak terletak di dua kabupaten yaitu KabupatenSolok dan Tanah Datar. Kedua kabupaten ini adalah daerah penghasil berasdan menjadi lumbung beras bagi Provinsi Sumatera Barat. Danau Singkarak merupakan sumber pemasok kebutuhan air, terutama bagi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dalam memenuhi kebutuhan listrik Sumatera Barat, Riau dan Jambi. Danau menyediakan kebutuhan air untuk daerah KabupatenTanah Datar, Kabupaten/Kota 50 Kota, dan Riau yang merupakan bagian dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Inderagiri. Danau Singkarak merupakan danau terbesar kedua di Pulau Sumatera dengan kekayaan berbagai jenis ikan endemik, serta pemandangan alam yang indah dan dapat dikembangkan untuk kegiatan wisata alam. Secara garis besar Daerah Tangkapan Air (DTA) danau dibagi atas tiga DAS yang airnya mengalir ke Danau Singkarak. Ketiga DAS tersebut adalah DAS Sumani, Singkarak, dan DAS Sumpur Kudus. Para stakeholders termasuk lembaga pemerintah dan swasta (BAPEDA, PU, Kehutanan, Pertanian, PDAM, Pengamat Lingkungan dan Perkebunan), menyarankan ketiga DAS tersebut diatas dilihat secara menyeluruh dalam pengelolaannya. DAS Sumanimerupakan daerah yang kondisinya paling buruk. Sungai Lembang dan Sumani yang melintasi DAS Sumani menghadapi permasalahan kekurangan persediaan air dan rendahnya kualitas air karena tingginya sedimen,sedangkan daerah tangkapan danau yang terletak di daerah Tanah Datar memiliki kemiringan yang sangat terjal karena terletak di daerah Gunung (G) Merapi. Farida et al. (2005) menyatakan bahwa permasalahan ini terjaditerutama karena pembukaan hutan, dan pembalakan secara ilegal oleh masyarakat. Hutan komunal hilang sekitar 70% - 80%, terutama untuk perluasan areal pertanian. Penurunan muka air Danau Singkarak sangat berdampak pada aliran Sungai Ombilin yang merupakan muara DTA. ini sangat merugikan sebagian masyarakat Sumatera Barat. Fluktuasi muka air danau berkisar 3.5 m. Elevasi maksimum mencapai 363.59 m dan minimum 360.1 m dari permukaan laut (dpl)berdasarkan 2 pencatatan elevasi danau tahun 1999-2009(PSDA Sumatera Barat dan pengamatan).Meningkatnya penggunaan air oleh masyarakat untuk mengairi sawah di DTA dan penggunaan air danau untuk PLTA telah menyebabkan berkurangnya air ke Sungai Ombilin. Helmi (2003) menyatakan bahwa rata-rata outflow ke Sungai Ombilin adalah 49,6m3dtk-1 dan sekitar 15 m3dtk-1 pada musim kemarau.Setelah beroperasinya PLTA outflow dari Danau Singkarak ke Sungai Ombilin diatur dengan kisaran 2m3dtk-1 pada musim hujan dan 6 m3dtk-1 pada musim kemarau. Hal ini telah menyebabkan penurunan jumlah kincir air yang beroperasi sebesar 50 % yaitu 184 dari 366 buah. Penurunan areal sawah sebesar 40 % yaitu dari 549 Ha menjadi 333 Ha. Saat ini masyarakat dan petani mengeluh kekurangan air. Pada musim kering irigasi tidak dapat memenuhi kebutuhan air sawah di Kabupaten Solok, Tanah Datar dan Sawahlunto Sinjunjung. Faridaet al. (2005) menyatakan, persepsi tentang masalah kekurangan air untuk kebutuhan irigasi tersebut disebabkan oleh penebangan hutan.Hal tersebut cukup mengkhawatirkan keberadaan danau meskipun di sekitar Danau Singkarak telah ada berbagai usaha untuk menghutankan kembali lahan yang kritis. Untuk memenuhi kebutuhan irigasi, PLTA dan kepentingan lainnya, diperlukan pengelolaan lahan tanah dan air yang sesuai, sehingga pengelolaan sumber air untuk DTA Singkarak yang berbasis danau sebagai reservoar merupakan hal yang penting dan harus di jaga, sehingga dampak negatif terhadap penurunan kuantitas dan kualitas aliran sungai pensuplai danau dapat dihindari. Terjadinya lahan kritis karena berkurangnya tutupan hutan dan berubahnya penggunaan lahan karena perluasan areal pertanian dan perkebunan. Kurangnya persediaan air, kekeringan, banjir, erosi dan sedimentasi serta longsor disebabkan salah satunya karena ketiadaan implementasi teknik konservasi tanah dan air, terutama pada daerah hulu dan tengah DAS. Konservasi tanah erat hubungannya dengan konservasi air. Konservasi tanah adalah semua perlakuan fisik/mekanis terhadap tanah serta pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran permukaan dan erosi. Konservasi air pada prinsipnya adalah penggunaan air hujan yang jatuh ke tanah untuk pertanian 3 seefisien mungkin, dan mengatur waktu aliran agar tidak terjadi banjir yang merusak dan terdapatnya cukup air pada waktu musim kemarau. Selain itu konservasi air diharapkan dapat menahan dan meningkatkan tinggi muka air di daerah hulu, dan sebagai upaya pengamanan bangunan-bagunan air di bagian hilir. Bangunan konservasi air yang juga berfungsi untuk panen hujan adalah seperti dam pengendali (Check Dam), sumur resapan (Infiltration Well), dam parit, embung, dan lain lain.Pada prinsipnya konservasi air merupakan tindakan yang diperlukan untuk melestarikan sumberdaya air. Namun dalam konteks pemanfaatan, Agus et al. (2002) mengemukakan bahwa penggunaan air hujan secara efisien merupakan tindakan konservasi. Strategi konservasi air diarahkan untuk mengupayakan peningkatan cadangan melalui pengendalian aliran permukaan, pemanenan air aliran permukaan, dan peningkatan infiltrasi.Intinya adalah bagaimana agar air hujan dapat diresapkan ke dalam tanah sebanyak mungkin, ditahan didaerah cekungan dan dimanfaatkan untuk pengairan di musim kemarau maupun pada periode pendek saat dibutuhkan oleh tanaman pada musim hujan. Indikator keberhasilan teknik konservasi tanah dan air adalah meningkatnya tutupan vegetasi, menurunnya debit puncak yang menyebabkan banjir serta terjaminnya suplai air secara kontinyu. Oleh sebab itu penelitian tentang upayaupaya konservasi tanah dan air menjadi hal yang sangat penting untuk dilakukan. Permasalahan Berdasarkan uraian di atas dapat diidentifikasi beberapa masalah pada DTA Singkarak. 1. Daerah terjal, alur sungai pendek, dan banyaknya lahan terbuka yang menyebabkan tingginya aliran permukaan, erosi dan sedimentasi. 2. Penurunan persediaan air DTA Singkarak sebesar 69.8% yang menyebabkan berkurangnya suplai air untuk irigasi sehingga menurunkan produksi pertanian.Kurangnya persediaan air secara umum sangat berpengaruh pada kehidupan masyarakat sekitar DTA. 3. Fluktuasi muka air danau berkisar 3.5 m, elevasi maksimum mencapai 4 363.59 m dan elevasi minimum 360.1 m dpl (dari permukaan laut) . Kerangka Pemikiran DTA Singkarak yang dibagi atas 3 DAS, namun secara geografiske tiga DAS tersebut adalah sama. DAS mengalir ke satu outlet yaitu Danau Singkarak yang merupakan reservoar air alami. Kondisi daerah mempunyai kemiringan lereng yang terjal dan alur sungai yang pendek, sehingga pada saat hujan air akan mengalir dengan cepat dan volume air danau akan maksimum. Tapi pada saat kemarau aliran air akankecil sehingga volume air danau minimum. Perubahan tutupan lahan akan besar pengaruhnya terhadap DTA yang berbasis danau. Terutama pada kecepatan aliran permukaan dan infiltrasi. Tingginya aliran permukaan menyebabkan mudahnya terjadi erosi dan longsor, Infiltrasi akan kecil karena air langsung mengalir menuju danau sehingga menimbulkan banjir di hilir, sedangkan di hulu akan terjadi kekeringan karena kecilnya resapan. Untuk mengatasi persoalan diatas pada DTA Singkarak perlu dilakukan kegiatan reboisasi dan implementasi teknologi konservasi tanah dan air melalui penerapan sistem panen hujan dan aliran permukaan (water harvesting).Sistem panen hujan dan aliran permukaan dapat berupa kontruksi sipil untuk menampung air seperti bendung, dam parit dan embung. Agar upaya perbaikan kondisi hidrologis DAS menjadi efektif dan efisien, maka diperlukan pengembangan metodologi penentuan dimensi, jumlah dan sebaran bangunan konservasi tanahdan air yang mempertimbangkankarakteristik hidrometeorologis DAS bersangkutan. Aplikasi model aliran permukaan berbasis data sesaat memungkinkan simulasi aliran permukaan pada berbagai skenario curah hujan lebih (excess rainfall), serta menentukan dimensi dan jumlah bangunan sistem panen hujan dan aliran permukaan yang diperlukan untuk memperbaiki kondisi hidrologis DAS. Pada penelitian ini, model hidrologi berbasis interval waktu sesaat yang digunakan dalam menentukan volume curah hujan dan aliran permukaan yang harus dipanen adalah model MAPDAS. 5 Effektifitas upaya konservasi tanah dan air dalam menurunkan debit puncak sangat tergantung lokasi dimana implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan tersebut dilaksanakan. Berdasarkan hipotesa bahwa kontribusi pasokan curah hujan yang jatuh pada pada titik berat DAS sangat menentukan karakteristik debit puncak, maka diperlukan analisis zona prioritas implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan yang secara effektif akan berdampak pada penurunan debit puncak secara signifikan.Perumusanmasalah yang digambarkan dalam kerangka berfikir dapat dilihat pada Gambar 1. KAWASAN DTA BERBASIS DANAU HUBUNGANNYA DENGAN KONDISI BIOFISIK: HIDROLOGI, IKLIM, TUTUPAN LAHAN, TANAH dan GEOLOGI LAHAN KRITIS PERSEDIAAN AIR BAKU MENURUN FLUKTUASI VOLUME AIR DANAU Lereng terjal, aliran sungai pendek, kecepatan aliran tinggi, lahan terbuka. 1.ANALISA TUTUPAN LAHAN 2. ANALISA HIDROLOGI TERGANGGU 3. PENGAMATAN DAN TIDAK TERGANGGU PENGUKURAN KONDISI DTA BAIK IDENTIFIKASI TINGKAT PENGELOLAAN DAS BUTUH BIAYA BESAR metode untuk menentukan lokasi yang efektif REHABILITASI LAHAN 1. AGROTEKNOLOGI 2. TEKNIK KONSERVASI AIR Penyebaran dan kapasitas/jumlah Bagunan konservasi tanah dan air Gambar 1 Kerangka berfikir. 6 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengkaji karakteristikkondisi biofisik DTA Singkarak. 2. Menentukan desainsistem panen hujan dan aliran permukaan berdasarkan aplikasi model hidrologi. 3. Mengembangkan model aliran permukaan DAS untuk menahan resiko banjir dan kekeringan pada DTA Singkarak. 4. Mengkaji dampak implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan serta reboisasi terhadap fluktuasi tinggi muka air Danau Singkarak. Manfaat 1. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai alat bantu rekomendasi pengelolaan DTA Singkarak menghadapai resiko banjir dan kekeringan serta sedimentasi dengan murah, cepat dan akurat. 2. Bagi pemerintah Provinsi Sumatera Barat hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan masukan dalam perencanaan dan evaluasi kegiatan konservasi dan rehabilitasi lahan DTA Singkarak. Kebaruan Pengembangan metode penentuan jumlah, dimensi dan sebaran bagunan sistem panen hujan dan aliran permukaan pada skala DAS berdasarkan aplikasi model hidrologi dan sistem imformasi geografi (SIG). Ruang Lingkup Penelitian Penelitian dilakukan pada DTA Singkarak tepatnya pada DAS Sumani, dan Singkarak. Data penelitian merupakan data primer yang dapat langsung diamati dilapangan pada alat-alat yang sudah terpasang. Untuk lokasi yang tidak mempunyai alat ukur dilakukan pengukuran dan pengamatan di lapangan. Sedangkan data sekunder diperoleh dari instansi-instansi terkait. Cakupan penelitian ini yaitu; menentukan karakteristik kondisi biofisik DTA, dan pemodelan hidrologi. Aplikasi model debit sesaat dengan model 7 MAPDAS, dipakai untuk penentuan desain sistem panen hujan dan aliran permukaan. Alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. Penelitian lapangan terdiri dari pengukuran tinggi muka air, debit sedimen, pengambilan sampel air dan melihat keberadaan teknik konservasi tanah dan air pada DTA Singkarak. Teknik konservasi tanah dan air yaitu berupa reboisasi, penghijauan dan terdapatnya bagunan air seperti: embung, cek dam, dan bendung.Bangunan konservasi air pada daerah ini adalah sebagai alat pengembangan sumber air dalam memenuhi kebutuhan airpertanian oleh petani dan kebutuhan air sehari-hari bagi makhluk hidup yang terdapat pada DAS. Analisa yang dilakukan adalah; menentukan karakteristik DTA secara spasial, aplikasi model hidrologi untuk menentukan zona pengembangan sistem panen hujan dan aliran permukaan, menentukan jumlah dan posisi bangunan panen hujan dan aliran permukaan, pembahasan secara umum dampak implementasi sistem panen hujan terhadap tinggi muka air danau. Bangunan panen hujan dan aliran permukaan yang dikemukakan adalah berupa embung (waduk kecil). Pada penelitian ini juga dilakukan kajian dampak reboisasi sebagai teknik agroteknologi terhadap tinggi muka air danau. Dampak implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan serta reboisasi terhadap tinggi muka air danau diperlihatkan dengan membuat simulasi dinamik dengan memakai program Stella, yang berbasis flow-chart dan grafis. Model dinamik dapat mensimulasikan perubahan yang terjadi yaitu berupa tinggi muka air danau, volume danau, sedimentasi pada saat ini dan prediksi kedepannya. Prediksi yang dilakukan yaitu dengan merancang skenario-skenario embung dan reboisasi untuk berbagai kondisi. 8 START DATA TUTUPAN LAHAN DATA HIDROLOGI, IKLIM DAN DEBIT DATA BIOFISIK DAS ANALISA TUTUPAN LAHAN ANALISA IKLIM DAN HIDROLOGI KARAKTERISTIK BIOFISIK DAS KECENDERUNG AN PERUBAHAN LAHAN TINGKAT KRITIS DAS KARAKTERISTIK GEOMETRI< MARFOMETRI DAN PEDOLOGI DAS PENENTUAN POSISI BANGUNAN PANEN HUJAN MODEL DEBIT SESAAT MAPDAS DELINASI ZONE PENGEMBANGAN SISTEM PANEN HUJAN DAN ALIRAN PERMUKAAN KALIBRASI MODEL VOLUME EXCEES RAINFALL DEBIT BANJIR SIMULASI STOP AMBANG DEBIT MAX PENYEBAB BANJIR Gambar 2 Diagram alir penelitian. 9 TINJAUAN PUSTAKA Daerah Aliran Sungai DAS merupakan suatu kawasan yang dibatasi oleh batasan-batasan topografi secara alami merupakan wilayah hidrologi dengan sungai dan anak-anak sungai sebagai komponen utama untuk mengalirkan setiap air hujan, sedimen dan unsur lainnya pada sungai ke suatu pengeluaran (outlet) dan titik-titik pengukuran debit aliran, sedimen, dan kualitas air suatu sungai. Menurut Arsyad (1989), DAS adalah sebagai satuan wilayah yang terletak diatas suatu titik pada suatu sungai yang oleh batas-batas topografi mengalirkan air yang jatuh diatasnya kedalam sungai yang sama dan mengalir melalui suatu titik yang sama pada sungai tersebut. Menurut Sri–Harto (1993), DAS merupakan daerah tangkapan yang semua airnya mengalir kedalam suatu alur sungai, daerah ini umumnya dibatasi oleh batas topografi yang jelas dan ditetapkan berdasar aliran permukaan. DAS merupakan suatu sistem alami dalam hidrologi dengan sungai sebagai komponen utama. Aliran sungai sangat dipengaruhi oleh karakteristik curah hujan dan kondisi biofisik DAS. Karakteristik biofisik mencakup geometri (ukuran, bentuk, kemiringan DAS), morfometri (ordo sungai, kerapatan jaringan sungai, rasio percabangan, rasio panjang), pedologi dan geologi, serta penutupan lahan (Liamas 1993). Diantara kelima penciri kondisi biofisik, tipe penutupan lahan merupakan satu-satunya parameter yang dapat mengalami perubahan secara cepat dan memberikan pengaruhnya secara signifikan terhadap karakteristik debit (Kartiwa et al. 2004) Fungsi hidrologi DAS adalah berhubungan dengan kemampuan DAS dalam hal: 1) transmisi air, 2) penyangga pada puncak kejadian hujan, 3) pelepasan air secara perlahan, 4) memelihara kualitas air, 5) mengurangi perpindahan massa tanah, misalnya melalui longsor,6) mengurangi erosi, dan 7)mempertahankan iklim mikro (Noordwijk et al. 2004). Menurut Sinukaban (1995), pemanfaatan sumberdaya alam DAS yang tidak memperhatikan kemampuan dan kelestarian lingkungan, akan terjadi kerusakan ekosisten dan tataguna air. Oleh karena itu dalam membuat perencanaan pengelolaan DAS, pilihan teknologi yang tepat adalah berlandasan kaidah-kaidah konsevasi. 10 Fungsi DAS dapat ditinjau dari ketersediaan (supply) yang mencakup kuantitas aliran sungai (debit), dan permintaan (demand) yang mencakup tersedianya air bersih, tidak terjadinya bencana banjir dan kekeringan, tanah longsor dan sedimentasi di sungai. Sulitnya mendapatkan air bersih merupakan faktor penentu utama kemiskinan dan buruknya kesehatan suatu daerah DAS. Masalah persediaan air yang tidak mencukupi bagi masyarakat di daerah hilir dapat ditangani dengan pendekatan: 1. Pendekatan teknisbiasanya diterapkan pada badan sungai di bagian tengah DAS, yaitu dengan cara meningkatkan kecepatan aliran sungai untuk mengurangi banjir di tempat-tempat yang rawan, membuat bendungan (waduk ) sebagai tempat penampungan air untuk memenuhi kebutuhan air bagi masyarakat, tumbuhan, dan hewan dari sumber di hulu ke konsumen di hilir. 2. Pendekatan tataguna lahan di hulu, dengan menetapkan kawasan hutan lindung dan daerah tangkapan air dibagian hulu DAS dengan melakukan rehabilitasi DTA dengan penghijauan, pengolahan tanah yang sesuai dengan upaya konservasi tanah dan air. Upaya konservasi tanah dan air seperti pembuatan sumur resapan, waduk/embung, cek dam serta pelaksanaan upaya-upaya pemanenan air hujan, terasering (terrace), mulsa (mukhing), rorak (silt pit) Pengelolaan DAS Pengelolaan DAS adalah bagaimana pengaturan terhadap faktor berupa vegetasi, bentuk wilayah, tanah, air dan manusia yang merupakan bagian dari suatu ekosistem DAS, sebab apabila salah satu faktor berubah maka perubahan tersebut akan berpengaruh terhadap ekosistem DAS. Ekosistem DAS dapat diklasifikasikan menjadi daerah hulu, tengah dan hilir. DAS bagian hulu dicirikan sebagai daerah konservasi, DAS bagian hilir merupakan daerah pemanfaatan. DAS bagian hulu mempunyai arti penting terutama untuk perlindungan fungsi tata air. Sebagai suatu kesatuan tata air, DAS dipengaruhi kondisi bagian hulu khususnya kondisi biofisik daerah tangkapan dan daerah resapan air, yang rawan terhadap ancaman gangguan manusia. Hal ini 11 mencerminkan bahwa,kelestarian DAS ditentukan oleh pola perilaku, keadaan sosial-ekonomi dan tingkat pengelolaan yang sangat erat kaitannya dengan pengaturan kelembagaan (institutional arrangement). Pengelolaan DAS adalah suatu proses formulasi dan implementasi kegiatan atau program yang bersifat manipulasi sumberdaya alam dan manusia yang terdapat di Daerah Aliran Sungai untuk memperoleh manfaat produksi dan jasa tanpa menyebabkan terjadinya kerusakan sumberdaya air dan tanah (Asdak 1995). Setiap terjadinya kegiatan di daerah DAS tidak menimbulkan dampak terhadap DAS apabila dilakukan pengelolaan dengan benar. Daerah hulu misalnya, yang merupakan fungsi perlindungan terhadap keseluruhan DAS. Perlindungan ini berupa fungsi tata air (sumber air) oleh sebab itu pengelolaan DAS hulu seringkali menjadi fokus perhatian dalam suatu DAS. Bagian hulu DAS seringkali mengalami konflik kepentingan dalam penggunaan lahan, terutama untuk kegiatan pertanian, pariwisata, dan pertambangan, serta permukiman. Mengingat DAS bagian hulu mempunyai keterbatasan kemampuan, maka setiap kesalahan pemanfaatan akan berdampak negatif pada bagian hilirnya. Pada prinsipnya, DAS bagian hulu merupakan usaha konservasi dengan mencakup aspek-aspek yang berhubungan dengan supply air. Secara ekologis, hal tersebut berkaitan dengan ekosistem tangkapan air yang merupakan rangkaian proses alami daur hidrologi (Bagian hulu dan hilir mempunyai keterkaitan biofisik melalui daur hidrologi) (Asdak 1995) Permasalahan pengelolaan DAS dapat dilakukan melalui suatu pengkajian komponen-komponen DAS dan penelusuran hubungan antar komponen yang saling berkaitan, sehingga tindakan pengelolaan dan pengendalian yang dilakukan tidak hanya bersifat parsial dan sektoral, tetapi sudah terarah pada penyebab utama kerusakan dan akibat yang ditimbulkan. Salah satu persoalan pengelolaan DAS dalam konteks wilayah adalah letak hulu tengah dan hilir sungai berada pada kabupaten yang berbeda. Sungai yang mengalir dari hulu ke hilir akan melewati beberapa kabupaten bahkan propinsi. Oleh karena itu, daerah daerah yang dilalui harus memandang DAS sebagai suatu sistem terintegrasi, dan menjadi tanggung jawab bersama. Apabila terjadi bencana, apakah itu banjir maupun kekeringan, 12 penanggulangannya dapat dilakukan secara menyeluruh yang meliputi DAS mulai dari daerah hulu sampai hilir. Gangguan terhadap ekosistem DAS bersumber dari manusia. Apabila fungsi dari suatu DAS terganggu, maka sistem hidrologis akan terganggu. DAS sebagai tempat jatuhnya hujan, resapan dan penyimpanan air menjadi terganggu sehingga rusaknya sistem aliran sungai. Keadaan ini menyebabkan melimpahnya air di musim hujan dan kurangnya air di musim kemarau. Hal ini akan menyebabkan perbedaan yang tajam antara debit sungai pada saat musim hujan dan kemarau yang merupakan indikator rusaknya suatu DAS. Hasil identifikasi DAS kritis yang dilakukkan pada tahun 1998 lalu menunjukkan bahwa 41 DAS dikatagorikan sangat kritis, 56 DAS kritis dan 41 DAS kurang kritis. Laju DAS kritis tiap tahun terus bertambah. Tercatat pada tahun 1984 sebanyak 22 DAS dinyatakan kondisinya kritis. Kemudian bertambah menjadi 39 DAS di tahun 1992. Terus meningkat di tahun 2003 telah mencapai 62 DAS kritis (Kimpraswil 2003). Pentingnya posisi DAS sebagai unit perencanaan yang utuh merupakan konsekuensi logis untuk menjaga kesinambungan pemanfaatan sumberdaya hutan, tanah dan air. Kurang tepatnya perencanaan dapat menimbulkan adanya degradasi DAS yang buruk seperti yang dikemukakan di atas adalah upaya menciptakan pendekatan pengelolaan, perencanaan DAS secara terpadu dan menyeluruh, berkelanjutan serta berwawasan lingkungan. Apabila ini terlakssana pengelolaan DAS akan dapat dipakai untuk penanggulanga bencana, apakah itu banjir maupun kekeringan dengan cepat dan tepat dan baik. Penggunaan Lahan Menurut Arsyad (1989), sifat-sifat lahan (land characteristics), merupakan suatu keadaan unsur-unsur yang dapat diukur, dan sifat lahan tersebut akan dapat menentukan dan mempengaruhi prilaku lahan seperti ketersediaan air, peredaran udara, perkembangan akar, kepekaan erosi, ketersediaan unsur hara dan sebagainya, sehingga prilaku lahan sangat menentukan pertumbuhan vegetasi yang disebut sebagai kualitas lahan. 13 Evaluasi lahan merupakan salah satu komponen penting dalam proses perencanaan penggunaan lahan (land use planning) yang hasilnya dapat memberikan alternatif penggunaan lahan dan batas-batas kemungkinan penggunaannya, serta tindakan pengelolaan yang diperlukan agar lahan dapat berfungsi secara lestari (FAO 1976). Peran sistem penggunaan lahan pada suatu bentang lahan dapat dinilai dari sudut perubahan tingkat evapotranspirasi yang berhubungan dengan keberadaan pohon, laju infiltrasi tanah yang berhubungan dengan kondisi fisik tanah, dan laju drainase yang berhubungan dengan jaringan drainase (Noordwijk et al. 2004). Peningkatan intensitas perubahan alih fungsi lahan membawa pengaruh negatif terhadap kondisi hidrologis DAS diantaranya meningkatnya debit puncak, fluktuasi debit antar musim, koefisien aliran permukaan, serta banjir dan kekeringan (Kartiwa et al. 2004). Perubahan penggunaan lahan dengan memperluas permukaan kedap air menyebabkan berkurangnya infiltrasi, menurunkan pengisian air bawah tanah dan meningkatkan aliran permukaan. Peningkatan aliran permukaan akan mempengaruhi debit aliran pada suatu sungai. Konservasi Air Konservasi air adalah suatu kegiatan pengelolaan, pemanfaatan air secara bijaksana dan menjamin ketersediaan air dengan tetap memelihara serta meningkatan mutunya. Menurut Arsyad (2006),konservasi air pada prinsipnya adalah penggunaan air hujan yang jatuh ke tanah untuk pertanian seefisien mungkin, dan mengatur waktu aliran agar tidak terjadi banjir yang merusak dan terdapatnya cukup air pada waktu musim kemarau. Konsep dasar konservasi air, jangan membuang-buang dan selalu menjaga sumberdaya air(Kodoatie 2005). Konservasi air meningkatkan efisiensi penggunaan air dan memperbaiki kualitas air sesuai peruntukannya. Konservasi air mempunyai efek berganda, diantaranya adalah mengurangi biaya kerugian akibat banjir, biaya pengolahan air, ukuran jaringan pipa dan lain sebagainya. Dengan demikian, tidak diragukan lagi bahwa konsevasi air mendapat perhatian yang besar (Suripin 2004; Kadoatie 2005). Konservasi air dapat memperlambat aliran permukaan, 14 menampung dan mengalirkan aliran permukaan sehingga tidak merusak, memperbesar kapasitas infiltrasi air kedalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah dan menyediakan air bagi tanaman. Konservasi air tidak bisa terpisah dari konservasi tanah. Dalam kegiatan usahatani misalnya setiap perlakuan yang diberikan pada sebidang tanah pasti akan mempengaruhi tata air daerah tersebut. Setiap pemanfaatan lahan untuk kegiatan usahatani pada hulu akan berpengaruh terhadap kondisi hidrologi dan tata air lahan yang berada di wilayah hilir. Sistem Panen Hujan Sistem panen hujan (rainwater harvesting sistem) adalah suatu cara yang dilakukan untuk menampung aliran air hujan yang jatuh pada suatu kawasan dalam bak/kolam penampungan. Sistem panen hujan dilakukan pada daerah yang mempunyai intensitas hujan cukup tinggi dengan periode tidak ada hujan yang cukup lama. Jumlah air hujan yang dapat dipanen tergantung dari bentuk topografi dan kemampuan tanah untuk menahan air. Pemanenan hujan dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan rumah tangga, ternak dan pertanian (Suripin 2004; Kadoatie 2005). Menurut Arsyad (2006), aliran permukaan (surface runoff) adalah air yang mengalir diatas permukaan tanah atau bumi yang sifatnya dinyatakan dalam jumlah kecepatan, laju dan gejolak aliran permukaan. Menurut Asdak (2004), aliran permukaan adalah bagian dari curah hujan yang mengalir diatas permukaan tanah menuju ke sungai, danau dan lautan. Air hujan ada yang langsung masuk kedalam tanah disebut dengan infiltrasi. Besar kecilnya aliran permukaan dipengaruhi oleh banyak faktor yang dikelompokan menjadi dua yaitu; faktor yang berkaitan dengan iklim (khususnya curah hujan), dan faktor yang berkaitan dengan karakteristik DAS (Suripin 2004). Hal penting dari aliran permukaan adalah kaitannya dengan rancang bangun pengendali aliran permukaan yaitu besarnya debit puncak (peak flow) dan waktu tercapainya debit puncak, volume dan sebaran air permukaan. Pengembangan sistem panen hujan dan aliran permukaan dapat dilakukan dengan aplikasi teknologi konservasi air yang tepat guna, murah dan aplicable 15 untuk mengatur ketersediaan air agar dapat memenuhi kebutuhan air (water demand) yang semakin sulit didapatkan dengan cara-cara alamiah (natural manner). Teknologi konservasi air yang sederhana, dengan biaya yang relatif murah. Teknologi itu antara lain embung, dam parit dan cek dam Bangunan Panen Hujan Embung Embung atau tandon air merupakan waduk berukuran mikro (small farm reservoir) yang dibangun untuk menampung kelebihan air hujan dan aliran permukaan di musim hujan. Air yang ditampung tersebut selanjutnya digunakan sebagai sumber irigasi suplementer untuk budidaya komoditas pertanian bernilai ekonomi tinggi (high added value crops) di musim kemarau atau di saat curah hujan tidak memenuhi kebutuhan irigasi. Embung merupakan salah satu teknik pemanenan air (water harvesting) yang sangat sesuai di segala jenis agroekosistem. Pada ekosistem tadah hujan atau lahan kering dengan intensitas dan distribusi hujan yang tidak merata, embung dapat digunakan untuk menahan kelebihan air dan menjadi sumber air irigasi pada musim kemarau. Embung adalah bangunan konservasi air berbentuk kolam untuk menampung air hujan dan limpasan permukaan serta sumber air lainnya (mata air) pada lahanlahan pertanian. Kasiro et al. (1994) mengatakan embung sebagai tandon air merupakan waduk berukuran mikro yang dibangun untuk menampung kelebihan air di musim hujan dan selanjutnya digunakan untuk memenuhi kebutuhan dengan urutan prioritas: penduduk, ternak dan irigasi. Jumlah kebutuhan air akan menentukan tinggi tubuh embung, dan kapasitas tampung embung. Kedua besaran tersebut perlu dibatasi karena kesederhanaan teknologi yang dipakai. Batasan tersebut sebagai berikut: a. Tinggi tubuh embung maksimum 10 m untuk tipe urugan, dan 6 m untuk tipe graviti atau komposit; dimana tinggi tubuh embung diukur dari permukaan galian fondasi terdalam hingga ke puncak tubuh embung. b. Kapasitas tampung embung maksimum 100.000 m3. c. Luas daerah tadah hujan maksimum 100 ha = 1 km2 Secara operasional embung berfungsi untuk mendistribusikan dan menjamin 16 kontinuitas ketersediaan pasokan air untuk keperluan tanaman ataupun ternak di musim kemarau dan penghujan. Secara teknis embung harus memiliki tangkapan air yang memadai dan dilengkapi dengan bangunan penangkap lumpur, pelimpas dan pintu pengambilan. Berdasarkan pedoman teknis konservasi air melalui pembangunan embung tahun 2007, luas minimal sebuah embung adalah 170 m3 dengan kedalaman galian 2-2.5 m. Pedoman konservasi air 2008 Volume galian merupakan volume air yang akan ditampung. Besaran volume yang dibuat minimal 260 m3 (10m x 13m x 2m). Besaran volume embung ini akan tergantung pada biaya yang tersedia, konstruksi embung yang akan digunakan atau adanya partisipasi dari masyarakat. Bangunan Panen Hujan Cek Dam Cek Dam merupakan salah satu bangunan fisik yang dibangun dalam rangka menampung sedimen dan sekaligus meningkatkan dan mengembangkan daya guna air secara maksimal. Sebelum terisi penuh dengan sedimen, air yang tertahan di cek dam dapat dimanfaatkan untuk irigasi, pariwisata, perikanan dll. Menurut Sinukaban (2007) cek dam merupakan salah satu teknik konservasi tanah dan air yang sederhana, namun berguna untuk menampung air hujan, dan dapat menurunkan koefisien aliran permukaan sungai, yang menyebabkan banjir. Daya tampung cek dam cukup sekitar 100 atau 200 m3 1. Cek Dam pada umumnya dibangun pada daerah hulu sebagai upaya pengamanan proyek-proyek yang lebih besar yang berada di bawahnya. Walaupun dengan dimensi yang relatif kecil, apabila dibangun dalam jumlah banyak di daerah hulu yang rawan erosi, bangunan ini cukup efektif dalam upaya pengendalian sedimentasi yang dapat menyebabkan pendangkalan sungai, danau, waduk, atau bendungan yang berada di bawahnya. Kriteria cek dam diantarannya adalah, sedimen dan erosi yang tinggi, lahan kritis, luas DTA 100-250 Ha, tinggi bendung 8 m, kemiringan rata-rata DTA 830%, struktur tanah stabil. 1 http://www.suaramerdeka.com 17 Model Aliran Permukaan DAS Aliran permukaan merupakan intensitas hujan yang jatuh pada DAS yang melebihi kapasitas infiltrasi sehingga mengisi daerah-daerah cekungan dan akhirnya masuk ke sungai sebagi aliran sungai. Bila aliran ini terkonsentrasi pada suatu sungai akan dapat menyebabkan banjir, dan menjadi permasalahan di suatu DAS. Aliran permukaan (debit sungai) pada daerah pengaliran dipengaruhi oleh kuantitas dan kualitas hujan, lama hujan, dan karakteristik daerah pengaliran. Banyaknya faktor dalam menentukan aliran permukaan, menyebabkan susahnya menentukan aliran permukaan pada suatu daerah pengaliran. Agar persoalan aliran permukaan dapat diselesaikan maka dipakai model. Model adalah merupakan contoh nyata dari suatu keadaan yang disederhanakan dengan hukum-hukum alam/konsep yang telah teruji, yang dapat dijadikan pedoman dalam menentukan suatu analisa. Indarto (2010), mengatakan bahwa model adalah suatu perkiraan atau penyederhanaan dari realitas yang sebenarnya. Model adalah contoh sederhana dari sistem dan menyerupai sifat-sifat sistem yang dipertimbangkan, tetapi tidak sama dengan system (Sitompul S M 2006). Model MAPDAS (Model Aliran Permukaan Daerah Aliran Sungai) adalah Model analisa debit sesaat dengan interval menitan atau jam-jamanyang menggunakan 3 parameter.Model ini dikembangkan berdasarkan integrasi Model SCS Curve Number (SCS-USDA 1972) dengan Model H2U (Hydrogramme Unitaire Universelle) (Duchesne J. and Cudennec C1998). Model Soil Conservation Service (SCS1972)satu metode untuk menghitung hujan neto dengan prosedur yang sederhana dengan tehnik bilangan kurva (Curve Number).Menurut metode ini, aliran permukaan (atau hujan neto) dihitung menurut persamaan : Q (P  I a ) 2 ( P  0,2S ) 2  P  0,8S (P  I a  S )   1000 S  25,4  10    CN Q : debit aliran permukaan atau hujan neto (mm) 18 P : curah hujan (mm) Ia : kehilangan inisial (mm) S : retensi potensial maksimum (mm) CN : Curve Number (tidak berdimensi, ditentukan berdasarkan tabel) Model H2U (Hydrogramme Unitaire Universel), yang dikembangkan oleh laboratorium hidrologi, Ecole Nationale Supérieure Agronomique (ENSA) Rennes oleh Profesor Jean Duchesne. Model ini lahir sebagai pembuktian secara teoritis, asumsi bahwa hidrograf debit dan juga fenomena fisik lainnya dapat dinalogikan seperti distribusi kecepatan molekul menurut hukum Maxwell atau repartisi spektral radiasi benda hitam menurut hukum Planck (Duchesne et Cudennec1998). Model ini merupakan pengembangan lebih lanjut konsep HUIG menurut Rodriguez-Iturbe dan Valdes (1979). Model H2U menghitung kurva pdf butir hujan berdasarkan dua parameter yang dapat dihitung secara mudah pada peta jaringan sungai yaitu n, order sungai maksimum menurut Strahler (Strahler 1952) dan L rataan, yaitu panjang rata-rata jalur aliran air. n n n. L 1  dN L  n  2 1   ( L)  .L2 .e 2. L  . N .dL  2.L  n   2 ρ(L): pdf panjang alur hidraulik L : panjang alur hidraulik n : Order sungai L : panjang rata-rata alur hidraulik Γ : fungsi gamma Versi awal model H2U tidak memperhitungkan aspek hidrologis lereng (hillslope). Berdasarkan asumsi bahwa order sungai maksimum (n) pada lereng adalah sama dengan 2, maka persamaan diatas dapat digunakan untuk menghitung pdf lereng dengan bentuk persamaan sebagai berikut : lo 1   v (l o )  .e lo lo 19 dengan: ρ(lo): pdf panjang alur hidraulik pada lereng lo : panjang alur hidraulik pada lereng l o : panjang alur hidraulik rata-rata pada lereng Selanjutnya, dengan menetapkan kecepatan aliran pada lereng, pdf waktu tempuh butir hujan pada lereng dapat dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut:  v (t )  Vv lo  .e Vv .t lo dengan : v(t) : pdf lereng sebagai fungsi waktu t. Vv : kecepatan aliran rata-rata pada lereng lo : panjang rata-rata jalur hidraulik pada lereng t : interval waktu Sedangkan untuk menghitung pdf waktu tempuh butir hujan pada jaringan sungai, digunakan persamaan sebagai berikut:  n.V  RH (t )   RH  2.L dengan : n 2 n.VRH .t n 1   1 2  . .t .e 2.L  n      2 RH(t) : pdf jaringan sungai sebagai fungsi waktu t. n : order maksimum DAS VRH : kecepatan aliran rata-rata pada jaringai sungai L : panjang rata-rata jalur hidraulik pada jaringan sungai  : fungsi gamma t : interval waktu Untuk mendapatkan pdf DAS, dihitung berdasarkan hasil konvolusi antara pdf lereng dengan pdf jaringan sungai : 20  DAS (t )   v (t )   RH (t ) DAS(t) : pdf DAS sebagai fungsi waktu t. v(t) : pdf lereng sungai sebagai fungsi waktu t. RH(t) : pdf jaringan sungai sebagai fungsi waktu t. Pemisahan Hidrograf Dalam suatu siklus hidrologi, aliran permukaan adalah bagian dari curah hujan yang tidak terinfiltrasi oleh tanah ataupun terintersepsi oleh tajuk tanaman, yang mengalir di atas permukaan tanah untuk selanjutnya mencapai sungai (Viessman et al. 1977). Aliran permukaan (runoff) merupakan komponen terbesar penyumbang debit pada saat terjadi banjir. Para ahli hidrologi menggunakan metode klasikuntuk menghitung volume aliran permukaan. Metode ini di kenal dengan analisis pemisahan hidrograf (hydrograph separation). Nouvelet (1993) mengusulkan satu metode yang merupakan modifikasi metode Roche (1963).Nouvelet membagi aliran atas 3 bagian, yaitu: 1) aliran permukaan, 2) aliran bawah permukaan dan 3) aliran bawah tanah seperti pada Gambar 3. Q 3 Aliran permukaan Aliran bawah permukaan C A Aliran bawah tanah B Log Q t (h) t (h) Gambar 3 Pemisahan hidrograf menjadi 3 komponen Nouvelot (1993) 21 Dampak Implementasi Teknologi pada TMA Danau Untuk melihat dampak implementasi teknologi (embung dan reboisasi) terhadap TMA Danau Singkarak dipakai program Stella. Program Stella adalah salah satu program yang dapat digunakan untuk menyelesaikan analisis model dinamik dengan praktis. Analisis model dinamik digunakan untuk membuat neraca air (water balance analysis) danau. Penghitungan neraca air untuk sebuah danau sama dengan model neraca air sebuah waduk/bendungan. Formulanya adalah jumlah air yang masuk dikurangi dengan jumlah air yang keluar dari sebuah waduk/bendungan itu. Formula ini dapat dibuat secara matematis sebagai beriku: Gambar 4. Eo P Q Q t t Pd Qat R Gambar 4 Skema neraca air danau. Pd = Qinp – Qout Qinp = Q1+P+Qat ; Qout = Q2 +Eo+R Dimana : Pd = Perubahan Volume Danau (m3) Qinp = debit total yang masuk dari sungai-sungai disekeliling danau (m3s-1) Qout = debit total yang keluar dari danau (m3s-1) Qat = Debit air tanah (m3s-1) R = Rembesan (m3s-1) Simulasi dilakukan terhadap data hidrologi yang didapatkan dari model hidrologi MAPDAS, dan aspek kependudukan, lahan dan teknologi yang digunakan. Tujuan simulasi adalah sebagai berikut;menduga tinggi muka air 22 danau sebagaimana kondisi yang terjadi selama ini (business as usual), menduga tinggi muka air danau ketika semak dan pertanian lahan kering direboisasi, menduga tinggi muka air danau ketika dibuat embung dalam menahan laju dan jumlah air yang masuk ke danau Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai diharapkan bahwa; dengan melakukan reboisasi pada semak dan lahan pertanian lahan kering dapat menurunkan volume, sedimen dan erosi,dengan membangun embung akan dapat menurunkan laju koefisien runoff dan volume sedimen yang terjadi, reboisasi dan embung merupakan skenario terbaik dalam menjaga jumlah air yang ada di danau Model simulasi yang dipakai pada penelitian ini batasannyaantara lain; model hanya menduga jumlah air yang masuk dari aliran permukaan dan air hujan tanpa mempertimbangkan air dalam tanah yang masuk ke danau pertumbuhan tanaman reboisasi pada lahan semak dan pertanian lahan kering tidak dipertimbangkan, tidak memperhitungkan kehilangan (rembesan). Asumsi model yang digunakan adalah: a. Bentuk danau adalah persegi . b. Waktu simulasi ditetapkan dalam satuan waktu bulan yang dimulai tahun 2009. c. Kondisi air initial pada saat simulasi adalah air yang berasal dari baseflow. Hal ini dikarenakan bahwa jika diasumsikan kemungkinan terburuk yang terjadi yakni tidak adanya air hujan yang jatuh sebelum simulasi dijalankan. d. Tanaman reboisasi dalam 5 tahun mampu tumbuh baik dan fungsi hidrologisnya sama dengan hutan. e. Jumlah air minimal yang ditahan oleh satu embung adalah 170 m3. 23 METODOLOGI Lokasi Penelitian Lokasi penelitian berada di DTA Singkarak. Batas geografis DTA Singkarak adalah 100.390-100.750 Bujur Timur dan 0.30-1.040 Lintang Selatan. Kegiatan dilakukan pada DAS Sumani. DAS Sumani mempunyai dua hulu sungai yaitu sungai Lembang berhulu di D. Bawah dan Sungai Sumani berhulu di G. Talang.Gambar 5 memperlihatkan lokasi dan hulu DAS DTA Danau Singkarak. Bahan dan Peralatan Bahan yang digunakan meliputi : 1. Peta penggunaan lahan, jaringan sungai, (sumber ICRAF, Bakosurtanal dan PSDA Sum-Bar) Skala 1:50.000 2. Data hujan harian stasiun Sumani 1992 - 2009 (PSDA Sum-Bar) 3. Data debit harian stasin Sumani1992 - 2009 (PSDA Sum-Bar) 4. Data Iklim stasiun Saning Bakar 1992-2009 (PSDA Sum Bar) 5. Peta topografi skala 1:50.000 6. Peta geologi skala 1:250.000 (ICRAF) 7. Peta tanah skala 1:100.000 (Puslittna 2008) Peralatan yang digunakan : 1. GPS, kompas, dan altimeter. 2. Perangkat Sistem Informasi Geografik (SIG), untuk membuat peta dalam format digital 3. Current meter pengukur kecepatan digital Global Logger FP – 101 4. Pengukur sedimen digital Global Logger WQ – 770 5. Curvemeter, Meteran, botol sedimen, 6. Kamera 24 Gambar 5 Peta DTADanau Singkarak. 25 Metode Penelitian Karakterisasi Biofisik DAS Karakterisasi biofisik DAS diidentikasi berdasarkan perhitungan dari peta digital berskala 1:250000 dan SRTM/DEM. Informasi yang diperoleh berupa data tutupan lahan, karakteristik geometrik, morfometrik, geomarfologi dan pedologik DAS. A. Tutupan Lahan Untuk mempelajari tutupan lahan dilakukan pengumpulan data dari BAPLAN Pengumpulan data yang dilakuakan yaitu berupa data spasial periode tahun 1990, 2000, 2003,2006 dan 2009. B. Karakteristik Geometrik Perhitungan-perhitungan yang dilakukan untuk mendapatkan karakteristik Geometrik adalah; 1. 2. Luas dan keliling DAS Bentuk DAS yang dideskripsikan dengan koefisien gravelius (Kc). Jika nilai Kc kurang dari sampai dengan 1 maka bentuk DAS adalah bulat, nilai Kc 1.15 - 1.2 bentuk DAS adalah persegi sedangkan nilai Kc 1.8 sangat memanjang. Kc  P /( 2   A) dengan : P = keliling DAS (km) A = Luas DAS (km2) 3. Persegi equivalen/persegi Gravelius (Roche 1963) untuk membandingkan karakteristik aliran dari dua DAS yang berbeda. Menurut Roche sebuah DAS dapat dianggap merepresentasikan bentuk persegi disebut persegi equivalen. Titik keluaran DAS terdapat pada sisi lebar persegi equivalen dan garis kontur sejajar terhadap sisi tersebut .Jika L dan l masing-masingmerupakan panjang dan lebar persegi equivalen, maka 26 2   1.12   Kc S    1  1   l 1.12  K c      2   1.12   Kc S   L  1  1   1.12  K c      korelasi antara keliling P, luas A dan Indeks Gravelius KC menunjukkan persamaan sebagai berikut: L : panjang persegi equivalen (km) L : lebar persegi equivalen (km) Kc : indeks Gravelius A 4. : luas DAS (km2) Indeks kemiringan global, indeks yang mengkarakterisasi relief suatu DAS. Ig  H ( 95%)  H (5%)  L dengan : = Indeks kemiringan global (m/km) Ig H (95%) = ketinggian pada daerah yang merepresentasikan 95% luas DAS (m) H (5%) = ketinggian pada daerah yang merepresentasikan 5% luas DAS (m) L = panjang persegi equivalen (km) 5. Beda tinggi spesifik, merupakan nilai indeks kemiringan global dengan mempertimbangkan luas DAS Hs  Ig A Hs = Beda tinggi spesifik (Km) C. Karakteristik Morfometrik (1) Identifikasi tipe jaringan sungai, terdapat 3 tipe jaringan sungai meliputi dendritik, paralel, atau radial. Tipe jaringan ini ditetapakan berdasarkan bentuk lahan dan bentuk jaringan sungai. 27 (2) Klasifikasi order sungai (Strahler 1957). Order sungai menunjukkan tingkat kerapatan jaringan sungai suatu DAS. Penentuan order sungai mengikuti kaidah sebagai berikut:  Order pertama adalah awal aliran yang tidak memiliki cabang sungai,  Apabila dua aliran dari order  bergabung akan terbentuk order  + 1,  Apabila dua aliran dari order yang berbeda bergabung akan membentuk aliran  D sama dengan order yang lebih besar Gambar 6. Kerapatan jaringan sungai, merepresentasikan kerapatan Jaringan : L A D = Kerapatan jaringan sungai. (mKm-1) L = panjang total jaringan sungai (m) A = Luas (km2)  Koeffisien bentuk/corak Koeffisien ini memperlihatkan perbandingan antara luas daerah pengaliran dengan kuadrat panjang sungai. F A L2 F = Koeffisien corak L = panjang sungai utam (km) A = Luas daerah pengaliran (km2) D. Karakteristik Geomarfologi Panjang Jalur Hidraulik pada Lereng (lo) (m) Panjang Alur Hidraulik pada Sungai (L) (m) Orde Sungai Maksimum (n) 28 1 1 1 1 2 2 1 1 3 2 1 2 3 1 3 2 3 2 4 1 1 1 1 Gambar 6 Sistem order menurut Strahler. Analisis Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan. Analisis sistem panen hujan dan aliran permukaan terdiri atas;penentuan ambang batas debit puncak, analisis untuk menentukan volume panen hujan dan aliran permukaan berdasarkan nilai ambang batas aman debit maksimum saat terjadi hujan ekseptional, serta analisis untuk menentukan lokasi sebaran sistem panen hujan dan aliran permukaan yang dapat menurunkan debit puncak secara efektif dan signifikan. Penentuan Volume Panen Hujan dan Aliran Permukaan Penentuan volume panen hujan dan aliran permukaan dilakukan berdasarkan aplikasi Model Debit MAPDASyang telah dikembangkan oleh Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi (BALITKLIMAT), Litbang Pertanian.Modelini merupakan pengembangan lebih lanjut dari Model H2U (Duchesne and Cudennec, 1998) yang dikembangkan berdasarkan aplikasi konsep hidrograf satuan sesaat geomorfologi (Rodrigues Iturbe andValdes,1979).Model MAPDAS mengintegrasikan antara model H2U, yang merepresentasikan sub modul fungsi transfer, dengan Model SCS-Curve Number (SCS, 1972) yang merepresentasikan sub modul fungsi produksi (Kartiwa, 2005). Tahapan yang dilakukan pada simulasi MAPDAS alurnya diperlihatkan oleh skema MAPDAS sebagaimana Gambar 7, dimana curah hujan dan 29 karakteristik biofisik DAS adalah masukan untuk mendapatkan fungsi produksi, dengan hasil berupa hujan netto. Hujan Netto adalah masukan untuk mendapatkan fungsi transfer. Masukan parameter model yang dibutuhkan mencakup nama DAS, luas DAS, metode fungsi produksi (koefisien runoff, indeks infiltrasi dan metode SCS) serta parameter fungsi alihan meliputi panjang alur hidrolik (L rataan), kecepatan aliran (V rataan) serta orde sungai (n) jaringan hidrografik (drainage network) dan lereng (hillslope). Program yang dikembangkan terdiri dari tiga hal dalam penentuan fungsi produksi, yaitu metode koefisien runoff, metode indeks infiltrasi , dan metode SCS. Nilai koefisien runoff yang diperlukan sebagai masukan fungsi produksi, ditetapkan berdasarkan analisis pemisahan hidrograf (hydrograph separation) yang modul perhitungannya telah diintegrasikan ke dalam program. Sedangkan indeks infiltrasi dapat ditentukan berdasarkan referensi hasil-hasil penelitian terdahulu. Untuk metode SCS ditetapkan berdasarkan bilangan kurva (curve number) pada penelitian ini SCS tidak dipakai. Karakteristik Biofisik DAS Curah Hujan Fungsi Produksi Fungsi Transfer Hidrograf n   1000 S  25,4  10    CN Hidrograf Banjir  n.V  2 1 2n 1  n.V2RH.L .t .t .e  RH (t )   RH  .  2.L   n  2  v (t )  Vv lo  .e Debit 2 Convolution (P  I a ) ( P  0,2S ) Q  ( P  I a  S ) P  0,8S 2 Vv .t lo Waktu Fungsi Kerapatan Probabilitas (PDF) Waktu Tempuh Butir Hujan HUJAN NETO 0,025 Intensitas Hujan -1 (t) dalam menit 0,020 Kurva Infiltrasi 0,015 0,010 0,005 Kehilangan 0,000 Waktu 0 24 48 72 96 120 144 168 Waktu (t) dalam menit Gambar 7 Skema Model Aliran Permukaan DAS (MAPDAS). Analisa Spasial DAS dilakukan terhadap DAS Paninggahan dan Malakotan yaitu untuk menetapkan panjang alur hidraulik pada lereng dan pada jaringan sungai sebagai parameter fungsi alihan masing-masing DAS tersebut. 30 Spasialisasi dilakukan menggunakan data SRTM/DEM, dengan bantuan softwareglobal mapper 12 dan Arc-GIS 9.3. Spasial yang didapatkan adalah jaringan sungai, orde sungai, dan batas DAS. Pembuatan peta dari SRTM/DEM menghasilkan data peta dalam bentuk raster. Data raster adalah data spasial dalam bentuk grid, yang disesuaikan dengan SRTM/DEM yang di pakai, yaitu SRTM 90 X 90 m. Langkah untuk menentukan panjang lereng (hillslope) dan jaringan sungai (drainage network) yaitu: menentukan titik tengah setiap grid, dengan menarik garis tegak lurus kontur dari titik pusat grid (lo) sampai bertemu dengan alur sungai terdekat, selanjutnya dari titik temu dilakukan pengukuran panjang alur hidraulik pada sungai (L) sampai titik keluaran (outlet) DAS. Berdasarkan data panjang alur hidraulik dari seluruh grid, ditetapkan nilai maksimum dan nilai rata-rata lereng dan sungai. Penentuan lo dan L dapat dilihat pada Gambar 8. Pada Gambar9 terlihat tahapan untuk mendapatkan lo dan L dengan Arc GIS. Adapun tahapan yang dilakukan dalam penentuan simulasidebit menggunakan MAPDAS adalah sebagai berikut: 1. Menghitung lo dan L, luas DAS (A) dan orde sungai (n) 2. Hitung Runoff dengan separasi debit 3. Optimasi parameter fungsi produksi (indeks infiltrasi), kecepatan sungai (Vs) dan kecepatan lereng (Vl) Pemisahan Hidrograf (Gambar 3) menunjukkan, aliran permukaan (DRO), aliran bawah permukaan (interflowf), aliran bawah tanah (Bf) Volume aliran = volume DRO + Volume interflow + Volume Bf Q aliran = Q DRO + Q interflow + Q Bf Volume DRO = Luas DRO * waktu Volume interflow = Luas interflow * waktu Volume Bf = Luas Bf * waktu Tebal Runoff (Ro) =Volume Run Off (m3) Luas DAS (m2) Koefisien Run Off ( C ) = Tebal Ro (mm) * 100 % Tebal hujan (mm) 31 DRO = Direct Run Off BF = Base Flow A lo kontur l1 l2 l3 Pada titik A, panjang total : LTotal = lo + L L = l 1 + l2 + l3 Gambar 8 Penentuan jalur hidroulikjaringan hidrologi. Kalibrasi Model MAPDAS dilakukan untuk menentukan debit banjir simulasi. Data digunakan untuk kalibrasi adalah; Luas DAS. Hujan (mm/6min), aliran permukaan dan parameter sungai. Kalibrasi model digunakan untuk memprediksi hidrograf limpasan permukaan dari curah hujan lebih. Untuk mengevaluasi hasil simulasi dilakukan uji perbandingan antara pengukuran dan debit simulasi dengan menggunakan koefisien kemiripan F (NASH dan SUTCLIFFE 1970). 32 n F  1  (Q i 1 n obs  (Q i 1 (t )  Qsim (t )) 2 obs (t )  Qobs ) 2 Dimana: F = koefisien kemiripan ( F  1 ; F=1, simulasi sempurna) Qobs = debit pengukuran pada waktu ke t (m3/s) Qsim = debit simulasi pada waktu ke t (m3/s) 3 Qobs = debit pengukuran rata-rata (m /s) Gambar 9 Skema penentuan jalur hidraulik menggunakan aplikasi Arc Gis. Model MAPDAS digunakan untuk mensimulasi penurunan debit puncak pada beberapa skenario penurunan intensitas curah hujan lebih (excess rainfall). Volume penurunan intensitas curah hujan lebih tersebut merepresentasikan volume curah hujan yang harus dipanen agar debit puncak yang terjadi pada outlet DAS tidak akan melebihi kapasitas tampung maksimum bangunan pelimpas bendung. Analisa dapat dilihat pada Gambar 10. 33 Gambar. a Gambar. b Gambar 10 Analisis penentuan volume panen hujan dan aliraan permukaan berdasarkan aplikasi model hidrologi. Langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Melakukan kalibrasi model terhadap debit, melakukakan simulasi sehingga debit simulasi mendekati sama dengan debit pengukuran seperti gambar 10 a 2. Menentukan ambang batas debit banjir, untuk menentukan volume run off yang harus di tampung oleh bangunan sistem panen hujan sebagaimana pada gambar 10 b Kapasitas Bendung berdasarkan persamaan ambang (Weirs). Ambang adalah bangunan ukur debit tanpa dilengkapi dengan bagian penyempit, loncatan hidrolis terjadi di hilir bangunsn ukur debit. Persamaan ambang yang dipakai di penelitian ini adalah Ambang Lebar (brond-created weirs). Persamaan yang digunakan adalah; Q  Cd * 2 / 3 2 / 3g * bH 1.5 dimana : Q: debit (m3/s) Cd : koefisien debit ambang lebar = 1.03 b : lebar mercu (m) H: tinggi air diatas mercu (m) g: percepatan gravitasi =9.81 (m/dt2) 34 Zonasi Implementasi Sistem Panen Hujan dan Aliran Permukaan Zonasi implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan dianalisis berdasarkan aplikasi konsep hidrograf satuan sesaat geomorfologi (GIUH) yang menyatakan bahwa hidrograf satuan sesaat dapat direpresentasikan oleh fungsi kerapatan probabilitas (pdf, probability density function) waktu tempuh butir hujan yang jatuh di atas permukaan DAS (Rodriguez Iturbe, Valdes 1979). Hipotesa yang diambil dalam penentuan zona prioritas implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan adalah debit maksimum dari sebuah hidrograf akan tercapai saat curah hujan yang jatuh pada zona dengan nilai pdf waktu tempuh butir hujan paling tinggi, telah mencapai outlet. Berdasarkan hipotesa di atas, debit puncak pada hidrograf banjir akan dapat diturunkan secara optimal apabila implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan dapat diterapkan pada zona dengan nilai pdf waktu tempuh butir hujan tertinggi. Fungsi kerapatan probabilitas waktu tempuh butir hujan dapat direpresentasikan oleh karakteristik isochrone DAS.Isochrone adalah garis yang menunjukkan waktu tempuh yang sama (Wilson 1993). Pada penelitian ini pola isochronedi daerah penelitian dianalisis menggunakan softwareARC-GIS 9.3. Penentuan lokasi pembagunan embung ditetapkan berdasarkan zone yang memiliki fungsi kerapatan jaringan (PDF) terbesar. Zone ini merupakan zone perioritas pengembangan embung (teknologi panen hujan). Penentuan posisi embung di zone prioritas dilakukan berdasarkan 1) pembagian zona prioritas menjadi daera-daerah tangkapan air, dengan luas minimal 10 ha, 2) titik pengeluaran (Outlet) dari tangkapan air merupakan titik embung yang potensial, 3) terletak pada lereng 8-30%, 4) pada penggunaan lahan semak, lahan kering, tanah terbuka yang terletak dekat dengan daerah pertanian dan pemukiman. Jenis data yang diperlukan untuk analisa bersumber dari SRTM/DEM yang berbentuk geospasial digital (peta dan citra satelit landsat) yang posisi keruangannya dalam sistim referensi nasional, georeferensi semua data adalah World Geodetic System tahun 1984 (WGS 84). Data geospasial merupakan data yang cukup handal dalam memberikan informasi posisi keruangan pada permukaan bumi, sehingga penggunaannya untuk menentukan lokasi yang optimal adalah hal yang tepat. 35 Analisis Dampak Implementasi Teknologi terhadap Dinamika TMA Danau Konsep model yang akan dianalisis ditentukan oleh komponen sistim. Komponen tersebut diidentifikasi keterkaitannya dengan diagram kotak-panah (box-arrow) Gambar 11. DINAMIKA POPULASI MASYARAKAT PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN +, - FISIK DANAU +,- + + VOLUME AIR DANAU CURAH HUJAN Sedime n + - +,- +,TINGGI MUKA AIR DANAU REBOISASI EMBUNG Gambar 11 Model umum program Stella Berdasarkan gambar 11, dapat dilihat bahwa tinggi muka air danau sangat dipegaruhi oleh kondisi fisik danau dan curah hujan. Kondisi fisik danau akan dipengaruhi oleh besarnya volume air yang masuk ke danau. Erosi dan sedimen akan dipengaruhi oleh kondisi tutupan lahan. Perubahan tutupan lahan tidak terjadi begitu saja (alami) namun, terjadi karena adanya kebutuhan masyarakat akan lahan budidaya dan pengambilan hasil hutan kayu dan lahan tersebut ditelantarkan dalam bentuk semak. Perubahan tinggi muka air akan sangat dipengaruhi oleh perubahan volume air dan sedimen yang terjadi. Hubungan antar sub model, model dinamika populasi menggambarkan perubahan jumlah penduduk yang didalamnya terdapat sejumlah petani tanaman budidaya yang membutuhkan lahan untuk pertanian lahan kering. Kebutuhan 36 lahan budidaya akan terus bertambah seiring laju pertumbuhan penduduk. Alokasi lahan untuk pertanian lahan kering ditunjukkan dengan penggunaan lahan yang ada. Ketika lahan yang dibutuhkan untuk pertanian kurang maka akan terjadi konversi lahan hutan. Perubahan penggunaan lahan akan mempengaruhi fisik danau. Pengaruhnya dalam bentuk perubahan kapasitas aliran air permukaan yang masuk ke dalam danau. Meningkatnya sedimentasi akan berimplikasi pada naiknya muka air danau, namun tidak berarti bahwa volume meningkat. Gambar 12 Hubungan antar sub model pada program Stella. Berdasarkan gambar 12, terlihat bahwa perubahan jumlah penduduk akan mempengaruhi kebutuhan lahan. Skenario Reboisasi akan mempengaruhi sub model penggunaan lahan dan pada akhirnya mempengaruhi sub model tinggi muka air. Skenario Embung akan mempengaruhi perubahan muka air dan sub model fisik danau. Akhir dari alur skenario embung adalah sub model tinggi muka air danau. Spesifikasi model kuantitatif, dimana data digunakan untuk menduga parameterparameter model dinamika TMA Danau yang berasal dari data simulasi : 1. Jumlah penduduk 37 Data jumlah penduduk bersumber dari buku statistik Sumatera Barat Dalam Angka Tahun 2006. Jumlah penduduk dikalikan dengan laju pertumbuhan akan menghasilkan angka proyeksi jumlah penduduk pada tahun berikutnya. 2. Pendugaan fisik danau. Fisik danau menggambarkan 3 dimensi penampang danau. Diasumsikan lantai danau sama dan tidak ada perbedaan tinggi rendah lantai danau dan tidak bergelombang. Perkalian panjang, lebar dan kedalaman akan menunjukkan daya tampung air di danau. 3. Perubahan penggunaan lahan Data perubahan penggunaan lahan berumber dari BAPLAN dalam bentuk data time series 1990-2009. 4. Curah hujan Data bersumber Dinas Pekerjaan Umum Sumatera Barat. 5. Debit sungai Data bersumber Dinas Pekerjaan Umum Sumatera Barat. 6. Erosi dan koefisien runoff Besarnya erosi berasal dari pendugaan, yang disajikan pada bagian lain dari penelitian ini. 7. Volume Pemanfaatan Air oleh PLTA Singkarak Data bersumber Dinas Pekerjaan Umum Sumatera Barat. 8. Embung Besarnya volume embung berasal dari pendugaan, yang disajikan pada bagian lain dari penelitian ini. Jumlah embung dikonversi dari volume air yang akan dipanen dibagi dengan jumlah air yang dapat ditampung pada 1 embung. 9. Analisa embung untuk Sumpur kudus sama dengan daerah Paninggahan, jumlah disesuaikan dengan luas DAS. 38 39 KEADAAN UMUM WILAYAH PENELITIAN Karakteristik Wilayah Penelitian Letak dan luas daerah tangkapan air Danau Singkarak Daerah Tangkapan Air (DTA) Danau Singkarak terletak pada Kabupaten Tanah Datar dan Kabupaten/Kota Solok. S. Lembang, S. Sumani, S. Kuok dan S. Paninggahan adalah sungai-sungai yang berada diwilayah Kabupaten/Kota Solok. S. Ombilin adalah pengeluaran (output) Danau alami, dan PLTA adalah output buatan, yang dioperasikan sejak tahun 1999. S. Sumpur dan output Danau Singkarak berada di wilayah Kabupaten Tanah Datar. Peta lokasi DTA Singkarak memperlihatkan DAS dan sub DAS yang menjadi fokus aplikasi model. DTA terdiri dari tiga DAS dan beberapa SubDAS. DAS tersebut adalah DAS Sumpur Kudus, Singkarak dan DAS Sumani. SubDAS sebagai objek penelitian adalah Paninggahan di DAS Singkarak dan Malakotan di DAS Sumani. Kedua subDAS merupakan lokasi yang dipakai untuk mengaplikasikan model aliran permukaan. Peta DTA Singkarak dengan skala gambar 1 : 20.000, dengan luas 1.141,72 Km2terletak dalam SWS Indragiri. Luas DAS, Sub DAS serta panjang sungai dapat dilihat pada Tabel 1 dan Gambar 14 sebagai berikut.Gambar 13adalah photo sungai utama yang mengalir ke Danau Singkarak. Sungai tersebut adalah S. Sumani/Lembang, S. Kuok, S.Paninggahan dan S. Sumpur kudus. Lebar sungai lebih dari 10 M dengan kedalaman maksimum diatas 1 M. Ganbar 14 memperlihatkan lokasi penelitian, yang menginformasikan letak DAS Paninggahan dan Malakotan, stasiun hujan, iklim dan debit yang terdapat di sekitar DTA Singkarak, cek dam dan embung existing, sungai, jalan danau yang terdapat pada DTA Singkarak. Penelitian banyak dilakukan pada DASSumani, karena selain DAS terbesar pada DAS ini sudah terpasang alat pengukur tinggi muka air dan pencatat hujan dan iklim. Daerah DAS Sumani juga merupakan pusat pemerintahan pemerintah Kabupaten dan Kota Solok dan pusat pertanian. 40 Tabel 1 Luas DAS/SubDAS dan panjang sungai pada DTA Singkarak No DAS/Sub DAS Luas Km2 Panjang Keterangan Sungai Km I II III DAS Sumpur 1. S.Sumpur 168.5 DAS Singkarak 1.S.Kuok Sub DAS Paninggahan 2. S.Paninggahan 392.05 DAS Sumani 1. S.Sumani 2. S. Lembang SubDAS Malakotan 556.94 3. S. Malakotan 19 outlet Danau 12.7 outlet Danau 15.24 outlet Danau 57.10 24.7 outlet Danau AWLR 26.70 AWLR 57.70 70.24 Sungai Sumani Sungai Kuok Sungai Sumpur Sungai Paninggahan Gambar 13 Kondisi Sungai pada DTA Singkarak. 41 Gambar 14 Peta lokasi penelitian. Karakteristik Biofisik DAS Karakteristik DAS Paninggahan dan Malakotan adalah 2 hal yangberbeda. Hal ini menyatakan akan perbedaan karakteristik biofifik yang berbeda pula. 42 Karekteristik DAS yang dilihat dari parameter yang dapat menentukan bentuk DAS tidak terlepas dari analisa hujan, iklim dan lahan. SubDAS Malakotan bercorak sempit dan memanjang, sedangkan SubDAS Paninggahanpersegi dan agak lebar. Dari indek Gravelius semakin bulat corak/bentuk DAS semakin singkat waktu konsentrasi yang diperlukan, sehingga semakin tinggi fluktuasi banjir yang terjadi. Sebaliknya semakin lonjong/memanjang DAS, waktu konsentrasi yang diperlukan semakin lama sehingga fluktuasi banjir semakin rendah. Linsley (1949), menyatakan bahwa jika nilai kerapatan drainase lebih kecil dari 1 mile.mile-2 (0,62 km.km-2) DAS akan mengalami penggenangan, sedangkan jika nilai kerapatan aliran lebih besar dari 5 mile.mile2 (3,10 km.km2), DAS sering mengalami kekeringan. Dalam arti lain semakin besar angka kerapatan maka makin memperpendek waktu konsentrasi, sehingga memperbesar laju aliran permukaan. Sosrodarsono (1999), mengatakan harga kerapatan sungai berkisar 0.3 - 0.5 yang dianggap sebagai indek topografi dan geologi daerah pengaliran. Kerapatan sungai itu adalah kecil di geologi yang permeabel, dipegunungan dan dilereng-lereng, tetapi besar untuk daerah yang banyak curah hujannya. Pada SubDAS diatas nilai kerapatan drainase dibawah 0.62 kmkm-2, dan dapat dikatakan bahwa lokasi mengalami pengenangan. Pada Paninggahan lebih permeable dan berlereng dari Malakotan, karakteristik biofisik DAS dapat dilihat pada Tabel 2. Selain itu, kerapatan aliran dapat dihitung dengan cara mengoverlay (tumpang-susun) peta jaringan sungai dengan peta grid bujursangkar dengan ukuran tertentu. Dalam studi ini digunakan peta grid ukuran 90m x 90m. Kemudian dihitung panjang aliran dalam setiap grid sehingga diperoleh hasil panjang aliran per m2. Nilai kerapatan aliran yang diperoleh dalam tiap grid yang kemudian dikelaskan dengan kelas kerapatan yang sama akan digabungkan. Cara ini menghasilkan peta kelas kerapatan aliran yang disebut juga dengan pola aliran sebagaimana. Pola aliran (drainage pattern) berpengaruh pada efsiensi sistem drainase dan karakteristik hidrograf sungai terutama pada kecepatan aliran. Peta kecepatan aliran dapat dilihat pada Gambar 15 s.d 18. 43 Tabel 2 Karakteristik DAS/SubDAS Parameter Luas (A) Keliling (P) Indeks Gravelius (Kc) Persegi Ekuivalen - Panjang (L) - Lebar (l) Orde Maksimum (n) Koefisien Corak (F) Kerapatan Drainase (D) Satuan km2 Km Km Km m/ha SubDAS Malakotan Paninggahan 70.24 57.70 58.20 37.77 1.96 1.40 26.70 2.63 4 0.10 3.80 15.24 3.78 5 0.25 2.64 Gambar 15 Peta kecepatan aliran DAS Paninggahan. 44 Gambar 16 Peta kecepatan lereng DAS Paninggahan. Gambar 17 Peta kecepatan aliran DAS Malakotan. 45 Gambar 18 Peta kecepatan lereng DAS Malakotan. Geomarfologi, Pedologi dan Marfologi Geomorfologi merupakan ilmu yang mempelajari formasi bentang lahan dan susunannya, yang meliputi bentuk muka bumi sebagai suatu kenampakan bentang alam pada satu cakupan yang luas sampai cakupan yang lebih detail berupa bentuk lahan dan pola topografinya. Pedologi adalah ilmu yang mempelajari berbagai aspek geologi tanah dengan tinjauan berbagai hal tentang pembentukan tanah (pedogenesis), marfologi tanah (sifat dan ciri fisik dan kimia tanah), dan klasifikasi tanah. Proses pelapukan batuan induk (geologi), erosi, pengendapan dan vulkanisme yang menghasilkan bentuk muka bumi berupa pegunungan, perbukitan dan dataran tidak terlepas dari ilmu geomarfologi dan pedologi. Pengenalan kedua ilmu ini sangat diperlukan dalam mempelajari karakteristik biofisik DAS, khususnya karakteristik yang mempengaruhi besarnya potensi limpasan permukaan, erosi, banjir dan tanah longsor. Unsur-unsur seperti 46 kemiringan lereng, panjang lereng, dan keseragaman lereng sangatlah penting dalam membahas karakteristik biofisik DAS untuk suatu pengelolaan DAS. Morfometri DAS berupa karakteristik yang menentukan banyaknya air hujan yang dialirkan atau tertahan, kecepatan aliran, dan waktu tempuh air dari tempat terjauh sampai di outlet (waktu konsentrasi) yang akan berpengaruh pada kejadian banjir, baik banjir yang berbentuk genangan (inundasi) maupun banjir bandang pada DAS tersebut. Morfometri DAS adalah ukuran kuantitatif karakteristik DAS yang terkait dengan aspek geomorfologi suatu daerah dan drainase air hujan yang jatuh di dalam DAS. Parameter tersebut adalah luas DAS, bentuk DAS, jaringan sungai, kerapatan aliran, pola aliran, dan gradien kecuraman sungai. Pola aliranatau susunan jaringan sungai merupakan karakteristik fisik drainase DAS yang penting, karena pola aliran sungai mempengaruhi efisiensi sistim drainase dan karakteristik hidrografis serta untuk mengetahui kondisi tanah dan permukaan DAS khususnya tenaga erosi. Soewarno (1991), menyatakan bahwa beberapa pola aliran yang ada adalah: a) Dendritrik, pada umumnya terdapat pada daerah dengan batuan sejenis dan penyebarannya luas, misalnya suatu daerah ditutupi oleh endapan sedimen yang luas dan terletak pada suatu bidang horizontal di daerah dataran rendah. b) Radial, pola ini biasanya dijumpai di daerah lereng gunung api atau daerah dengan topografi berbentuk kubah. c) Rektangular, terdapat di daerah batuan kapur. d) Trellis, biasanya dijumpai pada daerah dengan lapisan sedimen di daerah pegunungan lipatan. DAS Malakotan dan DAS Paninggahan mempunyai pola aliran dendritik (menyerupai percabangan pohon). Pola aliran ini mempunyai peranan besar terhadap debit puncak dan waktu konsentrasi. Waktu konsentrasi pada DAS Malakotan ± 14 Jam dan Paninggahan ± 8 Jam. Luas DAS masing-masing DAS adalah 70.24 km2, dan 57.70 km2. Gradien kecuraman sungai rata-rata di hulu adalah 0.4 dan 0.12 dan dihilir adalah 0.0012 dan 0.07. Topografi DTA Singkarak merupakan daerah yang bergunung dan berbukit. Dimana pada utara terdapat Gunung Merapi dan diselatan terdapat gunung Talang, sedangkan bagian barat dan timur merupakan jejaran bukit barisan. Berdasarkan peta lereng dengan pembagaian kelas lereng berdasarkan 47 peta berskala 1 : 50000 dan interval kontur 25 meter. Kelas lereng tersebut dapat dilihat pada Tabel 3 berikut. Pembagian kelas lereng mengacu pada pedoman penyusunan rencana teknik lapangan rehabilitas lahan dan konservasi tanah daerah aliran sungai (RTL RLKT). Berdasarkan analisa SIG kemiringan lereng 0-15% yang merupakan topografi datar, landai dan bergelombang sekitar 69.25% dan 15-100% yang merupakan topografi curam dan sangaat curam 30.75 %. Pada DTA Singkarak terdapat badan air yaitu Danau Singkarak, Talang dan D.Bawah yang jumlahnya sekitar 10.6%, yang terletak pada 0-15%, sehingga jumlah daerah yang topografinya datar, landai dan bergelombang yang dapat dimanfaatkan untuk pemukiman, dan pertanian adalah sekitar 58,7%. Abdurachman et al. (2005) menyatakan bahwa kebanyakan budidaya pertanian menggunakan lahan datar-berombak, namun tidak sedikit juga petani yang menggarap lahan berombak bergelombang. Lahan yang berbukit – bergunung seharusnya dihutankan agar erosi tanah dapat terkendali. Namun pada kenyataannya lahan seperti ini yang dijadikan lahan budidaya, atau tetap berstatus hutan tapi vegetasinya rusak dan tanahnya mengalami erosi berat. Pada Abdurachman (2008) juga menyatakan tingkat laju erosi tanah pada lahan pertanian berlereng antara 3-15% di Indonesia tergolong tinggi, yaitu berkisar antara 97,5-423,6 ton/ha/tahun. Tabel 3 Kelas lereng DTA Singkarak No 1 2 3 4 5 6 Kemiringan % 0% - 3% 3% - 8% 8% - 15% 15% - 25% 25% - 40% 40% - 100% Total Luas Km2 304.11 204.4 282.07 232.11 104.6 14.43 1141.72 Sumber: Analisis SIG, 2009 Persen 26.64 17.9 24.71 20.33 9.16 1.26 100 48 Tanah dan Geologi DTA Singkarak Tanah yang dominan pada lokasi penelitian adalah tanah mineral dengan ketebalan bervariasi antara 50 s.d 150 mm. Jenis tanah mineral meliputi seluruh lokasi pengembangan kawasan DTA, yang menyebar dari Danau Dibawah ke utara sampai ke timur kawasan Sirukam dan barat Gunung Talang dan Bukit Barisan. Adapun tanah mineral tersebut meliputi sebagian besar dari areal persawahan DTA Singkarak. Tekstur tanah sebagian besar berupa liat, lempung berliat, Liat berpasir pada bagian top soil (bagian atas). Tanah-tanah tersebut umumnya belum mengalami perkembangan secara sempurna (medium weathered soil) terbentuk dari bahan induk abu vulkanik dan endapan aluvium, diduga merupakan bahan-bahan erosi yang dibawa oleh aliran sungai Batang Lembang, dan Batang Sumani beserta anak sungainya. Endapan halus (liat debu, lumpur) dideposisikan disepanjang sungai dan diselingi oleh endapan pasir di beberapa tempat, sehingga tanah-tanah yang terbentuk dikawasan DTA ini ialah: Andosol, Inseptisol/Podzolik, dan Ultisol. Jenis tanah Andosol bertekstur tanah liat serta lempung berpasir dengan tingkat plastisitas tergolong tidak plastis (non-plastis). Peta tematik satuan tanah terdapat padaGambar 19. Geologi adalah ilmu terapan, yang berfungsi sebagai penuntun dalam suatu perencanaan kesipilan dan pembagunan wilayah. Pada perencanaan teknik sipil khususnya sipil basah geologi sangat dibutuhkan untuk pengembangan ilmu dibidang pembagunan bendungan/waduk, bendung, terowongan, jembatan, jalan dan lainnya. Penyelidikan geologi tujuannya adalah untuk memperoleh gambaran mengenai sifat–sifat fisik dan teknis pelapisan tanah/batuan yang dijumpai dilokasi penyelidikan ditinjau dari segi geologi teknik maupun mekanika tanah dimana data–data tersebut dapat digunakan untuk menunjang tahap tahap perencanaan selanjutnya. Pada penelitian ini tidak dilakukan penyelidikan geologi, sebagai gambaran dipakai peta geologi tematik dari Puslitbang Geologi, 1995; 1996 dengan skala peta 1: 250000. Peta memperlihatkan keadaan geologi yang terdapat didaerah pelitian seperti jenis batuan, nama lapisan, formasi pelapisannya, tingkat pelapukan serta penyebarannya, asal batuan, adanya patahan–patahan serta 49 retakan–retakan dan kontinuitas daripada suatu lapisan struktur geologi dan lain– lain. Berdasarkan peta tematik bahwa daerah sekitar danau terbentuk dari batuan breaksi dan tuffaan terutama dilembah-lembah sungai banyak dijumpai joint serta kekar yang sifatnya kekar yang saling berhubungan rapat dan berpola tidak teratur kadang berpola berlapis-lapis sehingga menambah nilai permeabilitas di kawasan tersebut. Hal ini diinterprestasikan dari adanya Escarpment; Pola aliran serta mata air searah yang dijumpai di kawasan ini. jenis batuan yang berada di kawasan tersebut, secara umum dibedakan menjadi 3 satuan batuan yaitu : Batuan lava andesit, Breksi tuffaan, dan breksi vulkanik, dalam peta daerah penelitian disebut dengan Aluvium sungai (Qaf), berupa lempung, pasir, kerikil, bongkah batuan beku, Kipas Aluvium (Qf) yang kebanyakan berupa rombakan andessit dari gunung api dan Andesit Gunung Talang (Qatg) yang terdiri dari breksi, endapan lahar, aliran lava, lapili, tuff bersusunan basal dan andesit. Susunan Geologi DTA Singkarak dapat dilihat pada Gambar 20. Kondisi Hidrologi dan Iklim DTA Singkarak Kondisi Debit Sumani Data debit yang bersumber dari dinas PSDA Propinsi Sumatera Barat adalah berupa data debit sungai harian pada stasiun AWLR Sumani dan Lembang. Data debit harian stasiun Sumani periode 1992-2009 adalah:  debit rerata bekisar 7 s.d 24 m3dtk-1  debit maksimum 26 s.d 242m3dtk-1  debit minimum 0.01 s.d 14m3dtk-1  debit tahunan 2690 s.d 10088m3dtk-1 Ddebit harian stasiun Lembang periode 1992-2009 adalah;  debit rerata bekisar 2.5 s.d 9.7m3dtk-1  debit maksimum 18 s.d 176m3dtk-1  debit minimum 0.01 s.d 2.3m3dtk-1  debit tahunan 545 s.d 3554 m3dtk-1 50 Fluktuasi debit sungai harian stasiun AWLR Sumani dan Lembang dapat dilihat pada Gambar 21 dan 22. Gambar 19 Peta tanah DTA Singkarak. 51 Gambar 20 Peta geologi DTA Singkarak. 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 199 208 debit (m3/dt) 52 tahun Gambar 21 Fluktuasi debit harian rata-rata bulanan S. Sumani tahun 1992-2009. debit (m3/dt) 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 205 0.0 tahun Gambar 22 Fluktuasi debit harian rata-rata bulanan S. Lembang tahun 1992-2009. Karakteristik Debit Sumani Karakterisasi debit dilakukan terhadap data yang terekam di 2 stasiun pengukur debit harian yang dipasang oleh Balai PSDA Sumatera Barat pada 30 Desember 1978 di Sumani (Simpang AA) dan 17 Oktober 1984 di Lembang (Batu kudo). Pengelolaan dan pengumpulan data tercatat dari tahun 1992. Walaupun data yang terkumpul memiliki periode pencatatan cukup panjang lebih kurang 17 tahun, akan tetapi data-data tersebut tidak ditunjang oleh kualitas data yang memadai bila dipasangkan dengan stasiun hujan yang ada pada lokasi. Hal ini karena terdapatnya pencatatan data yang terputus dan kendala lainnya. Sileksi data penting sekali dilakukan, karena merupakan salah satu cara untuk menghindari kesalahan analisis yang diakibatkan oleh kualitas data yang 53 tidak baik. Data debit dan hujan harian dipilih perekaman data yang kontinyu selama 1 tahun yang dianggap kondisi hujan dan debit saling berhubungan. Pada analisa hujan dan debit ini data yang diambil untuk analisa adalah data tahun 1994 dan data tahun 2009. Data ini dianggap mewakili periode tahun 1990 - 1999 dan periode tahun 2000 - 2010. Berdasarkan analisa regresi hujan dan debit tahun 1994 dan 2009 adalah lebih baik dari tahun lainnya. Persamaan regresi untuk tahun 1994 adalah y = 9.3149 X0.7145 dengan R2 adalah 0.7244 (72.44%) dan pada tahun 2009 adalah y = 93.3149 X0.2534 dengan R2 = 0.5163 (52%). Hubungan hujan dan debit dapat dilihat pada Gambar 23 dan 24sedangkan regresi linear dapat dilihat pada Gambar 140 debit (m3/dt) 120 100 80 hujan 60 debit 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Hujan (mm) 25 dan 26. Waktu Gambar 23 Hujan dan debit DAS Sumani tahun 1994. Gambar 23 menunjukkan bahwa hujan dan debit harian DAS Sumani tahun 1994 terdapat 3 puncak hujan yaitu pada bulan Januari sebesar ±60 mm, Juni ±170mm dan Desember sebesar ±80 mm. Debit pncak pada tahun 1994 yaitu pada bulan Januari sebesar ± 60m3dtk-1, April ± 50 m3dtk-1 dan Desember ± 50m3dtk-1. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 140 debit (m3/dt) 120 100 hujan 80 debit 60 40 20 0 Hujan (mm) 54 Waktu Gambar 24 Hujan dan debit DAS Sumani tahun 2009. Gambar 24 menunjukkan bahwa hujan dan debit harian DAS Sumani tahun 2009 memperlihatkan 4 puncak hujan yaitu pada bulan Februari sebesar ±58 mm, April ±145 mm dan September sebesar ±60 mm serta November ± 45 mm. Ada 3 puncak debit pada tahun 2009 yaitu pada bulan April ± 30 m3dtk-1, Oktober ± 28 m3dtk-1 dan Desember ± 25 m3dtk-1. 1000 Debit 800 600 400 y = 9.3149x0.7145 R² = 0.7244 200 0 0 200 400 600 800 Hujan Gambar 25 Regresi hujan dan debit DAS Sumani tahun 1994. Gambar 25menunjukkan regresi hujan dan debit bulanan DAS Sumani tahun 1994 yang memperlihatkan nilai regresi cukup baik sebesar 72 % untuk menyatakan hubungan hujan dan debit pada suatu daerah penelitian. Regresi hujan dan debit adalah salah satu cara untuk melihat keterkaikan hujan dan debit 55 satu sama lain yang dinyatakan dalam nilai R2. Gambar 26 menunjukkan nilai regresi R2 sebesar 52 %. Nilai ini dapat dikatakan baik karena besar dari 40%. 600 Debit 500 400 300 y = 93.805x0.2534 R² = 0.5163 200 100 0 0 100 200 300 400 Hujan Gambar 26 Regresi hujan dan debit DAS Sumani tahun 2009. Hidrologi, Iklim dan lahan adalah merupakan bagian dari aspek-aspek biofisik DAS. Informasi tentang hidrologi, iklim dan lahan adalah unsur penting dalam perencanaan pada bagunan sipil seperti perencanaan bagunan-bagunan air (bendung/cek dam, waduk/bendungan/embung, saluran irigasi), jembatan dan jalan. Embung merupakan bagunan air yang dibahas pada penelitian ini. Embung adalah bagunan yang difungsikan untuk dapat menampung kelebihan air pada suatu lahan dan akan dimanfaatkan pada waktu musim kering. Perlu pembahasan untuk penempatan dan jumlah dari embung tersebut pada suatu DAS. Oleh sebab itu aspek biofisik DAS perlu diketahui agar analisa yang dilakukan lebih baik dan sesuai dengan kondisi Suatu DAS. Elevasi Muka Air Danau Singkarak Data Elevasi Danau Singkarak merupakan data penting lainya yang harus ada pada DTA Danau ini. Menurut Laporan Hasil Penelitian Pengembangan Kawasan Terpadu Danau Singkarak yang dilakukan oleh Balitbang kerjasama dengan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Sumatera Barat tahun 2003, bahwa pengamatan tinggi muka air danau selama 20 tahun , tahun 1931 sampai dengan tahun 1950, tinggi permukaan maksimum ± 363 m dari permukaan laut (dpl), dan tinggi permukaan minimum ± 360 m dpl, dan hanya pada tahun 1932 yang terjadi 56 lebih rendah dari 360 m dpl (dalam PSDA Sumbar 2004). Setelah PLTA beroperasi pengamatan tinggi muka air danau dilakukan oleh pihak PLN sebagai salah satu instansi yang terkait langsung terhadap Danau Singkarak. Berdasarkan pencatatan dari PT. PLN Sektor Bukittinggi, yang dilaporkan ke Balai PSDA Indragiri berupa data bulanan sampai 2007. Data tinggi muka air 2008-2009 adalah hasil pengumpulan data lapang dan pencatatan lapangan yang dilakukan peneliti. Data elevasi dan kedalamam danau dapat dilihat pada Lampiran 1. Berikut ini adalahgambar fluktuasi muka air Danau Singkarak, data lengkapnya pada lampiran. Elevasi danau dapat dilihat pada Gambar 27 dan 28. Elevasi 364 363.5 elevasi M (mdpl) 363 362.5 362 361.5 361 360.5 360 Jan- Jan- Jan- Jan- Jan- Jan- Jan- Jan- Jan- Jan- Jan99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 Waktu Gambar 27 Fluktuasi muka air danau Singkarak. Sumber : diolah dari data PSDA Propinsi Sumatera Barat dan pencatatan lapang Gambar 28 Elevasi muka air Danau Singkarak. 57 Karakteristik Iklim Curah hujan, Stasiun pencatat curah hujan dan tinggi muka air pada daerah penelitian dan sekitarnya sudah dibangun semenjak tahun 1984. Berdasarkan hasil inventarisasi data yang dikumpul, data yang memiliki periode pencatatan panjang, akan tetapi data-data tersebut tidak ditunjang oleh kualitas data yang memadai. Ini disebabkan banyaknya pencatatan data yang terputus dan tidak terdapatnya pasangan data untuk kebutuhan analisa model. Tabel 4 disajikan yang memperlihatkan data stasiun hujan, tinggi muka air dan klimatologi DTA Singkarak. Tabel 4 Nama stasiun hujan dan klimatologi DTA Singkarak No Nama Stasiun 1 2 3 4 Lembang Jaya Sukarami Sumani Bukit Sundi 5 6 7 Saniang Bakar Sumani2 Lembang 8 9 Malakotan Aro 10 Desa Lembang Jaya Sukarami Sumani Bukit Sundi Saniang Bakar Simpang AA Batu Kudo Jorong Masajik Paninggahan Subarang Paninggahan Padang Padang 11 Panjang Panjang 12 Kandang IV Kandang IV 13 Kayu Tanam Kayu Tanam Sumber: BMG Sicincin, BPTP Sukarami, Kecamatan Jenis Stasiun Lembah Gumanti Gunuang Talang X Koto Singkarak Lembang Jaya Curah Hujan Curah Hujan Curah Hujan Curah Hujan X Koto Singkarak Lubuak Sirakah Koto Baru Iklim dan CH AWLR AWLR Kubung Junjuang Siriah CH dan AWLR Iklim dan CH Iklim, CH dan AWLR Junjuang Siriah Kota Padang Panjang Curah Hujan Koto Tangah Curah Hujan 6 X 11 Lingkung Curah Hujan BPSDA Sumbar, Balitklimat Bogor Berikut adalah data hujan tahunan pada stasiun klimatologi yang datanya dipakai untuk analisa model pada penelitian ini. Data tersebut adalah data dari stasiun yang terletak pada DAS Sumani yang terdiri dari Stasiun Bukit sundi, Lembang Jaya, Saniang bakar, Sukarami dan Sumani. Pengamabilan Stasiun ini dicocokan dengan keberadaan data debit daerah tersebut, dimana data debit yang tersedia berada disekitar stasiun hujan tersebut diatas. Pencatatan data cukup 58 panjang yaitu dimulai pada tahun 1984, tapi pada penelitian ini pencatatan data yang disajikan di mulai dari tahun 1992 karena data debit dimulai dari tahun 1992. Data tersebut dapat dilihat pada Lampiran 2. Sebagai informasi awal curah hujan tahunan pada daerah studi yaitu berkisar antara 1694 mm sampai dengan 3278 mm. Curah hujan tahunan rata-rata untuk tiap-tiap stasiun adalah:  Stasiun Bukit Sundi sebesar 2468 mm per tahun  Stasiun Lembang Jaya sebesar 1694 mm per tahun  Stasiun Saning Bakar sebesar 3278 mm per tahun  Stasiun Sukarami sebesar 2538 mm per tahun,  Stasiun Sumani sebesar 2136 mm per tahun. Berdasarkan data curah hujan yang dikumpulkan dapat diketahui bahwa di daerah studi, curah hujan rata-rata bulanan disetiap stasiun adalah lebih besar dari 100 mm, kecuali di stasiun Saniang Bakar, curah hujan rerata bulanan hanya sebesar 93 mm pada bulan Juni. Data curah hujan harian hanya pada stasiun sumani dan Saniang bakar sedangkan pada stasiun lain tidak terdapat data harian, yang ada hanya data bulanan yang di himpun dari Balitklimat Bogor. Berdasarkan informasi dari Balitklimat data curah hujan tersebut di kumpulkan dari BMG dan Dinas Peranian Sukarami Solok. Zona Iklim,ditentukanberdasarkan data hujan pada stasiun hujan dan iklim yang terdapat di sekitar DTA Singkarak. Zona ditentukan menurut LR Oldeman (1975) bulan basah ialah curah hujan rata-rata jangka panjang lebih dari 200 mm tiap bulan, sedangkan bulan kering adalah bila rata-rata curah hujan kurang dari 100 mm tiap bulan. Beberapa bulan basah yang terjadi secara berturut-turut disebut periode basah, begitu juga dengan periode kering. Selanjutnya bila penggolongan zona iklim dihubungkan dengan periode masa pertumbuhan tanaman yang didefinisikan oleh LR Oldeman sebagai periode hujan yang lebih dari 100 mm per bulan, maka suatu wilayah dapat dikelompokkan kedalam zonazona agroklimat. 59 Pada DTA Singkarak terdapat 3 zona iklim. Wilayah Stasiun hujan Sumani digolongkan ke dalam Zona D1, yang merupakan bulan basah karena terdapat hujan rata-rata diatas 200 mm dan tidak mempunyai curah hujan bulanan dibawah 100 mm. Daerah stasiun penakar hujan Saniang Bakar, Kandang IV, dan Stasiun Kayu Tanam merupakan zona A dengan bulan basah. Pada daerah stasiun hujan terdapat bulan basah yang berturut-turut yang didefenisikan sebagai periode basah. Periode basah selama 7 bulan di stasiun Saniang Bakar, 12 bulan pada stasiun Kandang IV dan 11 bulan pada Stasiun Kayu Tanam. Pada Stasiun hujan Padang Panjang dan Bukit Sundi merupakan zona C1 yang merupakan bulan basah dan periode basah dengan bulan basah beturut-turut selama 4 bulan untuk stasiun Padang panjang dan 5 bulan pada stasiun Bukit Sundi, dan tidak terdapat bulan kering. Pada Stasiun Hujan Sukarami merupakan zona B1 dengan kondisi bulan basah selama 5 bulan hujan rerata yang berturut-turut dan tidak terdapat bulan kering. Pada Stasiun hujan Lembang Jaya rerata hujannnya tidak mengambarkan zona karena tidak lengkapnya data pada stasiun. Perhitungan untuk analisa zona agroklimat ada padaLampiran 3. Temperatur daerah DTA yang dilihat dari pengukuran iklim pada stasiun Saniang Bakar, mempunyai temperatur harian rata-rata yang bervariasi. Data stasiun klimatologi tersebut, memperlihatkan data temperatur rata–rata harian didaerah kajian adalah berkisar dari 26.94°C sampai dengan 27.65°C. Nilai ratarata temperatur tahunan berkisar 26.740C – 30.170C. Temperatur tahunan DTA Singkarak dapat dilihat pada Gambar 29. Evapotranspirasi (ETp)dihitung berdasarkan persamaan empiris Thornthwaite. Persamaan yang dikemukakan dapat digunakan pada daerah basah. Perhitungan evapaotranspirasi terdapat pada Lampiran 4, yang dibuat dalam tabelaris. Hasil perhitungan evapotranspirasi memperlihatkan ada tanda tanda kekeringan pada daerah penelitian. Tanda itu diperlihatkan dengan tingginya nilai Evapotranspirasi potensial, dan ini juga terlihat pada suhu. Walaupun secara umum curah hujan dari pencatatan tahun 1990-2009 adalah memperlihatkan bulan basah dengan curah hujan rata-rata dari 8 stasiun hujan 2832 mm. 60 Evapotranspirasi ini adalah evaporasi dari permukaan lahan yang ditumbuhi tanaman yang merupakan kebutuhan air konsumtif yang didefinisikan sebagai penguapan total dari lahan dan air yang diperlukan tanaman. Evapotranspirasi adalah sangat penting dalam pengembangan model-model hidrologi terutama untuk aplikasi model di bidang irigasi pengairan. Data evapotranspirasi bulanan untuk DTA Singkarak adalah sebagaimana yang diilustrasikan pada Gambar 30. 31 Tmp 30 28 27 26 25 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 celcius 29 Tahun Gambar 29 Temperatur DTA Singkarak tahun 1990 – 2009 Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 ETP (mm) Jan 350 300 250 200 150 100 50 0 Tahun Gambar 30 Evapotranspirasi DTA Singkarak tahun 1990-2009. Bangunan Panen Hujan Embung dan Chek dam Embung adalah bagunan penyimpan air yang banyak di bangun didaerah depresi, biasanya di luar sungai. Embung akan menyimpan air di musim hujan dan akan dimanfaatkan pada musim kemarau untuk memenuhi kebutuhan masyarakat suatu daerah. Sebaiknya pada suatu daerah yang sumber airnya dari embung telah 61 membuat perioritas kebutuhan seperti: untuk penduduk, ternak, dan kebun, karena jumlah kebutuhan akan menentukan tinggi tubuh embung dan kapasitas tampung dari embung. Bentuk embung alami dan buatan yang dijumpai dilapangan mendekati bujur sangkar, yang berada pada tanah yang liat. Embung buatan juga dibagun didaerah tanah liat dan pada daerah yang tanahnya kurang liat, daerah tersebut di lapisi dengan pengeras seperti semen atau tanah liat (lempung) yang diolah seperti bubur lalu ditempel pada daerah yang ditentukan. Ini dilakukan agar embung kedap dan air tidak mudah hilang dan embung bobol. Ditinjau dari sudut konservasi upaya pembagunan embung merupakan suatu sikap bijak lingkungan (environmental wisdom), karena sesungguhnya memanfaatkan suatu sumberdaya alam yang melimpah, dan secara ekonomis air hujan tidak memiliki nilai tukar/jual beli apapun (Naiola 1993) Manafe et al (1993) mencatat sejumlah dampak positif kehadiran pembuatan embung di NTT yaitu mengurangi peluang banjir, menekan proses pemiskinan hara tanaman dan meningkatkan peresapan air tanah. Niola (1993) mengindentifikasi fungsi dan peranan embung dari sudut biologis-lingkungan dan konservasi: air deposit embung dapat dimanfaatkan oleh satwa liar savanna dimusim kemarau, yang berarti kelangsungan (konservasi) rantai makanan setempat. Terjaminnya kelangsungan hidup burung-burung pemencar biji (yang minum air embung) berarti menjamin dan meningkatkan stabilitas vegetasi savanna. Cek dam atau dam pengendali merupakan salah satu bangunan fisik yang dibangun dalam rangka menampung sedimen dan sekaligus meningkatkan dan mengembangkan daya guna air secara maksimal. Sebelum terisi penuh dengan sedimen, air yang tertahan di check-dam dapat dimanfaatkan untuk irigasi, pariwisata, perikanan dll. Dam pengendali pada umumnya dibangun pada daerah hulu sebagai upaya pengamanan proyek-proyek yang lebih besar yang berada di bawahnya. Walaupun dengan dimensi yang relatif kecil, apabila dibangun dalam jumlah banyak di daerah hulu yang rawan erosi, bangunan ini cukup efektif dalam upaya pengendalian sedimentasi yang menimbulkan pendangkalan Sungai, Danau, Waduk, atau bendungan yang berada di bawahnya dapat ditekan sekecil mungkin. 62 Pada daerah studi sudah terdapat bangunan alami yang fungsinya sama dengan embung. Bangunan tersebut disebut dengan telaga, tabek, rawang, empang, dan danau Bagi pemerintah Sumatera Barat pada bagunan ini dibuat pintu pengambilan untuk mengatur pemanfaatan air untuk memenuhi kebutuhan air suatu daerah dan sebagai data informasi dari BAPEDALDA Sumatera Barat, bahwa di Solok terdapat embung dan cek dam sebanyak 64 buah, data pada Lampiran 5. Foto embung dan cek dam pada daerah penelitian dapat dilihat pada Gambar 31 dan 32. Embung Ujang Juaro Embung Jilatang Embung Sok Panjang Embung Sawah Bilo Gambar 31Embung di DTA Singkarak Kondisi bangunan chek dam/bendung yang dijumpai di lapangan telah banyak mengalami kerusakan. Perkiraan dari jumlah yang ada sekitar 70 persen sudah rusak. Kerusakan di jumpai pada pintu air yang digunakan sebagai bagunan yang mengatur tinggi muka air di chek dam/bendung. Selain pintu air kerusakan pada tubuh bendung, seperi retak, patah dan bahkan sudah hilang hanyut terbawa arus. 63 Cek dam Aro Talang Cek dam Bukik Jaliang Cek dam Andaleh Cek dam Tabek Dangka Gambar 32 Cek dam di DTA Singkarak. Hasil survey lapangan pada daerah penelitian banyak terdapat embung (telaga atau waduk waduk kecil baik yang alami maupun buatan. Hal ini mengindikasikan bahwa pada daerah perlu bagunan bagunan tersebut diatas karena pada kenyataannya bangunan tersebut sangat membantu masyarakat setempat dalam memenuhi kebutuhan air baik untuk kehidupan sehari hari maupun untuk pertanian. Walaupun sudah terdapat bangunan yang berfungsi sebagai cadangan air namun pada daerah masih ada beberapa daerah yang mengalami kekeringan dan juga ada daerah yang mengalami banjir dari tahun ketahun. Oleh sebab itu perlu dilakukan suatu analisa untuk menentukan jumlah bangunan dan posisi bangunan yang tepat agar bangunan lebih efektif. 64 65 HASIL DAN PEMBAHASAN Penggunaan Lahan DTA Singkarak Berdasarkan analisa dari peta tutupan lahan terlihat bahwa penggunaan lahan DTA Singkarak terdiri atas; Hutan primer (Hp), hutan sekunder (Hs), hutan tanaman (Ht), perkebunan (Pk), semak belukar (B), pemukiman (Pm), tanah terbuka (T), tubuh air (A), pertanian lahan kering (Pt), pertanian lahan kering campur semak (Pc), dan sawah (Sw) (BAPLAN, 2010) Hasil analisis penggunaan lahan DTA Singkaraktidak memperlihatkan perubahan penggunaanlahan yang signifikan. terutama pada; Hutan primer, hutan sekunder, hutan tanaman, perkebunan, semak belukar dan tanah terbuka. Apabila penggunaan lahan dibuat berdasarkan perubahan penggunaan lahan satu periode melebihi nilai 10 hektar maka, penggunaan lahan digolongkan pada 4 penggunaan lahan yaitu; hutan, perkebunan, semak belukar, dan penggunaan lainlain dengan jumlah penggunaan lahan selama 4 periode adalah seperti Tabel 5. Tabel 5 Penggunaan lahan tahun 1992-2009 Jenis Penggunaan Lahan 1992 Ha Hutan Semak belukar Perkebunan Penggunaan lain-lain 1999 % Ha 2006 % Ha 2009 % Ha % 28.651 25 28.996 25 28.773 25 28.719 25 3.140 3 2.753 2 2.977 3 3.027 3 0 0 167 0 167 0 167 0 82.381 114.17 2 72 82.256 114.17 2 72 82.256 114.17 2 72 82.260 114.17 2 72 Total 100 100 100 Hasil perhitungan. Penggunaan lahan lain-lain (L) terdiri dari: Pemukiman, Tanah terbuka, Tubuh air Pertanian lahan kering, Pertanian lahan kering campur semak, dan sawah Laju: Perubahan dibagi jangka waktu : Jangka waktu adalah 17 tahun (1992-2009) Jumlah hutan pada DTA Singkarak dari tahun 1992 sampai 100 2000 cenderung bertambah namun dari tahun 2000 sampai 2009 cenderung berkurang. Secara umum penurunan yang terjadi setelah tahun 2000 tidak melebihi kondisi di tahun 1992, bahkan dibawah tahun 1992. Nilai tersebut memperlihatkan kondisi hutan dapat dikatakan terjadi penambahan di DTA Singkarak. Hal ini mungkin disebabkan karena pada daerah di sekitar danau sudah melakukan kegiatan penghijauan. Masyarakat setempat juga menyakini bahwa apabila terjadi 66 penebangan hutan disekitar danau akan mendatangkan pengaruh yang buruk terhadap danau. Berdasarkan pembicaaran dengan masyarakat, umumnya masyarakat sudah mengerti akan fungsi hutan sebagai sumber air, dan perubahan aliran sungai apabila hutan diganggu. Farida et al. (2005) menyatakan bahwa penghijauan di daerah ini di dukung oleh pemerintah, dimana pada tahun 1976 pemerintah Indonesia telah melaksanakan program penghijauan di daerah sekitar danau termasuk lahan-lahan pada daerah hulu DAS. Pada tahun 2004, melalui program penghijauan yang didukung oleh Asosiasi Pengusaha Hutan Indonesia (APHI) dan Gerkan Nasional Rehabilitasi Hutan dan Lahan Kritis (GNRHLK). Perubahan penggunaan lahan dapat mempengaruhi sistem ekologi diantaranya pencemaran air, polusi udara, perubahan iklim local (Hu et al. 2008), Wilayah DAS, merupakan suatu kesatuan ekosistem dimana organisme dan lingkungannya berinteraksi secara dinamik dan memiliki ketergantungan satu sama lain dalam setiap komponennya (Asdak 2002). Kondisi hidrologi DAS dapat terpengaruh akibat terjadinya perubahan penggunaan lahan (De la Cretaz and Barten 2007), selain itu kualitas air DAS yang melewati daerah perkotaan juga dipengaruhi oleh perkembangan kota/perubahan penggunaan lahan seperti perkembangan industri dan perkembangan pemukiman di wilayah DAS (Coskun et al. 2008). Kecenderungan perubahan penggunaan lahan pada perkebunan merupakan kebalikan dari kecenderungan perubahan penggunaan lahan hutan. Kecenderungan perubahan penggunaan lahan perkebunan memperlihatkan kemungkinan perubahan hutan menjadi perkebunan. Pada periode 1990 sampai 2000 terjadi banyak perubahan dari perkebunan menjadi hutan, ini disebabkan karena tidak adanya perawatan dari pemilik kebun terhadap kebun yang sudah dikelola. Hal ini terlihat dilapangan yaitu masih terdapat kebun kopi, jati dan pinus yang dibiarkan oleh masyarakat begitu saja sehingga kelihatan seperti hutan. Alasan dari masyarakat adalah: Kopi tidak memberi keuntungan yang banyak sedangkan Jati tidak bisa tumbuh dengan baik didaerah ini. Tanaman Pinus, masyarakat berusaha untuk menganti dengan tanaman lain, karena pohon Pinus dianggap mengganggu aliran sungai (mengurangi kuantitas dan kualitas air). 67 Perkebunan Pinus didaerah ini sebagian besar dikelola oleh perusahaanperusahaan besar. Informasi dari masyarakat untuk daerah Sumani, Saniang Baka, dan Paninggahan perkebunan Pinus yang dikelola perusahaan akan berakhir di tahun 2006, untuk daerah X Koto Singkarak dan Ombilin berakhir Desember 2009. Perubahan penggunaan lahan semak belukar dan lainnya dari tahun 1990 terlihat suatu kecenderungan perubahan. Kecenderungan memperlihatkan terjadi peningkatan dan penurunan luas penggunan lahan. Penelitian ini tidak melakukan prediksi luas perubahan lahan. Hasil analisa perubahan penggunaan lahan yang dilakukan adalah berasal dari data sekunder yang tujuannya untuk melihat penggunaan lahan yang ada didaerah DTA Singkarak. Dari hasil analisa perubahan penggunaan lahan DTA Singkarak tidak signifikan, maka pengaruh perubahan penggunaan lahan dianggap tidak memberikan kontribusi lebih untuk melakukan analisa perubahan debit, faktor hidrologi, dan sistem ekologi. Agus et al. (2004) menyatakan bahwa perubahan lahan pada daerah kecil, biasanya akan terjadi secara seragam mencakup seluruh daerah tersebut. Hal ini akan memperlihatkan perubahan yang nyata pada faktorfaktor hidrologi.Gambar 33 adalah beberapa photo penggunaan lahan di lokasi penelitian. Jati Saniang Baka Pinus Saniang Baka Gambar 33 Kebun Jati dan Pinus. Masalah penggunaan lahan pada DTA Singkarak bukan dilihat dari bentuk perubahannya dari tahun ketahun, tapi dari kondisi existingpenggunaan lahan DTA Singkarak yangmemperlihatkan banyaknya lahan yang terbuka dan 68 menyatakan bahwa penggunaan lahan yang menutup permukaan tanah tersebut sudah jelek.Dilihat dari penggunaan lahan dari tahun 1992 sampai 2009, bahwa penggunaan lahan hutan yang ada persentasenya hanya 25% dari luas DTA Singkarak. Analisa data menunjukkan bahwa keberadaan lahan terbuka adalah sekitar 72 % (82.260 Ha). Penggunaan lahan tersebut terdiri dari 1) Pemukiman (Pm) 3.3%,2) Tanah perbuka (T) 0.2% , 3) Pertanian lahan kering (Pt) 25.6%, 3) Pertanian lahan kering campur semak (Pc) 19.4%, 4) Sawah (Sw) 13%, dan 5) Tubuh air 10.6%. Keadaan ini sudah ada sejak lama, hal inilah yang menyebabkan tingginya koefisien aliran permukaan. Penggunaan lahan seperti yang disebutkan diatas merupakan penggunaan lahan yang cenderung berubah. Perubahan ini banyak disebabkan oleh aktivitas manusia, seperti pembukaan lahan untuk perkebunan, kegiatan pertanian yang berdasarkan faktor nilai jual suatu hasil pertanian. Hal ini muncul karena tidak adanya suatu sistem/perencanaan pertanian yang baik pada DTA Singkarak. Koefisien aliran dihitung pada bulan basah dari series data tahun 1992 2009. Hasil perhitungan koefisien aliran diperlihatkan oleh Tabel 6 dan pada Gambar 39 koefisien aliran dengan penggunaan lahan hutan. Table 6 Koefisien aliran pada bulan basah Bln/Th 1992 1999 2006 2009 Januari 46.3 31.9 27.6 28.5 Maret 31.5 36.7 April 27.1 29.5 Mey 14.5 27.4 34.8 73.0 September 19.2 14.6 17.8 34.2 Oktober 27.9 31.8 64.1 19.7 November 51.1 36.4 20.4 Desember 29.8 35.9 18.7 17.9 maks 46.3 51.1 64.1 73.0 Min 14.5 14.6 17.8 17.9 Rata 30.4 32.9 40.9 45.4 Hasil perhitungan dalam %.; C = tebal Ro (mm) tebal hujan (mm) * 100% 69 50 45 % 40 35 30 25 20 1990 1995 2000 2005 2010 Tahun Hutan Koef run off Gambar 34 Penggunaan lahan hutan dan koefiseien aliran (run off). Gambar 34menunjukkan bahwa penggunaan lahan hutan pada DTA Singkarak relatif stabil dari tahun 1990 sampai 2010 yaitu sebesar 25%. Walaupunpenggunaan lahan hutan relatif stabil tetapi karena luasnya terlalu kecil (25% dari total luas DAS) maka di duga dapat menurunkan kapasitas infiltrasi secara kontinu, sehingga jumlah air hujan yang menjadi aliran permukaan akan meningkat secara kontinu pula. Untuk itu, sangat diperlukan upaya rehabilitasi lahan dan penerapan agroteknologi yang mampu mengurangi aliran permukaan dan meningkatkan infiltrasi di hulu DTA Singkarak. MenurutArsyad (2006),bahwa beberapa faktor yang mempengaruhibesarnya koefisien aliran permukaan, yaitu :1) Jumlah, intensitas, dan distribusi curah hujan, 2) topografi, dan jenis tanah, 3) luas DAS, 4) vegetasi penutup tanah dan 5) sistem pengelolaan tanah. Pada DTA Singkarak koefisien aliran maksimum berkisar dari 46-73 %, minimum dari 15-18 % dan rata-rata mencapai dari 30-45 % dari tahun 19902009. Ini menyatakan bahwa kondisi DTA tidak baik karena adanya indikasi aliran permukaan yang tinggi pada musim hujan, yang akan menyebabkan banjir dan genangan pada derah yang rendah seperti sepadan sungai. Topografi curam, relif berbukit, geologi yang memperlihatkan rendahnya nilai permeabilitas, dan tanah yang cenderung liat pada daerah DTA Singkarak menyebabkan air sulit masuk kedalam tanah. Kondisi ini akan menyebabkan daerah hulu cepat mengalami kekeringan. Kondisi banjir di hilir dan kekeringan di hulu adalah 70 merupakan ciri dari adanya degradasi lahan kerusakan fungsi hidrologi suatu DAS. MenurutSinukaban (2008), bahwa degradasi lahan dan rusaknya fungsi hidrologis DAS disebabkan oleh banyak faktor, antara lain: (a) penggunaan dan peruntukan lahan yang menyimpang dari Rencana Tata Ruang Wilayah/Daerah (misalnya hutan lindung difungsikan menjadi lahan pertanian, lahan permukiman atau industri), (b) penggunaan lahan yang tidak rasional (tidak sesuai kemampuan), (c) tidak diterapkannya teknik konservasi tanah dan air untuk lahan budidaya yang berlereng curam, (d) belum adanya regulasi yang mengatur secara tegas, dan (e) tidak adanya komitmen pemerintah dalam penataan penggunaan lahan. Model Hidrologi dalam PenentuanSistem Panen Hujan DTA Singkarak Hujan dan debit DAS Paninggahan, yang digunakan untuk aplikasi model adalah data pada 25 November 2009 dan 8 Januari 2010. Data 25 November 2009 adalah data yang digunakan untuk simulasi model, sedangkan data 8 Januari 2010 dipergunakan untuk kalibrasi model.Data dapat dilihat pada Gambar 35 dan 36. Gambar 35 terdapat beberapa puncak hujan di Stasiun Aro dan Subarang serta satu puncak debit yang dominan. Puncak hujan maksimum di Subarang adalah 11.2 mm, 10.6 mm, 10.8 mm, puncak hujan maksimum di Aro 7.8 mm, 15.2 mm, 10.2mm serta puncak debit Subarang adalah 159.31 m3/dt. Berdasarkan laporan masyarakat pada bulan november terjadi banjir lebih kurang selama 3 jam. Gambar 36 terdapat dua puncak hujan di Stasiun Aro dan Subarang dan satu puncak debit. Puncak hujan di Aro 2.5 dan 5.4 mm, Subarang 7.3 dan 5.8 mm. Satu puncak debit yaitu di Stasiun Subarang dengan nilai 65.4 m3/dt. Penentuan kondisi hujan dan debit untuk analisa dapat dilihat berdasarkan puncak-puncak tunggal debit yang diperlihatkan oleh kumpulan data. Puncak debit tersebut dianggap puncak debit ekstrim. debit subarang Aro 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0:00 10:18 20:36 6:54 17:12 3:30 13:48 0:06 10:24 20:42 7:00 17:18 3:36 13:54 0:12 10:30 20:48 7:06 17:24 3:42 14:00 Debit m3/dt 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Hujan mm 71 Waktu 0 80 2 60 40 4 debit Aro Subarang 6 8 20 10 0 12 Hujan mm 100 23:42 4:06 8:30 12:54 17:18 21:42 2:06 6:30 10:54 15:18 19:42 0:06 4:30 8:54 13:18 17:42 22:06 2:30 6:54 11:18 15:42 20:06 0:30 Debit m3/dt Gambar 35 Hujan dan debit sesaat DAS Paninggahan periode 25 November 2009. Waktu Gambar 36 Hujan dan debit sesaat DAS Paningahan periode 8Januari 2010. Hujan dan Debit DAS Malakotan, dapat dilihat pada gambar 37 dan 38. Gambar 37memperlihatkan hujan dan debit dari Desember 2006 sampai November 2007. Penggambaran data memperlihatkan perekaman dalam bulanan. Data memperlihatkan debit maksimum yang terjadi sebesar 30 m3 dtk-1, dengan hujan sebesar 99 mm. Pada daerah ini terdapat perekaman data yang dilakukan secara sesaat setiap 30 menit, karena beberapa bulan setelah pemasangan alat terjadi kerusakan pada alat, sehingga pencatatan dilakukan secara manual setiap hari.Perekamam data sesaat yang dilakukan secara kontinu dengan alat terpasang hanya selama 5 bulan seperti yang terlihat pada Gambar 37. Gambar 38 memperlihatkan hujan maksimum yang terjadi pada DAS Malakotan adalah 20 72 mm dengan puncak debit 4m3 dtk-1. Data pata Gambar 38ini dipakai untuk kalibrasi model MAPDAS. 0 25 50 50 75 Hujan 25 100 Debit 125 0 1-Dec 15Jan Curah Hujan (mm) Debit (m3/det) 75 150 29Feb 14Apr 29- 13-Jul 27May Aug 11Oct 25Nov Waktu 5.00 0 4.00 10 3.00 Hujan 2.00 Debit 20 30 1.00 40 0.00 50 1/22/2007 1/22/2007 1/23/2007 1/23/2007 1/24/2007 1/24/2007 8:08 18:08 4:08 14:08 0:08 10:08 Curah Hujan (mm) Debit (m3/det) Gambar 37 Hujan dan debit harian S. Malakotan TH 2006-2007. Waktu Gambar 38 Hujan dan debit sesaat S. Malakotan, pencatatan 22-24 Januari 2007. 73 Separasi Debit sebagai input MAPDAS pada Sub DAS Paninggahan dan Malakotan Analisis separasi debit dilakukan untuk menentukan besarnya aliran permukaan (runoff).Run offmerupakan nilai debit total dikurangi dengan aliran dasar dan aliran bawah permukaan. Nilai run off ini digunakan sebagai salah satu masukan yang utama untuk model MAPDAS, karena model yang berbasis hidrograf satuan harus berdasarkanrun offbukan berdasarkan debit total, karena asumsinya adalah hujan efektif yang membicarakan debit permukaan. Pada tabel pemisahan debit nilai run off merupakan nilai total selama episode hujan dan debit aliran pada DAS. Penentuan episode hujan dan debitsebagai data untuk menentukan karakteristik hujan dan debit DAS untuk separasi debit, di perlukan data yang memperlihatkan hubungan satu dengan yang lainnya. Episode yang diambil yaitu episode pada saat hujan tinggi, bentuk grafik debit maksimun dengan puncak debit tunggal. Separasi debit yang dilakukan dapat memperlihatkan curah hujan (P), intensitas hujan maksimum (Imax), debit maksimum (Qmax), koefisien aliran permukaan (Kr), Waktu Naik (Tn) dan Waktu Konsentrasi (Tc).Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan butir hujan yang jatuh pada tempat terjauh di bagian hulu untuk mencapai outlet. Pada analisis grafis, waktu konsentrasi ditetapkan berdasarkan lama waktu antara kejadian intensitas hujan maksimum dengan waktu tercapainya debit maksimum. Berikut adalah separasi debit pada SubDAS Paninggahan dan Malakotan. Separasi debit dapat dilihat pada Gambar 39 dan 40, dan hasilnya pada tabel 7. Gambar 39 Separasi debit S. Paninggahan Periode 8 Januari 2010 6000 0 5000 5 4000 10 3000 15 2000 20 1000 25 Hujan /30 mnt Debit ( L/S) 74 0 30 1/22/2007 0:00 1/22/2007 19:121/23/2007 14:24 1/24/2007 9:36 1/25/2007 4:48 Waktu Debit total Aliran permukaan Hujan Aliran bawah permukaan Aliran dasar Gambar 40 Separasi debi S. Malakotan periode 22-24 Januari 2007 Table 7 Separasi debit SubDAS Paninggahan dan Malakotan Hasil Separasi Debit Run off Hujan Koeffisien aliran permukaan Debit maksimum Intensitas hujan Waktu naik Waktu konsentrasi Satuan Mm Mm % l.dtkˉ¹ mm.mnt-1 Pukul Jam Malakotan 17.36 99 17.5 53159.2 0.283 21.38 24.5 Paninggahan 3.4 42.2 9.0 47954.05 0.416 14 4.5 Pada tabel 7 nilai koefisien run off (Kr) kecil(kurang 20%) bila dibandingkan dengan koefisien run off rata-rata pada musin hujan (30-45%), ini disebabkan karena analisa perhitungan dilakukan pada episode kejadian hujan dan debit (event)bukan pada kondisi pada musim hujan (bulan basah).Nilai koefisien aliran permukaan sangat ditentukan oleh karakteristik hujan yang meliputi jumlah curah hujan, intensitas maksimum, serta jumlah curah hujan yang jatuh sebelumnya. Nilai yang rendah juga diperlihatkan oleh nilai intensitas 0.283 mm.mnt-1 pada DAS Malakotan dan 14 mm.mnt-1 pada DAS Paninggahan.Nilai ini menyatakan bahwa: keragaman hujan yang tidak merata pada DAS, kelembaban tanah yang hari sebelumnya kering sehingga waktu terjadi hujan, menjadi infiltrasi, dan perhitungan separasi debit diatas mengambarkan nilai aliran langsung (DRO)yang tidak memasukan nilai aliran bawah tanah Base flow (Bf). 75 Kalibrasi Model MAPDAS di SubDAS Paninggahan dan Malakotan Tabel 8 menunjukkan karakteristik DAS terkait parameter MAPDAS untuk DAS Paninggahan dan Malakotan, yang dianalisis berdasarkan aplikasi SIG menggunakan perangkat lunak ArcGIS 9.3. Karekteristik DAS adalah merupakan parameter MAPDAS yang penting agar MAPDAS dapat digunakan. Parameter tersebut terdiri dari jaringan hidrografi pada sungai, lereng dan orde sungai. Jaringan hidrografi adalah jarak tempuh yang dibutuhkan oleh butiran hujan pada jaringan sungai menuju outlet. Orde sungai yaitu menunjukkan tingkat kerapatan jaringan sungai suatu DAS,ditetapkan menurut metode Strahler (1957). Table 8 Parameter Model MAPDAS Studi Kasus pada DAS Paninggahan dan Malakotan Parameter Jaringan Hidrografi Panjang rataan Alur Hidraulik (L) Panjang Maksimum Alur Hidraulik (Lmaks) Orde Maksimum Sungai (n) Lereng Panjang rataan jalur Hidraulik (Lo) Panjang Maksimum jalur Hidraulik (Lo maks) Satuan DAS Paninggahan Malakotan M 8090 11109.8 M 12674.1 5 20002 4 M 405.6 506.8 M 1676.4 2392.8 Kalibarasi model diperlihatkan oleh Gambar 41 dan 42. Kalibrasi Model MAPDAS pada DAS Paninggahan menggunakan data masukan hujan dan debit periode 8 Januari 2010 serta kalibarasi Model DAS Malakotan menggunakan data periode 22-24 Januari 2007. Kalibrasi menunjukkan hasil sangat baik ditunjukkan dengan koefisien kemiripan 96% pada Paninggahan dan Malakotan. Koefisien tingkat kemiripan ini ditentukan dengan memakai persamaan NASH dan SUTCLIFFE. Persamaan NASH yang terdapat di model telah menggambarkan kondisi hujan, debit dan parameter DAS. Sedangkan Hasil dari kalibrasi model yang merupakan fungsi produksi dan transfer model DAS Paninggahan dan Malakotan disajikan pada Tabel 9. Tabel 10 merupakan gambaran dari 76 karakteristik debit hasil kalibrasi. 45 0 40 1 2 35 Hujan Efektifl 3 4 25 Hujan (mm) Debit (m3/s) 30 Debit Pengukuran 20 5 6 15 7 Debit Simulasi 10 8 5 9 0 8/1/10 10 8/1/10 8/1/10 8/1/10 8/1/10 8/1/10 8/1/10 8/1/10 8/1/10 12:18 13:18 14:18 15:18 16:18 17:18 18:18 19:18 20:18 Waktu Gambar 41 Kalibrasi Model MAPDAS Paninggahan episode hujan dan debit 8 Januari 2010. 80 0 5 Debit Pengamatan 10 Debit Simulasi 15 Debit (m3/s) 40 20 20 0 25 Curah Hujan (mm) Hujan Effektif 60 21:08 2:08 7:08 12:08 17:08 22:08 3:08 8:08 13:08 18:08 Waktu Gambar 42 Kalibrasi model MAPDAS Malakotan episode hujan dan debit 22-24Januari 2007. Tabel 9 Parameter fungsi produksi dan transfer DAS Paninggahan dan Malakotan Parameter MAPDAS Hujan kebih Kecepatan aliran rata-rata jaringan hidrografi (Vs) Kecepatan aliran rata-rata jaringan lereng (Vl) Satuan Paninggahan Malakotan -1 mm.mnt 0.57 0.27 m.sˉ¹ 4.4 0.8 m.sˉ¹ 0.14 0.08 77 Table 10 Hasil Kalibrasi Debit MAPDAS DAS Paninggahan dan Malakotan Parameter Debit Puncak Waktu Dasar Waktu Naik Volume Koefisien NASH Panjang Satuan m3/dtk menit menit mm % rataandan Paninggahan Pengukuran Simulasi 39.11 32.81 234 282 48 84 1270.8 1368 96 maksimum alur Malakotan Pengukuran Simulasi 42.96 38.46 1680 1620 540 450 38646 40320 96 hidraulik (L),(Lmaks) adalah mengilustrasikan waktu rata-rata dan maksimum yang dibutuhkan oleh butir hujan sampai di outlet. Panjang rataan dan maksimum jalur hidraulik (lo) (lo maks) merupakan waktu yang dibutuhkan oleh butiran hujan yang jatuh sub tangkapan air sampai ke kealur sungai terdekat. Nilai L dan lo dipakai untuk menentukan isokronwaktu tempuh sama butiran hujan pada suatu DAS. Contoh hasil analisa penentuan isokron dapat dilihat pada tabel 11 dan 12. 78 Tabel 11 Jalur hidraulik Paninggahan C POINTID 1 2 3 4 5 6366 6367 6368 6369 6370 6371 D E F G H I J K GRID_CODE NEAR_FID NEAR_DIST (lo) L= (D-F) t_L0( (F/0.14))/360 t_L ((G/4.4)/360 11635.1289 1 1147.279702 10487.8492 22.76348616 6.621116918 11465.668 1 944.0668323 10521.60117 18.73148477 6.64242498 11504.0576 1 1017.714535 10486.34306 20.19274872 6.620166076 11596.7393 1 1094.259196 10502.4801 21.71149199 6.630353601 11689.4209 1 1173.13389 10516.28701 23.27646608 6.639070082 t_tot (H+I) 29.38460308 25.37390975 26.81291479 28.34184559 29.91553616 V_tot (G/J) 356.9164835 414.6621972 391.0929918 370.5644387 351.5326268 13610.5156 13572.126 13533.7363 13495.3467 13533.7363 13572.126 476.8066701 474.810254 469.405451 460.889801 451.7096562 440.3865952 76 76 76 76 76 76 Max total rata 936.4256135 939.0127824 950.6717119 971.0757047 999.6894352 1035.832772 12674.08999 12633.11322 12583.06459 12524.271 12534.04686 12536.29323 18.57987328 18.631206 18.86253397 19.26737509 19.83510784 20.55223754 8.001319436 7.975450264 7.943853907 7.906736739 7.912908374 7.914326533 26.58119272 26.60665626 26.80638787 27.17411183 27.74801621 28.46656407 1676.713665 2584114.666 405.6058179 12674.08999 51541126.61 8089.958658 33.26812827 51272.11639 8.047734483 8.001319436 32538.59003 5.107297132 34.83082475 1583.998426 83810.70642 4632959.965 13.15503162 727.1950973 Hasil analisa dengan Arc Gis 9.3 jumlah isokron 11.12488064 L/V 11 Pencatatan hujan dan debit 6 menit Interval waktu adalah 6*60 = 360 Kecepatan lereng (lo) = 0.14 ms-1 Kecepatan sungai (L) = 4.4 ms-1 79 Tabel 12 Jalur hidraulik Malakotan A B C D POINTID GRID_CODE NEAR_FID NEAR_DIST (lo) 1 131.0711 0.0000 0.0000 2 223.7523 0.0000 0.0000 3 316.4336 0.0000 0.0000 4 409.1148 0.0000 0.0000 5 501.7961 0.0000 65.5355 8173 8174 8175 8176 8177 max total rerata 21492.2871 21584.9688 21623.3574 21584.9688 21677.6504 11.0000 11.0000 11.0000 11.0000 11.0000 2209.3347 2226.7618 2287.6499 2300.7544 2392.2712 E F L= (B-D) 131.0711 223.7523 316.4336 409.1148 436.2606 19282.9524 19358.2070 19335.7075 19284.2144 19285.3792 20001.9602 90864824.0869 11109.7985 H t lo= (lo/0.08)/1800 tL= (L/0.8)/1800 ttot= (F+G) 0.0000 0.0910 0.0910 0.0000 0.1554 0.1554 0.0000 0.2197 0.2197 0.0000 0.2841 0.2841 0.4551 0.3030 2.1234 15.3426 15.4636 15.8865 15.9775 16.6130 16.6130 28795.7078 3.5195 Hasil analisa dengan Arc Gis 9.3 isocron L/V G 17.7627 18 Pencatatan hujan dan debit 30 menit Interval waktu adalah 30*60 = 1800 Kecepatan lereng (lo) = 0.08 ms-1Kecepatan sungai (L) = 0.8 ms-1 13.3909 13.4432 13.4276 13.3918 13.3926 13.8903 63100.5723 7.7151 I v = (L/H) 1439.9856 1439.9916 1439.9940 1439.9995 205.4547 74.7613 257.9268 75.2977 257.0890 76.9734 251.1998 77.3017 249.4670 79.8446 241.5364 79.8446 1440.0000 178282.9059 5115810.7963 21.7932 625.4581 80 Aplikasi MAPDAS untuk Panen Hujan dan Aliran Permukaan serta Karakterisasi Bangunan. Gambar 43menunjukkan simulasi debit aliran permukaan Sungai Paninggahan periode 25 Nopember 2010 menurut Aplikasi Model MAPDAS. menunjukkan simulasi penurunan debit puncak aliran Gambar 44 permukaan Sungai Paninggahan periode 25 Nopember 2010 sebagai respon dari skenario penurunan intensistas curah hujan lebih (excess rainfall). Hasil simulasi menunjukkan bahwa berdasarkan masukan total curah hujan sebesar 45.80 mm, debit puncak aliran permukaan Sungai Paninggahan pada periode 25 Nopember 2010 adalah sebesar 160.65 m3dtk-1, terdapat selisih hanya sebesar 0.06 m3dtk-1 dibandingkan dengan debit pengukuran sebesar 160.71 m3dtk-1. Berdasarkan perhitungan hidrolik bendung, diketahui kapasitas maksimum bendung Sungai Paninggahan adalah sebesar 154 m3dtk-1. Dengan demikian terjadi luapan debit puncak sebesar 6.71 m3dtk-1. Berdasarkan aplikasi model hidrologi, maka untuk menurunkan debit puncak sebesar 6.71 m3dtk-1 diperlukan pemanenan curah hujan lebih (excess rainfall) sebesar 0.816 mm, yang setara dengan volume sebesar 48086.88 m3. 180 0 160 2 140 4 6 100 80 60 Hujan Effektif 8 Debit Pengamatan 10 Debit Simlasi 0.60 12 14 40 16 20 18 0 12:1813:1814:1815:1816:1817:1818:1819:1820:18 Curah Hujan (mm) Debit (m3/s) 120 20 Waktu Gambar 43 Simulasi debit aliran permukaan S. Paninggahan periode 25 Nopember 2010. 81 180 0 Ambang Batas 160 4 6 120 100 Hujan Effektif 80 Debit Bendung 60 Debit Simlasi 0.57 8 10 12 14 40 16 20 18 0 12:1813:1814:1815:1816:1817:1818:1819:1820:18 Curah Hujan (mm) 140 Debit (m3/s) 2 20 Waktu Gambar 44 Simulasi penurunan debit puncak aliran permukaan S. Paninggahan periode 25 Nopember 2010 berdasarkan skenario pemanenan curah hujan lebih. Analisa hujan lebih (axcess rainfall)adalah; intensitas hujan netto maximum (In max) merupakan jumlah Intensitas bruto di kurangi dengan indeks (ф) dikalikan dengan waktu hujan, yang dapat ditulis sebagai berikut; In max = ∑((I bruto – (ф mm/menit)* t)) I hav = Selisih In Max imulasi Dimana: In max ; Intensitas hujan netto maximum (mm) I bruto ; Intensitas hujan bruto (mm) Ф ; Indeks (mm/menit) t ; waktu dalam 6 menit I hav ; intensitas Haversting Analisa hujan lebih (Acsess Rainfall): Total curah hujan sebelum aplikasi (TCH 1) = ((5-(0.57*6))+(5.2-(0.57*6))+(12.4(0.57*6))+(4.6- (0.56*6)) = 13.616 mm 82 Total curah hujan sesudah aplikasi (TCH 2) = ((5-(0.60*6))+(5.2-(0.60*6))+(12.4(0.60*6))+(4.6-(0.6*6)= 12.80 mm Jeluk Panen Hujan (JPh) = TCH1 – T CH2 JPh = 13.616 – 12.80 JPh = 0.816 mm Volume Panen Hujan (VPh) adalah JPh di kalikan dengan luas DAS. VPh = 0.816/1000 * 5893 * 104 = 48086.88 m3. Tabel 13 Analisis volume panen hujan dan aliran permukaan berdasarkan aplikasi model hidrologi di Paninggahan Data Simulasi Intensitas Hujan Bruto (mm/6menit) Indeks ф (mm/menit) Interval waktu t (menit) Total Curah Hujan Lebih (mm) Jeluk Panen Hujan (mm) Volume Panen Hujan (m3) Sebelum aplikasi Sesudah aplikasi 5; 5.2; 12.4; 4.6; 0.57 6 13.616 5; 5.2; 12.4; 4.6; 0.60 6 12.8 0.816 48086.88 Analisa yang sama dilakukan pada DAS Malakotan. Gambar 45 menunjukkan simulasi debit aliran permukaan sungai Malakotan periode 22 – 24 Januari 2007 menurut Aplikasi Model MAPDAS.Gambar 46 menunjukkan simulasi penurunan debit puncak aliran permukaan Sungai Malakotan periode 22 – 24 Januari 2007 sebagai respon dari skenario penurunan intensistas curah hujan lebih (excess rainfall). Hasil simulasi menunjukkan bahwa berdasarkan masukan total curah hujan sebesar 45.80 mm, debit puncak aliran permukaan Sungai Paninggahan pada periode 22-24 Januari 2007 adalah sebesar 43.53 m3dtk-1, terdapat selisih hanya sebesar 0.008m3dtk-1 dibandingkan dengan debit pengukuran sebesar 43.538 m3dtk-1. Berdasarkan perhitungan hidrolik bendung, diketahui kapasitas maksimum bendung Sungai Paninggahan adalah sebesar 33.87 m3dtk-1. Dengan demikian terjadi luapan debit puncak sebesar 9.66m3dtk-1. Berdasarkan aplikasi model hidrologi, maka untuk menurunkan debit puncak sebesar 9.66m3dtk-1 diperlukan pemanenan 83 curah hujan lebih (excess rainfall) sebesar 2.7 mm, yang setara dengan volume sebesar 189622.89 m3. 80 0 70 Hujan Effektif 60 Debit simulasi 5 Debit (m3/s) Debit pengamatan 10 40 15 30 20 20 10 0 21:08 Curah Hujan (mm) 50 25 4:38 12:08 19:38 3:08 10:38 18:08 Waktu Gambar 45 Simulasi debit aliran permukaan S. Malakotan periode 22-24 Januari 2007. 0 100 90 Hujan Effektif 80 Debit bendung (sim 0,29) Debit (m3/s) Debit pengamatan 60 5 10 50 Ambang batas 40 15 30 20 20 10 0 21:08 Curah Hujan (mm) 70 25 4:38 12:08 19:38 3:08 10:38 18:08 Waktu Gambar 46 Simulasi penurunan debit puncak aliran permukaan S. Malakotan periode 22-24 Januari 2007berdasarkan skenario pemanenan curah hujan lebih. Berdasarkan data hasil analisis volume panen hujan dan aliran permukaan, jumlah bangunan panen hujan dan aliran permukaan dapat ditetapkan dengan 84 sebelumnya menetapkan asumsi dimensi bangunan dimaksud. Dalam penelitian ini, bangunan panen hujan dan aliran permukaan yang dimaksud adalah embung. Ukuran embung sebaiknya disesuaikan dengan luas daerah tangkapan.Dimensi embung dibuat bervariasi dengan penentuan Volume minimum embung 170 m3 dengan kedalaman 2-2.5 m (Irianto, 2007). Volume embung minimal 260 m3 dengan kedalaman 2-2.5 m (Irianto, 2008). Tinggi tubuh embung tipe graviti atau komposit adalah 6 m, dimana tinggi embung di ukur dari permukaan galian fondasi terdalam hingga puncak tubuh embung (Kasiro et al, 1997). Pada penelitian ini kedalaman embung berkisar 3 meter sampai 6 meter dangan volume minimum embung paninggahan 170 m3 dan Malakotan 500 m3. Volume 500 m3 ditetapkan berdasarkan data lapangan, pada Kab. Solok banyak terdapat embung yang luas minimum 0,08 Ha dan volume sekitar 500 m3. Data luas embung pada Kab. Solok ada pada lampiran. Berdasarkan kriteria embung seperti luas minimum dan dalam / tinggi (h) embung didapatkan jumlah embung pada suatu DAS.Diketahui volume embung minimum (VE min) = 170 m3 dan apabila tinggi embung (h) adalah; 3, 4, 5, dan 6 meter maka perhitungan berapa jumlah embung pada suatu DAS dengan luas total embung 8014 - 16029 m2 dengan jumlah 47 - 94 buah embung pada SubDAS Paninggahan. Pada DAS Malakotan Volume minimal embung minimum direncanakan 500 m3 dengan tinggi embung 6 - 3 m didapatkan luas total embung 31604 - 63208 m2 dan jumlah embung 63 - 126 buah. Perhitungan Kapasitas Bendung Paninggahan Bendung yang terdapat pada Sungai Paninggahan merupakan suatu bangunan yang digunakan untuk mengatur tinggi muka air. Bentuk bangunan itu adalah merupakan bangunan pengatur ambang lebar yang biasa dipakai disungai Sumatera Barat. Pada bagunan ambang lebar biasanya tinggi energi dan debit bagunan sudah diketahui dengan baik. Dimana dengan melihat perbandingan antara H1 dan L kecil sama dengan 1 (Gambar 47). Analisa debit bendung dilakukan untuk penelusuran banjir melalui bendung. Pada penelitian ini analisa debit bendung dipakai sebagai nilai ambang batas jumlah 85 panen hujan dan aliran permukaan yang dapat dipanen.Bendung yang terdapat pada Sungai Paninggahan adalah berupa bangunan pengatur ambang lebar, oleh sebab itu di pakai persamaan hidrolis ambang lebar. Q  Cd * 2 / 3 2 / 3g * bH 1.5 dimana : Q: debit (m3/s) Cd : koefisien debit ambang lebar = 1.03 b : lebar mercu (m) H: tinggi air diatas mercu (m) g: percepatan gravitasi =9.81 (m/dt2) dimana pada persamaan diatas koefisien kecepatan datang adalah 1.0 Pencatatan debit pada tgl 10 November 2010 adalah; tinggi air (H) ; 2. m maka; Q = 1.03 x 2/3 x ((2/3)x 9.81)0.5 x 31 x 2. 1.5 = 153.9719 m3/dt = 154 m3/dt H1 L Gambar 47 Bendung sebagai pengatur tinggi muka air . 86 Perhitungan Kapasitas Bendung Malakotan Pada Sungai Malakotan tidak terdapat bendung, untuk menentukan ukuran debit. Bagunan untuk menentukan ukuran debit bisa dianggap sama dengan yang terdapat di sungai Paninggahan yaitu bagunan ambang lebar. Gambar 48 adalah foto Sungai Malakotan sebagai tempat pemasangan Aws dan Awlr yang dibagun oleh BPDAS Agam Kuantan. Berdasarkan pesamaan Ambang Lebar berdasarkan pengukuran profil sungai dan debit maka apabila tinggi sungai (H) adalah 1.5 m, Lebar (b) 10.5 m maka; Q = 1.03 x 2/3 x ((2/3)x 9.81)0.5 x 10.5 x 1.5. 1.5 = 33.87 m3/dt = 34 m3/dt Gambar 48 Lokasi AWLR Sungai Malakotan. Analisis Zona Prioritas Implementasi Sistem Panen Hujan danAliran Permukaan Berdasarkan aplikasi SIG menggunakan perangkat lunak ArcGIS, karakterisasi pdf waktu tempuh butir hujan di sub DAS Paninggahan dan Malakotan dapat 87 diidentikasi berdasarkan analisis isochrone. Dari hasil analisis tersebut, rekomendasi implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan sebaiknya dilakukan pada zona yang berjarak antara 8 -11 km dari outlet pada sub DAS Paninggahan dan 13 – 17 km dari outlet pada sub DAS Malakotan (Gambar 49 dan 50) Identifikasi zona prioritas untuk embung akan dilakukan berdasarkan analisis fungsi kerapatan probabilitas (probability density function, pdf) panjang jaringan sungai. Fungsi kerapatan probabilitas jaringan sungai merepresentasikan sebaran probabilitas waktu tempuh butir hujan dari titik jatuhnya hingga mencapai outlet. Pada Paninggahan PDF dengan nilai 0.14 merupakan perioritas utama pembagunan embung terletak pada dengan jarak 10 km dari outlet dengan luas 762 ha., perioritas ke 2 yang berjarak 8 km dari outlet luas 647 ha, dan yang ke 3 adalah dengan jarak 9 km dari outlet dengan luas 644 ha. 88 0.16 850 luas isokron (ha) 750 ISHOCRONE PDF 0.14 650 0.12 550 0.10 350 P 0.08 D 0.06 F 250 0.04 150 0.02 450 - 50 Jarak dari outlet (Km) Gambar 49 Karakteristik PDF dan Isokron (zona prioritas) Pengelolaan DAS Paninggahan Pembagunan embung pada DAS Malakotan tersebar pada jarak 13 - 18 Km dari outlet. Prioriatas utama berjarak 17 km dari autlet, luas 513 ha. Prioritas kedua berjarak 13 km dari outlet dengan luas 506 ha. Prioritas ke 3 berjarak 16 km dari outlet dengan luas 481 ha. Prioritas 4 berjarak 17.8 km dengan luas 478.71 ha . Prioritas 5 berjarak 14 km dari outlet dengan luas 478.25 ha. 89 ISHOCRONE PDF 0.09 0.08 0.07 450 0.06 0.05 350 0.04 250 PDF Luas Isokron (Ha) 550 0.03 0.02 150 0.01 50 18807 17767 16942 16081 15148 14226 13319 12447 11590 10625 9545 8410 7273 6150 4977 3405 1914 0 0.00 Jarak dari outlet (Km) Gambar 50 Karakteristik PDF dan Isokron (zona prioritas) Pengelolaan DAS Malakotan Penentuan prioritas pada kawasan DAS adalah sangat membantu pengambil kebijakan untuk melakukan perbaikan lahan yang telah mengalami degradasi dan itu menjadi hal penting, pelaksanaan pebaikan lahan yang sangat membutuhkan biaya dan tenaga yang banyak. Untuk menekan keperluan biaya, penentuan identifikasi zona prioritas adalah solusi yang sangat baik. Zona prioritas embung adalah kawasan yang diidentifikasi sebagai zona yang sangat berpengaruh terhadap effektifitas pembagunan embung dalam memulihkan fungsi hidrologis suatu DAS. Penyebaran embung pada DAS Paninggahan dan Malakotan dapat dilihat pada Gambar 51 dan 52. 90 Gambar 51 Penyebaran embung, reboisasi dan penghijauan di DAS Paninggahan. Gambar 52 Penyebaran embung, reboisasi dan penghijauan DAS Malakotan. 91 Dampak Implementasi Teknologi pada TMA Danau Singkarak Pembagunan embung, reboisasi dan penghijauanseperti yang telah disajikan pada gambar 49 s.d 52. Dampak pembagunanan ini terhadap Danau Singkarak adalahterjadinya perubahan tinggi muka air danau karena adanya pengurangan volume air yang masuk ke danau. Pada musim hujan air akan berkurang masuk ke danau dan pada musim kemarau air akan tetap mengalir ke danau, karena air yang ditahan akan mengalir perlahan ke danau. Dinamika Populasi dan Perubahan Penggunaan Lahan pada DTA Singkarak Hasil simulasi pertumbuhan penduduk menunjukkan terjadi peningkatan yang disajikan pada Tabel 14 berikut. Tabel 14 Perubahan jumlah penduduk di tiap DAS Bulan DAS Sumani Sumpur Paninggahan Singkarak 1 52,799 43,305 5,363 62,854 13 62,936 51,620 6,393 74,922 25 75,020 61,531 7,620 89,307 37 89,424 73,344 9,083 106,454 49 106,594 87,426 10,827 126,893 61 127,059 104,212 12,906 151,257 73 151,455 124,221 15,384 180,298 85 180,534 148,072 18,338 214,915 97 215,197 176,501 21,858 256,179 109 256,515 210,390 26,055 305,365 121 305,765 250,784 31,058 363,995 Hasil simulasi model dinamik program stella. Berdasarkan tabel di atas, pada tahun 2019 atau bulan ke 121 bahwa:1) DAS Sumani jumlah penduduk meningkat sampai lebih dari 300 ribu orang, 2) DAS Sumpur Kudus jumlah penduduk mengalami peningkatan sampai dengan 250 ribu orang, 3) DAS Paninggahan jumlah penduduk meningkat sampai dengan 31 ribu orang, dan 4) DAS Singkarak jumlah penduduk meningkat sampai dengan 363 ribu orang. 92 Peningkatan jumlah penduduk akan mempengaruhi kebutuhan lahan pertanian. Selisih antara kebutuhan lahan pertanian dengan alokasi lahan untuk pertanian akan mengakibatkan peluang konversi hutan Tabel 15. Pada model ini dilakukan konversi hanya pada lahan terbuka dan semak belukar, yang jumlahnya tidak begitu luas. Pada penggunaan lahan untuk pertanian lahan kering yang jumlahnya cukup banyak tidak dilakukan, karena pertanian adalah merupakan daerah yang dianggap bermanfaat bagi masyarakat. Berdasarkan Tabel 15 di atas terlihat bahwa peluang konversi terbesar ada pada DAS Paninggahan dan Singkarak. Pada bulan proyeksi ke 61 DAS Paninggahan membutuhkan 72 hektar dan terus bertambah sampai dengan seribu hektar di tahun 2019. Pada DAS Singkarak peluang konversi hutan akan terjadi di bulan ke 73 dan terus meningkat mencapai 15 ribu hektar di tahun 2019. Peluang konversi lahan tentunya akan mempengaruhi luas peruntukan lahan. Diasumsikan bahwa sekitar 70% lahan hutan akan dikonversi untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Kalibrasi dan Validasi Model Dinamika TMA Danau Singkarak dengan Program Stella Berdasarkan pengamatan BPSDA Sumatera Barat dari tahun 1999-2003 ternyata volume danau berkisar 250 juta meter kubik sampai 400 juta meter kubik, dengan elevasi muka air danau berkisar 360-363 m dari permukaan laut (mdpl) (Gambar53). 93 Tabel15 Peluang konversi hutan untuk pemenuhan kebutuhan lahan pertanian Bulan 1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 Alokasi Lahan Pertanian Kebutuhan Lahan Pertanian Peluang Konversi Hutan (x 1000 ha) (x 1000 ha) (x 1000 ha) Sumani Sumpur Paning- SingSumani Sumpur Paning- Sing- Sumani Sumpur Paninggahan karak gahan karak gahan 31.41 9.85 0.61 12.33 4.05 0.31 0.28 4.83 27.35 9.54 0.33 31.41 9.84 0.61 12.33 4.83 0.37 0.34 5.75 26.57 9.47 0.27 31.41 9.83 0.61 12.33 5.76 0.44 0.40 6.86 25.65 9.40 0.21 31.41 9.83 0.61 12.33 6.87 0.52 0.48 8.18 24.54 9.30 0.13 31.41 9.82 0.61 12.33 8.19 0.62 0.57 9.75 23.22 9.19 0.04 31.41 9.81 0.61 12.33 9.76 0.74 0.68 11.62 21.65 9.07 (0.07) 31.41 9.80 0.61 12.33 11.63 0.89 0.81 13.85 19.78 8.91 (0.20) 31.41 9.79 0.61 12.33 13.87 1.06 0.97 16.51 17.54 8.74 (0.36) 31.41 9.78 0.61 12.33 16.53 1.26 1.15 19.67 14.88 8.53 (0.55) 31.41 9.78 0.61 12.33 19.70 1.50 1.38 23.45 11.71 8.28 (0.77) 31.41 9.77 0.61 12.33 23.48 1.79 1.64 27.95 7.92 7.98 (1.03) Hasil simulasi model dinamik program stella. Singkarak 7.50 6.58 5.47 4.16 2.59 0.72 (1.51) (4.17) (7.34) (11.12) (15.62) 94 INFLOW OUTFLOW ELEVASI M.A. DANAU 500 365 364 350 300 362.88 362.62362.56 362.56 362.19 361.93 361.95 361.38 361.17 363 363.05 362.18 362.49 361.31 362.38 362 361 360.55 250 360 200 359 150 358 100 357 50 356 0 355 ELEVASI (M) 400 Jan-99 Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des Jan-00 Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des Jan-01 Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des Jan-02 Feb Mar April Mei Jun Jul Agus Sep Okt Nop Des Jan-03 Feb Mar April Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nop Des VOLUME (JUTA M3) 450 BULAN Gambar 53 Elevasi muka air danau berdasarkan air masuk dan keluar dari Danau Singkarakperiode 1999-2003 (BPSDA 2004). Perubahan volume danau dan elevasi berfluktuasi dari tahun ke tahun, dengan elevasi muka air danau minimum 360 mdpl. Pada Gambar 58 juga menunjukkan bahwa dengan permukaan air danau minimum 360 mdpl tidak mendatangkan masalah untuk memenuhi kebutuhan air S. Ombilin untuk irigasi dan kebutuhan PLTA Singkarak yang mengalir ke S. Anai. Simulasi model dinamik dengan memakai program STELLA dilakukan untuk melihat perubahan TMA danau, yang disebabkan oleh perubahan air masuk dan keluar dari danau serta perubahan endapan sedimen seperti disajikan pada Gambar 54 dan 55. 95 Fisik Danau Pertanian SemakBelukar TanahTerbuka Perkebunan Sawah Hutan TinggiEmbung JumlahEmbung Pemukiman erosi LUC Embung Luas Danau RealisasiPembuatanEmbung DampakEmbungErosi runoff DataTMA VolumeDanau ErosiLUCEmbung DampakEmbungkeRunoff SedimentasiRate KoefisienSedimentasi DAS Sedimen Sedimentasi Gambar 54 Model dinamik perubahan elevasi muka airDanau Singkarak yang disusun dalam program STELLA. 96 Kalibrasi model dinamik STELLA untuk menentukan TMA danau periode 1999-2002, yang disajikan pada Gambar 55. 363.5 model pengukuran TMA danau (mdpl) 363 362.5 362 361.5 361 360.5 360 0 5 10 15 BULAN 20 25 30 Gambar 55 Kalibrasi model TMA Danau Singkarak periode 1999-2000 berdasarkan aplikasi model dinamik memakai program STELLA. Kalibrasi model diperlihatkan oleh Gambar 60 menggunakan data tahun 1999 s.d 2000 (24 bulan). Hasil kalibrasi model dinamik dengan STELLA menunjukkan bahwa data pengukuran tidak berbeda nyata dengan model. Nilai koefisien kemiripan besar dari 95% (NASH dan SUTCLIFFE 1970) Validasi mengunakan data 2000 s.d 2004, mmenunjukan bahwa hasil pengukura dan prediksi model tidak berbeda nyata (Gambar 56).Nilai koefisien besar dari 95% (NASH dan SUTCLIFFE 1970). Hasil model yang sudah di validasi akan dipergunakan untuk prediksi model periode 10 tahun kedepan (periode 2009-2029), dengan skenario-skenario embung, rebosasi dan penghijauan. Penghijauan dilakukan pada daerah pertanian sedangkan reboisasi dilakukan di hutan. 97 364 TMA danau (mdpl) 363 362 361 360 359 simulasi model 358 pengukuran Jan Mar May Jul Sep Nov Jan Mar May Jul Sep Nov Jan Mar May Jul Sep Nov Jan Mar May 357 BULAN Gambar 56 Validasi TMA Danau Singkarak periode 2000-2004 berdasarkan aplikasi model dinamik memakai program STELLA. Fluktuasi elevasi permukaan danau ini disebabkan karena perbedaan jumlah air yang masuk danau.Fluktuasi ini memperlihatkan bahwa air danau tidak seimbang sepanjang tahun, dan ini disebabkan karena adanya musim kering dan basah. Pada musim basah muka air danau akan tinggi dan pada musim kering akan terjadi penurunan muka air danau. Untuk mengatasi fluktuasi muka air danau yang pada masa-masa tertentu terjadi kekeringan dilakukan rehabilitasi lahan untuk menahan air di lahan. Pada daerah ini ada beberapa daerah yang kering diantaranya daerah 10 Koto Singkarak desa Kacang, Tanjuang Alai dan desa muaro pane. Saat penelitian dilakukan berdasarkan informasi masyarakat bahwa pada daerah ini sudah hampir 1 tahun tidak turun hujan. Embung dan reboisasi mengurangi air dan sedimentasi yang masuk ke danau melalui aliran permukaan. Jumlah air dan sedimen danau berkurang sedikit sekali. Pengurangan air dan sedimen danau berdasarkan jumlah air yang ditahan pada embung dan adanya reboisasi. Air yang ditahan pada embung adalah berkisar 170 m3 – 500m3 pada saat kejadian hujan. Reboisasi hanya pada penggunaan lahan semak 98 belukar dan tanah terbuka. Jumlah penggunaan lahan semak dan lahan terbuka pada DAS sekitar 2.8% dari luas DTA Singkarak 114.172 ha. Simulasi dan Prediksi Model Dinamika TMA Danau Singkarak dengan Program Stella Model dinamik STELLA dapat melakukan prediksi TMA danau. Prediksi TMA Danau Singkarak setelah dilakukan pembuatan embung, reboisasi dan penghijauan untuk periode 2009 s.d 2029 (10 tahun kedepan) Prediksi model dinamik disajikan pada Gambar 57. 363.5 TMA danau (mdpl) 363 362.5 362 361.5 361 360.5 360 359.5 359 tps ps Linear (tps) Linear (ps) 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101 106 111 116 Final 358.5 BULAN Keterangan: Tps, tidak pakai skenario; Ps, pakai skenario. Gambar 57 Prediksi model TMA Danu Singkarak Periode 2009-2029 berdasarkan skenario implementasi teknologi pembuatan embung, reboisasi dan penghijauan. Gambar 57 menunjukkan bahwa sebelum realisasi embung, reboisasi dan penghujauan mulai daribulan 0 s.d 25 muka air danau berfluktusi sama antara prediksi yang memakai skenario dengan yang tidak memakai skenario. Maksud model ini adalah bahwa pada bulan 0 s.d 25 embung dan reboisasi sedang dilaksanakan. Pada bulan ke 25 dan sampai bulan 121 (selama 8 tahun) embung dan reboisasi sudah beroperasi. Hasil prediksi menunjukkan bahwa TMA danau pada saat 99 embung, reboisasi dan penghijauan sudah terlialisasi tidak pernah lebih kecil dari 360 mdpl. Penurunan TMA ini memang demikian halnya karena sebenarnya air yang ditahan dilahan perlahan lahan akan mengalir ke danau sehingga pada suatu saat air akan mengisi danau kembali, karena water yield dari tahun ketahun adalah sama. Oleh sebab itu pada daerah tangkapan air sangat perlu pengelolaan distribusi air pada DAS. Air pada saat hujan akan ditahan di lahan agar tidak terjadi banjir, tapi air akan mengalir perlahan dalam jangka panjang dan dalam areal luas yang tidak berubah, sehingga dapat meningkatkan jumlah air di hilir. Pengertian dari pengaturan distribusi air yaitu air akan mengalir kedanau pada kapasitas dan waktunya. Pada musim hujan air yang mengalir tidak tinggi dan dimusim kemarau tidak rendah, sehingga perbedaan elevasi antara musim kemarau dan hujan tidak jauh berbeda (stabil) dari tahun ke tahun. Skenario yang dilakukan adalah pada embung (pembuatan dan kedalaman embung) dan reboisasi yaitu berupa jumlah tutupan hijau minimum dalam hal ini sebesar 30%. Indikator pemelihan skenario terbaik adalah semakin kecil nilai selisih TMA semakin baik angka perubahan antara kondisi business as usual. Skenario pada model dinamik Stella untuk mendapatkan tinggi muka air Danau Singkarak yang optimal adalah pada kondisi: 1) reboisasi pada luas minimum 40 persen 2) pembagunan embung 100 persen, 3) tinggi embung 3 meter. Persamaan model analisa model dinamik Stella terdapat Lampiran 6, skenario TMA danau pada Lampiran 7. 100 101 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Karakteristik biofisik DAS Singkarak terdiri atas topografiyang curam dengan kemiringan lereng 30-100%, tutupan hutan hanya sebesar 25% dandan tanah di dominasi oleh andosol, inseptisol dan ultisol dengan kerapatan drainase berkisar 3,8 mha-1 pada DAS Paninggahan 2,64 mha-1 pada Malakotan. Curah hujan pi tahunan rata-rata 2800 mm, koefisien aliran permukaan tahunan adalah 22%, tetapi pada bulan basah mencapai 45% 2. Sistem panen hujan dan aliran permukaan berupa pembuatan embung, reboisasi dan penghijauan dapat menurunkan tinggi muka air danau pada musim hujan dan menaikan tinggi muka air pada musim kemarau. Pada DAS Paninggahandiperlukan panen hujan sebesar 0.816 mm atau setara dengan 48086 m3, dengan luas pembuatan embung berkisar dari 8014 – 16029 m2 dengan jumlah 47-94, danpada DAS Malakotan diperlukan panen hujan sebesar 2.7 mm atau setara 189622 m3, dengan luas berkisar dari31604 - 63208 m2sehingga diperlukan pembuatan embung sejumlah 63-126. 3. Model aliran permukaan untuk menahan resiko banjir dan kekeringan yang efektif adalah kombinasi model MAPDAS dan sistem informasi georafi (SIG). Lokasi pembagunanembung, reboisasi dan penghijauan pada zona yang berjarak 8-11 Km dari outlet di Paninggahan, dan12-17 Km dari outlet pada Malakotan. 4. Dampakimplementasi sistem panen hujan terhadap tinggi muka air danau, adalah tercapainya kestabilan muka air danau, dengan tinggi minimum tidak kurang dari 360 mdpl dan maksimum 363 mdpl. Kondisi ini tidak menyebabkan masalah untuk memenuhi kebutuhan air irigasi S.Ombilin dan PLTA Singkarak yang mengalir ke S. Anai. 102 Saran Disarankan untuk melakukan penelitian lanjutan pada DAS lain yang sama bertujuan untuk menvalidasi rekomendasi implementasi sistem panen hujan dan aliran permukaan. Penelitian difokuskan pada analisis sensivitas pengaruh perkembangan jumlah dan sebaran bangunan sistem panen hujan terhadap karakteristik hidrologis DAS. Berdasarkan model dinamik dikawasan DTA Singkarak, aplikasi teknologi rehabilitasi lahan berupa embung dan reboisasi sebaiknya dilaksanakan dengan baik, agar kondisi air dapat lestari. Perlu kajian lanjutan untuk mempelajari validitas model dinamik dalam mensimulasi dinamika TMA Danau Singkarak. 103 DAFTAR PUSTAKA Abdurachman A. 2007. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya LahanPertanian. Jalan Ir. H. Juanda No. 98, Bogor 16123, Pengembangan Inovasi Pertanian 1(2). 2008; 105-124. Abdurrachman A, S Sutono, N Sutrisno. 2005. Teknologi Pengendalian Erosi Lahan Berlereng (dalam Teknologi Pengelolaan Lahan Kering; Penyunting: Abdurrachman Adimihardja dan Mappaona). Puslitanak, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. Bogor. Hal. 101-140. Agus F, E Surmaini, N Sutrisno. 2002. Teknologi hemat air dan irigasi suplemen. Hal. 239-264 dalam Abdurachman et al. (eds). Teknologi Pengelolaan Lahan Kering. Menuju Pertanian Produktif dan ramah Lingkungan. Pusat Penelitian da Pengembangan Tanah dan Agrolimat. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Departemen Pertanian. AgusF, Farida, MV Noordjwik, (Eds). 2004. Hydrological Impacts of Forest, Agroforestry and Upland Cropping as a Basis for Rewarding Environmental Service Providers in Indonesia. Proceedings of a workshop in Padang/Singkarak, West Sumatra, Indonesia. 25-28 February ICRAF-SEA. Bogor. Asdak C. 1995. 2002.Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gajah Mada University Yogyakarta. 571 hal. Arsyad S. 1989; 2006. Konservasi Tanah dan Air, Penerbit IPB (IPB Press). Bogor. . Balitklimat dan PJT II. 2003. Pengaruh Perubahan Tutupan Lahan Terhadap Aliran Permukaan, Sedimen dan Produksi Air Daerah Aliran Sungai. Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi. Bogor. Balitklimat. 2005. MAPDAS (Model Aliran Permukaan Daerah Aliran Sungai). Perangkat lunak beserta Manual. Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrolog. Bogor. Balitklimat. 2005. Sistem Informasi Sumberdaya Iklim dan Air. Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi, Bogor . 177 hal. Coskun HG, U Alganci, G Usta. 2008.Analysis of Land Use Change and Urbanization in the Kucukcekmece Water Basin (Istanbul, Turkey) with Temporal Satellite Data using Remote Sensing and GIS. Sensors. 8. 7213-7223. 104 De la Crétaz AL, PK Barten. 2007. Land Use Effects on Streamflow and Water Quality in the Northeastern United States. CRC Press. Florida-USA. Dirjen Reboisasi dan Rehabilitasi Lahan. 1998. Keputusan No. 041/Kpts/V/1998, Tanggal 21 April 1998. Pedoman Penyusunan Rencana Teknik Lapangan Rehabilitasi Lahan dan Konservasi Tanah Daerah Aliran Sungai. Departemen Kehutanan. Jakarta. Direktorat Kehutanan dan Konservasi Sumberdaya Air. 2006. Kajian Model Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) Terpadu. Jakarta. kehutanan@bappenas.go.id atau edieffendi@yahoo.com. (6 desember 2007) Ditjen Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. 1986.KP-01 Kriteria Perencanaan Jaringan Irigasi.C.V. Galang Persada, Bandung. FAO. 1991. Crop Water Requirement. Programm. FAO Rome. FAO. 1976. A Framework for land evaluation. Soil Bull. No. 32. FAO Rome. Farida, MV Noordwijk. 2004. Analisis Debit Sungai Akibat Alih Guna Lahan dan Aplikasi Model Genriver pada DAS Way Besai, Sumberjaya. AGRIVITA Vol 26. No.1. World Agroforestry Centre, ICRAF SE Asia. Bogor. Faridaet al. 2005. Rapid Hydrological Appraisal (RHA) of Singkarak Lake in the Context of Rewarding Upland Poor for Environmental Services (RUPES). Bogor. Working Paper. Helmi. 2003. Aspek Pengelolaan Terpadu Sumberdaya Air (Integrated Water Resources Management - IWRM)dalam Pebaharuan Kebijakan Menuju Pengelolaan Sumberdaya Air yang Berkelanjutan di Indonesia, Makalah dalam Seminar Nasional "Menuju Pengelolaan Sumberdaya Air yang Berkelanjutan. Padang. Hu D et al. 2008. Analyzing Land Use Changes in the Metropolitan Jilin City of Northeastern China Using Remote Sensing and GIS. Sensors, 8. 5449-5465. Subarkah I. 1980. Hidrologi untuk Perencanaan Bagunan Air. Penerbit Idea Darma. Bandung. Irianto G. 2007. Pedoman teknis konservasi air melalui pengembangan embung. Dinas Pertanian, Jakarta. Irianto G. 2008. Pedoman umum konservasi air. Dinas Pertanian, Jakarta. 105 Kartiwa B, Suciantini, N Sutrisno, Nasrullah, G Irianto. 2004. Analisis Alih Fungsi Lahan dan Keerkaitannya dengan Karakteristik Hodrologi DAS Krueng Aceh.Laporan akhir. Balitklmat dan Lapan. Bogor. Kartiwa B. 2005. Pemodelan Debit Aliran Permukaan Pada Skala DAS. Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi. Tidak dipublikasikan. Bogor. Kartiwa B. 2008. Promoting Ecosystem Services Value from Hydrological Processes in the Gedepahala Bodiversity Corridor. Conservation International Indonesia. Laporan akhir. Balitklimat. Bogor. Kasiro I, W Adhidarma, BS Rusli, CL Nugroho, Sunarto. 1997. Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil untuk Daerah Semi Kering di Indonesia. PT. Medisa, Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta. Kodoatie RJ, M Basoeki. 2006. Kajian Undang-Undang Sumberdaya Air. Andi Yogyakarta. Kadoatie RJ, R Sjarief. 2005. Pengelolaan Sumberdaya Air Terpadu. Andi Yogyakarta. Liamas J. 1993. Hydrologie Generale – Principes et Application. Gaetan Morin Editeur. Boucherville. Quebec. Canada. 527p. Linsley RK, JB Franzini. 1989. Teknik Sumberdaya Air. Penerbit Airlangga, Jakarta. Manafe ADJ. S Kaunang, BC Carterius, F Benu. 1993. Dampak Pembangunan Embung terhadap Lingkungan di Kabupaten Timor Tengah Selatan. Laporan Penelitian Pusat Studi Lingkungan Universitas Nusa Cendana, Kupang. Nash JE, Sutcliffe JV. 1970. River flow forecasting through conceptual models, 1, a discussion of principles. J. Hydrol. 10 (1), 282-290. Niola BP. 1993. Permasalahan di Sekitar Embung Model NTT di Timor. Prosiding Seminar Pengelolaan Tata Air dan Pemanfaatannya dalam Satu Kesatuan Toposekuens. Cilacap, 7-8 Oktober 1993. Perhimpi-Badang Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Oldeman LR, I Las, Muladi. 1980. The Agroclimatic Maps of Kalimantan, Maluku, Irian Jaya and Bali, West and East Nusa Tenggara. Contributions No. 60, Central Research Institute for Agriculture. Bogor. 32p. Renschler CS. 2004.GeoWEPP ArcX 2004.3 Tutorial. University of Buffalo The StateUniversityofNewYork,http://www.geog.buffalo.edu/~rensch/geowepp/doc 106 uments/GeoWEPP%20Tutorial%20ArcX%202004.3.pdf, 2006. diakses 18 April Roche M. 1963. Hydrologie de surface. ORSTOM. Gauthier-Villars, Paris. 430 p. Root TL, DPMacMynowski, MD Mastrandrea, SH Schneider. 2005. HumanModified temperatures induce species changes. combined attribution, Proceedings of the National Academy of Science 102:7465-7469 Schmitz dan Tameling. 2000. Modelling erosion at different scales, A. Preliminary Virtual Exploration of Sumber Jaya Watershed. International Center For Soil Research in Agroforestry (ICRAF), Bogor. (Unpublislished) Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), Fact Sheet 071-03 (June 2004). 2004.USGS/EROSDataCenter. http://mac.usgs.gov/isb/pubs/factsheets/fs07103.html, diakses 6 Juli 2010 Sinukaban N. 1997. Penggunaan Model WEPP untuk memprediksi erosi. Dalam Collete Information and Analyzed Assessment Effect on Land Use on Soil Erosion. Pusat penelitan hutan. (tidak dipublikasikan) Sinukaban N. 2000. Analysis of Watershed Function Sediment Transfer Across Various Type of Filter Strips. South East Asia Policy Research Working Paper No 7. World Agroforestry Centre (ICRAFSEA), Bogor, Indonesia Sidle RC, AS Dhakal. 2003. Recent advences in the spatial and temporal modeling of shallow landslides. In: Procedings of the 2003 MODSIM Conference, Townsville, Australia, Ed. Post, D., pp 602-607. Subagiono K. 2006. Analisis Hidrometeorologi untuk Mendukung Pengelolaan Lahan Berkelanjutan di Basin Singkarak. Studi kasus di Sub DAS Paninggahan dan Muaro Pinggai. Laporan akhir. Balitklimat dan Icraf. Bogor. Stern N. 2006. The Stern Review on Economics of Climate Change. http://www.sternreview.org.uk. Sri Harto Br. 1981.Mengenal Dasar-Dasar Hidrolog Terapan.Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil, Yogyakarta. Sri Harto Br. 1993.Hidrologi Teori – Masalah – Penyelesaian. Nafiri Offset, Yogyakarta. Sri Harto Br. 2000. Analisa Hidrologi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. 107 Soewarno. 1991. Hidrologi, Pengukuran dan Pengolhan Data aliran Sunga (Hidrometri). Penerbit Nova, Bandung. Soewarno. 1995. Hidrologi, Aplikasi Metode Statistik Untuk Analisa Data. Penerbit Nova, Bandung. Soemarto CD. 1987. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional. Surabaya. Sosrodarsono S, K Takeda. 1978. Hidrologi untuk pengairan. PT. Pradnya Paramita. Jakarta. Suroso, H A Susanto. 2006. Pengaruh Perubahan Tataguna Lahan Terhadap Debit Banjir Daerah Aliran Sungai Banaran.Jurnal Teknik Sipil, Vol. 3, No. 2, Juli 2006. Yogyakarta. Suripin. 2004. Pelestarian Sumberdaya Tanah dan Air. Andi Offset. Yogyakarta. Suciatini, Y Apriana, E Surmaini, Darmmidjati. 2001. Analisis Wilayah Raan Kekeringan Propinsi Sumatera Barat.Hal 307-327 dalam Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Sumberdaya Lahan dan Pupuk. Buku II. Cisarua – Bogor, 30 – 31 Oktober 2001. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat. Bogor. Troeh FR, JA Hobs, RL Donahue. 1991. Soil and Water Conservation. Prentice Hall, Inc. A Division of Simon & Schuster. Enggewood Chliffs, New Jersey. Tarigan SD, N Sinukaban. 2000. Peran Sawah sebagai Filter Sedimen: Studi Kasus di DAS Way Besai, Lampung. Prosiding Seminar Nasional Multifungsi Lahan Sawah. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat bekerjasama dengan MAFFI Jepang dan Sekretariat ASEAN. Van MN et al. 2004. Peranan Agroforestri dalam Mempertahankan Fungsi Hidrologi Daerah Aliran Sungai (DAS). AGRIVITA Vol. 26 No.1. World Agroforestry Centre, ICRAF SE Asia. Bogor. Van MN. 2005. RUPES typology of environmental service worthy of reward. RUPES working paper. ICRAF-Southeast Asia. Bogor. Wilson EM. 1993.Hidrologi Teknik (terjemahan), Penerbit ITB Bandung. 108 LAMPIRAN 109 Lampiran 1 Tabel Elevasi Muka Air Danau Singkarak. Elevasi Danau Singkarak tahun 1999-2009 TAHUN 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Jan 363 363 362 361 364 362 363 363 364 362 363 Feb 363 362 362 361 363 362 363 362 364 362 362 Mar 363 362 362 363 363 362 363 362 362 363 362 Apr 362 362 362 362 363 363 362 363 363 362 362 Mei 362 361 362 363 363 363 363 363 363 362 361 Jun 361 361 362 363 362 362 362 362 362 362 362 Jul 361 361 362 362 362 362 362 362 362 362 361 Agust 362 361 362 362 362 361 362 363 362 362 361 Sep 362 361 361 362 362 361 361 363 361 362 361 Okt 362 361 361 362 362 361 361 363 361 361 360 Nop 363 361 361 362 362 362 361 362 362 361 361 Des 363 363 360 362 362 363 360 362 363 362 362 Lmpiran 1 Kontur kedalaman Danau Singkarak (BPSDA Sumatera Barat). 110 Lampiran 2 Hujan Tahunan Stasiun di DTA Singkarak Tahun 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Bukit Sundi Lembang Jaya Sukarami Sumani Saniang Bakar 1905 3284 2266 2762 2280 3491 2985 3402 2497 1943 1840 1777 3223 1755 3152 2077 0 0 2493 2346 2687 2402 2409 1456 0 0 2803 1741 4665 2764 1448 852 2436 0 0 0 2510 3931 2706 3241 2119 1410 2851 2128 3131 1453 3025 1728 2084 3415 3646 0 0 0 3121 3936 2609 2370 4015 1747 2559 1552 962 1432 0 0 2093 0 2130 1938 1915 1837 2050 3050 3264 3774 2821 2476 4442 2832 3304 2057 3480 3084 0 0 0 0 1547 1177 111 Lampiran 2 Hujan Bulanan Stasiun Sumani di DTA Singkarak 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Th Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug 2009 139.6 133.5 351.2 134.7 31 51.9 17.4 181 2008 71.4 64.5 316.1 157 68.9 234.5 185.1 323.7 2007 254 101 118 169 52 224 128 174 2006 225 245 104 66 125 166 93 127 2005 * * * * * * * * 2004 233 41 103 370 25 27 181 28 2003 * * * * * * * * 2002 * * * * * * * * 2001 114 131 81 143 92 50 66 30 2000 156 17 88 18 112 46 117 165 1999 140 84 18 19 180 107 113 75 1998 * 145 255 201 32 54 67 737 1997 146 298 * 241 43 137 88 253 1996 363 168 221 410 36 431 381 303 1995 303 262 111 229 230 91 178 212 1994 300 257 122 175 249 215 133 97 1993 151 176 134 280 540 267 403 245 1992 179 318 183 233 539 78 449 95 total 198 163 157 190 157 145 173 203  Tidak ada data Sept Oct Nov Dec 87.5 176.4 234.4 299.8 95.2 210.6 45.6 147.9 211 194 19 296 172 93 293 421 * * * * 42 280 431 332 * * * * * * * * 206 213 151 157 162 81 * * 302 224 116 175 93 59 180 738 108 238 112 83 542 544 254 362 215 187 76 277 62 82 645 274 311 590 490 349 184 83 588 194 186 217 260 293 Total CH 1838 1921 1938 2130 * 2093 * * 1432 962 1552 2559 1747 4015 2370 2609 3936 3121 1901 112 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Sumani No.Sta: 5012 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) Q Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) 1990 26 162 225 125 0 0 0 10 81 166 172 272 1239 6 2 E -3 5 6 83 D 1991 277 132 423 278 238 223 58 112 146 117 787 869 3660 1 7 B -1 1 11 9 A 1992 179 318 183 233 539 78 449 95 184 83 588 194 3123 3 5 C -2 0 9 0 A 1993 151 176 134 280 540 267 403 245 311 590 490 349 3936 0 9 A 0 12 0 A 1994 300 257 122 175 249 215 133 97 62 82 645 274 2611 3 6 C -2 0 9 0 A 1995 303 262 111 229 230 91 178 212 215 187 76 277 2371 2 7 B -2 0 10 0 A 1996 146 298 0 241 43 137 88 253 108 238 112 83 1747 4 4 D -3 2 8 25 B 1997 116 15 172 241 278 25 77 34 35 15 0 0 1008 8 2 E -4 7 4 175 F 1998 0 145 255 201 32 54 67 737 93 59 180 738 2561 6 4 D -3 4 6 67 D E -3 1999 140 84 18 19 180 107 113 75 302 224 116 175 1553 4 2 2000 156 17 88 18 112 46 117 165 162 81 0 0 962 7 0 2001 114 131 81 143 92 50 66 30 206 213 151 157 1434 5 2 E -3 2 7 29 B 2002 144 42 210 241 124 57 94 109 134 114 239 306 1814 3 4 D -2 2 9 22 B * 2 8 25 B 5 5 100 D 2003 349 63 248 345 71 70 129 69 126 0 0 0 1470 7 3 D -4 3 5 60 C 2004 233 61 103 377 25 27 163 28 99 280 431 329 2156 5 5 C -3 3 7 43 C A 2005 226 146 247 180 200 170 282 374 469 439 447 244 3424 0 8 B -1 0 12 0 2006 288 268 370 267 127 210 152 260 252 191 394 434 3213 0 9 A 0 12 0 A 2007 254 101 118 169 52 224 128 174 211 194 19 296 1938 2 4 D -2 2 10 20 B 2008 71 65 316 157 69 235 185 324 95 211 46 148 1921 5 4 D -3 1 7 14 A 2009 140 134 351 135 31 52 17 181 88 176 234 300 1838 4 3 D -3 3 8 38 C Rata2 181 144 189 203 162 117 145 179 169 183 256 272 2199 0 3 D -1 0 12 0 A 113 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Saning_Bakar No.Sta: 5013 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Rata2 39 250 161 316 225 297 217 276 856 345 496 208 434 490 215 223 275 271 0 152 287 184 104 135 246 234 673 595 5 391 386 430 153 132 313 165 153 273 147 274 55 252 164 17 235 173 173 0 369 238 355 179 141 104 518 803 290 268 370 264 255 120 252 83 227 176 209 211 399 479 461 308 0 43 353 294 762 576 195 267 371 142 251 290 0 224 217 320 281 633 52 515 285 345 78 295 237 97 337 199 122 114 37 50 222 0 96 0 98 249 82 212 76 232 188 57 83 71 155 130 167 208 128 92 90 121 Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 0 156 82 9 31 15 310 87 159 264 138 313 245 50 61 244 218 334 147 293 103 107 31 92 105 1009 433 88 160 462 179 267 277 129 129 320 164 301 268 194 182 0 259 188 469 282 377 467 147 255 248 128 92 165 111 101 153 0 76 10 156 207 222 289 126 45 369 0 230 251 39 190 442 186 67 224 0 367 440 189 171 167 97 194 138 584 332 300 992 167 59 330 104 239 906 64 512 0 384 453 394 133 31 116 312 278 814 193 304 543 497 100 311 177 0 256 154 426 0 343 246 428 189 185 161 280 1413 2497 2050 3050 3264 3774 2877 2481 4445 2834 3316 2059 3581 2996 3723 3470 3176 2173 1547 1177 2795 6 5 3 1 3 2 3 5 0 3 3 3 1 5 0 0 0 1 4 7 0 2 5 4 9 8 9 7 6 8 6 6 4 9 4 9 8 9 3 2 1 9 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) E C D A B A B C B C C D A D A B A D E E A -3 -3 -2 -2 -2 -3 -1 -2 -2 -2 -3 -1 -1 -3 -4 4 4 2 0 2 1 2 3 0 2 2 0 0 4 0 0 0 0 3 4 0 6 7 9 11 9 10 9 7 12 9 9 9 11 7 12 12 12 11 8 5 12 Q 67 57 22 0 22 10 22 43 0 22 22 0 0 57 0 0 0 0 38 80 0 Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) D C B A B A B C A B B A A C A A A A C D A 114 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Padang_panjang No.Sta: 5014 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Rata2 419 277 68 283 395 313 144 400 264 398 264 334 235 216 136 114 190 264 87 191 250 156 260 128 256 224 321 264 175 112 315 100 415 123 143 154 0 236 145 76 87 185 319 243 249 340 356 392 370 464 168 566 177 256 213 0 132 129 251 269 215 125 262 186 319 300 352 336 427 492 291 230 320 516 649 481 460 173 111 301 374 143 281 337 148 226 354 217 198 253 112 239 145 232 159 492 148 233 122 127 112 113 80 65 189 246 83 91 114 118 230 161 114 248 92 204 99 66 0 0 53 166 121 78 62 117 Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 235 93 141 247 153 314 260 97 239 348 143 127 146 125 152 109 46 121 154 35 164 234 179 312 92 95 243 330 68 483 253 372 222 0 260 2 197 183 88 210 65 194 336 182 172 290 67 244 421 60 306 316 204 190 0 0 109 168 88 156 101 32 172 291 134 461 278 57 369 538 118 516 595 451 211 151 517 261 305 203 161 176 110 295 315 634 323 343 302 770 568 120 402 521 810 195 302 0 356 367 424 130 58 105 352 382 469 360 400 416 700 441 200 601 497 504 386 360 627 0 246 365 191 154 143 372 3267 3099 2959 3212 2717 4576 4101 2346 3714 4453 3904 3576 2225 2581 1597 1926 2565 2133 1532 1301 2889 0 2 2 1 3 0 0 3 0 1 1 1 3 4 3 2 2 1 5 6 0 9 7 7 10 6 12 9 4 9 11 8 8 5 6 2 3 6 3 2 1 6 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) A B B A C A A D A A B B C C E D C D E E C -2 -2 -2 -2 -1 -1 -2 -3 -2 -2 -2 -1 -3 -3 -1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 2 4 3 2 1 0 1 2 0 12 10 10 11 9 12 12 9 12 11 11 11 9 8 9 10 10 11 7 6 12 Q 0 0 0 0 11 0 0 11 0 0 0 0 22 50 33 20 10 0 14 33 0 Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) A A A A A A A A A A A A B C C B A A A C A 115 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Bukit_sundi No.Sta: 5015 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Rata2 200 185 157 277 123 298 199 300 217 303 227 193 110 337 389 157 342 345 175 117 233 337 62 99 220 234 142 127 198 182 621 357 82 179 528 252 146 93 0 248 124 212 501 227 123 242 288 186 244 211 225 0 311 220 316 0 136 96 361 520 212 112 227 156 190 142 129 200 233 212 194 199 251 358 249 48 0 87 211 304 528 128 102 196 53 221 202 222 101 312 264 796 223 441 181 344 371 0 39 180 264 96 53 98 223 90 99 59 221 119 104 34 143 222 131 139 220 0 274 98 68 209 179 76 43 126 Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 0 52 186 131 80 0 266 236 217 234 185 135 78 0 189 103 155 183 154 23 130 40 83 105 680 0 71 144 168 25 163 147 57 0 157 290 130 0 228 121 125 137 0 120 203 373 170 57 147 301 60 217 73 88 91 120 402 288 255 0 168 78 161 233 70 122 0 357 105 51 329 7 162 306 26 63 73 201 133 264 0 179 105 139 0 368 320 681 284 529 349 352 873 302 84 169 321 288 842 100 401 0 98 187 327 0 507 187 108 313 726 246 267 538 580 130 161 263 0 299 144 506 0 147 176 265 1610 2184 1905 3284 2269 2763 2283 3495 2988 3405 2498 1944 1840 1777 3224 1756 3154 2079 1759 1290 2375 7 5 2 1 2 3 2 0 3 1 2 4 6 6 3 3 2 6 3 4 0 3 4 3 8 5 5 6 8 7 8 5 4 4 4 7 2 9 4 2 0 6 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) D D D B C C C B B B C D D D B E A D E * C -4 -3 -2 -1 -2 -2 -2 -1 -2 -1 -2 -3 -3 -3 -2 -2 -3 -2 -1 6 1 1 1 1 2 2 0 3 1 0 2 3 5 1 0 1 5 1 2 0 5 7 10 11 10 9 10 12 9 11 10 8 6 6 9 9 10 6 9 8 12 Q 120 14 10 9 10 22 20 0 33 9 0 25 50 83 11 0 10 83 11 25 0 Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) E A A A A B B A C A A B C D A A A D A B A 116 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Sukarami No.Sta: 5019 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Rata2 207 346 237 283 209 308 237 110 223 358 282 106 250 201 166 240 343 0 102 158 218 283 180 118 149 129 568 118 160 179 0 73 139 53 0 684 148 243 0 95 183 175 411 355 253 249 277 212 253 202 249 0 131 89 203 237 0 237 374 0 324 361 221 316 202 237 239 400 112 247 310 67 178 1271 187 186 165 195 102 249 179 237 310 67 37 174 364 112 362 171 149 205 0 130 0 140 69 64 54 313 292 347 293 94 202 237 0 0 188 224 226 281 171 242 0 0 0 172 93 264 156 68 76 182 233 157 Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 159 0 222 208 188 223 222 163 218 154 200 77 145 171 0 290 206 0 231 54 157 0 110 201 197 0 108 0 84 322 306 313 131 0 274 146 339 410 0 340 219 175 258 99 134 289 59 100 43 83 282 171 527 255 242 256 149 447 310 0 165 147 201 424 84 57 288 13 93 362 14 154 364 215 199 305 0 399 447 223 0 257 203 205 430 473 365 403 753 436 110 8 244 216 779 136 289 0 0 395 391 0 86 282 290 347 637 299 229 532 663 160 11 335 205 341 134 586 0 303 234 452 0 179 310 298 3274 3035 2510 3931 2706 3241 2119 1410 2851 2128 3131 1453 3025 1728 2084 3415 3646 0 2308 2217 2511 1 3 2 0 3 2 3 6 0 3 2 5 2 5 5 0 0 12 3 3 0 10 6 8 8 4 7 6 2 8 6 6 1 9 6 4 10 11 0 5 5 7 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) A C B B D B C E B C C E A C D A A * C C B -2 -2 -1 -2 -2 -2 -3 -1 -2 -2 -3 -3 -3 -2 -2 -1 1 1 1 0 3 0 2 4 0 3 1 1 2 4 5 0 0 12 0 1 0 11 9 10 12 9 10 9 6 12 9 10 7 10 7 7 12 12 0 9 9 12 Q 9 11 10 0 33 0 22 67 0 33 10 14 20 57 71 0 0 * 0 11 0 Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) A A A A C A B D A C A A B C D A A * A A A 117 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Kandang_IV No.Sta: 5051 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Rata2 612 327 142 208 566 305 195 436 230 576 396 495 495 473 255 211 217 808 68 128 357 138 573 225 206 244 226 250 66 170 469 146 554 554 281 326 182 262 376 63 145 273 484 586 425 496 258 406 842 392 323 727 212 278 284 683 355 313 260 590 310 323 427 243 666 340 396 258 576 727 392 327 145 403 553 555 991 551 221 319 606 143 125 427 308 579 383 414 471 501 222 471 322 762 222 579 229 322 386 258 110 348 58 28 349 384 169 180 283 288 225 188 123 280 214 306 330 234 192 171 128 171 590 265 67 239 Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 536 282 351 448 205 337 309 309 405 463 308 180 514 411 0 114 40 272 165 14 283 91 278 230 168 299 425 425 99 702 303 448 210 308 438 180 230 182 356 218 138 286 359 725 356 271 102 616 616 74 342 492 254 520 780 456 421 176 74 752 179 165 387 474 630 436 364 1143 870 458 596 349 461 503 503 135 418 499 0 386 531 434 367 329 161 167 319 360 382 564 716 827 544 615 1118 458 343 581 308 388 621 432 527 776 899 926 672 876 301 344 247 218 449 423 923 383 546 241 67 132 187 52 214 412 524 474 4695 6562 4035 4357 3743 4534 4904 3009 4407 6238 4886 4931 5394 6449 5119 2725 2725 6550 1909 1586 4438 1 0 0 0 0 1 0 3 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0 4 4 0 10 11 10 11 10 11 10 6 11 11 11 11 12 11 9 8 7 12 4 2 12 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) A A A A A A A C A A A A A A A B B A D E A -2 -1 -2 -3 -3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 3 0 11 12 12 12 12 11 12 9 12 12 12 12 12 12 11 12 10 12 8 8 12 Q 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 10 0 13 38 0 Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) A A A A A A A A A A A A A A A A A A A C A 118 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Kayu_tanam No.Sta: 5056 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Rata2 349 307 142 209 441 305 442 434 394 581 374 230 396 284 223 188 310 0 53 134 290 272 573 225 207 213 226 221 66 170 459 112 353 279 287 104 128 340 0 48 126 220 416 631 428 550 206 405 849 227 343 738 182 157 554 322 120 340 440 0 284 289 374 125 688 341 407 105 668 727 588 308 171 315 292 710 507 692 230 304 0 142 130 373 167 590 414 415 258 501 222 948 322 0 232 167 305 0 300 155 105 0 63 35 260 197 169 180 293 367 225 188 130 280 214 226 174 188 265 136 137 236 0 213 43 193 Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 442 283 373 446 188 337 310 242 409 383 273 154 236 352 245 340 175 0 163 15 268 180 221 231 144 143 425 285 99 702 299 375 151 281 427 246 468 292 0 287 176 272 328 656 515 365 1134 0 357 490 596 272 462 494 77 58 495 563 484 386 613 451 367 76 164 170 342 457 365 487 716 827 385 348 880 324 341 408 393 622 311 432 450 449 378 501 465 536 484 549 284 208 404 0 0 0 86 194 54 76 156 228 319 419 398 405 0 271 464 489 528 329 358 524 544 490 204 504 484 414 259 465 0 139 276 357 4052 4961 4048 4363 3040 5053 5004 3502 4616 5419 4192 2955 4779 4259 3824 3814 3563 0 1726 1684 3743 0 2 0 0 2 0 0 3 0 1 0 0 0 1 0 0 0 12 5 4 0 8 9 10 11 7 12 11 6 11 10 10 7 11 11 9 8 10 0 3 3 11 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) B A A A B A A C A A A B A A A B A * D D A -1 -2 -2 -1 -1 -3 -3 0 2 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 12 3 3 0 12 10 12 12 10 12 12 9 12 11 12 12 12 11 12 12 12 0 7 8 12 Q 0 20 0 0 10 0 0 0 0 9 0 0 0 9 0 0 0 * 43 38 0 Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) A B A A A A A A A A A A A A A A A * C C A 119 Lampiran 3. Zona iklim di DTA Singkarak Nama Sta: Lembang_jaya No.Sta: 5020 NamaSta Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Rata2 0 0 285 291 269 309 259 130 0 0 552 123 391 359 249 116 215 0 68 131 187 0 0 223 142 387 347 474 89 0 0 166 106 160 470 59 66 223 0 54 112 154 0 0 338 0 222 169 172 106 0 0 234 33 330 496 0 288 113 0 284 237 151 0 0 305 186 280 274 316 111 0 0 265 237 335 448 0 150 243 0 147 128 171 0 0 295 285 381 234 115 309 0 0 113 123 869 84 197 233 170 0 79 58 177 0 0 65 70 74 77 128 155 0 0 152 46 353 188 0 0 216 0 183 46 88 Jul Agu Sep Okt Nov Des Tahunan BK200 0 0 177 126 112 107 86 100 0 0 177 147 62 136 0 0 168 0 173 10 79 0 0 92 71 50 193 237 63 0 0 212 82 230 425 215 0 308 0 340 210 136 0 0 314 274 167 84 224 96 0 0 237 274 217 159 88 0 76 0 83 67 118 0 0 127 401 102 243 156 89 0 0 194 99 355 0 336 0 56 0 285 214 133 0 0 123 256 448 130 147 139 0 0 366 213 421 0 304 0 457 0 38 218 163 0 0 152 245 198 238 98 69 0 0 134 261 946 0 0 0 191 0 126 263 146 0 0 2496 2347 2690 2405 2412 1456 0 0 2802 1744 4669 2765 1448 853 2436 0 1860 1694 1704 12 12 2 3 2 2 2 6 12 12 0 4 1 4 7 8 2 12 5 4 2 0 0 6 6 6 6 5 1 0 0 6 4 10 5 4 2 6 0 3 5 0 Zona Agroklimat BK100 (Oldeman, 1975) 0 0 C C C C C E 0 0 C D A C D E C 0 D C * -2 -2 -2 -2 -2 -3 -1 -3 -3 -4 -4 -2 -3 -3 12 12 0 1 1 0 0 0 12 12 0 2 0 3 6 7 1 12 2 3 0 0 0 10 9 10 10 10 6 0 0 12 8 11 8 5 4 10 0 7 8 10 Q * * 0 11 10 0 0 0 * * 0 25 0 38 120 175 10 * 29 38 0 Tipe Hujan (SchmidtFerguson, 1951) * * A A A A A A * * A B A C E F A * B C A 120 Lampiran 4. Tabe dan Grafik Evapotranspirasi DTA Singkarak Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des 149 163 149 140 144 144 145 138 129 155 139 146 154 109 139 138 136 146 147 116 140 175 140 138 143 143 141 141 128 150 142 139 144 137 135 138 138 139 181 125 143 175 143 139 144 144 141 141 128 127 142 144 148 107 141 139 144 141 233 222 143 170 143 139 142 142 141 142 131 139 143 141 147 109 131 137 149 143 288 172 152 145 152 134 142 144 145 151 142 132 159 140 149 151 154 149 164 150 305 155 153 154 153 148 144 143 143 152 151 142 145 144 159 156 155 160 164 159 240 155 150 175 150 145 144 138 145 144 150 144 147 143 157 145 150 149 159 154 218 169 132 168 132 151 132 135 148 144 153 146 148 143 219 141 141 142 157 142 177 201 144 161 144 142 136 136 144 148 160 143 150 144 150 150 132 152 152 151 207 256 138 139 138 130 136 136 195 147 161 141 158 148 153 149 130 149 147 148 245 272 142 139 142 126 140 144 147 158 158 142 158 147 149 155 126 159 159 149 266 222 137 136 137 128 146 146 130 141 147 142 157 151 145 139 126 139 140 144 169 178 Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Sep Okt Nov Des 350 300 250 200 150 100 50 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 ETP (mm) Tahun 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Tahun 121 Lampiran 5. Penggunaan Lahan, Embung dan Cek Dam 122 Lampiran 5. Penggunaan Lahan, Embung dan Cek Dam Data : EMBUNG Cekdam Tahun No 1994 Nama 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Danau Talang Talago puyu Talago laweh Talago lurah data Talago anduang Talago Busuang Talago pipit Talago aripan Talago gagak Talago Alang Talago tabek Talago Batu balah Danau Tuo Talago dadok Talago cabuih Talago Gabuih Talago Lubuak Tupai Talago Guci Talago Gando Talago tabek Luas Ha keterangan tahun 9 alami 0.3 alami 0.25 alami 0.13 alami 0.09 alami 0.13 alami 8.5 alami 1.3 alami 1.4 alami 8 alami 0.75 0.08 4 alami 0.2 0.15 2 alami 0.75 0.75 1.5 alami 0.4 No Nama 21 Talago Gan 22 Talago siba 23 Talago aie 24 Lurah jaria 25 Lurah Rata 26 Lurah Tung 27 Talago Ban 28 Lurah Sara 29 Tabek Kab 30 tabek pand 31 tabek lanye 32 tabek tamp 33 tabek tamp 34 tabek baray 35 tabek panja 36 tabek sasai 37 lurah paraw 38 ekor rimbo 39 Parik 40 Aie kaciak 41 sawah bilo 42 Bujang Jua 43 asam panja Luas keterangan Ha tahun 0.17 0.15 0.13 0.08 0.14 0.14 1.75 alami 0.5 0.3 0.4 1978 0.25 1980 1.5 0.13 0.14 2.35 0.5 0.25 0.45 16 1.25 1992 2 1992 1.5 1992 0.25 1994 0.08 123 Lampiran 5 Penggunaan Lahan, Embung dan Cek Dam Data : Tahun No Data : EMBUNG Cekdam 2000 Nama 1 jilatang 2 pintu rayo 3 batu api 4 cekdam lembang 5 sawah talang 6 bak limo 7 tabek ulu aie 8 tabek pangewangan 9 rawang pinang 10 ulu aie rerata Luas Ha 0.15 1 0.25 0.15 0.4 0.16 0.85 1.25 0.4 0.25 0.15 keterangan tahun 1995 1995 1997 1997 1998 1998 2000 2000 2000 1999 Tahun No EMBUNG Cekdam 2009 Nama 1 tabek baampang 2 sungai badak 3 rantiang talang 4 rawang setan 5 tampuo 6 lidah kalayau 7 sungai gasang 8 banda bakali 9 pinang sinawa 10 gurah 11 tabek dangka rerata Luas Ha keterangan tahun 1 2001 0.65 2002 0.15 2002 0.3 2002 0.13 2004 0.25 2005 0.2 2006 1.25 2006 0.23 2007 0.25 2008 1 2008 0.13 124 Lampiran 6 Persamaan model dinamik Dinamika Populasi Populasi[Sumani](t) = Populasi[Sumani](t - dt) + (PopulationGrowth[Sumani]) * dtINIT Populasi[Sumani] = 52799 Populasi[Sumpur](t) = Populasi[Sumpur](t - dt) + (PopulationGrowth[Sumpur]) * dtINIT Populasi[Sumpur] = 43305 Populasi[Paninggahan](t) = Populasi[Paninggahan](t - dt) + (PopulationGrowth[Paninggahan]) * dtINIT Populasi[Paninggahan] = 5363 Populasi[Singkarak](t) = Populasi[Singkarak](t - dt) + (PopulationGrowth[Singkarak]) * dtINIT Populasi[Singkarak] = 62854 INFLOWS: PopulationGrowth[Pop_DAS] = Populasi[Pop_DAS]*GrowthRate GrowthRate = 1.6/100 DAS[Luas_Sumani](t) = DAS[Luas_Sumani](t - dt)INIT DAS[Luas_Sumani] = 57958000 DAS[Luas_Sumpur](t) = DAS[Luas_Sumpur](t - dt)INIT DAS[Luas_Sumpur] = 18228000 DAS[Luas_Paninggahan](t) = DAS[Luas_Paninggahan](t - dt)INIT DAS[Luas_Paninggahan] = 57012000 DAS[Luas_Singkarak](t) = DAS[Luas_Singkarak](t - dt)INIT DAS[Luas_Singkarak] = 322846000 Sedimen(t) = Sedimen(t - dt) + (Sedimentasi) * dtINIT Sedimen = 0 INFLOWS: Sedimentasi = ARRAYSUM(SedimentasiRate[*])+ARRAYSUM(ErosiLUCEmbung[*])+ARRAYS UM(runoff[*]) DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Sumani] = if Embung=1 and time>=25 then 0.12/100*(JumlahEmbung[Embung_Sumani]*TinggiEmbung)*RealisasiPembuatanE mbung else 0 DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Sumpur] = if Embung=1 and time>=25 then 0.12/100*(JumlahEmbung[Embung_Sumpur]*TinggiEmbung)*RealisasiPembuatanE mbung else 0 DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Paninggahan] = if Embung=1 and time>=25 then 0.12/100*(JumlahEmbung[Embung_Paninggahan]*TinggiEmbung)*RealisasiPembu atanEmbung else 0 DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Singkarak] = 0 DataTMA = RANDOM(360.37,363.05,0) ErosiLUCEmbung[ErosiTotal_Sumani] = if erosi_LUC[Erosi_Sumani]>=DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Sumani] then erosi_LUC[Erosi_Sumani]-DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Sumani] else 0 125 ErosiLUCEmbung[ErosiTotal_Sumpur] = if erosi_LUC[Erosi_Sumpur]>=DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Sumpur] then erosi_LUC[Erosi_Sumpur]-DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Sumpur] else 0 ErosiLUCEmbung[ErosiTotal_Paninggahan] = if erosi_LUC[Erosi_Paninggahan]>=DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Paninggahan ] then erosi_LUC[Erosi_Paninggahan]DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Paninggahan] else 0 ErosiLUCEmbung[ErosiTotal_Singkarak] = if erosi_LUC[Erosi_Singkarak]>=DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Singkarak] then erosi_LUC[Erosi_Singkarak]-DampakEmbungErosi[ErosiEmbung_Singkarak] else 0 erosi_LUC[Erosi_Sumani] = ((if Hutan[Hutan_sumani]>0 then 0.034*Hutan[Hutan_sumani] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Sumani]>0 then 0.206*Pertanian[Pertanian_Sumani] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Sumani]>0 then 0.14*Perkebunan[Perkebunan_Sumani] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Sumani]>0 then 0.17*Pemukiman[Mukim_Sumani] else 0) + (if Sawah[Sawah_Sumani]>0 then 0.1*Sawah[Sawah_Sumani] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Sumani]>0 then 0.1*SemakBelukar[Semak_Sumani] else 0) + (if TanahTerbuka[Tnh_Sumani]>0 then 0.24*TanahTerbuka[Tnh_Sumani] else 0)) erosi_LUC[Erosi_Sumpur] = ((if Hutan[Hutan_Sumpur]>0 then 0.034*Hutan[Hutan_Sumpur] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Sumpur]>0 then 0.206*Pertanian[Pertanian_Sumpur] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Sumpur]>0 then 0.14*Perkebunan[Perkebunan_Sumpur] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Sumpur]>0 then 0.17*Pemukiman[Mukim_Sumpur] else 0) + (if Sawah[Sawah_Sumpur]>0 then 0.1*Sawah[Sawah_Sumpur] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Sumpur]>0 then 0.1*SemakBelukar[Semak_Sumpur] else 0) + (if TanahTerbuka[Tnh_Sumpur]>0 then 0.24*TanahTerbuka[Tnh_Sumpur] else 0)) erosi_LUC[Erosi_Paninggahan] = ((if Hutan[Hutan_Paninggahan]>0 then 0.034*Hutan[Hutan_Paninggahan] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Paninggahan]>0 then 0.206*Pertanian[Pertanian_Paninggahan] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Paninggahan]>0 then 0.14*Perkebunan[Perkebunan_Paninggahan] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Paninggahan]>0 then 0.17*Pemukiman[Mukim_Paninggahan] else 0) + (if Sawah[Sawah_Paninggahan]>0 then 0.1*Sawah[Sawah_Paninggahan] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Paninggahan]>0 then 0.1*SemakBelukar[Semak_Paninggahan] else 0) + 126 (if TanahTerbuka[Tnh_Paninggahan]>0 then 0.24*TanahTerbuka[Tnh_Paninggahan] else 0)) erosi_LUC[Erosi_Singkarak] = ((if Hutan[Hutan_Singkarak]>0 then 0.034*Hutan[Hutan_Singkarak] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Singkarak]>0 then 0.206*Pertanian[Pertanian_Singkarak] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Singkarak]>0 then 0.14*Perkebunan[Perkebunan_Singkarak] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Singkarak]>0 then 0.17*Pemukiman[Mukim_Singkarak] else 0) + (if Sawah[Sawah_Singkarak]>0 then 0.1*Sawah[Sawah_Singkarak] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Singkarak]>0 then 0.1*SemakBelukar[Semak_Singkarak] else 0) + (if TanahTerbuka[Tnh_Singkarak]>0 then 0.24*TanahTerbuka[Tnh_Singkarak] else 0)) KoefisienSedimentasi[Sedimen_Sumani] = 14.7/1000 KoefisienSedimentasi[Sedimen_Sumpur] = 4.6/1000 KoefisienSedimentasi[Sedimen_Paninggahan] = 8.2/1000 KoefisienSedimentasi[Sedimen_Singkarak] = 1.4/1000 Luas_Danau = 10847*10000 runoff[Runoff_Sumani] = ((if Hutan[Hutan_sumani]>0 then 0.004*Hutan[Hutan_sumani] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Sumani]>0 then 0.02*Pertanian[Pertanian_Sumani] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Sumani]>0 then 0.014*Perkebunan[Perkebunan_Sumani] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Sumani]>0 then 0.018*Pemukiman[Mukim_Sumani] else 0) + (if Sawah[Sawah_Sumani]>0 then 0.011*Sawah[Sawah_Sumani] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Sumani]>0 then 0.011*SemakBelukar[Semak_Sumani] else 0) + (if TanahTerbuka[Tnh_Sumani]>0 then 0.025*TanahTerbuka[Tnh_Sumani] else 0))DampakEmbungkeRunoff[ThRO_Sumani] runoff[Runoff_Sumpur] = ((if Hutan[Hutan_Sumpur]>0 then 0.004*Hutan[Hutan_Sumpur] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Sumpur]>0 then 0.02*Pertanian[Pertanian_Sumpur] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Sumpur]>0 then 0.014*Perkebunan[Perkebunan_Sumpur] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Sumpur]>0 then 0.018*Pemukiman[Mukim_Sumpur] else 0) + (if Sawah[Sawah_Sumpur]>0 then 0.011*Sawah[Sawah_Sumpur] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Sumpur]>0 then 0.011*SemakBelukar[Semak_Sumpur] else 0) + (if TanahTerbuka[Tnh_Sumpur]>0 then 0.025*TanahTerbuka[Tnh_Sumpur] else 0))DampakEmbungkeRunoff[ThRO_Sumpur] 127 runoff[Runoff_Paninggahan] = ((if Hutan[Hutan_Paninggahan]>0 then 0.004*Hutan[Hutan_Paninggahan] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Paninggahan]>0 then 0.02*Pertanian[Pertanian_Paninggahan] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Paninggahan]>0 then 0.014*Perkebunan[Perkebunan_Paninggahan] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Paninggahan]>0 then 0.018*Pemukiman[Mukim_Paninggahan] else 0) + (if Sawah[Sawah_Paninggahan]>0 then 0.011*Sawah[Sawah_Paninggahan] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Paninggahan]>0 then 0.011*SemakBelukar[Semak_Paninggahan] else 0) + (if TanahTerbuka[Tnh_Paninggahan]>0 then 0.025*TanahTerbuka[Tnh_Paninggahan] else 0))DampakEmbungkeRunoff[ThRO_Paninggahan] runoff[Runoff_Singkarak] = ((if Hutan[Hutan_Singkarak]>0 then 0.004*Hutan[Hutan_Singkarak] else 0) + (if Pertanian[Pertanian_Singkarak]>0 then 0.02*Pertanian[Pertanian_Singkarak] else 0) + (if Perkebunan[Perkebunan_Singkarak]>0 then 0.014*Perkebunan[Perkebunan_Singkarak] else 0) + (if Pemukiman[Mukim_Singkarak]>0 then 0.018*Pemukiman[Mukim_Singkarak] else 0) + (if Sawah[Sawah_Singkarak]>0 then 0.011*Sawah[Sawah_Singkarak] else 0) + (if SemakBelukar[Semak_Singkarak]>0 then 0.011*SemakBelukar[Semak_Singkarak] else 0) + (if TanahTerbuka[Tnh_Singkarak]>0 then 0.025*TanahTerbuka[Tnh_Singkarak] else 0))-DampakEmbungkeRunoff[ThRO_Singkarak] SedimentasiRate[SedimentRate_Sumani] = DAS[Luas_Sumani]*KoefisienSedimentasi[Sedimen_Sumani] SedimentasiRate[SedimentRate_Sumpur] = DAS[Luas_Sumpur]*KoefisienSedimentasi[Sedimen_Sumpur] SedimentasiRate[SedimentRate_Paninggahan] = DAS[Luas_Paninggahan]*KoefisienSedimentasi[Sedimen_Paninggahan] SedimentasiRate[SedimentRate_Singkarak] = DAS[Luas_Singkarak]*KoefisienSedimentasi[Sedimen_Singkarak] VolumeDanau = (DataTMA*Luas_Danau)-Sedimentasi KebLahanUSaha[KLU_Sumani] = MasyPetani[LU_Sumani]*Rata2kebLahanUtkLivelihood[Sumani] KebLahanUSaha[KLU_Sumpur] = MasyPetani[LU_Sumpur]*Rata2kebLahanUtkLivelihood[Sumpur] KebLahanUSaha[KLU_Paninggahan] = MasyPetani[LU_Paninggahan]*Rata2kebLahanUtkLivelihood[Paninggahan] KebLahanUSaha[KLU_Singkarak] = MasyPetani[LU_Singkarak]*Rata2kebLahanUtkLivelihood[Singkarak] 128 LahanUsahaPertanian[NonHutan_Sumani] = Pertanian[Pertanian_Sumani]+Sawah[Sawah_Sumani] LahanUsahaPertanian[NonHutan_Sumpur] = Pertanian[Pertanian_Sumpur]+Sawah[Sawah_Sumpur] LahanUsahaPertanian[NonHutan_Paninggahan] = Pertanian[Pertanian_Paninggahan]+Sawah[Sawah_Paninggahan] LahanUsahaPertanian[NonHutan_Singkarak] = Pertanian[Pertanian_Singkarak]+Sawah[Sawah_Singkarak] Rata2kebLahanUtkLivelihood[Sumani] = 0.16 Rata2kebLahanUtkLivelihood[Sumpur] = 0.12 Rata2kebLahanUtkLivelihood[Paninggahan] = 0.11 Rata2kebLahanUtkLivelihood[Singkarak] = 0.16 SelisihLahanUtkPertanian[LahanProduktif_Sumani] = LahanUsahaPertanian[NonHutan_Sumani]-KebLahanUSaha[KLU_Sumani] SelisihLahanUtkPertanian[LahanProduktif_Sumpur] = LahanUsahaPertanian[NonHutan_Sumpur]-KebLahanUSaha[KLU_Sumpur] SelisihLahanUtkPertanian[LahanProduktif_Paninggahan] = LahanUsahaPertanian[NonHutan_Paninggahan]KebLahanUSaha[KLU_Paninggahan] SelisihLahanUtkPertanian[LahanProduktif_Singkarak] = LahanUsahaPertanian[NonHutan_Singkarak]-KebLahanUSaha[KLU_Singkarak] Hutan[Hutan_sumani](t) = Hutan[Hutan_sumani](t - dt) + (ReboisasiTnh[Tnh_Paninggahan,Hutan_sumani] + ReboisasiSemak[Semak_Sumani,Hutan_sumani] + ReboisasiTnh[Tnh_Singkarak,Hutan_sumani] + ReboisasiSemak[Semak_Sumpur,Hutan_sumani] + ReboisasiSemak[Semak_Paninggahan,Hutan_sumani] + ReboisasiTnh[Tnh_Sumpur,Hutan_sumani] + ReboisasiSemak[Semak_Singkarak,Hutan_sumani] + ReboisasiTnh[Tnh_Sumani,Hutan_sumani] KonvHutanSemak[Hutan_sumani,Semak_Paninggahan] KonvHutanSemak[Hutan_sumani,Semak_Singkarak] KonvHutanSemak[Hutan_sumani,Semak_Sumpur] KonvHutanSemak[Hutan_sumani,Semak_Sumani] KonvHutanSawah[Hutan_sumani,Sawah_Sumani] KonvHutanSawah[Hutan_sumani,Sawah_Sumpur] KonvHutanSawah[Hutan_sumani,Sawah_Paninggahan] KonvHutanSawah[Hutan_sumani,Sawah_Singkarak] KonvHutanPertanian[Hutan_sumani,Pertanian_Sumani] KonvHutanPertanian[Hutan_sumani,Pertanian_Sumpur] KonvHutanPertanian[Hutan_sumani,Pertanian_Paninggahan] KonvHutanPertanian[Hutan_sumani,Pertanian_Singkarak] Konvhtnmkm[Hutan_sumani,Mukim_Sumani] Konvhtnmkm[Hutan_sumani,Mukim_Sumpur] - 129 Konvhtnmkm[Hutan_sumani,Mukim_Paninggahan] Konvhtnmkm[Hutan_sumani,Mukim_Singkarak] KonvHutanKebun[Hutan_sumani,Perkebunan_Sumani] KonvHutanKebun[Hutan_sumani,Perkebunan_Sumpur] KonvHutanKebun[Hutan_sumani,Perkebunan_Paninggahan] KonvHutanKebun[Hutan_sumani,Perkebunan_Singkarak]) * dtINIT Hutan[Hutan_sumani] = 9814 Hutan[Hutan_Sumpur](t) = Hutan[Hutan_Sumpur](t - dt) + (ReboisasiTnh[Tnh_Sumpur,Hutan_Sumpur] + ReboisasiTnh[Tnh_Paninggahan,Hutan_Sumpur] + ReboisasiTnh[Tnh_Sumani,Hutan_Sumpur] + ReboisasiTnh[Tnh_Singkarak,Hutan_Sumpur] + ReboisasiSemak[Semak_Singkarak,Hutan_Sumpur] + ReboisasiSemak[Semak_Paninggahan,Hutan_Sumpur] + ReboisasiSemak[Semak_Sumpur,Hutan_Sumpur] + ReboisasiSemak[Semak_Sumani,Hutan_Sumpur] KonvHutanSemak[Hutan_Sumpur,Semak_Sumpur] KonvHutanSemak[Hutan_Sumpur,Semak_Paninggahan] KonvHutanSemak[Hutan_Sumpur,Semak_Sumani] KonvHutanSemak[Hutan_Sumpur,Semak_Singkarak] KonvHutanSawah[Hutan_Sumpur,Sawah_Sumani] KonvHutanSawah[Hutan_Sumpur,Sawah_Sumpur] KonvHutanSawah[Hutan_Sumpur,Sawah_Paninggahan] KonvHutanSawah[Hutan_Sumpur,Sawah_Singkarak] KonvHutanPertanian[Hutan_Sumpur,Pertanian_Sumani] KonvHutanPertanian[Hutan_Sumpur,Pertanian_Sumpur] KonvHutanPertanian[Hutan_Sumpur,Pertanian_Paninggahan] KonvHutanPertanian[Hutan_Sumpur,Pertanian_Singkarak] Konvhtnmkm[Hutan_Sumpur,Mukim_Sumani] Konvhtnmkm[Hutan_Sumpur,Mukim_Sumpur] Konvhtnmkm[Hutan_Sumpur,Mukim_Paninggahan] Konvhtnmkm[Hutan_Sumpur,Mukim_Singkarak] KonvHutanKebun[Hutan_Sumpur,Perkebunan_Sumani] KonvHutanKebun[Hutan_Sumpur,Perkebunan_Sumpur] KonvHutanKebun[Hutan_Sumpur,Perkebunan_Paninggahan] KonvHutanKebun[Hutan_Sumpur,Perkebunan_Singkarak]) * dtINIT Hutan[Hutan_Sumpur] = 7705 Hutan[Hutan_Paninggahan](t) = Hutan[Hutan_Paninggahan](t - dt) + (ReboisasiSemak[Semak_Sumpur,Hutan_Paninggahan] + ReboisasiSemak[Semak_Sumani,Hutan_Paninggahan] + ReboisasiTnh[Tnh_Sumpur,Hutan_Paninggahan] + ReboisasiTnh[Tnh_Sumani,Hutan_Paninggahan] + ReboisasiSemak[Semak_Singkarak,Hutan_Paninggahan] + ReboisasiTnh[Tnh_Singkarak,Hutan_Paninggahan] + ReboisasiSemak[Semak_Paninggahan,Hutan_Paninggahan] + 130 ReboisasiTnh[Tnh_Paninggahan,Hutan_Paninggahan] KonvHutanSemak[Hutan_Paninggahan,Semak_Sumani] KonvHutanSemak[Hutan_Paninggahan,Semak_Sumpur] KonvHutanSemak[Hutan_Paninggahan,Semak_Paninggahan] KonvHutanSemak[Hutan_Paninggahan,Semak_Singkarak] KonvHutanSawah[Hutan_Paninggahan,Sawah_Sumani] KonvHutanSawah[Hutan_Paninggahan,Sawah_Sumpur] KonvHutanSawah[Hutan_Paninggahan,Sawah_Paninggahan] KonvHutanSawah[Hutan_Paninggahan,Sawah_Singkarak] KonvHutanPertanian[Hutan_Paninggahan,Pertanian_Sumani] KonvHutanPertanian[Hutan_Paninggahan,Pertanian_Sumpur] KonvHutanPertanian[Hutan_Paninggahan,Pertanian_Paninggahan] KonvHutanPertanian[Hutan_Paninggahan,Pertanian_Singkarak] Konvhtnmkm[Hutan_Paninggahan,Mukim_Sumani] Konvhtnmkm[Hutan_Paninggahan,Mukim_Sumpur] Konvhtnmkm[Hutan_Paninggahan,Mukim_Paninggahan] Konvhtnmkm[Hutan_Paninggahan,Mukim_Singkarak] KonvHutanKebun[Hutan_Paninggahan,Perkebunan_Sumani] KonvHutanKebun[Hutan_Paninggahan,Perkebunan_Sumpur] KonvHutanKebun[Hutan_Paninggahan,Perkebunan_Paninggahan] KonvHutanKebun[Hutan_Paninggahan,Perkebunan_Singkarak]) * dtINIT Hutan[Hutan_Paninggahan] = 4428 Hutan[Hutan_Singkarak](t) = Hutan[Hutan_Singkarak](t - dt) + (ReboisasiSemak[Semak_Paninggahan,Hutan_Singkarak] + ReboisasiSemak[Semak_Singkarak,Hutan_Singkarak] + ReboisasiTnh[Tnh_Singkarak,Hutan_Singkarak] + ReboisasiTnh[Tnh_Sumpur,Hutan_Singkarak] + ReboisasiSemak[Semak_Sumpur,Hutan_Singkarak] + ReboisasiSemak[Semak_Sumani,Hutan_Singkarak] + ReboisasiTnh[Tnh_Paninggahan,Hutan_Singkarak] + ReboisasiTnh[Tnh_Sumani,Hutan_Singkarak] KonvHutanSemak[Hutan_Singkarak,Semak_Sumani] KonvHutanSemak[Hutan_Singkarak,Semak_Sumpur] KonvHutanSemak[Hutan_Singkarak,Semak_Paninggahan] KonvHutanSemak[Hutan_Singkarak,Semak_Singkarak] KonvHutanSawah[Hutan_Singkarak,Sawah_Sumani] KonvHutanSawah[Hutan_Singkarak,Sawah_Sumpur] KonvHutanSawah[Hutan_Singkarak,Sawah_Paninggahan] KonvHutanSawah[Hutan_Singkarak,Sawah_Singkarak] KonvHutanPertanian[Hutan_Singkarak,Pertanian_Sumani] KonvHutanPertanian[Hutan_Singkarak,Pertanian_Sumpur] KonvHutanPertanian[Hutan_Singkarak,Pertanian_Paninggahan] KonvHutanPertanian[Hutan_Singkarak,Pertanian_Singkarak] Konvhtnmkm[Hutan_Singkarak,Mukim_Sumani] Konvhtnmkm[Hutan_Singkarak,Mukim_Sumpur] - 131 Konvhtnmkm[Hutan_Singkarak,Mukim_Paninggahan] Konvhtnmkm[Hutan_Singkarak,Mukim_Singkarak] KonvHutanKebun[Hutan_Singkarak,Perkebunan_Sumani] KonvHutanKebun[Hutan_Singkarak,Perkebunan_Sumpur] KonvHutanKebun[Hutan_Singkarak,Perkebunan_Paninggahan] KonvHutanKebun[Hutan_Singkarak,Perkebunan_Singkarak]) * dtINIT Hutan[Hutan_Singkarak] = 6772 INFLOWS: ReboisasiSemak[Semak_Sumani,Hutan_sumani] = if RasioHutanDTA[Rasio_Sumani]
Application of hydrological models to determine of rainfall and run off harvesting system of Singkarak Catchment ANALISA HIDROLOGI 3. PENGAMATAN DAN ANALISA HIDROLOGI 3. PENGAMATAN DAN Karakteristik Morfometrik TEKNIK KONSERVASI AIR Tutupan Lahan Karakteristik Geometrik
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Tags

To Determine The Slope Of A Line

To Determine The Hardness Of Water

To Determine The Density Of A Liquid

To Determine The Gender Of Baby

Harvesting Time Of Maize
Upload teratas

Application of hydrological models to determine of rainfall and run off harvesting system of Singkarak Catchment

Gratis