Daya Dukung Lingkungan

Berbasis Neraca Air (Studi Kasus: Provinsi Sumatera Barat)

Oleh: Prastowo

Departemen Teknik Sipil & Lingkungan

Fateta IPB

Materi Kuliah 5

Topik Bahasan

1. Pengertian

2. Konsep Daya Dukung Lingkungan Berbasis

Neraca Air (DDL-Air)

3. Tinjauan DDL-Air Provinsi Sumatera Barat

1. Pengertian DDL

• Kemampuan lingkungan hidup untuk

mendukung perikehidupan manusia dan

makhluk hidup lain

• Daya dukung terhadap manusia merupakan

fungsi tidak hanya jumlah populasi, tetapi

juga perbedaan tingkat konsumsi yang

dipengaruhi oleh teknologi produksi dan

perilaku

1

UU No.7 Th 2004 tentang Sumber Daya Air

• Sumber daya air:

– Air hujan

– Air permukaan

– Air tanah

– Air laut

• Aspek sumber daya air:

– Konservasi sumber daya air

– Pendayagunaan sumber daya air

– Pengendalian daya rusak air

1

2. Konsep Daya Dukung Lingkungan

Berbasis Neraca Air (DDL-Air)

2

Konsep DDL-Air

Hirarki Analisis:

1) Status daya dukung lingkungan berbasis

neraca air

2) Sumberdaya iklim untuk pertanian (tipe

agroklimat)

3) Potensi suplai air

4) Indikator degradasi sumberdaya air

2

Groundwater

Evapo

transpiration

Streamflow

Precipitation

Agriculture

Forestry

Water

Supply

Non-Economic

Vegetation

Withdrawn

-Streamflow

-Groundwater

Not Withdrawn

-Streamflow

-Groundwater

Irrigation/

Livestock

Domestic/

Commercial

Industry &

Mining

Thermo-

Electric

Consumptive Use

•Irrigation/Livestock

•Industry & Mining

•Thermoelectric

•Domestic/Commercial

Return Flow

•Irrigation/Livestock

•Industry & Mining

•Thermoelectric

•Domestic/Commercial

2

Diagram ketersediaan air dan potensi suplai air

CH

Evapotranpirasi

Run Off

Infiltrasi

Air Tanah

Water Supply

Tidak dimanfaatkan

Domestik

Industri

Listrik

Irigasi

2

Watershed Management

Downstream area

ETcrop

Rainfall

Aera

tion z

one

Runoff

Catchmant area / Upstream area

Interception

Groundwater

Spring water

Sa

tura

tio

n z

on

e

Groundwater table

2

1) Status daya dukung lingkungan

berbasis neraca air

• Menggambarkan ketersediaan air hujan untuk

memenuhi seluruh kebutuhan air untuk manusia

pada suatu wilayah

2

Pola Konsumsi

dan Kebutuhan

Sumberdaya

Kebutuhan

Air per

Kapita

Populasi

Penduduk

Kebutuhan

Air

(m3/tahun)

Pasokan Air

(m3/tahun)

Neraca

Air

Status

DDL

Status

Daya Dukung Lingkungan Carrying Capacity Ecological Footprint

2

2

Konsep DDL - Air

1) CH andalan -Vs- water footprint untuk menilai

status DDL-Air

2) Kriteria status DDL-Air:

surplus-defisit

rasio supply/demand

Water Footprint Di Indonesia

Diolah dari Hoekstra and Chapagain (2007)

Kebutuhan Water Footprint

(m3/kap/th)

Pertanian 1.153

Domestik 28

Industri 5

Permen LH No.17 Th 2009:

Demand air 1600 m3/th/kapita

2

Penetapan Status Daya Dukung Lingkungan

Kriteria penetapan status daya dukung lingkungan yang ditawarkan:

2

Rasio supply/demand Status

daya dukung lingkungan

>2,0 aman (sustain)

1,0 – 2,0 aman bersyarat

(conditionally sustain)

< 1,0 terlampaui (overshoot)

● Prov Sumbar

CH 3118 mm/th

Penduduk 113 jiwa/km2

DDL aman bersyarat

(conditionally sustain)

DDL terlampaui

(overshoot)

DDL aman

(sustain)

Nomogram Penetapan Status DDL-Air

2) Sumberdaya iklim untuk pertanian

(tipe agroklimat)

• Menggambarkan ketersediaan air hujan untuk

memenuhi kebutuhan air untuk pertanian,

khususnya tanaman pangan dan hortikultura

pada suatu wilayah

2

Segitiga Oldeman 2

Tipe Agroklimat

Tipe Iklim Penjabaran

A1, A2 Sesuai untuk padi terus menerus tetapi produksi kurang karena pada

umumnya kerapatan fluks radiasi surya rendah sepanjang tahun.

B1 Sesuai utnuk padi terus menerus dengan perencanaan awal musim

tanam yang baik. Produksi tinggi bila panen pada kemarau.

B2 Dapat tanam padi dua kali setahun dengan varietas umur pendek dan

musim kering yang pendek cukup untuk tanaman palawija

C1 Tanaman padi dapat sekali dan palawija dua kali setahun

C2, C3, C4 Setahun hanya dapat satu kali padi dan penanaman palawija yang kedua

harus hati-hati jangan jatuh pada bulan kering.

D1 Tanam padi umur pendek satu kali dan biasanya produksi bias tinggi

karena fluks radiasi tinggi. Waktu tanam palawija cukup.

D2, D3, D4 Hanya mungkin satu kali padi atau satu kali palawija setahun, tergantung

pada adanya persediaan air irigasi.

E Daerah ini umumnya terlalu kering, mungkin hanya dapat satu kali

palawija, itu pun tergantung adanya hujan.

2

2

Wilayah/Pola curah hujan Indonesia dengan tipe iklimnya berdasarkan bulan

basah dan bulan kering CURAH HUJAN

TAHUNAN

(mm)

POLA TIPE IKLIM CH ≤ 100

(mm/bulan)

CH 100-150

(mm/bulan)

CH 150-200

(mm/bulan)

CH > 200

(mm/bulan)

< 1000

IA

IKLIM KERING

7-10 ≤ 4 ≤ 3 ≤ 2

IB 8-12 ≤ 3 0 0

IC 8-9 ≤ 2 ≤ 2 ≤ 2

1000 - 2000

IIA 5-8 ≤ 3 ≤ 2 ≤ 4

IIB ≤ 4 ≤ 5 ≤ 5 ≤ 4

IIC ≤ 5 ≤ 5 ≤ 6 ≤ 5

2000 - 3000

IIIA

IKLIM BASAH

≤ 6 ≤ 4 ≤ 5 ≤ 6

IIIB ≤ 4 ≤ 4 ≤ 5 5-6

IIIC ≤ 4 ≤ 4 ≤ 5 6-8

3000 - 4000

IVA ≤ 2 ≤ 3 ≤ 4 7-9

IVB ≤ 2 ≤ 3 ≤ 3 8-11

IVC ≤ 3 ≤ 4 ≤ 4 7-9

IVD ≤ 1 ≤ 3 ≤ 5 7-9

4000 - 5000

VA ≤ 2 ≤ 2 ≤ 1 7-9

VB 0 0 ≤ 2 9-12

VC ≤ 2 ≤ 3 ≤ 2 8-12

VD 0 0 ≤ 1 10-12

> 5000

VIA 0 0 ≤ 2 10-12

VIB 0 0 0 12

VIC ≤ 1 1 ≤ 2 9

VID 0 0 0 12

Tidak ada data

2

Keterangan: PS : Padi Sawah PG : Padi Gogo JG : Jagung KC : Kacang Tanah KE : Kedelai SY : Sayuran

Pola tanam komoditas pangan dan hortikultura semusim di seluruh pola hujan

REKOMENDASI POLA TANAM

2

3) Potensi Suplai Air

• Menggambarkan ketersediaan air permukaan dan

airtanah, untuk memenuhi kebutuhan air (pertanian,

domestik, industri, PLTA) melalui pengembangan

prasarana sistem suplai air pada suatu wilayah

• Potensi air permukaan:

– debit sungai, debit intake,

– volume dan muka air waduk/reservoir.

• Potensi airtanah:

– peta geohidrologi, cadangan airtanah, safe yields, debit

pemompaan optimum, parameter potensi airtanah lainnya.

2

4) Indikator Degradasi Sumberdaya Air

Antara lain:

• Koefisien limpasan cenderung meningkat

• Slope hidrograf sungai cenderung lebih curam

• Slope Rating curve (muka air -Vs- debit) sungai

cenderung lebih landai

• Rasio Qmaks/Qmin cenderung meningkat

• Penurunan muka airtanah (draw-down) cenderung

meningkat

• Slope kurva debit sedimen cenderung lebih curam

2

Kondisi rusak

Debit Sungai

Muka air sungai

Kondisi baik

Waktu

Ilustrasi indikator degradasi sumberdaya air

Kondisi rusak

Kondisi baik

Laju Limpasan

Q Sungai Kondisi rusak

kondisi baik

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agst Sept Okt Nov Des

3

3. Tinjauan DDL-Air Prov Sumatera Barat

3

Status DDL-Air Provinsi Sumatera Barat

CH 3118 mm/th

113 jiwa/km2

Pembagian Cluster Kabupaten Sumatera Barat Tahun 2003

Cluster Kabupaten/Kota Keterangan

IIIC

Pesisir Selatan Curah hujan 2000-3000 mm/tahun

Dapat ditanami sekali padi dan sekali palawija

tetapi penanaman jangan pada bulan kering

Solok

Sawahlunto Sijunjung

Tanah Datar

Agam

Limapuluh Kota

Padang Panjang

Bukittinggi

Payakumbuh

IVC

Kepulauan Mentawai Curah hujan 3000-4000 mm/tahun

Dapat ditanami padi umur pendek dua kali

setahun dan satu kali palawija

Pesisir Selatan

Solok

Sawahlunto Sijunjung

Tanah Datar

Padang Pariaman

Agam

Pasaman

Padang

Padang Panjang

VC

Tanah Datar Curah hujan 4000-5000 mm/tahun

Sesuai untuk ditanami padi terus menerus Limapuluh Kota

Pasaman

Padang

Padang Panjang

Pariaman

3

Kurva Neraca Air Provinsi Sumatera Barat

3

Kondisi Tutupan Hutan

% Hutan % Non hutan

Current 46,30 53,70

Future: Vision 46,52 53,48

Future: RTRW 39,20 60,80

Analisis Neraca Air Provinsi Sumatera Barat

Landuse (% hutan)

Parameter (mm/tahun)

CHlebih Limpasan

Pengisian

Air Tanah

0,00 1626,4 1057,1 569,2

10,00 1535,0 925,6 609,4

20,00 1443,7 802,7 641,0

30,00 1352,3 688,3 664,0

RTRW 40,00 1261,0 582,6 678,4

Current 46,30 1203,4 520,3 683,1

Vision 46,52 1201,6 518,4 683,2

50,00 1169,6 485,4 684,2

Ideal (??) 55,89 1115,8 432,1 683,6

60,00 1078,3 396,8 681,5

70,00 986,9 316,8 670,1

80,00 895,6 245,4 650,2

90,00 805,8 182,9 622,9

100,00 733,1 132,0 601,1

3

Landuse sesuai

RTRW

Perubahan landuse

Penurunan “kapasitas simpan air” sebesar

22 mm (11 % dari kondisi current)

Peningkatan CH lebih sebesar 65 mm

(5 % dari kondisi current)

Current landuse

Proporsi “limpasan” sebesar

108 % ( 70 mm)

Proporsi “pengisian air tanah”

sebesar -8 % (-5 mm)

Peningkatan “limpasan” sebesar

13,5 % dari kondisi current

Penurunan “pengisian air tanah” sebesar

0,8 % dari kondisi current

Diagram perubahan limpasan dan pengisian air tanah terkait perubahan

dari current landuse ke RTRW landuse

3

Landuse sesuai

VISION

Perubahan landuse

Peningkatan “kapasitas simpan air” sebesar

0,63 mm ( 0,3 % dari kondisi current)

Penurunan CH lebih sebesar 1,83 mm

( 0,15 % dari kondisi current)

Current landuse

Proporsi “limpasan” sebesar

105% ( -1,92 mm)

Proporsi “pengisian air tanah”

sebesar -5 % ( 0,09 mm)

Penurunan “limpasan” sebesar

0,4 % dari kondisi current

Peningkatan “pengisian air tanah” sebesar

0,01 % dari kondisi current

Diagram perubahan limpasan dan pengisian air tanah terkait perubahan

dari current landuse ke Vision landuse

3

Program Pengendalian Air Limpasan

1) Peningkatan kapasitas simpan air melalui

pengembangan waduk-waduk kecil, embung, dan

sumur resapan di wilayah hulu DAS

2) Review pendayagunaan lahan pertanian sesuai zona

agroklimat, melalui pengaturan pola tanam

3) Peningkatan efisiensi pemanfaatan air (saat ini

efisiensi irigasi umumnya masih dibawah 50%)

Catatan: perlu penetapan target-target kuantitatif

Terimakasih