Prosiding Simposium Sains Geoinformasi I : Meningkatkan Peran dan Kualitas Data Spasial untuk Melayani Masyarakat PUSPICS Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, 17-18 November 2009. ISBN 978-979-98521-3-7

PERENCANAAN DAS WELARAN SEBAGAI DAERAH PENGUJIAN HIDROLOGI1, 2

Saifudin1, Puguh Dwi Raharjo 2 Balai Informasi da Konservasi Kebumian Karangsambung, LIPI Email : saifudin@lipi.go.id , puguh.draharjo@yahoo.co.id

ABSTRAK Daerah Aliran Sungai (DAS) didefinisikan sebagai suatu wilayah ekosistem yang dibatasi oleh topografi punggungan pemisah air (water divide), dan berfungsi sebagai pengumpul, penyimpan dan penyalur air, sediment, unsur hara dalam system sungai yang kesemuanya keluar melalui outlet tunggal. DAS Welaran merupakan bagian dari DAS Lukulo, terletak di Kecamatan Karangsambung, Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah. Luas DAS sekitar 12 KM2. Beberapa hal terpenting pada DAS Welaran untuk dijadikan daerah percobaan/pengujian adalah eksistensi LIPI berikut fasilitasnya termasuk SDM nya, lokasinya terletak di sekitar kampus, luasan DAS yang ideal, dan variasi pengkajian hidrologi yang komplek. Data jenis batuan beraneka Kemiringan lereng yang bervariasi dari kemiringan datar sampai kemiringan sangat terjal dengan penyebaran mengikuti kondisi geologi, proses erosi dan denudasi. Jenis mata air dengan garis pemunculan kontak antara perselingan breksi vulkanik dan batu pasir dengan lempung hitam atau akibat control struktur geologi,tersedia peta jaringan sungai, peta topografi peta geologi, peta tanah,peta penggunaan lahan, peta lokasi bahaya erosi/lahan rusak,stasiun klimatologi dan perhitungan neraca air, sedimen dan kontinuitas aliran sungai Disamping itu telah dilakukan pengukuran kualitas air yang berhubungan dengan batuar. Komposisi kimia yang terkandung di dalam air erat hubungannya dengan jenis batuan yang ada di sekitarnya, karena itu secara alamiah batuan tersebut mengalami pelarutan. Jumlah unsur/senyawa yang terlarut digambarkan oleh nilai daya hantar listrik (DHL). Berdasarkan dari sarana dan prasarana yang terdapat diDAS Welaran seperti data yang tersedia, stasiun klimatologi, peta tematik , SDM, lokasi ideal maka DAS Welaran cocok digunakan untuk daerah pengujian hidrologi. Kata Kunci : DAS Welaran, fasilitas,pengujian, hidrologi,

1. PENDAHULUANBasin atau Daerah Aliran Sungai (DAS) didefinisikan sebagai suatu satuan wilayah ekosistem yang dibatasi oleh topografi punggungan pemisah air (water divide), dan berfungsi sebagai pengumpul, penyimpan dan penyalur air, sediment, unsur hara dalam system sungai yang kesemuanya keluar melalui outlet tunggal. Saat ini permasalahan DAS pada bagian hulu berupa masalah sosial (tingkat pendidikan rendah, kemiskinan, pertumbuhan penduduk, ketersediaan lapangan kerja, dll) yang berpotensi mengganggu kelestarian lingkungan DAS. Di dalam DAS terdapat masukan berupa hujan dan terjadi proses penguapan, aliran, infiltrasi, simpan air, erosi, longsor lahan, pelapukan, pengangkutan dan pengendapan sedimen, aliran energi serta dinamika penduduk. Keluaran bersifat alami berupa hasil air, hasil sedimen, unsur hara dan kimia yang terangkut oleh limpasan, sedangkan yang bersifat non alami berupa hasil pembangunan, yaitu : Pendapatan Asli Daerah, tingkat kesejahteraan masyarakat, serta produktivitas lahan. Keluaran DAS yang bersifat negatif seperti: banjir, kekeringan, pengendapan sedimen, degradasi lahan, pencemaran tubuh perairan, dan pencemaran udara. Dengan perkembangan geoinformasi sajian dalam SIG dapat berupa manipulasi data yang berupa spasial serta data yang berupa atribut, serta mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan memodelkan suatu 3D permukaan. Berbagai kepentingan yang berkaitan dengan sumberdaya air dapat dianalisa dan dimodelkan, misalnya seperti saluran air, konsentrasi aliran air, akumulasi aliran air, arah aliran air permukaan, wilayah pengendapan, zonasi satuan Sub DAS (Daerah Aliran Sungai), serta daerah dataran banjir yang semuanya memberikan informasi DAS guna dilakukan pengkajian. DAS Welaran merupakan bagian dari DAS Lukulo, terletak di Kecamatan Karangsambung, Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah. Luas DAS sekitar 12 km 2. jenis batuan yang 191

Prosiding Simposium Sains Geoinformasi I : Meningkatkan Peran dan Kualitas Data Spasial untuk Melayani Masyarakat PUSPICS Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, 17-18 November 2009. ISBN 978-979-98521-3-7 dominant adalah breksi vulkanik, batu pasir, lempung dan alluvial. Kemiringan lereng bervariasi dari kemiringan datar sampai kemiringan sangat terjal dengan penyebaran mengikuti kondisi geologi, proses erosi dan denudasi. Beberapa hal terpenting pada DAS Welaran adalah adanya mata air dengan garis pemunculan kontak antara perselingan breksi vulkanik dan batu pasir dengan lempung hitam atau akibat control struktur geologi. Pola aliran yang dominant adalah sub pararel, semi trellis dan dendritik yang menunjukkan daerah ini dikontrol oleh struktur geologi yang kuat. Penggunaan lahan yang ada pada DAS Welaran antara lain, hutan pinus, tegalan, kebun campuran, sawah, pemukiman, dan endapan pasir. Studi pengujian DAS merupakan penyelidikan keadaan sebenarnya suatu DAS di alam, untuk kemudian dilakukan modifikasi sehingga karakter hidrologi daerah penelitian tersebut dapat dipelajari. Dalam penelitian ini melibatkan berbagai disiplin ilmu yang terkait dan kepentingannya terhadap obyek yang dikelola tersebut, untuk mencapai suatu keserasian tujuan, memadukan setiap usaha, pemanfaatan penataan dan pemeliharaan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana kelayakan DAS Welaran untuk dijadikan suatu daerah pengujian bagi penelitian hidrologi.

2. METODE PENELITIANDAS Welaran merupakan salah satu dari Sub DAS Lukulo yang secara administrasi berada di Kabupaten Kebumen Jawa tengah dengan luas area sekitar 12 KM2 . Untuk tercapainya tujuan penelitian tersebut maka dilakukan beberapa tahapan penelitian. Pengumpulan dan analisis data sekunder pada penelitian ini diperoleh dari instansi sumber data yang mencakup lingkup DAS Welaran, adapun data sekunder tersebut meliputi peta topografi, peta penggunaan lahan, data hujan, peta erodibilitas tanah, dan data hidrologi. Pengumpulan data primer melalui survei lapangan, antara lain meliputi survei lokasi penempatan untuk penelitian hidrologi. Berdasarkan peta jaringan sungai, peta topografi, dan peta data prioritas hidrologi untuk masing-masing lokasi penelitian air. Tiga macam prioritas hidrologi, yaitu meliputi prioritas jumlah air, sedimen dan kontinuitas. Dari peta prioritas hidrologis dipilih lokasi-lokasi prioritas yang paling tinggi dan diberikan plot lokasi pada peta jaringan sungai, lokasi tersebut merupakan titik pelepasan dari DAS yang memiliki batas. Penentuan lokasi-lokasi kebutuhan air dengan stratifikasi tingkat prioritas hidrologis yang lebih rendah dengan letak disebelah hilir daerah yang memiliki prioritas.

Kegiatan lapangan yang dilakukan meliputi analisis : Geomorfologi (pengamatan bentang alam, pengukuran kelerengan) ; Litologi (deskripsi batuan penyusun, susunan batuan penyusunnya) ; Struktur geologi (pengukuran strike dip dan aspek struktur lainnya ) ; Tanah hasil pelapukan batuan (berdasarkan suatu asumsi bahwa suatu jenis batuan menghasilkan tanah lapukan yang seragam) ; Pengukuran debit air sungai ; Pengamatan kualitas air permukaan secara fisik , kimia dan pengambilan contoh air ntuk uji laboratorium ; Pengukuran infiltrasi ; Pengukuran koefisien permiabilitas.Peta pembagian sub DAS di dasarkan atas peta jaringan sungai dan peta topografi. Pemilihan sub DAS dapat diperoleh berdasarkan peta tingkat perkembangan desa, kekritisan komoditi, bahaya erosi/lahan rusak, prioritas jumlah air, prioritas sedimen, prioritas kontinuitas dan pembagian sub DAS, yang kemudian peta-peta tersebut di overlaykan dan dipilih calon sub DAS pengujian yang mempunyai stratifikasi prioritas kekritisan hidrologis yang tinggi. Persyaratan yang diperlukan dalam experimental basin meliputi terdapatnya tempat yang memenuhi syarat bagi stasiun pengamat arus sungai, mudah dicapai, dan topografi yang stabil. Gambar 1. merupakan peta lokasi penelitian DAS Welaran \

192

Prosiding Simposium Sains Geoinformasi I : Meningkatkan Peran dan Kualitas Data Spasial untuk Melayani Masyarakat PUSPICS Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, 17-18 November 2009. ISBN 978-979-98521-3-7

Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian DAS Welaran

3. DATASistem Informasi Geografi (SIG) merupakan suatu alat yang efisien dalam pengumpulan data dasar, pengolahan dan analisa, dan penyajian data yang berupa spasial, serta penilaian tentang sumber daya air dengan tujuan teknologi keruangan yang tepat, cepat dan terintegrasi. SIG dalam menyajikan dan memanipulasi data dapat berupa manipulasi data yang berupa spasial serta data yang berupa atribut. SIG mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan memodelkan suatu 3D permukaan sebagai DEM, DTM atau TIN. Berbagai kepentingan yang berkaitan dengan sumber daya air dapat dianalisa dan dimodelkan seperti misalnya, saluran air, konsentrasi aliran air, akumulasi aliran air, arah aliran air permukaan, wilayah pengendapan, zonasi satuan Sub DAS, serta daerah dataran banjir.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi Peralatan uji geologi ; Palu geologi, loupe, kompas dan bahan kimia ; Peralatan pengukuran kualitas air: pH meter, EC meter, Temp, TDS ; Peralatan uji akifer: bor tangan, roll meter ; Peralatan uji peresapan air kedalam tanah ; doble ring infiltometer ; Peralatan uji debit air: current meter, stopwatch ; Alat tulis, kamera ; serta seperangkat alat komputer lengkap dengan program pemetaan.. Data-data primer yang digunakan dalam penelitian ini meliputi pengambilan data sifat fisik dan kimia tanah, kimia air, jenis batuan, jenis penggunaan lahan, pengukuran sedimentasi dan erosi, data curah hujan, sedangkan data sekunder yang digunakan berupa data hidrologi, peta geologi, peta tanah, peta erodibilitas tanah, dan peta RBI193

Prosiding Simposium Sains Geoinformasi I : Meningkatkan Peran dan Kualitas Data Spasial untuk Melayani Masyarakat PUSPICS Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, 17-18 November 2009. ISBN 978-979-98521-3-7

4. HASIL DAN PEMBAHASANKeberadaan Sumberdaya Air disuatu wilayah pada umumnya ditentukan oleh kondisi fisik DAS, makin luas penutupan vegetasi di areal DAS maka makin besar pula kemampuan DAS tersebut untuk menampung, menyimpan dan mengalirkan air hujan diatasnya. Hujan rata-rata tahunan dari stasiun Karangsambung, sadang, stasiun alian dan stasiun kaligending dengan menggunakan poligon thiessen sebesar 4097 mm, dengan variasi hujan bulanan 112 600 mm. Kisaran evapotranspirasi minimum bulanan terdapat pada bulan juni sebesar 101 mm, sedangkan maksimumnya yaitu sebesar 149,5 mm pada bulan oktober, sebulan setelah hujan minimum. Ratarata jumlah evapotranspirasi dalam setahun adalah 1486 mm, sekitar 40 % dari jumlah curah hujan setahun. Rata-rata debit bulanan DAS Welaran berkisar dari 0,3 7 4, 02 m3/det. Analisis laboratorium kimia tanah meliputi PH, N-total, C-organik dan kandungan fosfor serta kation-kation (Na, K, Ca, dan Mg) serta kemasaman (Fe dan Al), sedangkan analisis fisik tanah meliputi besar butir, kandunga air, daya ikat air (pF) dan porositas. (lampiran 1). Tanah pada umumnya mempunyai KTK yang tinggi dengan jenis kation yang dipertukarkan didominsai oleh kalsium. Apabila dihubungkan dengan Geologi bahan induk tanah pada formasi karangsambung yang terdiri dari batuan lempungan yang memiliki sisipan terumbu karang, maka tingginya kapasitas tukar kation yang terdapat pada tanah yang terbentuk di atas formasi karangsambung tersebut berasal dari pengikatan ion kalsium hasil pelapukan terumbu karang. Dari kelima faktor pembentuk tanah, faktor-faktor pembentukan tanah yang paling penting di DAS Welaran adalah bahan induk tanah dan bentuk wilayah (kemiringan lereng). Gambar 3. merupakan Peta Kondisi Fisik DAS WelaranA B

C

D

Gambar 2.A Peta Elevasi ; 2.B Peta Tanah ; 2.C Peta Geologi ; 2.D Peta Penggunaan Lahan DAS Welaran Jawa Tengah

194

Prosiding Simposium Sains Geoinformasi I : Meningkatkan Peran dan Kualitas Data Spasial untuk Melayani Masyarakat PUSPICS Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, 17-18 November 2009. ISBN 978-979-98521-3-7

Dari hasil pengukuran tanah di DAS Welaran hanya mengandung pori drainase total berkisar 8,1 % sampai 24,2 % yang terbagi menjadi pori drainase lambat berkisar antara 3,5 % sampai 10,5 % dan pori drainase cepat yang berkisar antara 3,9 % sampai 17,1 % sedangkan selebihnya adalah pori pemegang air dan pori tidak berguna. Sebagian besar tanah berkembang di atas batuan induk lempung karangsambung yang bertekstur lempung berliat, porositas tanah umumnya rendah. Pada tanah jenis ini hanya bagian permukaannya (horison dimana bahan organik terakumulasi) saja yang mampu menyimpan air relatif banyak, hanya sebagian kecil saja dari air tanah ini yang perkolasi ke dalam lapisan di bawahnya. Bahan induk batupasir mempunyai porositas yang lebih besar tetapi sebarannya terletak di daerah yang relatif curam sehingga sebagian besar air tanah berperkolasi ke dalam tanah dibawahnya. Pola vegetasi yang menutupi sebagian besar DAS Welaran di dominasi oleh sawah dan kebun. Kedua jenis tutupan vegetasi ini tidak efisien untuk menahan aliran permukaan dan untuk menahan besarnya evaporasi pada musim kemarau sehingga fluktuasi aliran permukaan antara musim hujan dan musim kemarau kurang dapat teredam. Gambar 3. merupakan peta erosi DAS Welaran Jawa Tengah

Gambar 3. Peta Erosi DAS Welaran Jawa Tengah

Keadaan tersebut mengakibatkan banjir pada musim hujan yang setiap tahun melanda bagian hilir DAS Welaran. Sedangkan pada musim kemarau debit sungai dan mata air segera menurun setelah jatuhnya hujan terakhir, bahkan seringkali mengering apabila musim kemarau berlangsung lama. Kapasitas infiltrasi yang terukur umumnya cepat sampai sangat cepat di daerah klepoh atas, tlepok (lereng bukit), lereng atas gunung pranggon, hulu sungai jebug dan gunung prahu bagian atas dan menengah. Sedangkan untuk daerah yang mempunyai kelas lambat hingga sedang terdapat pada daerah tengah dari DAS Welaran kecuali daerah kanan kiri sungai atau dataran banjir sungai Welaran. Termasuk dalam kelas infiltrasi lambat dan sangat lambat antara lain daerah klepoh tengah, klepoh bawah dan dukuh bedahan. Perhitungan dan penyebaran kelas infiltrasi menandakan bahwa daerah panelitian mempunyai daerah resapan pada seluruh daerah lereng atas dengan sebagian lereng tengah. Sedangkan lereng tengah merupakan daerah limpasan dan daerah bawah merupakan daerah pengendapan juga merupakan daerah resapan yang sangat

195

Prosiding Simposium Sains Geoinformasi I : Meningkatkan Peran dan Kualitas Data Spasial untuk Melayani Masyarakat PUSPICS Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, 17-18 November 2009. ISBN 978-979-98521-3-7

baik. Berdasarkan analisis hujan daerah penelitian mempunyai rata-rata curah hujan yang sangat tinggi dan sering menimbulkan efek genangan di outlet DAS Welaran. Komposisi kimia yang terkandung di dalam air erat hubungannya dengan jenis batuan yang ada di sekitarnya, karena itu secara alamiah batuan tersebut mengalami pelarutan. Jumlah unsur/senyawa yang terlarut digambarkan oleh nilai daya hantar listrik (DHL). Pada sumur gali nilai DHL berkisar antara 390 sampai dengan 800 mikro-s/cm. Nilai ini jauh lebih besar bila dibandingkan dengan DHL mata air dan sungai yang berkisar 110 hingga 440 mikro-s/cm. Hal ini disebabkan karena mata air bersumber dari batuan breksi, sedangkan sumur gali berada di lingkungan aluvial.

5. KESIMPULAN1. Berdasarkan dari hasil penelitian diatas telah memberikan inventarisasi data dasar yang cukup memadai sebagai bahan untuk penelitian perilaku hidrologi di DAS Welaran. 2. Untuk mengetahui berbagai pengaruh perubahan fisik dan pengaruh perlakuan manusia diperlukan pengumpulan data yang sama dari akibat perubahan / perlakuan tersebut, sehingga DAS welaran dapat dimanfaatkan secara terus menerus baik untuk kepentingan penelitian maupun untuk sarana pendidikan.

DAFTAR PUSTAKABody D. N., ed., 1982. Application of Resilts from Representative and Experimental Basins, IHP Working Group Project 4.1, Unesco, Paris. Garng, S. K., 1977. Water Resource and hydrologi. Khana Publisher, New Delhi. R, Puguh., Saifudin., 2009. Pemetaan Erosi DAS Lukulo Hulu dengan menggunakan Data Penginderaan Jauh Sistem Informasi Geografis. Jurnal Ulmu Tanah dan Lingkungan, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, ISSN 0853-6368. Vol. 8 No. 2. Hal. 103 -113 Saifudin, Djuwansah, Suherman, Delinom., 1992. Inventarisasi DAS Welaran Dalam Rangka Perencanaan Eksperimental Basin. Laporan Penelitian. UPT. Laboratorium Alam Geologi Karangsambung. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Staf Pusat Penelitian Tanah, 1983. Term of Soils Survey Capability, Pusat Penelitian Tanah Proyek Penelitian Pertanian Menunjang Transmigrasi.

196