SKRIPSI - digilib.uns.ac.id/Analisis...analisis kekeringan daerah aliran sungai keduang dengan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

ANALISIS KEKERINGAN DAERAH ALIRAN SUNGAI KEDUANG

DENGAN MENGGUNAKAN METODE PALMER

DROUGHT ANALISYS OF KEDUANG WATERSHED

by PALMER METHOD

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun oleh:

ADI PRASETYA NUGROHO

NIM I 0108001

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN




by PALMER METHOD

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

ADI PRASETYA NUGROHO NIM I 0108001

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan:

Dosen Pembimbing I

Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT NIP. 19630120 198803 2 002

Dosen Pembimbing II

Ir. Susilowati, MSi NIP 19480610 198503 2 001


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN




by PALMER METHOD

SKRIPSI

Disusun Oleh :

ADI PRASETYA NUGROHO NIM I 0108001

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Pada hari :

Tanggal : 08 Juni 2012

1. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT __________________

NIP. 19630120 198803 2 002

2. Ir. Susilowati, MSi __________________ NIP. 19480610 198503 2 001 3. Ir. Suyanto, MM __________________ NIP. 19520317 198503 1 001 4. Ir. Sudarto, MSi __________________ NIP. 19570327 198603 1 002

Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001


commit to user

iv


commit to user

v


commit to user

vi

ABSTRAK

Adi Prasetya Nugroho, Rr. Rintis Hadiani, Susilowati, 2012, Analisis Kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang Dengan Menggunakan Metode Palmer. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Sumber daya alam yang sangat dibutuhkan oleh manusia adalah air. Keberadaan air di bumi ini relatif tetap karena air melakukan perputaran atau biasa disebut siklus hidrologi. Perubahan iklim mempunyai pengaruh besar terhadap siklus hidrologi, salah satunya terjadi kekeringan di beberapa daerah seperti Daerah Aliran Sungai Keduang yang berada di Kabupaten Wonogiri Provinsi Jawa Tengah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi ketersediaan air dengan menggunakan rumus modifikasi dari metode rasional, indeks kekeringan menggunakan metode Palmer dan mengetahui kriteria kekeringan berdasarkan analog data debit yang terdiri dari debit normal rerata (Q50rerata) dan debit andalan rerata (Q80rerata) terhadap kriteria kering Palmer. Hasil analisis dan pembahasan menunjukkan bahwa ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata sebesar 16,966x 106 m3/ bulan terjadi pada Juni sampai dengan Oktober. Namun berdasarkan threshold Q80rerata sebesar 3,176x 106 m3/ bulan, tidak adanya ketersediaan air hanya pada Juni dan Agustus. Kekeringan terjadi pada 2002 dan 2003 karena ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata maupun threshold Q80rerata yang terjadi selama lebih dari enam bulan. Berdasarkan indeks Palmer, pada 2002 dan 2003 terjadi kekeringan dimana besaran indeks Palmer pada 2002 berkisar antara -7,530 yang setara dengan amat sangat kering sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering sedangkan pada 2003 berkisar antara -10,190 yang setara dengan amat sangat kering sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering. Kriteria kering berdasarkan data debit dan Palmer menunjukkan hasil yang tidak terlalu berbeda jauh dalam setiap bulannya, dimana 3,176x 106 m3/ bulan < Qtersedia < 16,966x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer 0,00- (-2,99) yang berarti kering, bila besarnya debit tersedia antara 2,250x 106 m3/ bulan sampai 3,176x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer -3,00- (-3,99) yang berarti sangat kering, dan apabila besarnya debit tersedia kurang dari 2,220x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan Palmer -4,00 yang berarti amat sangat kering. Kata kunci : DAS Keduang, Kekeringan, Metode Palmer, Indeks Kekeringan, Kriteria Kering.


commit to user

vii

ABSTRACT

Adi Prasetya Nugroho, Rr. Rintis Hadiani, Susilowati, 2012, Drought Analysis of Keduang Watershed by Palmer Method. Thesis, Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret University Surakarta. Nature resources that human being needs the most is water. The existing of water in earth relatively constant because water does turn or it can be called hidrology cycle. Climate changing has a big influence to the hidrology cycle, one of the effect is drought in some area such as Keduang River Flow Area which is in Wonogiri Regency, Central Java. The purpose of this research is knowing the potential of available water using modification of rational method formula, drought index using Palmer Method and knowing the dryness criteria according to the discharge data analog that is consist of average of normal discharge (Q50rerata) and average of mainstay discharge (Q80rerata) toward Palmer dry criteria. The result of analysis and study shows that potential of available water less than the threshold Q50rerata= 16,966x 106 m3/ month happens in June to Oktober. However according to the threshold Q80rerata= 3,176x 106 m3

drought happens in 2002 and 2003 because of the unavailibility of water less than the threshold Q50rerata although the threshold Q80rerata that happens during more than six months. According Palmer index, on 2002 and 2003 drought happen when Palmer index on 2002 between -7,530 that mean totally dry to 0,000 that mean dry while Palmer index on 2003 between -10,190 that mean totally dry to 0,000 that mean dry. The dry criteria that come from analog dry criteria base on discharge data toward Palmer shows that the result is not much different in every month, it is when 3,176x 106 m3/ month < Qtersedia < 16,966x 106 m3/ month equal with Palmer dryness index 0,00-(-2,99) which is mean dry, if the available discharge between 2,250x 106 m3/ month to 3,176x 106 m3/ month with Palmer dryness index -3,00-(-3,99) means very dry, and when the available discharge less than 2,220x 106 m3/ month equa -4,00 mean totally dry. Keyword: Keduang Watershed, Drought, Palmer Method, Drought Index, Dry Criteria.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingg Analisis Kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang Dengan Menggunakan Metode Palmer guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan, dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta, 3. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT selaku dosen pembimbing I, 4. Ir. Susilowati, MSi selaku dosen pembimbing II, 5. Ir. Koosdaryani, MT selaku dosen pembimbing akademik, 6. Dosen Penguji skripsi, 7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta, 8. Segenap bapak dan ibu di BAPPEDA Kabupaten Wonogiri yang telah memberikan ijin

sehingga terlaksananya penulisan ini, 9. Segenap bapak dan ibu di Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten

Wonogiri yang telah memberikan data sehingga terlaksananya penulisan ini, 10. Segenap bapak dan ibu di Perusahaan Umum Jasa Tirta I Kabupaten Wonogiri yang telah

memberikan data sehingga terlaksananya penulisan ini, 11. Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil, 12. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dengan tulus

ikhlas.

Penulis menyadari tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang dan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Juni 2012

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

i

ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................................... iii

MOTTO .................................................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ........................................................................................................................v

ABSTRAK ................................................................................................................................ vi

ABSTRACT ............................................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ............................................................................................................... viii

DAFTAR ISI.............................................................................................................................. ix

DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. xii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ............................................................................................ xiii

BAB 1 PENDAHULUAN........................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 2 1.3 Batasan Masalah .......................................................................................................... 3 1.4 Tujuan Penelitian ......................................................................................................... 3 1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................................ 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI .................................................................. 4

2.1 Tinjauan Pustaka .......................................................................................................... 4 2.2 Dasar Teori .................................................................................................................. 6

2.2.1 Data ............................................................................................................... 6 2.2.2 DAS ( Daerah Aliran Sungai ) ........................................................................... 6 2.2.3 Analisis Konsistensi atau Kepanggahan Data ...................................................... 6 2.2.4 Analisis Hujan Titik Menjadi Hujan Wilayah ...................................................... 8 2.2.5 Evapotranspirasi Potensial ................................................................................ 9 2.2.6 Koefisisen Limpasan (C) ................................................................................ 11 2.2.7 Palmer Drought Severity Index (PDSI) ............................................................. 12 2.2.8 Prakiraan Potensi Ketersediaan Air (Qtersedia)...................................................... 15 2.2.9 Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering) ................................................ 16

BAB 3 METODE PENELITIAN ............................................................................................... 17

3.1 Lokasi Penelitian ........................................................................................................ 17 3.2 Data .......................................................................................................................... 17 3.3 Alat Yang Digunakan ................................................................................................. 18 3.4 Tahapan Penelitian ..................................................................................................... 19

3.4.1 Perhitungan Potensi Ketersediaan Air ............................................................... 19 3.4.2 Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite ............................. 19


commit to user

x

3.4.3 Perhitungan Indeks Kekeringan Palmer ............................................................ 19 3.4.4 Penentuan Kriteria Kering ............................................................................... 20

3.5 Bagan Alir Penelitian .................................................................................................. 21

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................................... 24

4.1 Uji Kepanggahan Data Hujan ....................................................................................... 24 4.1.1 Uji Kepanggahan Metode RAPS ...................................................................... 24 4.1.2 Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda .................................................. 26

4.2 Hujan Wilayah ........................................................................................................... 28 4.3 Koefisien Limpasan .................................................................................................... 30 4.4 Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite ........................................................... 31 4.5 Indeks Kekeringan Palmer ........................................................................................... 35 4.6 Prakiraan Potensi Ketersediaan Air ............................................................................... 43

4.6.1 Potensi Ketersediaan Air Tiap Tahun ............................................................... 44 4.6.2 Potensi Ketersediaan Air Rerata Bulanan .......................................................... 44

4.7 Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering) ............................................................. 49

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................................... 51

5.1 Kesimpulan ............................................................................................................... 51 5.2 Saran ........................................................................................................................ 52

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 53


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Nilai kritik Q dan R ....................................................................................................... 8

Tabel 2.2. Faktor penyesuaian untuk Persamaan Thornthwaite ........................................................ 10

Tabel 2.3. Koefisien Limpasan (C) ............................................................................................... 12

Tabel 2.4. Analog Kriteria Kering Palmer Berdasarkan Kriteria Kering Menurut Data Debit ............... 16

Tabel 4.1. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta. Ngadirojo (125f) .................................................... 25

Tabel 4.2. Hasil Uji Kepanggahan Metode RAPS ........................................................................... 26

Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f)................................ 27

Tabel 4.4. Data Hujan Bulanan Pada 2002 Untuk Sta. Ngadirojo, Jatisrono dan Jatiroto ..................... 28

Tabel 4.5. Data Hujan Bulanan Wilayah Pada 2002 ....................................................................... 30

Tabel 4.6. Koefisien Limpasan DAS Keduang ............................................................................... 31

Tabel 4.7. Suhu Udara Rata- Rata Bulanan Stasiun Klimatologi Dam Wonogiri ................................ 32

Tabel 4.8. Evapotranspirasi Potensial (PET) Metode Thornthwaite .................................................. 33

Tabel 4.9. Evapotranspirasi Potensial (PET) Terkoreksi Metode Thornthwaite .................................. 34

Tabel 4.10. Perhitungan Parameter Indeks Kekeringan Palmer ........................................................ 35

Tabel 4.11. Analisis Rerata Dalam Kurun Waktu 10 Tahun (2002- 2011) ......................................... 38

Tabel 4.12. Koefisien CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions) ............................. 39

Tabel 4.13. Nilai CAFEC ............................................................................................................ 40

Tabel 4.14. Analisis Indeks Kekeringan ........................................................................................ 42

Tabel 4.15. Prakiraan Potensi Ketersediaan Air ............................................................................. 43

Tabel 4.16. Ketersediaan Air Rerata Bulanan ................................................................................ 45

Tabel 4.17. Analog Kriteria Kering Berdasarkan Data Debit Dengan Kriteria Kering Palmer .............. 50


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Peta DAS Bengawan Solo .......................................................................................... 2

Gambar 2.1. Cara Poligon Thiessen ............................................................................................... 8

Gambar 3.1. Peta DAS Keduang .................................................................................................. 17

Gambar 3.2. Bagan Alir Penelitian ............................................................................................... 23

Gambar 4.1. Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f) ................................................................. 27

Gambar 4.2. Poligon Thiessen DAS Keduang Dengan Tiga Stasiun Hujan ........................................ 29

Gambar 4.3. Potensi Ketersediaan Air Pada DAS Keduang ............................................................. 44

Gambar 4.4. Debit Andalan (Q80rerata) ............................................................................................ 46

Gambar 4.5. Hubungan Qrerata dengan Q50rerata dan Q80rerata ................................................................ 47

Gambar 4.6. Potensi Ketersediaan Air Pada DAS Keduang Pada 2002- 2011 .................................... 48


commit to user

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

= koefisien evapotranspirasi, = koefisien pengisian lengas ke dalam tanah, = koefisien limpasan, = koefisien kehilangan air, = pendekatan terhadap pembobot iklim, = kelembaban tanah (mm) mewakili satuan volume per satuan wilayah, = perubahan lengas tanah lapisan atas, = perubahan lengas tanah lapisan bawah,

= periode waktu yang diperlukan untuk perhitungan (jam, hari, bulan), A = luas daerah tangkapan (km2),

= luas masing-masing poligon (km2),

C = koefisien limpasan, d = periode kelebihan dan kekurangan air, Dy = standar deviasi, D = rataan nilai mutlak dari d, ET = evapotranspirasi (mm/ tahun), ET = rata- rata evapotranspirasi,

ET = nilai evapotranspirasi CAFEC, I = indeks panas tahunan, K = karakter iklim sebagai faktor pembobot,

= pendekatan kedua terhadap nilai faktor K, L = kehilangan kelembaban tanah, L = p , L = rata- rata kehilangan kelembaban tanah,

L = nilai kehilangan lengas tanah CAFEC, m = ranking, n = jumlah data, N = jumlah stasiun pencatat hujan,

= hujan masing-masing stasiun pencatat hujan (mm),

P = probabilitas, P = curah hujan (mm/ tahun), P50 = curah hujan probabilitas 50, PET = evapotranspirasi potensial (mm), PL = kehilangan kelembaban tanah potensial kedua lapisan, PLa = kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan atas, PLb = kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan bawah, PR = pengisian lengas ke dalam tanah potensial, PRO = aliran permukaan potensial,

= hujan wilayah (mm),

P = rata- rata presipitasi, PET = rata- rata evapotranspirasi potensial, PL = rata- rata kehilangan kelembaban tanah potensial,


commit to user

xiv

PR = rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah potensial, PRO = rata- rata aliran permukaan potensial,

P = nilai presipitasi CAFEC, Q = debit aliran (m3 , Qtersedia = potensi ketersediaan air (m3/ bulan), Q50 = debit probabilitas 50, Q80 = debit probabilitas 80, R = pengisian lengas ke dalam tanah, Ri = tinggi hujan pada stasiun i, RO = aliran permukaan, R = rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah, RO = rata- rata aliran permukaan,

R = nilai pengisisan lengas ke dalam tanah CAFEC,

RO = nilai aliran permukaan CAFEC, S = lengas tanah, Sa = lengas tanah lapisan atas, Sb = lengas tanah lapisan bawah,

'S = rata- rata kelembaban tanah, Ta = suhu rata- rata bulanan (oC) , X = indeks kekeringan, Yi = data hujan ke-i, Y = data hujan rerata i, z = penduga nilai Z, Z = indeks penyimpangan atau anomali lengas.


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan sumber daya alam yang sangat dibutuhkan oleh semua makhluk

hidup khususnya manusia. Jumlah air di bumi relatif tetap karena mengikuti siklus

hidrologi dimana air melakukan perjalanan dari permukaan laut ke atmosfer

kemudian ke permukaan bumi dan kembali lagi menuju laut. Faktor iklim dan

energi panas matahari mempunyai pengaruh besar terhadap siklus hidrologi yang

menyebabkan adanya proses evaporasi atau penguapan dari permukaan laut,

tanah, tumbuh- tumbuhan dan sumber air lainnya. Sebagian uap air dari proses

evaporasi terkondensasi menjadi awan yang kemudian turun ke permukaan bumi

menjadi air hujan (Asdak, 2004).

Negara Indonesia khususnya pulau Jawa terletak di daerah khatulistiwa yang

sangat rentan terhadap perubahan iklim. Perubahan suhu udara, kenaikan muka air

laut, perubahan intensitas hujan, banjir dan kekeringan merupakan akibat dari

perubahan iklim yang dihadapi Indonesia (Susandi dkk, 2008).

Sungai Bengawan Solo merupakan sungai terpanjang dan terbesar di pulau Jawa,

terletak di antara dua provinsi yaitu Jawa Tengah dan Jawa Timur yang memiliki

empat daerah aliran sungai yaitu DAS Bengawan Solo, DAS Kali Grindulu dan

Kali Lorog di Pacitan, DAS kecil di kawasan pantai utara dan DAS Kali Lamong.

DAS Bengawan Solo merupakan DAS terluas, meliputi 3 Sub DAS yaitu Sub

DAS Bengawan Solo Hulu, Sub DAS Kali Madiun dan Sub DAS Bengawan Solo

Hilir (http//bulletin.penataanruang.net). DAS Bengawan Solo dapat dilihat pada

Gambar 1.1.


commit to user

2

Sumber: The Study on Counter Measures for Sedimentation in the Wonogiri Multipurpose Dam

(2007)

Gambar 1.1. Peta DAS Bengawan Solo

Banjir pada musim penghujan dan kekeringan saat musim kemarau merupakan

suatu fenomena yang sering terjadi di sebagian besar wilayah pulau Jawa

khususnya pada Daerah Aliran Sungai Keduang yang merupakan Sub Daerah

Aliran Sungai Bengawan Solo Hulu 3. (http//www.tabloidkampus.com).

Berdasarkan uraian latar belakang tersebut, maka perlu dilakukan penelitian

tentang analisis kekeringan dengan menggunakan metode Palmer yang dilakukan

di Daerah Aliran Sungai Keduang kabupaten Wonogiri- Jawa Tengah.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat diambil dari uraian latar belakang tersebut di atas

adalah:

1. Bagaimana potensi ketersediaan air Daerah Aliran Sungai Keduang?

2. Bagaimana indeks kekeringan menggunakan metode Palmer Daerah Aliran

Sungai Keduang?

3. Bagaimana kriteria kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang?


commit to user

3

1.3 Batasan Masalah

Untuk membatasi masalah agar penelitian tidak meluas dan lebih terarah maka

perlu adanya pembatasan sebagai berikut:

1. Wilayah penelitian hanya dilakukan di Daerah Aliran Sungai Keduang

Kabupaten Wonogiri yang merupakan Sub Daerah Aliran Sungai Bengawan

Solo Hulu 3,

2. Hujan yang dipakai merupakan data curah hujan rata- rata harian selama 20

tahun (1992- 2011) untuk uji kepanggahan data dan data 10 tahun (2002-

2011) untuk analisis,

3. Data klimatologi yang digunakan selama 10 tahun (2002- 2011),

4. Analisis debit (ketersediaan air) didasarkan pada aliran mantap atau air larian

yang masuk ke Daerah Aliran Sungai Keduang.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengetahui potensi ketersediaan air Daerah Aliran Sungai Keduang,

2. Mengetahui indeks kekeringan menggunakan metode Palmer Daerah Aliran

Sungai Keduang,

3. Menentukan kriteria kekeringan Daerah Aliran Sungai Keduang.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Manfaat teoritis: dapat memberikan informasi keilmuan dalam bidang teknik

sipil khususnya mengenai hidrologi, yaitu ketersediaan air dan indeks

kekeringan yang terjadi pada suatu DAS,

2. Manfaar praktis: dapat memberikan informasi tentang kekeringan dan potensi

ketersediaan air sehingga dapat langsung digunakan untuk mitigasi bencana

kekeringan dan juga dapat digunakan untuk sektor pertanian.


commit to user

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Wilayah Indonesia terletak di bagian iklim tropis yang mempunyai ciri khusus

yaitu curah hujan tinggi pada musim penghujan dan curah hujan rendah saat

musim kemarau (Köppen, 1900 dalam Puradimaja, 2006) sehingga pada musim

penghujan sulit untuk mengendalikan air, namun sebaliknya saat musim kemarau

panjang sulit untuk memenuhi kebutuhan akan air.

Pemanasan global merupakan akibat adanya perubahan iklim, Indonesia

merupakan negara kepulauan yang sangat rentan terhadap perubahan iklim.

Perubahan curah hujan suhu udara dan kenaikan muka air laut merupakan dampak

yang diakibatkan oleh adanya perubahan iklim. Hingga tahun 2100 kenaikan muka

air laut di Indonesia diperkirakan hingga 1,1 m yang mengakibatkan hilangnya

daerah pantai dan pulau- pulau kecil (Susandi dkk, 2008).

Kekeringan adalah kejadian alam yang berpengaruh besar terhadap ketersediaan

air dalam tanah yang diperlukan oleh kepentingan pertanian maupun untuk

mencukupi kebutuhan makhluk hidup khususnya manusia (Suryanti, 2008). Di

pulau Jawa ketersediaan air hanya dapat dipenuhi pada musim penghujan

sedangkan pada musim kemarau terjadi defisit air yang menjadi indikator penting

terjadinya kekeringan (Sutopo, 2007).

Kekeringan menurut Wikipedia adalah suatu keadaan dimana kebutuhan air di

suatu wilayah tidak dapat terpenuhi dalam jangka waktu yang panjang (beberapa

bulan hingga tahunan). Kekeringan adalah suatu kondisi dimana curah hujan di

bawah normal dan terjadi dalam jangka waktu yang lama dan menyebabkan suatu

daerah kekurangan pasokan air (Balai Hidrologi, 2003).


commit to user

5

Kekeringan merupakan suatu keadaan dimana curah hujan sangat kecil atau tidak

terdapat curah hujan dalam jangka waktu yang lama dan lebih panjang dari musim

kemarau (Moreland, 1993). Kekeringan menyebabkan berbagai kerugian bagi

makhluk hidup khususnya manusia, seperti kekurangan air untuk berbagai

keperluan, gagal panen pada daerah pertanian dan berkurangnya pendapatan

masyarakat. Apabila kekeringan dapat diperkirakan, maka mitigasi bencana

kekeringan dapat diantisipasi. Perkiraan kekeringan dapat dilakukan berdasarkan

pola hujan, iklim maupun pola debit yang pernah terjadi (Hadiani, 2009).

Indeks kekeringan mempunyai banyak jenis seperti Crop Moisture Index (CMI),

Surface Water Supply Index (WSI), Palmer Drought Severity Index (PDSI),

Reclamation Drought Index (RDI), Standardized Precipitation Index (SPI) dan

masih banyak lainnya. Indeks kekeringan ini diciptakan tergantung daerah

penelitian, pengguna, proses, input dan output-nya (Suryanti, 2008).

Analisis indeks kekeringan telah dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya

dengan menggunakan metode Indeks Palmer. Seperti yang telah dilakukan oleh

Sudibyakto (1985) dalam Suryanti (2008) di daerah Kedu Selatan, Jawa Tengah

dimana indeks kekeringan didasarkan pada perhitungan data curah hujan titik

sehingga menimbulkan indeks Palmer yang terlalu basah.

Suryanti (2008) melakukan penelitian kekeringan di daerah Banten yang

menunjukkan tingkat kekeringan yang bervariasi mulai dari -8.14 hingga 13.38,

berarti kondisi lengas tanah cukup beragam dari ekstrim kering hingga ekstrim

basah. Sebaran bulan terkering dan terbasah menunjukkan keadaan masih normal,

nilai indeks Palmer antara -0.21 hingga 1.23.

Kriteria Kering dapat ditentukan dengan berbagai cara antara lain kriteria kering

berdasarkan data debit normal sama dengan Q50 dengan kriteria (Hadiani, 2009):

1. Disebut kering (K) apabila Q80 < Q < Q50,

2. Disebut sangat kering (SK) apabila 71- 100% Q80,

3. Disebut amat sangat kering (ASK) apabila Q < 70% Q80.


commit to user

6

2.2 Dasar Teori

2.2.1 Data

Dalam setiap penelitian, data merupakan masukan terpenting untuk mendapatkan

hasil yang diharapkan. Ada dua macam data yang biasa digunakan dalam

penelitian, yaitu data primer dan data sekunder.

Data primer ialah sekumpulan data yang didapat secara langsung berdasarkan

pengamatan atau observasi di lapangan (lokasi penelitian). Sedangkan data

sekunder ialah sekumpulan data yang didapat tidak secara langsung karena

peneliti tidak melakukan pengamatan atau observasi secara langsung, peneliti

hanya mendapatkan data dari sumber atau instansi terkait. Dalam penelitian ini

data yang digunakan adalah data sekunder.

2.2.2 DAS ( Daerah Aliran Sungai )

Chay Asdak (2004) mendefinisikan daerah aliran sungai atau DAS sebagai suatu

wilayah daratan yang dibatasi oleh punggung- punggung gunung, menampung

dan menyimpan air hujan untuk kemudian mengalirkannya ke laut melalui sungai

utama. Wilayah daratan tersebut disebut daerah tangkapan air (DTA atau

catchment area) yaitu suatu ekosistem yang terdiri atas sumber daya alam (tanah,

air dan vegetasi) dan sumber daya manusia sebagai pemanfaat sumber daya alam.

2.2.3 Analisis Konsistensi atau Kepanggahan Data

Data hujan yang akan dipergunakan dalam suatu analisis sebelumnya harus

dilakukan uji konsistensi atau data di mana data yang tidak sesuai akibat

kesalahan pencatatan dan gangguan alat pencatat perlu dikoreksi dan data yang

hilang atau kosong diisi dengan menggunakan pembanding pos hujan sekitar yang

terdekat dan dianggap memiliki karakteristik yang sama (Sri Harto, 1993).

Dalam penelitian ini, metode yang digunakan untuk menguji konsistensi data

adalah Metode Kurva Massa Ganda (Double Mass Curve) dan Metode RAPS

(Rescaled Adjusted Partial Sums).

Metode kurva massa ganda berdasarkan perbandingan hujan tahunan kumulatif di

stasiun y terhadap stasiun referensi x, stasiun referensi merupakan nilai rerata


commit to user

7

beberapa stasiun yang berada di dekatnya kemudian nilai kumulatif tersebut

digambarkan pada sistem koordinat x- y dan kurva yang telah digambar dilihat

apakah ada perubahan kemiringan, apabila garis yang terbentuk menunjukkan

garis lurus maka data dianggap panggah namun apabila terjadi kemelencengan

atau garis patah maka data tidak konsisten dan perlu dilakukan adanya koreksi.

Metode RAPS berdasarkan data curah hujan setempat, di mana data curah hujan

yang tersedia di sekitar lokasi proyek sangat terbatas. Bila nQ / yang didapat

lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan confidence level yang sesuai, maka

data dinyatakan panggah (Sri Harto, 1993). Uji kepanggahan dapat dilakukan

dengan menggunakan persamaan:

k

iik YYS

1

* , dengan k = 1, 2, 3, ..., n (2.1)

0*0S (2.2)

y

kk D

SS

*** , dengan k = 0, 1, 2, 3, ...., n (2.3)

n

i

iy n

YYD

1

22 (2.4)

dengan : Yi = data hujan ke-i, Y = data hujan rerata i, Dy = deviasi standar, n = jumlah data.

Untuk uji kepanggahan digunakan cara statistik:

|| **kSmaksQ k n, atau (2.5)

**** min kk SimumSmaksimumR k n (2.6)

Nilai kritik Q dan R ditunjukkan dalam Tabel 2.1.


commit to user

8

Tabel 2.1. Nilai kritik Q dan R

n n

Q

n

R

90% 95% 99% 90% 95% 99% 10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38 20 1,10 1,22 1,42 1,34 1,43 1,60 30 1,12 1,24 1,46 1,40 1,50 1,70 40 1,13 1,26 1,50 1,42 1,53 1,74 50 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78 100 1,17 1,29 1,55 1,50 1,62 1,86

1,22 1,36 1,63 1,62 1,75 2,00 Sumber: Sri Harto, 1993

2.2.4 Analisis Hujan Titik Menjadi Hujan Wilayah

Dalam penelitian ini menggunakan metode poligon Thiessen karena merupakan

cara yang paling umum dari beragam analisis. Metode ini memperhitungkan bobot

dari masing-masing stasiun yang mewakili luasan di sekitarnya (Bambang

Triatmodjo, 2008). Hujan pada suatu luasan di dalam DAS adalah sama dengan

hujan yang terjadi pada stasiun terdekat, sehingga hujan yang tercatat pada suatu

stasiun mewakili luasan tersebut. Metode ini digunakan apabila penyebaran

stasiun hujan di daerah yang ditinjau tidak merata (Chow, dkk., 1988). Gambar

polygon Thiessen dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Cara Poligon Thiessen


commit to user

9

Hujan rerata daerah aliran dapat dihitung sebagai berikut :

AA

RAA

RAA

RAA

R n....33

22

11 (2.7)

atau

n

i ii RAA

R1

.1

(2.8)

dengan : R = tinggi hujan rata-rata daerah aliran (areal rainfall) R, A = luas daerah aliran, Ai = luas daerah pengaruh stasiun i, Ri = tinggi hujan pada stasiun i.

2.2.5 Evapotranspirasi Potensial

Dalam penelitian ini perhitungan evapotranspirasi potensial menggunakan metode

Thornthwaite. Wanielista (1990) dalam Asdak (2004) menjelaskan bahwa metode

Thornthwaite memanfaatkan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energi panas

untuk berlangsungnya proses ET (evapotranspirasi) dengan asumsi suhu udara

tersebut berkorelasi dengan efek radiasi matahari dan unsur lain yang

mengendalikan proses ET.

Evapotranspirasi menurut Asdak (2004) adalah keseluruhan jumlah air yang

dikembalikan lagi ke atmosfer dari permukaan tanah, sumber- sumber air dan

tanaman oleh adanya pengaruh faktor iklim dan fisiologis tanaman. Indeks

evapotranspirasi potensial (PET) yang hanya memerlukan data suhu udara

tersebut dikembangkan oleh Thornthwaite (1984) dalam Manning (1987) dengan

rumus matematis sebagai berikut:

PET = 1,6 [(10Ta)/ I]a (2.9)

dengan :

PET = evapotranspirasi potensial (mm), Ta = suhu rata- rata bulanan (oC), I = indeks panas tahunan.

12

1

5.1)]5/[(i

aiTI (2.10)

dengan :

a = 0.49 + 0.0179 I 0.0000771 I2 + 0.000000675 I3 (2.11)


commit to user

10

Nilai untuk evapotranspirasi potensial (PET) harus disesuaikan dengan jumlah

hari per bulan dan panjang hari (latitudinal adjustment). Faktor penyesuaian

panjang hari menurut letak lintang untuk persamaan Thornthwaite dapat dilihat

pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Faktor penyesuaian untuk Persamaan Thornthwaite

LU Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

0° 1,04 0,94 1,04 1,01 1,04 1,01 1,04 1,04 1,01 1,04 1,01 1,04

5° 1,02 0,93 1,03 1,02 1,06 1,03 1,06 1,05 1,01 1,03 0,99 1,02

10° 1,00 0,91 1,03 1,03 1,08 1,06 1,08 1,07 1,02 1,02 0,98 0,99

15° 0,97 0,91 1,03 1,04 1,11 1,08 1,12 1,08 1,02 1,01 0,95 0,97

20° 0,95 0,90 1,03 1,05 1,13 1,11 1,14 1,11 1,02 1,00 0,93 0,94

25° 0,93 0,89 1,03 1,06 1,15 1,14 1,17 1,12 1,02 0,99 0,91 0,91

30° 0,90 0,87 1,03 1,08 1,18 1,17 1,20 1,14 1,03 0,98 0,89 0,88

35° 0,87 0,85 1,03 1,09 1,21 1,21 1,23 1,16 1,03 0,97 0,86 0,85

40° 0,84 0,83 1,03 1,11 1,24 1,25 1,27 1,18 1,04 0,96 0,83 0,81

45° 0,80 0,81 1,02 1,13 1,28 1,29 1,31 1,21 1,04 0,94 0,79 0,75

50° 0,74 0,78 1,02 1,15 1,33 1,36 1,37 1,25 1,06 0,92 0,76 0,70

LS Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

5° 1,06 0,95 1,04 1,00 1,02 0,99 1,02 1,03 1,00 1,05 1,03 1,06

10° 1,08 0,97 1,05 0,99 1,01 0,96 1,00 1,01 1,00 1,06 1,05 1,10

15° 1,12 0,98 1,05 0,98 0,98 0,94 0,97 1,00 1,00 1,07 1,07 1,12

20° 1,14 1,00 1,05 0,97 0,96 0,91 0,95 0,99 1,00 1,08 1,09 1,15

25° 1,17 1,01 1,05 0,96 0,94 0,88 0,93 0,98 1,00 1,10 1,11 1,18

30° 1,20 1,03 1,06 0,95 0,92 0,85 0,90 0,96 1,00 1,12 1,14 1,21

35° 1,23 1,04 1,06 0,94 0,89 0,82 0,87 0,94 1,00 1,13 1,17 1,25

40° 1,27 1,06 1,07 0,93 0,86 0,78 0,84 0,92 1,00 1,15 1,20 1,29

45° 1,31 1,09 1,07 0,91 0,83 0,73 0,80 0,91 0,99 1,17 1,24 1,34

50° 1,37 1,12 1,08 0,89 0,77 0,67 0,74 0,88 0,99 1,19 1,20 1,41

Sumber: Bambang Triatmodjo, 2008

Hasil prakiraan evapotranspirasi potensial (PET) bersama- sama dengan curah

hujan dan kelembaban tanah dimanfaatkan untuk menghitung analisis neraca air

(water budget analysis). Model hidrologi lazim digunakan untuk menghitung

unsur neraca air tersebut di atas dalam skala DAS. Perhitungan analisis neraca air

penting untuk dapat mempelajari perilaku hubungan air- tanaman- tanah.

Transpirasi tanaman yang merupakan bagian penting dari evapotranspirasi yang

dapat mempengaruhi neraca air, infiltrasi dan air larian. Dengan asumsi aliran air

bawah permukaan yang masuk sama dengan yang keluar, dan panjang akar


commit to user

11

tanaman berada jauh di atas permukaan air tanah. Menurut Lane dan Stone (1983)

dalam Asdak (2004), persamaan neraca air dapat ditulis:

Q = P ET (2.12)

dengan:

Q = debit aliran (m3 , P = curah hujan (mm/ tahun), ET= evapotranspirasi (mm/ tahun), L , = kelembaban tanah (mm) mewakili satuan volume per satuan wilayah, = periode waktu yang diperlukan untuk perhitungan (jam, hari, bulan).

embaban tanah, sementara nilai

negatif menunjukkan penurunan kelembaban tanah di tempat yang bersangkutan.

masukan = air keluaran. Semakin besar ET, semakin kecil debit aliran. ET

dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain iklim dan jenis tumbuhan. Iklim

bersifat tidak dapat diubah oleh manusia dan oleh karena itu faktor jenis

tumbuhan inilah yang menjadi perhatian untuk pengelolaan sumber daya air.

2.2.6 Koefisisen Limpasan (C)

Koefisien Limpasan atau angka koefisien C menurut Asdak (2004) merupakan

bilangan perbandingan antara laju debit puncak dengan intensitas hujan yang

dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti laju infiltrasi, keadaan tata guna lahan

atau tutupan lahan, intensitas hujan, permeabilitas dan kemampuan tanah menahan

air. Nilai koefisien limpasan (C) dapat dilihat pada Tabel 2.3.


commit to user

12

Tabel 2.3. Koefisien Limpasan (C)

No. Deskripsi Permukaan C 1 Kota, jalan aspal, atap genteng 0,7- 0,9 2 Kawasan industri 0,5- 0,9 3 Pemukiman multi unit, pertokoan 0,6- 0,7 4 Kompleks perumahan 0,4- 0,6 5 Villa 0,3- 0,5 6 Taman, pemakaman 0,1- 0,3 7 Pekarangan tanah berat: a. > 7% 0,25- 0,35 b. 2 - 7% 0,18- 0,22 c. < 2% 0,13- 0,17 8 Pekarangan tanah ringan: a. > 7% 0,15- 0,2 b. 2 - 7% 0,10- 0,15 c. < 2% 0,05- 0,10 9 Lahan berat 0,4 10 Padang rumput 0,35 11 Lahan budidaya pertanian 0,3 12 Hutan produksi 0,18

Sumber: Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 17, 2009

2.2.7 Palmer Drought Severity Index (PDSI)

Menurut Gutman et al., dalam Turyati (1995) menjelaskan bahwa metode indeks

ketajaman kekeringan Palmer berguna untuk mengevaluasi kekeringan yang telah

terjadi di daerah- daerah semiarid dan yang beriklim sub- humid kering. Palmer

masih lebih baik apabila digunakan pada wilayah penelitian yang luas dan

mempunyai topografi yang seragam (National Drought Mitigation Center, 2006).

Analisis indeks ketajaman kekeringan metode Palmer meliputi perhitungan

parameter utama dan perhitungan parameter iklim seperti berikut ini:

1. Analisis Parameter Utama, seperti:

a. P, hujan kumulatif bulanan wilayah efektif,

b. PET, evapotranspirasi potensial metode Thornthwaite,

c. Sa, perubahan lengas tanah lapisan atas,

d. Sb, perubahan lengas tanah lapisan bawah,

e. Sa, lengas tanah lapisan atas,

f. Sb, lengas tanah lapisan bawah,


commit to user

13

g. S, lengas tanah (available water content),

h. PR, jumlah air yang dapat diserap oleh tanah,

i. R, pengisisan lengas ke dalam tanah,

j. PLa, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan atas,

k. PLb, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan bawah,

l. PL, kehilangan kelembaban tanah potensial kedua lapisan,

m. L, kehilangan kelembaban tanah,

n. ET, evapotranspirasi,

o. PRO, aliran permukaan potensial,

p. RO, aliran permukaan.

2. Analisis Parameter Iklim (Palmer, 1965) dapat diuraikan seperti langkah di

bawah ini.

a. Menentukan nilai koefisien untuk mendapatkan nilai CAFEC (Climatically

Appropriate for Existing Conditions)

PETET / (2.13)

PRR / (2.14)

'// SROPRORO (2.15)

PLL / (2.16)

)/()( LPRPET (2.17)

dengan : = koefisien evapotranspirasi, = koefisien pengisian lengas ke dalam tanah, = koefisien limpasan, = koefisien kehilangan air, = pendekatan terhadap pembobot iklim,

ET = rata- rata evapotranspirasi, PET = rata- rata evapotranspirasi potensial, R = rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah, PR = rata- rata pengisisan lengas ke dalam tanah potensial, RO = rata- rata aliran permukaan, PRO = rata- rata aliran permukaan potensial,

'S = rata- rata kelembaban tanah, L = rata- rata kehilangan kelembaban tanah, PL = rata- rata kehilangan kelembaban tanah potensial, P = rata- rata presipitasi.


commit to user

14

b. Nilai CAFEC

Nilai CAFEC merupakan dugaan dari parameter- parameter

evapotranspirasi, run off, recharge, presipitasi dan loss dimana secara

klimatologis sesuai dengan kondisi waktu dan daerah penelitian. Rumus

yang digunakan untuk parameter- parameter tersebut adalah sebagai

berikut:

PETET (2.18)

PRR (2.19)

PRORO (2.20)

PLL (2.21)

LRORETP (2.22)

dengan :

ET = nilai evapotranspirasi CAFEC,

R = nilai pengisisan lengas ke dalam tanah CAFEC,

RO = nilai aliran permukaan CAFEC,

L = nilai kehilangan lengas tanah CAFEC,

P = nilai presipitasi CAFEC, PET = evapotranspirasi potensial, PR = pengisian lengas ke dalam tanah potensial, PRO = aliran permukaan potensial, PL = kehilangan lengas tanah potensial.

c. Periode Kelebihan dan Kekurangan Hujan

Digunakan rumus sebagai berikut:

PPd (2.23)

d. Rataan Nilai Mutlak ( D )

D = rataan nilai mutlak dari d (2.24)

e.

50.0]6.25

/)80.2[(5.1' 10DLP

RORPETLogK (2.25)


commit to user

15

= '* KD (2.26)

f. Karakter Iklim sebagai Faktor Pembobot (K)

''*

'*12

1

KKD

KDK (2.27)

g. Penduga Nilai Z

*dz (2.28)

h. Indeks Penyimpangan atau anomali lengas (Z)

Z = d* K (2.29)

i. Indeks Kekeringan (X)

XZX i 1)3/( (2.30)

dengan:

1)3/(103.0)3/( ii ZZX (2.31)

2.2.8 Prakiraan Potensi Ketersediaan Air (Qtersedia)

Perhitungan prakiraan ketersediaan air atau debit tersedia dalam penelitian ini

berdasarkan aliran mantap atau air larian yang masuk ke Daerah Aliran Sungai

Keduang yang dipengaruhi oleh penggunaan lahan. Dimana aliran mantap atau

biasa disebut air larian merupakan bagian air hujan yang jatuh dan mengalir di

atas permukaan tanah ke tempat yang lebih rendah untuk kemudian masuk ke

dalam badan air seperti sungai, danau maupun lautan (Asdak, 2004). Dalam

perhitungan prakiraan potensi ketersediaan air menggunakan modifikasi dari

metode rasional dengan rumus sebagai berikut (Peraturan Menteri Negara

Lingkungan Hidup No. 17, 2009):

Qtersedia = 10 C x R x A (2.32)

dengan:

Qtersedia = potensi ketersediaan air (m3/bulan), R = curah hujan bulanan wilayah (mm/bulan), A = luas daerah tangkapan (ha), C = koefisien limpasan, 10 = faktor konversi dari mm.ha menjadi m3.


commit to user

16

2.2.9 Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering)

Dalam penelitian ini, analisis kriteria kering merupakan analog dari kriteria kering

berdasarkan data debit dengan kriteria kering Palmer.

Berdasarkan kriteria data debit maka perlu dilakukan perhitungan debit andalan

(Q80) dan debit normal (Q50) dengan menggunakan metode ranking (rumus

Weibul). Prosedur perhitungan diawali dengan mengurutkan seri data debit dari

urutan terbesar hingga terkecil untuk masing- masing bulan pengamatan.

Selanjutnya diranking mulai dengan ranking pertama (m = 1) untuk data terbesar

dan seterusnya hingga data terkecil. Rumus Weibul adalah (Soemarto, 1987):

1Nm

P (2.34)

dimana:

P = probabilitas, m = ranking, N = jumlah data.

Analog kriteria kering Palmer berdasarkan kriteria kering menurut data debit

dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Analog Kriteria Kering Palmer Berdasarkan Kriteria Kering Menurut Data Debit

Indeks Kekeringan Klasifikasi 0.00 (-2.99) Kering -3.00 (-3.99) Sangat Kering

-4.00 Amat Sangat Kering


commit to user

17

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian berada di DAS Bengawan Solo Hulu 3 pada DAS Keduang

yang terletak di Kabupaten Wonogiri seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Peta DAS Keduang

3.2 Data

Dalam penggunaan data hujan dan informasi iklim seringkali terjadi keterbatasan

jumlah, tidak lengkapnya data dan banyak bagian data yang hilang, rusak maupun

tidak tercatat. Seringkali untuk mengisi kekosongan data akibat data yang hilang

dapat dilakukan dengan memperkirakan data. Perkiraan data hujan dapat

diandaikan bahwa karakteristik hujan di stasiun hujan yang ditinjau memiliki

kesamaan dengan stasiun hujan yang berada di sekitarnya. Tidak jarang dalam


commit to user

18

suatu penelitian terjadi kesulitan untuk mendapatkan data hujan dan informasi

iklim di suatu DAS, sehingga harus menggunakan data dari stasiun lain yang

berdekatan (Sri Harto, 1993).

Masalah terhadap data selain tidak lengkapnya data hujan yang ada yaitu

ketidakpanggahan data hujan. Ketidakpanggahan data hujan yang didapat dari alat

pencatat disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu: alat diganti dengan alat yang

mempunyai spesifikasi lain, lokasi penempatan alat dipindahkan, lokasi alat

terganggu dan perubahan lingkungan di sekitar alat. Uji konsistensi atau

kepanggahan data dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: lengkung massa ganda

(double mass curve tasiun

(stand alone station) dengan cara RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums) (Sri

Harto, 1993). Bila nQ / yang didapat lebih kecil dari nilai kritik untuk tahun dan

confidence level yang sesuai, maka data dinyatakan panggah.

Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data sekunder. Data- data

yang digunakan yaitu:

1. Peta Rupa Bumi Indonesia skala 1: 25000 dalam format shapefile ArcGIS,

2. Data curah hujan harian 3 stasiun hujan manual yaitu stasiun hujan Ngadirojo

(125f), stasiun hujan Jatisrono (131) dan stasiun hujan Jatiroto (130c) di DAS

Bengawan Solo Hulu 3 pada DAS Keduang dalam kurun waktu 20 tahun

(1992- 2011) untuk uji konsistensi data atau kepanggahan dan data curah

hujan 10 tahun (2002- 2011) untuk analisis kekeringan yang diperoleh dari

Dinas Pengairan, Energi dan Sumber Daya Mineral Kabupaten Wonogiri,

3. Data klimatologi dan data koordinat stasiun klimatologi di DAS Bengawan

Solo Hulu 3 pada DAS Keduang dalam kurun waktu 10 tahun (2002- 2011)

yang diperoleh dari Perusahaan Umum Jasa Tirta I Kabupaten Wonogiri.

3.3 Alat Yang Digunakan

Peralatan yang digunakan untuk proses analisis adalah sebagai berikut:

1. Microsoft Excel untuk analisis data,

2. Software AutoCAD atau ArcMAP untuk pengolahan peta DAS.


commit to user

19

3.4 Tahapan Penelitian

3.4.1 Perhitungan Potensi Ketersediaan Air

1. Melakukan uji kepanggahan untuk data curah hujan komulatif tahunan dengan

menggunakan metode kurva massa ganda dan metode RAPS pada setiap

stasiun hujan berdasarkan data curah hujan selama 20 tahun (1992- 2011),

2. Mempersiapkan Peta Rupa Bumi Indonesia skala 1:25000,

3. Melakukan plotting stasiun hujan pada peta Rupa Bumi Indonesia skala 1:

25000 dan membuat poligon Thiessen,

4. Menghitung curah hujan wilayah setelah mendapat persentase luas metode

poligon Thiessen,

5. Mempersiapkan data curah hujan bulanan dalam kurun waktu 10 tahun

terakhir dari data curah hujan wilayah,

6. Tata guna lahan dapat diketahui dari peta RBI skala 1: 25000 yang kemudian

dapat menghitung koefisien limpasan (C),

7. Menghitung potensi ketersediaan air (debit andalan) dengan menggunakan

data curah hujan bulanan dan koefisien limpasan.

3.4.2 Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite

1. Mempersiapkan data klimatologi dalam kurun waktu 10 tahun (2002- 2011),

2. Data klimatologi yang dibutuhkan adalah data suhu rata- rata bulanan,

3. Mempersiapkan peta Rupa Bumi Indonesia skala 1:25000,

4. Menentukan letak lintang stasiun klimatologi,

5. Menentukan faktor penyesuaian panjang hari berdasarkan letak lintang,

6. Menghitung evapotranspirasi potensial dengan menggunakan data suhu udara

rata- rata bulanan dan letak lintang.

3.4.3 Perhitungan Indeks Kekeringan Palmer

1. Menghitung parameter indeks kekeringan Palmer,

2. Menghitung nilai parameter iklim berdasarkan CAFEC (Climatically

Appropriate for Existing Conditions):

a. Menentukan nilai koefisien CAFEC meliputi koefisien evapotranspirasi,

koefisien pengisian lengas ke dalam tanah, koefisien limpasan, koefisien

kehilangan air dan pendekatan terhadap bobot iklim,


commit to user

20

b. Menghitung nilai CAFEC,

c. Menghitung periode kelebihan dan kekurangan hujan,

d. Menghitung rataan nilai mutlak periode kelebihan dan kekurangan hujan,

e. Menghitung pendekatan kedua terhadap nilai fak

f. Menghitung karakter iklim sebagai faktor pembobot (K),

g. Menghitung penduga nilai anomali lengas,

h. Menghitung indeks penyimpangan atau anomali lengas (Z),

i. Menghitung indeks kekeringan Palmer.

3.4.4 Penentuan Kriteria Kering

1. Mempersiapkan data prakiraan potensi ketersediaan air,

2. Mempersiapkan data indeks kekeringan Palmer,

3. Menentukan klasifikasi indeks ketajaman kekeringan (kriteria kering)

berdasarkan analog kriteria kering Palmer dengan kriteria kering berdasarkan

data debit.


commit to user

21

3.5

Bag

an A

lir P

enel

itia

n

TID

AK

A

Par

amet

er I

ndek

s K

eker

inga

n

MU

LA

I

Pet

a R

BI

1:25

000

Tat

a G

una

Lah

an

Koe

fisi

en L

impa

san

Plo

t St

a H

ujan

P

olyg

on T

hies

sen

Let

ak

Lin

tang

Dat

a K

lim

atol

ogi

Suh

u R

ata-

Rat

a B

ulan

an

Eva

potr

ansp

iras

i P

oten

sial

Dat

a C

urah

Huj

an H

aria

n

Cur

ah h

ujan

wil

ayah

Uji

Kep

angg

ahan

YA

Dat

a C

urah

Huj

an H

aria

n

Pot

ensi

Ket

erse

diaa

n A

ir

B


commit to user

22

Pendekatan Kedua Nilai Fakt

Penduga Nilai Anomali Lengas (Z)

Karakter Iklim Sebagai Faktor Pembobot (K)

Indeks Anomali Lengas (Z)

A

Nilai Koefisisen CAFEC

Nilai CAFEC

Periode Kelebihan dan Kekurangan

Hujan

Rataan Nilai Mutlak Periode Kelebihan dan

Kekurangan Hujan

C

Indeks Kekeringan Palmer


commit to user

23

Gambar 3.2. Bagan Alir Penelitian

C

Indeks Ketajaman Kekeringan

SELESAI

B


commit to user

24

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Uji Kepanggahan Data Hujan

DAS Keduang merupakan DAS terbesar yang terdapat di DAS Bengawan Solo

Hulu 3 dan mempunyai delapan stasiun hujan manual (Agustin, 2008). Dalam

penelitian ini hanya menggunakan tiga stasiun hujan yaitu stasiun hujan Ngadirojo

(125f), stasiun hujan Jatisrono (131) dan stasiun hujan Jatiroto (130c) karena data

pada stasiun tersebut cukup lengkap. Untuk menguji kepanggahan atau validitas

data hujan tersebut digunakan metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums)

dan metode double mass curve (kurva massa ganda). Data hujan tahunan yang

digunakan untuk uji kepanggahan selama 20 tahun (2002- 2011).

4.1.1 Uji Kepanggahan Metode RAPS

Uji kepanggahan metode RAPS berdasarkan pada Persamaan 2.1, 2.2, 2.3 dan 2.4.

Contoh perhitungan untuk stasiun hujan Ngadirojo (125f) tahun 1992:

Hujan (i) = 2130,000 mm

Hujan (i) rerata selama 20 tahun = 20

000,35764 = 1788,200 mm

Sk* = 2130,000 1788,200 = 341,800

Sk* kumulatif = 0,000 + 341,800 = 341,800

Standar deviasi = 620,630

Sk** =

630,620800,341

= 0,550

Sk** Kumulatif = 0,000 + 0,550 = 0,550

| Sk** Kumulatif | = 0,550

Hasil uji kepanggahan untuk stasiun hujan Ngadirojo (125f) dengan cara RAPS

(Rescaled Adjusted Partial Sums) dapat dilihat pada Tabel 4.1.


commit to user

25

Tabel 4.1. Uji Kepanggahan Metode RAPS Sta. Ngadirojo (125f)

Tahun i Sk* Kum Sk** Kum Absolut

1992 2130,000 341,800 341,800 0,550 0,550 0,550 1993 1120,000 -668,200 -326,400 -1,080 -0,530 0,530 1994 1334,000 -454,200 -780,600 -0,730 -1,260 1,260 1995 2553,000 764,800 -15,800 1,230 -0,030 0,030 1996 1888,000 99,800 84,000 0,160 0,140 0,140 1997 1633,000 -155,200 -71,200 -0,250 -0,110 0,110 1998 2251,000 462,800 391,600 0,750 0,630 0,630 1999 1978,000 189,800 581,400 0,310 0,940 0,940 2000 1812,000 23,800 605,200 0,040 0,980 0,980 2001 1642,000 -146,200 459,000 -0,240 0,740 0,740 2002 1084,000 -704,200 -245,200 -1,130 -0,400 0,400 2003 1204,000 -584,200 -829,400 -0,940 -1,340 1,340 2004 399,000 -1389,200 -2218,600 -2,240 -3,570 3,570 2005 1359,000 -429,200 -2647,800 -0,690 -4,270 4,270 2006 1513,000 -275,200 -2923,000 -0,440 -4,710 4,710 2007 2706,000 917,800 -2005,200 1,480 -3,230 3,230 2008 2769,000 980,800 -1024,400 1,580 -1,650 1,650 2009 1566,000 -222,200 -1246,600 -0,360 -2,010 2,010 2010 2415,000 626,800 -619,800 1,010 -1,000 1,000 2011 2408,000 619,800 0,000 1,000 0,000 0,000

Rerata 1788,200

SD 620,630

N 20,000

Q Abs 4,710

<

Nilai Kritik

Keterangan Maks Abs

Q/sqrt(n) 1,050

1.100 -->PANGGAH

Berdasarkan nilai yang didapat pada Tabel 4.3 dapat dilihat bahwa nilai QRAPS

hit (maks) terdapat pada tahun 2006. Kemudian QRAPS hit (maks) / n = 1,050.

Nilai ini dibandingkan dengan nilai kritik yang terdapat pada Tabel 2.1 dengan n

= 20 dan confidence interval 90%, maka didapat QRAPS hit (maks) / n = 1,050 <

nilai QRAPS kritik = 1,100. Hasil ini menunjukkan bahwa data hujan pada stasiun

Ngadirojo (125f) panggah.


commit to user

26

Hasil perhitungan kepanggahan menggunakan metode RAPS dapat dilihat pada

Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Hasil Uji Kepanggahan Metode RAPS

No Stasiun Hujan Hasil RAPS 1. Ngadirojo (125f) Data Panggah 2. Jatiroto (130c) Data Panggah 3. Jatisrono (131) Data Panggah 4. Girimarto (SKT 57) Data Tidak Panggah 5. Girimarto (125b) Data Tidak Panggah 6. Sidoharjo (125e) Data Tidak Panggah 7. Jatipurno (130b) Data Tidak Panggah 8. Slogohimo Data Tidak Panggah

Untuk hasil perhitungan uji kepanggahan dengan metode RAPS selengkapnya

dapat dilihat pada Lampiran B- 1 sampai dengan Lampiran B- 7.

4.1.2 Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda

Berdasarkan hasil dari Uji RAPS diperoleh 3 stasiun hujan yang dinyatakan

panggah, maka untuk membandingkan hasil kepanggahan tersebut dilakukan uji

kepanggahan menggunakan metode kurva massa ganda. Uji kepanggahan metode

kurva massa ganda berdasarkan perbandingan jumlah hujan tahunan kumulatif

stasiun hujan yang ditinjau dengan rerata hujan tahunan kumulatif dua atau lebih

stasiun hujan yang berada di sekitarnya. Contoh perhitungan untuk stasiun

Ngadirojo (125f) tahun 1992:

Hujan (i) = 2130,000 mm

Hujan (i) kumulatif = 0,000 + 2130,000 = 2130,000 mm

Sedangkan hujan tahunan rerata 2 stasiun hujan tahun 1992 yaitu stasiun hujan

Jatisrono (131) dan Jatiroto (130c) adalah sebagai berikut:

Hujan (i) rerata = 2

000,2292000,2405 = 2348,500 mm

Hujan (i) rerata kumulatif = 0,000 + 2348,500 = 2348,500 mm

Untuk hasil uji kepanggahan stasiun hujan Ngadirojo (125f) dengan cara double

mass curve (kurva massa ganda) dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.1.


commit to user

27

Tabel 4.3. Uji Kepanggahan Metode Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f)

Ngadirojo 125f Rerata 2 Sta Ref

i (mm/ tahun) Kumulatif

i (mm/ tahun) Kumulatif

1992 2130,000 2130,000 2348,500 2348,500 1993 1120,000 3250,000 2103,000 4451,500 1994 1334,000 4584,000 1554,500 6006,000 1995 2553,000 7137,000 2519,500 8525,500 1996 1888,000 9025,000 2104,500 10630,000 1997 1633,000 10658,000 1390,500 12020,500 1998 2251,000 12909,000 2731,500 14752,000 1999 1978,000 14887,000 2187,500 16939,500 2000 1812,000 16699,000 2346,500 19286,000 2001 1642,000 18341,000 1906,500 21192,500 2002 1084,000 19425,000 1121,500 22314,000 2003 1204,000 20629,000 1256,500 23570,500 2004 399,000 21028,000 1529,500 25100,000 2005 1359,000 22387,000 1241,000 26341,000 2006 1513,000 23900,000 1713,500 28054,500 2007 2706,000 26606,000 2302,500 30357,000 2008 2769,000 29375,000 1667,500 32024,500 2009 1566,000 30941,000 1966,000 33990,500 2010 2415,000 33356,000 2887,500 36878,000

2011 2408,000 35764,000 2013,000 38891,000

Gambar 4.1. Kurva Massa Ganda Sta. Ngadirojo (125f)


commit to user

28

Berdasarkan Gambar 4.1 dapat disimpulkan bahwa stasiun hujan Ngadirojo (125f)

panggah dan dapat dipakai untuk analisis selanjutnya karena tidak ada data yang

melenceng dari trendline dan koefisien determinasi R2 mendekati 1. Hasil uji

kepanggahan dengan metode kurva massa ganda untuk stasiun hujan Jatisrono

(131) dan Jatiroto (130c) dapat dilihat pada Lampiran B- 8 sampai dengan

Lampiran B- 9 dan Lampiran C- 1.

4.2 Hujan Wilayah

Untuk menentukan hujan wilayah di DAS Keduang digunakan metode poligon

Thiessen, Sebagai contoh diambil data hujan bulanan pada tahun 2002 di tiga

stasiun hujan yaitu Ngadirojo (125f), Jatisrono (131) dan Jatiroto (130c) yang


Tabel 4.4. Data Hujan Bulanan Pada 2002 Untuk Sta. Ngadirojo, Jatisrono dan

Jatiroto

No Tahun Bulan Hujan (mm/ bulan)

Ngadirojo (125f)

Jatisrono (131)

Jatiroto (130c)

1 2002 Januari 0 0 0

2 Februari 259 216 474

3 Maret 178 0 0 4 April 0 218 276 5 Mei 79 43 40

6 Juni 0 0 0 7 Juli 0 0 0 8 Agustus 0 0 0 9 September 0 0 0

10 Oktober 0 67 67 11 Nopember 180 121 110

12 Desember 388 293 355 Sumber: Dinas Pengairan Kabupaten Wonogiri

Data hujan bulanan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran A- 1 sampai

dengan Lampiran A- 3.

Poligon Thiessen di DAS Keduang dengan menggunakan tiga stasiun hujan dapat

dilihat pada Gambar 4.2.


commit to user

29

Gambar 4.2. Poligon Thiessen DAS Keduang Dengan Tiga Stasiun Hujan

Dari poligon Thiessen tersebut dapat dihitung luasan masing- masing wilayah

stasiun hujan dengan menggunakan tool yang ada pada program AutoCAD.

Perhitungan menunjukkan luas pengaruh hujan:

Stasiun Hujan Ngadirojo (125f) = 96,447 km2,

Stasiun Hujan Jatisrono (131) = 220,170 km2,

Stasiun Hujan Jatiroto (130c) = 104,365 km2,

DAS Keduang = 420,982 km2.

Kemudian menentukan koefisien Thiessen berdasarkan luasan masing- masing

stasiun hujan:

Stasiun Hujan Ngadirojo (125f) = 229,0982,420

447,96

Stasiun Hujan Jatisrono (131) = 523,0982,420170,220

Stasiun Hujan Jatiroto (130c) = 248,0982,420365,104

Contoh perhitungan untuk mendapatkan hujan wilayah bulanan pada bulan

Februari 2002:


commit to user

30

mmP

xxxP

810,289

248,0474523,0216229,0259

Dengan menggunakan Persamaan 2.7 hujan bulanan wilayah pada DAS Keduang


Tabel 4.5. Data Hujan Bulanan Wilayah Pada 2002

No Tahun Bulan

Hujan Hujan

Wilayah (mm/ bulan)

Ngadirojo Jatisrono Jatiroto

0,229 0,523 0,248

1 2002 Januari 0,000 0,000 0,000 0,000

2 Februari 59,340 112,970 117,510 289,810

3 Maret 40,780 0,000 0,000 40,780

4 April 0,000 114,010 68,420 182,440

5 Mei 18,100 22,490 9,920 50,500

6 Juni 0,000 0,000 0,000 0,000 7 Juli 0,000 0,000 0,000 0,000

8 Agustus 0,000 0,000 0,000 0,000

9 September 0,000 0,000 0,000 0,000 10 Oktober 0,000 35,040 16,610 51,650

11 Nopember 41,240 63,280 27,270 131,790

12 Desember 88,890 153,240 88,010 330,130

Untuk perhitungan hujan bulanan wilayah tahun yang lain dapat dilihat pada

Lampiran A- 4 sampai dengan Lampiran A- 8.

4.3 Koefisien Limpasan

Koefisien limpasan diperlukan untuk mengetahui besarnya intensitas hujan yang

melimpas di permukaan. Koefisien limpasan dihitung dengan memperkirakan

jenis tata guna lahan pada DAS Keduang dengan program ArcGIS.

Contoh perhitungan koefisien limpasan untuk tata guna lahan hutan:

Luas DAS Keduang = 42098,200 Ha

Luas tata guna lahan hutan = 350,550 Ha

Persentase hutan = 100200,42098

550,350x = 0,833

Koefisien limpasan untuk hutan diambil berdasarkan Tabel 2.3 sebesar 0,180.

Maka, koefisien limpasan hutan = 0,833 x 0,180 = 0,150


commit to user

31

Hasil dari perhitungan koefisien limpasan dapat dilihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6. Koefisien Limpasan DAS Keduang

No Tata Guna Lahan C Luas (Ha) Persentase C Rata2

(%)

1 Air Tawar 1,000 168,700 0,401 0,401 2 Hutan 0,180 350,550 0,833 0,150 3 Kebun 0,400 5046,390 11,987 4,795 4 Padang Rumput 0,350 53,240 0,126 0,044 5 Pemukiman 0,700 11072,210 26,301 18,411 6 Sawah tadah hujan 0,300 0,000 0,000 0,000 7 sawah 0,150 12714,890 30,203 4,530 8 semak belukar 0,150 228,620 0,543 0,081 9 tegalan 0,400 12279,0980 29,168 11,667

Jumlah 16691,09 100,000 40,100

Nilai koefisien limpasan (C) untuk masing- masing tata guna lahan berdasarkan

Tabel 2.3 sehingga didapat nilai koefisien limpasan (C) di DAS Keduang sebesar

0,401 seperti terlihat pada Tabel 4.6.

4.4 Evapotranspirasi Potensial Metode Thornthwaite

Evapotranspirasi potensial metode Thornthwaite hanya tergantung pada suhu

udara rata- rata bulanan dan letak lintang. Pada penelitian ini menggunakan

stasiun klimatologi Dam Wonogiri yang terletak antara 07° 50' 010" LS dan 110°

55' 023" BT. Data iklim berupa suhu udara rata- rata bulanan yang terukur selama

kurun waktu 10 tahun terakhir yaitu dari tahun 2002- 2011 dapat dilihat pada

Tabel 4.7.


commit to user

32

Tab

el 4

.7. S

uhu

Uda

ra R

ata-

Rat

a B

ulan

an S

tasi

un K

limat

olog

i Dam

Won

ogir

i

Tah

un

Suhu

Bul

anan

(°C

)

Jan

Feb

M

ar

Ap

r M

ei

Jun

Jul

Ags

t Se

p O

kt

Nov

D

es

2002

29

,000

28

,700

29

,300

28

,800

29

,300

28

,300

28

,100

27

,600

28

,600

30

,200

30

,300

29

,300

20

03

28,5

00

28,3

00

29,0

00

29,9

00

28,8

00

28,5

00

27,4

00

27,6

00

28,9

00

29,6

00

29,0

00

28,2

00

2004

28

,900

28

,300

28

,700

30

,900

29

,300

27

,700

28

,000

27

,700

28

,700

29

,600

30

,000

28

,500

20

05

28,2

00

29,4

00

29,4

00

29,2

00

29,3

00

29,3

00

28,5

00

28,3

00

29,7

00

29,4

00

30,1

00

28,2

00

2006

28

,400

28

,700

28

,700

28

,600

29

,000

27

,900

27

,000

27

,600

28

,000

29

,800

30

,400

29

,800

20

07

29,0

00

28,7

00

28,8

00

29,0

00

28,9

00

28,2

00

27,5

00

27,7

00

28,3

00

29,2

00

28,5

00

28,2

00

2008

28

,300

27

,500

27

,900

28

,800

28

,400

28

,800

27

,200

28

,500

29

,200

29

,300

28

,400

27

,800

20

09

28,1

00

27,4

00

28,9

00

29,4

00

28,7

00

28.2

40

27,7

00

27,9

00

29,0

00

29,1

00

29,6

00

28,8

00

2010

2

8.43

0 28

.300

28

.730

2

9.16

0 28

.880

28

,600

28

,800

28

,900

28

,900

28

,600

28

,600

27

,900

20

11

27,5

00

27,7

00

27,9

00

27,8

00

28,2

00

26,9

00

27,1

00

27,0

00

28,5

00

29,4

00

28,7

00

28,0

00

Rer

ata

28,4

30

28,3

00

28,7

30

29,1

60

28,8

80

28,2

40

27,7

30

27,8

80

28,7

80

29,4

20

29,3

60

28,4

70


commit to user

33

Perhitungan evapotranspirasi potensial (PET) berdasarkan Persamaan 2.9,

2.10,dan 2.11, Contoh perhitungan PET bulan Januari:

Ta rata- rata = 28,430 °C

I bulan Januari = 5.1

5430,28

= 15,360

I satu tahun = 164,320

a = 0,490 + 0,0179 (164,320) 0,0000771 (164,320)2+

0,000000675 (164,320)3

= 4,340

PET = 34.4

320,164430,2810

6,1x

= 17,325 cm = 173,250 mm

Hasil perhitungan PET metode Thornthwaite dapat dilihat pada Tabel 4.8.

Tabel 4.8. Evapotranspirasi Potensial (PET) Metode Thornthwaite

No Bulan Suhu Udara (°C)

Indeks Panas PET (mm)

1 Januari 28,430 13,560 173,250 2 Februari 28,300 13,470 169,750 3 Maret 28,730 13,780 181,340 4 April 29,160 14,080 193,200 5 Mei 28,880 13,880 185,330 6 Juni 28,240 13,430 168,310 7 Juli 27,730 13,060 155,390 8 Agustus 27,880 13,170 159,080 9 September 28,780 13,810 182,620 10 Oktober 29,420 14,270 200,930

11 Nopember 29,360 14,230 199,150

12 Desember 28,470 13,590 174,230

Jumlah 164,320

Berdasarkan letak lintang stasiun Klimatologi Dam Wonogiri yang terletak pada

07° 50' 010" LS = 7,840° LS, maka evapotranspirasi potensial harus disesuaikan

dengan letak lintang berdasarkan Tabel 2.2. Contoh perhitungan PET bulan

Januari yang telah disesuaikan berdasarkan letak lintang:

PET = 173,250 mm


commit to user

34

Letak lintang dan faktor penyesuainnya:

5° LS = 1,060

10° LS = 1,080

7,84° LS terletak diantara 5° dan 10° LS maka harus dilakukan interpolasi dengan

perhitungan sebagai berikut:

060,1080,1

5840,7840,710

xx

060,1080,1

840,2160,2

xx

060,1080,1

761,0x

x

0,761x 0,807= 1,080 x

1,761x = 1,887

Koreksi (x) = 1,070

PET koreksi = 173,250 x 1,070 = 185,610 mm

Hasil perhitungan PET terkoreksi selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.9.

Tabel 4.9. Evapotranspirasi Potensial (PET) Terkoreksi Metode Thornthwaite

No Bulan Suhu Udara (°C) Indeks Panas PET

(mm)

PET Koreksi

(mm)

1 Januari 28,430 13,560 173,250 185,610 2 Februari 28,300 13,470 169,750 163,190 3 Maret 28,730 13,780 181,340 189,620 4 April 29,160 14,080 193,200 192,100 5 Mei 28,880 13,880 185,330 187,990 6 Juni 28,240 13,430 168,310 163,760 7 Juli 27,730 13,060 155,390 156,740 8 Agustus 27,880 13,170 159,080 162,040 9 September 28,780 13,810 182,620 182,620 10 Oktober 29,420 14,270 200,930 212,120

11 Nopember 29,360 14,230 199,150 207,390

12 Desember 28,470 13,590 174,230 188,630

Jumlah 164,320


commit to user

35

4.5 Indeks Kekeringan Palmer

Indeks Kekeringan Palmer merupakan kekeringan yang dihitung menurut defisit

air pada lapisan di bawah permukaan tanah yang dikemukakan oleh Palmer pada

tahun 1965, perhitungan ini mempunyai tujuan untuk mengetahui kelembaban

tanah berdasarkan tinggi curah hujan bulanan efektif yaitu tinggi curah hujan

bulanan yang telah dikalikan dengan koefisien limpasan (C).

Parameter utama yang digunakan untuk perhitungan adalah evapotranspirasi,

pengisian lengas ke dalam tanah (recharge), kehilangan kelembaban tanah (loss),

kelembaban tanah (available water content) sampai kedalaman zone perakaran

yaitu 500 mm (Asdak, 2004) dimana lapisan tanah atas (Sa = 100 mm) dan

lapisan tanah bawah (Sb = 400 mm) dan aliran permukaan (run off). Beberapa

parameter lain yang terkait perhitungan antara lain evapotranspirasi potensial

(potential evapotranspiration) yang didapat dengan menggunakan metode

Thornthwaite, pengisian lengas ke dalam tanah potensial (potential recharge),

aliran permukaan potensial (potential run off) dan kehilangan kelembaban tanah

potensial (potential loss).

Perhitungan parameter indeks kekeringan Palmer untuk tahun 2002 dapat dilihat

pada Tabel 4.10.

Tabel 4.10. Perhitungan Parameter Indeks Kekeringan Palmer

No Thn Bln P

(mm) PET (mm)

Sa (mm)

Sb (mm)

Sa (mm)

Sb (mm)

S (mm)

PR (mm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2002 Jan 0,000 185,610 -185,610 0,000 100,000 400,000 500,000 0,000

2 Feb 116,210 163,190 -46,980 0,000 53,020 400,000 453,020 0,000

3 Mar 16,350 189,620 -173,270 0,000 0,000 400,000 400,000 46,980

4 Apr 73,160 192,100 -118,950 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

5 Mei 20,250 187,990 -167,730 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

6 Jun 0,000 163,760 -163,760 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

7 Jul 0,000 156,740 -156,740 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

8 Agst 0,000 162,040 -162,040 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

9 Sept 0,000 182,620 -182,620 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

10 Okt 20,710 212,120 -191,400 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

11 Nop 52,850 207,390 -154,540 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000

12 Des 132,380 188,630 -56,250 0,000 0,000 400,000 400,000 100,000


commit to user

36

Tabel 4.10. Lanjutan

No Thn Bln R (mm)

PLa (mm)

PLb (mm)

PL (mm)

L (mm)

ET (mm)

PRO (mm)

RO (mm)

1 10 11 12 13 14 15 16 17

1 2002 Jan 0,000 185,610 0,000 185,610 185,610 185,610 500,000 0,000

2 Feb 0,000 100,000 50,550 150,550 46,980 163,190 453,020 0,000

3 Mar 0,000 53,020 109,280 162,300 173,270 189,620 400,000 0,000

4 Apr 0,000 0,000 153,680 153,680 118,950 192,100 400,000 0,000

5 Mei 0,000 0,000 150,390 150,390 167,730 187,990 400,000 0,000

6 Jun 0,000 0,000 131,010 131,010 163,760 163,760 400,000 0,000

7 Jul 0,000 0,000 125,390 125,390 156,740 156,740 400,000 0,000

8 Agst 0,000 0,000 129,640 129,640 162,040 162,040 400,000 0,000

9 Sept 0,000 0,000 146,100 146,100 182,620 182,620 400,000 0,000

10 Okt 0,000 0,000 169,690 169,690 191,400 212,120 400,000 0,000

11 Nop 0,000 0,000 165,910 165,910 154,540 207,390 400,000 0,000

12 Des 0,000 0,000 150,910 150,910 56,250 188,630 400,000 0,000

Indeks kekeringan Palmer dihitung berdasarkan air yang masuk ke dalam tanah

dan air yang hilang maupun diserap oleh tanaman pada suatu lokasi tertentu.

Perhitungan yang terdapat pada Tabel 4.10 dapat dijelaskan:

Kolom 1 = menjelaskan periode bulan pengamatan,

Kolom 2 = P, hujan kumulatif bulanan wilayah efektif,

Kolom 3 = PET, evapotranspirasi potensial yang dihitung menggunakan

metode Thornthwaite karena sesuai dengan analisis indeks

kekeringan metode Palmer dan masih andal bila dipakai di

Indonesia,

Kolom 4 = Sa, perubahan lengas tanah lapisan atas (mm) yang dihitung

dengan syarat:

a. Bila P<PET, maka dSa=Sa bulan sebelumnya atau PET-P

(pilih terkecil)

b. Bila P>PET, maka dSa=P-PET,

Kolom 5 = Sb, perubahan lengas tanah lapisan bawah (mm)

= (PET-P+ Sa)*Sbi-1/ AWC,

Kolom 6 = Sa, lengas tanah lapisan atas yang ditentukan sebesar 100 mm,

Kolom 7 = Sb, lengas tanah lapisan bawah yang ditentukan sebesar 400 mm,


commit to user

37

Kolom 8 = S, lengas tanah (available water content) yang ditentukan

sedalam zone perakaran padi yaitu 500 mm,

Kolom 9 = PR, potential recharge, jumlah air yang dapat diserap oleh tanah

= AWC S bulan sebelumnya,

Kolom 10 = R, recharge, dihitung dengan syarat:

a. Bila PR=0,maka R=0

b. Sa+ Sb

c. ,

Kolom 11 = PLa, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan atas

= PET atau Sai-1 dipilih yang paling kecil,

Kolom 12 = PLb, kehilangan kelembaban tanah potensial lapisan bawah

= (PET Pla)*Sbi-1/ AWC,

Kolom 13 = PL, kehilangan kelembaban tanah potensial kedua lapisan (mm)

= PLa + PLb,

Kolom 14 = L, kehilangan kelembaban tanah (mm), dihitung dengan syarat:

a. Bila P>PET,maka L=0

b. Bila P<PET,maka L=| Sa|+| Sb|,

Kolom 15 = ET, evapotranspirasi (mm) dihitung dengan syarat:

a. Bila P>PET,maka ET=PET

b. Bila P<PET,maka ET=P+L,

Kolom 16 = PRO, aliran permukaan potensial

= AWC- PR,

Kolom 17 = RO, aliran permukaan dihitung dengan syarat:

a. Bila S>AWC,maka RO= P-(PET+PR)

b. Bila S<AWC,maka RO= 0,

Untuk perhitungan parameter utama secara lebih lengkap selama kurun waktu

analisis tahun 2002- 2011 dapat dilihat pada Lampiran B- 10 sampai dengan

Lampiran B- 19.

Berdasarkan parameter utama tersebut dilakukan analisis rerata dalam kurun

waktu 10 tahun terakhir yaitu pada tahun 2002- 2011. Contoh perhitungan analisis

rerata pada bulan Januari adalah sebagai berikut:


commit to user

38

mmPET 610,18510

100,1856

mmET 610,18510

100,1856

mmR 720,110200,17

mmPR 230,7610

300,762

mmRO 000,010000,0

mmS 490,41510

900.4154

mmL 020,8610

200,860

mmPL 960,15410

600,1549

mmP 310,10110

100,1013

Untuk hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.11.

Tabel 4.11. Analisis Rerata Dalam Kurun Waktu 10 Tahun (2002- 2011)

No Bln

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

1 Jan 185,610 185,610 1,720 76,230 0,000 415,490 86,020 154,960 101,310

2 Feb 163,190 163,190 3,290 84,510 0,000 412,510 32,800 133,650 133,680

3 Mar 189,620 189,620 0,000 87,490 0,000 402,450 92,490 154,200 97,130

4 Apr 192,100 192,100 0,000 97,550 0,000 400,000 123,920 154,170 68,190

5 Mei 187,990 187,990 0,000 100,000 0,000 400,000 135,720 150,390 52,270

6 Jun 163,760 163,760 0,000 100,000 0,000 400,000 147,480 131,010 16,280

7 Jul 156,740 156,740 0,000 100,000 0,000 400,000 155,210 125,390 1,520

8 Agt 162,040 162,040 0,000 100,000 0,000 400,000 158,280 129,640 3,760

9 Sep 182,620 182,620 0,000 100,000 0,000 400,000 172,560 146,100 10,060

10 Okt 212,120 212,120 0,000 100,000 0,000 400,000 181,290 169,690 30,830

11 Nop 207,390 207,390 0,000 100,000 0,000 400,000 144,570 165,910 62,820

12 Des 188,630 188,630 15,540 100,000 0,000 413,770 82,780 150,910 121,390

N 10

Koefisien CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions) berdasarkan

dengan Persamaan 2.13, 2.14, 2.15, 2.16 dan 2.17.

PET ET RO L PR PR S PL


commit to user

39

Contoh perhitungan koefisien CAFEC pada bulan Januari:

000,1

610,185610,185

020,0230,76

720,1

000,0490,415

000,0

560,0960,154020,86

000,1020,86310,101

720,1610,185

Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.12.

Tabel 4.12. Koefisien CAFEC (Climatically Appropriate for Existing Conditions)

No Bulan 1 Jan 1,000 0,020 0,000 0,560 1,000 2 Feb 1,000 0,040 0,000 0,250 1,000 3 Mar 1,000 0,000 0,000 0,600 1,000 4 Apr 1,000 0,000 0,000 0,800 1,000 5 Mei 1,000 0,000 0,000 0,900 1,000 6 Jun 1,000 0,000 0,000 1,130 1,000 7 Jul 1,000 0,000 0,000 1,240 1,000 8 Agst 1,000 0,000 0,000 1,220 1,000 9 Sep 1,000 0,000 0,000 1,180 1,000

10 Okt 1,000 0,000 0,000 1,070 1,000 11 Nop 1,000 0,000 0,000 0,870 1,000 12 Des 1,000 0,160 0,000 0,550 1,000

Perhitungan nilai CAFEC yang merupakan dugaan dari parameter- parameter

evapotranspirasi, run off, recharge, presipitasi dan loss dimana secara

klimatologis sesuai dengan kondisi waktu dan daerah penelitian. Perhitungan

berdasarkan Persamaan 2.18, 2.19, 2.20, 2.21 dan 2.22. Contoh perhitungan nilai

CAFEC pada bulan Januari:

mmxET 610,185610,185000,1^

mmxR 000,0000,0020,0^


commit to user

40

mmxRO 000,0000,500000,0^

mmxL 040,103610,185560,0^

mmP 570,82040,103000,0000,0610,185^

Perhitungan nilai CAFEC untuk tahun 2002 dapat dilihat pada Tabel 4.13.

Tabel 4.13. Nilai CAFEC

No Tahun Bulan

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

1 2002 Januari 185,610 0,000 0,000 103,040 82,570

2 Februari 163,190 0,000 0,000 36,950 126,240

3 Maret 189,620 0,000 0,000 97,350 92,270

4 April 192,100 0,000 0,000 123,530 68,580

5 Mei 187,990 0,000 0,000 135,720 52,270

6 Juni 163,760 0,000 0,000 147,480 16,280

7 Juli 156,740 0,000 0,000 155,210 1,520

8 Agustus 162,040 0,000 0,000 158,280 3,760

9 September 182,620 0,000 0,000 172,560 10,060

10 Oktober 212,120 0,000 0,000 181,290 30,830

11 Nopember 207,390 0,000 0,000 144,570 62,820

12 Desember 188,630 15,540 0,000 82,780 121,390

Hasil perhitungan nilai CAFEC secara lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran

B- 20 sampai dengan Lampiran B- 24.

Kemudian melakukan analisis indeks kekeringan dengan menghitung periode

kelebihan dan kekurangan hujan (Persamaan 2.23), rerata nilai mutlak (Persamaan

2.24), pendekatan kedua terhadap nilai faktor K (Persamaan 2.25 dan 2.26),

karakter iklim sebagai faktor pembobot (Persamaan 2.27), penduga nilai Z

(Persamaan 2.28), indeks penyimpangan atau anomali lengas tanah (Persamaan

2.29) dan indeks kekeringan (Persamaan 2.30 dan 2.31). Contoh perhitungan

indeks kekeringan pada bulan Januari:

570,82570,82000,0d

240,51D

770,15,0240,51600,25

/8,2020,86310,101

000,0000,0610,1855,1' LogK

ET R RO L P


commit to user

41

273,0770,1830,588

)770,1240,51(x

xK

570,82000,1)570,82( xz

580,22273,0)570,82( xZ

530,73580,22

3Z

000,0000,0103,03

103,01

xZ

i

530,7000,0530,7X

530,7)530,7(000,0X

Hasil perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.14.


commit to user

42

Tab

el 4

.14.

Ana

lisis

Ind

eks

Kek

erin

gan

No

Tah

un

Bul

an

P d

K'

K

z Z

Z

/3

X

1 20

02

Janu

ari

0,00

0 -8

2,57

0 51

,240

1,

770

0,27

3 -8

2,57

0 -2

2,58

0 -7

,530

0,

000

-7,5

30

-7,5

30

2 Fe

brua

ri

116,

210

-10,

030

29,5

80

1,39

0 0,

098

-10,

030

-0,9

80

-0,3

30

0,78

0 0,

450

-7,0

80

3 M

aret

16

,350

-7

5,92

0 47

,320

1,

730

0,23

9 -7

5,92

0 -1

8,18

0 -6

,060

0,

030

-6,0

30

-6,3

50

4 A

pril

73,1

60

4,58

0 30

,790

1,

470

0,11

2 4,

580

0,51

0 0,

170

0,62

0 0,

800

-5,2

70

5 M

ei

20,2

50

-32,

010

32,3

30

1,51

0 0,

125

-32,

010

-4,0

00

-1,3

30

-0,0

20

-1,3

50

-1,1

80

6 Ju

ni

0,00

0 -1

6,28

0 16

,680

1,

110

0,03

5 -1

6,28

0 -0

,570

-0

,190

0,

140

-0,0

50

-1,3

90

7 Ju

li 0,

000

-1,5

20

2,13

0 -0

,210

0,

002

-1,5

20

0,00

0 0,

000

0,02

0 0,

020

-0,1

70

8 A

gust

us

0,00

0 -3

,760

6,

060

0,47

0 0,

002

-3,7

60

-0,0

10

0,00

0 0,

000

0,00

0 0,

000

9 Se

ptem

ber

0,00

0 -1

0,06

0 13

,950

1,

000

0,02

4 -1

0,06

0 -0

,240

-0

,080

0,

000

-0,0

80

-0,0

80

10

Okt

ober

20

,710

-1

0,12

0 26

,170

1,

390

0,08

6 -1

0,12

0 -0

,870

-0

,290

0,

010

-0,2

80

-0,3

60

11

Nop

embe

r 52

,850

-9

,970

34

,460

1,

550

0,14

0 -9

,970

-1

,400

-0

,470

0,

030

-0,4

40

-0,7

30

12

Des

embe

r 13

2,38

0 10

,990

77

,010

2,

030

0,54

0 10

,990

5,

940

1,98

0 0,

050

2,03

0 1,

560


commit to user

43

Berdasarkan perhitungan di atas pada bulan dengan nilai bertanda negatif berarti

mengalami kekeringan, sedangkan pada bulan dengan nilai bertanda positif

mengalami surplus air.

Perhitungan indeks kekeringan lebih lengkap selama kurun waktu 10 tahun (2002-

2011) dapat dilihat pada Lampiran B- 25 sampai dengan Lampiran B- 34.

4.6 Prakiraan Potensi Ketersediaan Air

Prakiraan potensi ketersediaan air merupakan analisis tentang seberapa besar

ketersediaan air yang ada di DAS Keduang dengan menggunakan Persamaan 2.32

dengan luas DAS Keduang sebesar 42098,200 ha dan koefisien limpasan sebesar

0,401. Contoh perhitungan prakiraan potensi ketersediaan air pada bulan Februari

tahun 2002 adalah sebagai berikut:

Qtersedia = 10x 0,401x 289,810 x 42098,200 = 48,920x 106 m3/ bulan

Sehingga prakiraan potensi ketersediaan air tahun 2002 dapat dilihat pada Tabel

4.15.

Tabel 4.15. Prakiraan Potensi Ketersediaan Air

No Tahun Bulan Hujan Wilayah (mm/ bulan)

Potensi Ketersedian Air (x106 m³/ bulan)

1 2002 Januari 0,000 0,000

2 Februari 289,810 48,920 3 Maret 40,780 6,880

4 April 182,440 30,800 5 Mei 50,500 8,530 6 Juni 0,000 0,000 7 Juli 0,000 0,000

8 Agustus 0,000 0,000 9 September 0,000 0,000 10 Oktober 51,650 8,720

11 Nopember 131,790 22,250

12 Desember 330,130 55,730


commit to user

44

4.6.1 Potensi Ketersediaan Air Tiap Tahun

Untuk mengetahui ketersediaan air pada setiap tahun menggunakan data debit

normal (Q50) atau nilai tengah dari data debit tiap tahun. Contoh perhitungan debit

normal pada 2002:

1. Mengurutkan data ketersediaan air pada tahun 2002 dari terkecil 0,000

sampai dengan 55,730x 106 m3/ bulan.

2. Menghitung Q50 = (6,880+ 8,530)/ 2

= 7,700x 106 m3/ bulan

3. Mengeplotkan data ketersediaan air normal pada grafik ketersediaan

air tahun 2002 seperti pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3. Potensi Ketersediaan Air Pada DAS Keduang

Hasil perhitungan ketersediaan air tiap tahun secara lengkap dapat dilihat pada

Lampiran B- 35 sampai dengan Lampiran B- 39 sedangkan grafik ketersediaan air

tiap tahun selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran C- 2 sampai dengan

Lampiran C- 6.

4.6.2 Potensi Ketersediaan Air Rerata Bulanan

Ketersediaan air rerata bulanan dihitung berdasarkan potensi ketersediaan air

rerata bulanan dibandingkan dengan threshold debit normal rerata (Q50rerata) dan

threshold debit andalan rerata (Q80rerata).


commit to user

45

1. Perhitungan potensi ketersediaan air rerata bulanan

Contoh perhitungan ketersediaan air rerata bulan Januari:

Qrerata= (0,000+ 50,000+ 64,210+ 2,380+ 54,720+21,710+ 30,350+

59,980+ 57,760+ 85,370) x 106 / 10

= 42,650 x 106 m3/ bulan

Untuk hasil perhitungan ketersediaan air rerata bulanan seperti pada Tabel

4.16.

Tabel 4.16. Ketersediaan Air Rerata Bulanan

No. Bulan Ketersediaan Air Rerata Bulanan (x 106 m3/ bulan)

1. Januari 42,650 2. Februari 56,280 3. Maret 40,890 4. April 28,700 5. Mei 22,000 6. Juni 6,850 7. Juli 0,640 8. Agustus 1,580 9. September 4,240

10. Oktober 12,980 11. November 26,450 12. Desember 51,100

2. Perhitungan debit normal rerata (Q50rerata)

Debit normal rerata merupakan rerata dari debit normal tiap tahun selama

kurun waktu pengamatan (2002- 2011):

Q50rerata= (7,700+ 5,270+ 9,260+ 4,390+ 12,810+ 21,010+ 17,170+

30,010+ 37,350+ 24,670) x 106 / 10

= 16,966x 106 m3/ bulan

3. Perhitungan debit andalan rerata (Q80rerata)

Debit andalan rerata dihitung berdasarkan ketersediaan air rerata bulanan

dengan menggunakan Persamaan 2.34:

a. Mengurutkan data dari urutan terbesar hingga terkecil, yaitu dari 56,28x

106 m3/ bulan sampai 0,640 x 106 m3/ bulan

b. Meranking dimulai dengan ranking pertama (m=1) untuk data debit

terbesar hingga urutan terkecil dengan probabilitas sebesar:

692,7100112

1xP


commit to user

46

c. Kemudian melakukan interpolasi debit andalan (probabilitas 80) antara

probabilitas 76,923 dengan 84,615:

240,4580,1

923,76000,80000,80615,84

xx

240,4580,1

077,3615,4

xx

1,499x- 6,356= 1,580- x

x= 3,176x 106 m3/ bulan

Sehingga besarnya Q80rerata= 3,176x 106 m3/ bulan.

Dari hasil perhitungan tersebut debit andalan rerata dapat dilihat pada Gambar

4.4.

Gambar 4.4. Debit Andalan (Q80rerata)

Kemudian berdasarkan perhitungan di atas dapat disajikan dalam grafik hubungan

ketersediaan air rerata bulanan (Qrerata) dengan debit normal rerata (Q50rerata) dan

debit andalan rerata (Q80rerata) seperti pada Gambar 4.5.


commit to user

47

Gambar 4.5. Hubungan Qrerata dengan Q50rerata dan Q80rerata

Seperti terlihat pada Gambar 4.5, ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata

sebesar 16,966x 106 m3/ bulan terjadi pada Juni sampai dengan Oktober. Namun

berdasarkan threshold Q80rerata sebesar 3,176x 106 m3/ bulan, tidak adanya

ketersediaan air hanya pada Juni dan Agustus.

Potensi ketersediaan air dalam kurun waktu analisis 10 tahun (2002- 2011)

berdasarkan pada perbandingan data ketersediaan air dengan debit normal rerata

(Q50rerata) dan debit andalan rerata (Q80rerata) seperti dapat dilihat pada Gambar 4.6.


commit to user

48

Gam

bar 4

.6. P

oten

si K

eter

sedi

aan

Air

Pad

a D

AS

Ked

uang

Pad

a 20

02-

2011


commit to user

49

Berdasarkan Gambar 4.5 dapat diketahui bahwa kekeringan terjadi pada tahun

2002 dan 2003 dimana ketersediaan air kurang dari threshold Q50rerata maupun

threshold Q80rerata yang terjadi selama lebih dari enam bulan.

4.7 Indeks Ketajaman Kekeringan (Kriteria Kering)

Kriteria kering dalam penelitian ini berdasarkan pada analog kriteria kering

menurut data debit dengan kriteria kering Palmer (Tabel 2.5). Dalam kriteria

kering menurut data debit dibagi menjadi tiga kriteria seperti pada Bab 2.1.8.

Dari perhitungan debit normal rerata (Q50rerata), debit andalan rerata (Q80rerata) dan

perhitungan indeks Palmer dapat dilakukan analisis kriteria kering berdasarkan

analog data ketersediaan air yang tersedia di DAS Keduang dengan kriteria kering

Palmer.

Hasil analisis kriteria kering dapat dilihat pada Tabel 4.17.


commit to user

50

Tab

el 4

.17.

Ana

log

Kri

teri

a K

erin

g B

erda

sark

an D

ata

Deb

it D

enga

n K

rite

ria

Ker

ing

Palm

er

No

Tah

un

Bul

an

Inde

ks

Kek

erin

gan

Q x

106 m

³/Bul

an)

Kri

teri

a K

erin

g

(Qte

rsed

ia)

Q80

Q

50

Q80

(71%

) Q

80 (

70%

) B

erda

sark

an

Deb

it

Ber

dasa

rkan

P

alm

er

1 20

02

Jan

-7,5

30

0,00

0 3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

AS

K

AS

K

2

Feb

-7,0

80

48,9

20

3,17

6 16

,966

2,

250

2,22

0 B

A

SK

3

M

ar

-6,3

50

6,88

0 3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

K

AS

K

4

Apr

-5

,270

30

,800

3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

B

AS

K

5

Mei

-1

,180

8,

530

3,17

6 16

,966

2,

250

2,22

0 B

K

6

Ju

n -1

,390

0,

000

3,17

6 16

,966

2,

250

2,22

0 A

SK

K

7

Jul

-0,1

70

0,00

0 3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

AS

K

K

8

Ags

t 0,

000

0,00

0 3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

ASK

K

9

Sep

-0,0

80

0,00

0 3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

ASK

K

10

O

kt

-0,3

60

8,72

0 3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

K

K

11

N

op

-0,7

30

22,2

50

3,17

6 16

,966

2,

250

2,22

0 B

K

12

D

es

1,56

0 55

,730

3,

176

16,9

66

2,25

0 2,

220

B

B

Ket

eran

gan:

K

=

Ker

ing,

A

SK

= A

mat

San

gat K

erin

g,

SK

= Sa

ngat

Ker

ing,

B

= B

asah

.

Dap

at d

iket

ahui

dar

i an

alog

kri

teri

a ke

ring

ber

dasa

rkan

dat

a de

bit

deng

an k

rite

ria

keri

ng P

alm

er t

idak

ter

lalu

ber

beda

jau

h. U

ntuk

has

il

anal

isis

kri

teri

a ke

ring

yan

g le

bih

leng

kap

dapa

t dili

hat p

ada

Lam

pira

n B

- 40

sam

pai d

enga

n L

ampi

ran

B-

44.


commit to user

51

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan

sebagai berikut:

1. Prakiraan potensi ketersediaan air di DAS Keduang bervariasi, ketersediaan

air kurang dari threshold Q50rerata sebesar 16,966x 106 m3/ bulan terjadi pada

Juni sampai dengan Oktober. Namun berdasarkan threshold Q80rerata sebesar

3,176x 106 m3/ bulan, tidak adanya ketersediaan air hanya pada Juni dan

Agustus. Kekeringan yang terjadi pada 2002 dan 2003 dimana ketersediaan air

kurang dari threshold Q50rerata maupun threshold Q80rerata yang terjadi selama

lebih dari enam bulan,

2. Berdasarkan indeks Palmer, pada 2002 dan 2003 terjadi kekeringan dimana

besaran indeks Palmer pada 2002 berkisar antara -7,530 yang setara dengan

amat sangat kering sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering sedangkan

pada 2003 berkisar antara -10,190 yang setara dengan amat sangat kering

sampai dengan 0,000 yang setara dengan kering,

3. Kriteria kering berdasarkan data debit dan Palmer menunjukkan hasil yang

tidak terlalu berbeda jauh dalam setiap bulannya, dimana 3,176x 106 m3/ bulan

< Qtersedia < 16,966x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks kekeringan

Palmer 0,00- (-2,99) yang berarti kering, bila besarnya debit tersedia antara

2,250x 106 m3/ bulan sampai 3,176x 106 m3/ bulan atau setara dengan indeks

kekeringan Palmer -3,00- (-3,99) yang berarti sangat kering, dan apabila

besarnya debit tersedia kurang dari 2,220x 106 m3/ bulan atau setara dengan

indeks kekeringan Palmer -4,00 yang berarti amat sangat kering.


commit to user

52

5.2 Saran

Penelitian ini merupakan penelitian awal terhadap kekeringan yang dilakukan di

DAS Keduang.

1. Saran bagi peneliti selanjutnya:

a. Menggunakan metode lain seperti metode Blaney- Criddle maupun

Penman dalam perhitungan evapotranspirasi potensial,

b. Data hujan dan klimatologi yang digunakan dapat diubah periodenya

sesuai kebutuhan, seperti mingguan, sepuluh harian atau lima belas harian,

c. Penelitian ini hanya menggunakan data sekunder, untuk penelitian

selanjutnya dapat menggunakan data primer yaitu dengan melakukan

observasi langsung terhadap data- data yang menjadi asumsi dalam

penelitian ini.

2. Saran bagi pengguna langsung (aplikator):

a. Dengan mengetahui potensi ketersediaan air yaitu surplus maupun defisit

air, maka dapat digunakan untuk mitigasi bencana kekeringan seperti

pembuatan tampungan air atau embung.

b. Pada sektor pertanian, dapat digunakan untuk penentuan awal masa tanam.

SKRIPSI - digilib.uns.ac.id/Analisis...analisis kekeringan daerah aliran sungai keduang dengan...

Documents

Transcript of SKRIPSI - digilib.uns.ac.id/Analisis...analisis kekeringan daerah aliran sungai keduang dengan...