AGROHIDROLOGI DAN PENGELOLAAN DAS

ALIRAN PERMUKAAN Bentuk-bentuk air yang keluar dari suatu areal

1. Aliran permukaan (surface runoff atau overland flow)

2. Aliran di bawah permukaan (interflow atau subsurface flow)

3. Aliran bawah tanah (groundwater flow)4. Aliran sungai (stream flow)

Aliran Permukaan (surface runoff) Aliran permukaan adalah air yang bergerak

mengalir di permukaan tanah sebelum masuk ke dalam saluran, sungai atau danau

Aliran permukaan merupakan bagian dari air hujan (presipitasi) yang tidak mengalami evaporasi dan transpirasi maupun masuk ke dalam tanah

Aliran permukaan merupakan bentuk aliran yang paling penting sebagai salah satu penyebab terjadinya erosi

Dalam bahasa Inggris, aliran permukaan dikenal sebagai “runoff” yang berarti bagian dari air hujan yang mengalir ke saluran, sungai, danau dan laut berupa aliran di atas permukaan tanah atau aliran di bawah permukaan tanah

Dalam “hidrologi”, runoff merupakan aliran di atas permukaan tanah yang terdiri atas :a. aliran air di atas permukaan tanah sebelum

masuk ke dalam saluran atau sungai (surface runoff atau overland flow)

b. aliran air di dalam sungai (stream flow)

Aliran di bawah permukaan (interflow) Aliran di bawah permukaan adalah aliran air

yang masuk ke dalam tanah tetapi tidak masuk cukup dalam disebabkan adanya lapisan kedap air, memgalir di bawah permukaan tanah pada kedalaman 30 – 40 cm kemudian keluar ke permukaan tanaha di bagian bawah lereng atau masuk ke sungai, yang berarti air ini tidak menimbulkan erosi

Aliran air di bawah tanah adalah aliran air yang masuk dan terperkolasi jauh ke dalam tanah menjadi air bawah tanah atau groundwater, mengalir di dalam tanah dengan lambat ke dalam sungai atau danau, tidak mengandung bahan tersuspensi sehingga nampak jernih dan merupakan sumber air bagi sungai, danau atau waduk (reservoir) pada musim kemarau

Aliran sungai (stream flow) Aliran sungai adalah air yang mengalir di dalam

saluran-saluran yang jelas seperti sungai, dapat tetap atau tersendat (intermitten)

Air sungai dapat jernih atau keruh karena mengandung sedimen atau pencemar lainnya tergantung sumbernya

Sungai yang airnya berasal dari aliran bawah permukaan dan aliran air bawah tanah akan jernih,

sedangkan sungai yang bersumber juga dari aliran permukaan akan keruh (oleh kandungan sedimen)

Aliran Permukaan (surface runoff) Aliran permukan (AP) merupakan bagian dari

hujan yang tidak diserap tanah dan tidak tergenang di permukaan tanah, tetapi bergerak ke tempat lain yang lebih rendah dan akhirnya terkumpul di dalam parit-parit atau saluran-saluran

Aliran permukaan merupakan bentuk aliran paling penting yang menyebabkan erosi, karena AP mengikis dan mengangkut tanah permukaan dan bagian-bagiannya ke tempat lain

Aliran permukaan hanya akan terjadi jika laju presipitasi (hujan) melebihi laju air yang masuk ke dalam tanah dan mulai terjadi jika laju infiltrasi, evaporasi, intersepsi dan depresi pada permukaan tanah telah terpenuhi

Sifat-sifat aliran yang mempengaruhi erosi Jumlah aliran permukaan adalah jumlah air yang

mengalir di permukaan tanah untuk suatu masa tertentu, dinyatakan dalam tinggi kolom air (mm, cm) atau volume air (m3)

Kecepatan aliran permukaan adalah waktu yang dilalui oleh suatu titik pada aliran dalam menempuh jarak tertentu, dinyatakan dalam m/detik, dipengaruhi oleh dalamnya aliran, kekasaran permukaan dan kecuraman lereng

Laju aliran permukaan adalah banyaknya atau volume air yang mengalir melalui suatu titik per satuan waktu, dinyatakan dalam m3/detik, disebut juga “debit air”

Turbulensi atau gejolak yang terjadi sewaktu air mengalir di permukaan tanah, dipengaruhi kecepatan aliran, kedalaman air, gaya gravitasi

Aliran Permukaan (surface runoff) Faktor-faktor yang mempengaruhi aliran permukaan :

a. Faktor presipitasi (hujan), jumlah dan lamanya hujan, distribusi dan intensitas hujan (mempengaruhi laju dan volume AP)

b. Faktor DAS, ukuran (luas) dan bentuk, topografi, geologi, kerapatan drainase (susunan anak-anak sungai), jenis tanah, dan kondisi permukaan (tanaman dan pengelolaannya)

Faktor hujan mempengaruhi aliran permukaan Hujan yang singkat mungkin tidak akan

menimbulkan AP, sedangkan hujan dengan intensitas yang sama tetapi lebih lama akan menimbulkan AP. Dengan demikian total AP untuk suatu kejadian hujan berhubungan dengan lamanya hujan tersebut dengan intensitas tertentu Intensitas hujan berhubungan yang erat dengan

energi kinetik (Ek) hujan (Ek hujan meningkat dengan meningkatnya intensitas hujan.

Ek hujan merupakan penyebab utama penghancuran agregat. Peningkatan intensitas

hujan akan meningkatkan kerusakan agregat dan struktur tanah lapisan atas serta menurunkan laju permeabilitas, akibatnya AP akan meningkat

Faktor DAS mempengaruhi aliran permukaan Daerah aliran sungai (DAS) didefinisikan

sebagai suatu hamparan wilayah yang dibatasi oleh pemisah alam (punggung bukit) yang menerima dan mengumpulkan air hujan, sedimen dan unsur hara serta mengalirkannya melalui sungai utama dan keluar pada satu titik outlet

Makin besar ukuran DAS makin besar juga jumlah dan volume AP, tetapi laju dan volume AP per satuan wilayah di dalam DAS makin kecil jika luas catchment area (daerah tangkapan air) bertambah besar.

Bentuk DAS DAS berbentuk bulu burung Bentuk DAS sempit

dan memanjang, anak-anak sungai (sub-DAS) mengalir memanjang di sebelah kanan dan kiri sungai utama

DAS berbentuk radial Sebaran aliran sungai membentuk seperti kipas atau nyaris lingkaran, anak-anak sungai (sub-DAS) mengalir dari segala penjuru DAS dan terkonsentrasi pada satu titik secara radial

DAS berbentuk paralel DAS yang tersusun dari percabangan dua sub-DAS yang cukup besar di bagian hulu, tetapi menyatu di bagain hilirnya, masing-masing sub-DAS tersebut dapat memiliki karakteristik yang berbeda.

DAS Kompleks gabungan dari semuanya

Bnetuk dan ukuran DAS mempengaruhi aliran permukaan

Bentuk DAS yang memanjang dan sempit cenderung menurunkan laju AP dibandingkan dengan DAS yang bentuknya melebar meskipun luas DASnya sama.

Hal tersebut disebabkan pada DAS yang memanjang AP tidak terkonsentrasi secepat pada DAS bentuk melebar, artinya jarak antara tempat jatuhnya air hujan dengan titik pengamatan (outlet) pada bentuk DAS memanjang leboh besar dibandingkan jarak antar dua titik tersebut pada bentuk DAS yang melebar.

Karena jaraknya lebih panjang, maka waktu yang diperlukan air hujan tersebut sampai ke outlet lebih lama. Dengan kata lain bentuk DAS mempengaruhi waktu konsentrasi air hujan yang mengalir menuju outlet

Topografi mempengaruhi aliran permukaan Jumlah dan kecepatan AP akan meningkat

dengan semakin curamnya lereng, karena AP dari bagian atas akan menambah air ke lereng bagian bawah dan menyebabkan bertambahnya kedalaman

aliran. Akibatnya tanah di bagian bawah lereng mengalami erosi lebih besar daripada di bagian atas

Pada lahan pertanian hubungan tersebut dipengaruhi oleh :

jenis tanaman kekasaran permukaan kejenuhan profil tanah

Kondisi permukaan mempengaruhi aliran permukaan Vegetasi yang baik akan memperlambat AP dan

meningkatkan simpanan permukaan untuk mengurangi laju puncak AP

Pada tanah yang tidak perrmeabel, lereng curam dan kondisi vegetasi jelek AP dapat mencapai 75 % dari hujan

Praktek KTA dapat mengurangi AP tetapi aliran akan selalu terjadi kecuali pada tanah permeabel yang datar

Mengendalikan Aliran Permukaan Berdasarkan faktor-faktor yang mempengaruhi

AP, maka volume AP dapat dikurangi dengan : a. Meningkatkan laju infiltrasi b. Meningkatkan ketahanan dan simpanan

permukaan sehingga memberikan kesempatan lebih lama bagi air berinfiltrasi ke dalam tanah

c. Meningkatkan intersepsi hujan dengan menanam tanaman atau menggunakan sisa-sisa tanaman sebagai mulsa

Mengendalikan Aliran Permukaan Teknik budidaya yang menghasilkan penutupan

permukaan tanah yang rapat oleh tanaman, sisa tanaman atau serasah yang banyak merupakan cara terbaik untuk menjaga infiltrasi yang tinggi dan mengurangi aliran permukaan

Berkurang atau meningkatnya laju dan volume AP berkaitan dengan perubahan nilai “koefisien aliran permukaan” (C) yaitu bilangan yang menunjukkan perbandingan antara besarnya AP terhadap besarnya curah hujan (CH), nilainya 0 – 1

C = AP (mm) /CH (mm)Mis: nilai C untuk hutan adalah 0.10, artinya 10

% dari total curah hujan di hutan akan menjadi AP

Koefisien aliran permukaan Nilai C = 0, semua air hujan terdistribusi menjadi air intersepsi, terutama infiltrasiNilai C = 1, semua air hujan mengalir sebagai APFaktor utama yang mempengaruhi nilai C :

1. Laju infiltrasi2. Tanaman penutup tanah3. Intensitas hujan 4. Nilai C yang besar menunjukkan lebih banyak

air hujan yang menjadi AP, menunjukkan makin tinggi ancaman erosi dan banjir, oleh karena itu nilai C merupakan salah satu indikator penentu kualitas suatu DAS

Q =

Q = volume aliran permukaan (mm)P = curah hujan (mm)S = retensi potensial maksimum (mm)CN = bilangan kurva aliran permukaan, nilainya 0 - 100

( P + 0.8 S ) ( P –

0.2 S )2

25400S = - 254 CN

Prediksi laju aliran permukaan Prediksi laju AP diperlukan untuk perencanaan saluran air, teras, saluran pembagi, jemb atan, waduk, dll

1. Metode Rasional q = 0.0028 C i Aq = laju puncak AP yang diharapkan untuk suatu hujan dengan interval tertentu (m3/detik)C = koefisien AP i = intensitas hujan (mm/jam) dari hujan maksimum yang diharapkan terjadi dengan interval tertentu dan untuk suatu masa yang sama dengan waktu konsentrasi daderah aliranA = luas DAS (ha) Asumsi dalam penggunaan Metode Rasional

1. Fekuensi jatuhnya hujan dan AP adalah sama2. Hujan jatuh dengan intensitas yang seragam

selama paling sedikit sama dengan waktu konsentrasi DAS

3. CH terjadi dengan intensitas yang seragam di seluruh DAS

Metode Rasional Memprediksi laju puncak AP (peak runoff) Berlaku untuk suatu wiilayah DAS kecil (< 800

ha) dengan “pertanian “ sebagai komponen tata guna lahan utama

Untuk DAS besar, perlu dibagi menjadi beberapa DAS kecil (SubDAS)

Mudah digunakan, namun tidak dapat menjelaskan hubungan CH terhadap AP dalam bentuk hidrograf

Hidrograf adalah gambaran suatu aliran sungai (runoff) secara kontinue dari waktu ke waktu, atau gambaran fluktuasi aliran sepanjang waktu (harian, jam-an, mingguan atau per kejadian hujan (secara umum berkonotasi dengan debit)

2. Metode SCS (US-Soil Conservation Services, Dinas Konservasi Tanah Amerika Serikat )

Volume dan laju AP tergantung pada : Sifat-sifat meteorologi (volume curah hujan) Sifat-sifat DAS (tipe tanah, penggunaan tanah,

kondisi hidrologi penutup, kandungan air tanah sebelumnya)Bilangan kurva aliran permukaan menyatakan

pengaruh bersama tanah, kondisi hidrologi, dan kandungan air tanah sebelumnya

Air Tanah Air tanah (groundwater) adalah air yang berada

di wilayah jenuh di bawah permukaan tanah, dapat ditemukan hampir di semua tempat di bumi (termasuk di gurun pasir, di bawah tanah yang membeku karena tertutup salju/es)

Peranan air tanah di bumi sangat penting dan ketergantungan manusia terhadap air tanah makin tinggi (karena berkembangnya agro dan non agro industri), pemukiman dan fasilitas lainnya seperti lapangan golf, kolam renang)

Cara pengambilan air tanah dewasa ini sering tidak sesuai dengan prinsip-prinsip hidrologi, akibatnya mengganggu kelangsungan dan kualitas sumberdaya air tanah (kualitas dan kuantitas)

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses terbentuknya air tanah : Faktor-faktor di atas permukaan (hutan/vegetasi,

penggunaan tanah/lahan) Formasi geologi (akifer, aquifer), yaitu formasi

batuan atau mineral yang berfungsi menyimpan air tanah dalam jumlah besar (Akifer adalah kantong air yang berada di dalam tanah)

Akifer dibedakan atas : Akifer bebas (unconfined aquifer). Terbentuk

ketika tinggi muka air tanah (water table) menjadi batas atas zona tanah jenuh. Tinggi muka air tanah berfluktuasi tergantung jumlah dan kecepatan air (hujan) masuk ke dalam tanah, pengambilan air tanah, dan permeabilitas tanah

Akifer terkekang (confined aquifer). Dikenal sebagai “artesis”, terbentuk ketika air tanah dalam dibatasi oleh lapisan kedap air sehingga tekanan di bawah laisan kedap air > tekanan atmosfer

Proses terbentuknya air tanah : Dimulai dari proses infiltrasi yang menunjukkan

proses dan mekanisme perjalanan air di dalam tanah

Semakin ke dalam (tanah) jumlah dan ukuran pori-pori tanah semakin kecil

Ketika air tersebut mencapai tempat yang lebih dalam, maka ir tersebut sudah tidak berperan dalam proses evaporasi/transpirasi. Kondisi ini menyebabkan terbentuknya wilayah jenuh di bawah permukaan tanah yang dikenal sebagai “air tanah”

Air tanah merupakan bagian dari profil tanah

yang terletak diantara permukaan tanah dengan bagian atas dari zona jenuh air disebut “wilayah atau zona

aerasi”. Zona aerasi tidak selamanya kering, dapat menjadi jenuh teruatama pada waktu terjadi hujan lebat

Bagian atas dari zona jenuh dikenal sebagai “muka air tanah (water table)”, dapat diketahui dari ketinggian muka air sumur. Tinggi muka air tanah tidak statis, berfluktuasi (naik/turun) tergantung fluktuasi curah hujan

Sedikit di atas permukaan air tanah adalah “capilary fringe” yaitu suatu wilayah di dalam tanah ketika air yang berasal dari zona jenuh ditarik oleh gaya kapiler ke dalam zona aerasi. Wilayah capilary fringe tidak beraturan dan selalu berubah mengikuti tinggi muka air tanah Air Tanah

Selama musim hujan, keluar mata air karena tinggi muka air tanah naik yang kemudian bersinggungan dengan permukaan tanah dan sebagian air tanah tersebut akan mengisi sungai di sekitarnya. Sungai yang mendapatkan pasokan air yang berasal dari air tanah disebut “sungai tipe effluent”

Pada musim kemarau, tinggi muka air tanah turun sehingga mata air yang keluar di musim hujan menjadi berhenti dan air tanah tidak lagi memasok aliran sungai di sekitarnya. Tipe sungai yang memberikan rembesan air ke akuifer (air tanah) disebut “sungai tipe influent”

Pada sungai tipe influent pencemaran sungai mempunyai arti penting dalam AMDAL, karena pencemaran yang terjadi di sungai dapat merembes dan menyebabkan terjadinya

Air Tanah Selama musim hujan, keluar mata air karena

tinggi muka air tanah naik yang kemudian bersinggungan dengan permukaan tanah dan sebagian air tanah tersebut akan mengisi sungai di sekitarnya. Sungai yang mendapatkan pasokan air yang berasal dari air tanah disebut “sungai tipe effluent”

Pada musim kemarau, tinggi muka air tanah turun sehingga mata air yang keluar di musim hujan menjadi berhenti dan air tanah tidak lagi memasok aliran sungai di sekitarnya. Tipe sungai yang memberikan rembesan air ke akuifer (air tanah) disebut “sungai tipe influent”

Pada sungai tipe influent pencemaran sungai mempunyai arti penting dalam AMDAL, karena pencemaran yang terjadi di sungai dapat merembes dan menyebabkan terjadinya Tipe sungai

Dalam rumus SCS, tanah dikelompokkan ke dalam 4 kelompok hidrologi yaitu : A, B, C dan D Kelompok A = pasir dalam, loess dalam, debu

yang beragregat Kelompok B = loess dangkal, lempung berpasir Kelompok C = lempung berliat, lempung berpasir

dangkal, tanah berkadar bahan organik rendah, tanah berkadar liat tinggi

Kelompok D = tanah yang mengembang secara nyata jika basah, liat besar, plastis, tanah salin tertentu

ALIRAN SUNGAI DAN HIDROGRAF Air sungai berasal dari :1. Air hujan yang langsung jatuh di permukaan sungai

(direct channel presipitation)2. Air hujan yang masuk ke dalam sungai dalam

bentuk aliran permukaan (surface runoff atau overland flow atau direct runoff)

3. Aliran air bawah permukaan (subsurface runoff atau interflow)

4. Aliran air air bawah tanah (groundwater flow)

Debit aliran sungai akan naik setelah terjadi hujan yang cukup, kemudian akan turun kembali setelah hujan berhenti/selesai

Gambaran aliran suatu sungai secara kontinyu dari waktu ke waktu, atau gambar tentang naik dan turunnya debit sungai menurut waktu disebut “hidrograf” (tahunan, bulanan, harian, per kejadian hujan)

Ada huja

n

Tidak ada huja

n

Hujan

berhenti

Direct surfac

e runoff

Channel

precipitati

on

interflown

Base flow

Unsur-unsur hidrograf

Bentuk hidrograf suatu sungai berbeda dengan

sungai yang lain (tergantung pada keempat sumber air sungai dan faktor-faktor yang mempengaruhinya), namun bentuk umum dari hidrograf adalah “naik sampai puncak, kemudian turun” (baik harian, bulanan atau tahunan)

Bila overland flow atau direct runoff (DRO) sudah berhenti sehingga sumber air sungai tidak lagi dari DRO tetapi hanya dari subsurface runoff

Sifat-sifat hujan yang mempengaruhi bentuk hidrograf:1. Jumlah hujan 2. Intensitas hujan3. Lama hujan4. Distribusi hujan (hujan di hulu saja atau di hilir

saja)5. Arah hujan

Sifat-sifat DAS yang mempengaruhi bentuk hidrograf1. Topografi (datar atau landai berbeda bentuk

hidrograf meskipun jenis tanahnya sama)

2. Vegetasi atau penggunaan lahan (karena berbedanya koefisien runoff)

3. Panjang, bentuk dan ukuran (luas) DAS4. Jenis tanah (pengaruhnya terhadap infiltrasi dan

koefisien runoff yang mempengaruhi aliran permukaan)

5. Kerapatan sungai (jumlah anak sungai)

Unit Hidrograf hidrograf runoff atau direct runoff yang

jumlahnya 1 satuan yaitu 1 inci (British Unit), merupakan rata-rata dari 5 kejadian hujan

Basin lag atau lag time adalah waktu selang dari puncak hujan campai puncak aliran permukaan (dari laju maksimum hujan ke waktu puncak terjadinya aliran permukaan.

Karena puncak hujan tidak diketahui maka time lag mulai dari pertengahan hujan (hujan yang mengakibatkan aliran permukaan atau hujan lebih = direct runoff)

Ada kemiripan dari setiap bentuk hidrograf, sehingga kurva hidrograf bisa dianalisis (dipisahkan) interflow dan base flow sebagai unsur hidrograf tersebut (kesamaan/kemiripan ekor hidrograf selalu seperti itu dan khas untuk suatu DAS) Metode pemisahan interflow dengan base flow

1. Straight-line Method2. Fixed Base-length Method3. Variable Slope Method

Straight-line Method (Metode Garis Lurus) Sangat mudah dan paling banyak digunakan Jika tidak ada hujan, kurva hidrograf akan turun

secra konstan Hanya dengan menarik garis lurus dari (1) ke (2)

dimana tidak ada lagi direct runoff (air hanya dari base flow)

Ditentukan dari ekor kurva hidrograf

Fixed Base Length Method Andai tidak ada hujan, kurva terus turun ,

kemudian dari puncak kurva hidrograf ditarik garis lurus, di dapat perpotongan garis kurva yang tutun dengan garis dari puncak hidrograf, kemudian dihubungkan dengan suatu titik dari Tdays (selang dari berakhirnya runoff dengan puncak runoff), itulah garis base flow

Variable Slope Method

Dimasukkan inflaction point yang juga merupakan akhir runoff. Hanya berbeda dari cara menghitung

Dari titik inflaction diturunkan sampai memotong perpanjangan ekor hidrograf yang konstan

Dari titik perpotongan tersebut dihubungkan dengan perpanjangan baseflow sebelum hujan yang memotong peak discharge

Unit hidrograf merupakan cara terbanyak yang

digunakan untuk menentukan jumlah aliran permukaan suatu DAS pada setiap kejadian hujan Asumsi dalam membuat unit hidrografa. Hujan tersebut terjadi merata di semua DASb. Unit hidrograf dibentuk oleh hujan tunggalc. Hujan tersebut distribusinya merata (dengan

intensitas yang sama, tidak pernah terjadi)d. Intensitas hujan konstan pada waktu tertentu

Syarat hujan yang dipilih1. Lamanya hujan tunggal tersebut kira-kira

mendekati 10 -30 % Tl2. Direct runoff hujan tersebut harus berkisar dari 0.5

– 1.75 inci3. Mengammbil rata-rata dari 5 kejadian hujan

(puncaknya, Tl dirata-ratakan)4. Ordinat direct runoff diperhitungkan sehingga

jumlah direct runoff adalah 1 inci

DAERAH ALIRAN SUNGAI Definisi DAS

Secara fisik daerah aliran sungai (DAS) didefinisikan sebagai suatu hamparan wilayah yang dibatasi oleh pemisah alam (punggung bukit) yang menerima dan mengumpulkan air hujan, sedimen dan unsur hara serta mengalirkannya melalui sungai utama dan keluar pada satu titik outlet

Di dalam DAS terdapat wilayah yang menampung dan tempat meresapnya air (hulu) dan wilayah dimana air telah hampir berakhir untuk mengalir (hilir). Terdapat interdependent wilayah hulu-hilir DAS

Definisi DAS menunjukkan Input dari suatu DAS : air hujan Output DAS : debit aliran, muatan sedimen

(termasuk unsur hara di dalamnya, polusi, produksi dan kesejahteraan manusia)

Komponen utama DAS (vegetasi, tanah dan air/sungai) berperan sebagai processor. Setiap ada input pada DAS, maka proses yang telah dan sedang berlangsung dapat dievaluasi melalui output dari sistem DAS tersebut

Definisi DAS menunjukkan bahwa DAS merupakan unit hidrologi (batas suatu DAS adalah batas hidrologi, bukan administrasi) DAS Batanghari meliputi Propinsi Jambi, Sumatera Barat, Riau (+ 80 % di Propinsi Jambi) Suatu DAS dapat terdiri dari : * Sub DAS (urutan pertama) * Sub sub DAS (urutan kedua) * Sub sub sub DAS (urutan ketiga) dan seterusnya Sebagai contohDAS Batang Hari terdiri atas 5 Sub DAS1. Batanghari Hulu2. Batang Tebo (terdiri atas 3 Sub DAS : Batang

Pelepat, Batang Bungo, Batang Ule, sebagai Sub sub DAS Batanghari)

3. Batang Tabir4. Batang Merangin-Tembesi5. Batanghari Hilir

Pengelolaan DAS Definisi

Suatu proses formulasi dan implementasi kegiatan atau program yang bersifat manipulasi sumberdaya alam (SDA) dan manusia (SDM ) yang terdapat di dalam DAS untuk memperoleh manfaat produksi dan jasa tanpa menyebabkan terjadinya kerusakan sumberdaya air dan tanah (Pengelolaan dan alokasi SDA di dalam DAS)

Mencakup identifikasi : keterkaitan antara tata guna lahan, tanah dan air;

dan keterkaitan antara daerah hulu dan hilir suatu DAS

Garis

base flow

Tdays

Garis base flow

Inflaction point

Pengelolaan DAS adalah pengelolaan SDA dan SD buatan yang ada di dalam DAS secara rasional dengan tujuan keuntungan maksimum dalam waktu tak terbatas dengan resiko kerusakan lingkungan seminimal mungkin

Pengelolaan DAS adalah upaya memelihara dan meningkatkan “fungsi hidrologis DAS” untuk peningkatan kualitas hidup dan kesejahteraan manusia

Fungsi Hidrologis DAS Adalah fungsi atau proses yang dilakukan

komponen DAS (tanah, topografi, vegetasi, penggunaan lahan, manusia) terhadap curah hujan sebagai input dari DAS. Fungsi atau proses pengurangan air melalui :

Fungsi Hidrologis DAS

Terjadinya penurunan/rusaknya fungsi hidrologis DAS tercermin dari : a. Makin meningkatnya luas lahan terdegradasi

(lahan kiritis) akibat suatu sistem pengelolaan b. Perubahan output DAS terutama erosi, fluktuasi

debit air, hasil sedimen dan material terlarut lainnya, serta makin rendahnya produktivitas lahan

Pengelolaan DAS dijalankan berdasarkan prinsip keberlanjutan sumberdaya (resources sustainability) yakni keterpaduan antara prinsip produktivitas dan konservasi sumberdaya (sustainability = productivity + conservation of resources)

Acuan dalam mengelola DAS adalah fungsi ekologis, fungsi ekonomi dan fungsi sosial budaya dari semua sumberdaya di dalam DAS dapat terjamin secara berimbang (mencakup 3 dimensi keberlanjutan

Tujuan Pengelolaan DAS Terjaminnya penggunaan SDA yang lestari atau

berkelanjutan (hutan, hidupan liar, lahan pertanian)

Tercapainya keseimbangan ekologis lingkungan sebagai sistem penyangga kehidupan

Terjaminnya jumlah dan kualitas air yang baik sepanjang tahun

Mengendalikan aliran permukaan dan banjir Mengendalikan erosi dan proses degradasi lahan

Keberlanjutan pemanfaatan semua sumberdaya di dalam DAS diukur dari pendapatan, produksi, teknologi, erosi dan sedimentasi serta water yield

Indikator DAS yang baik :a. Produktivitas tinggi (pertanian, pertambangan, dll)b. Water yield (kualitas, kuantitas, distribusi air) baikc. Bersifat lentur (resilient) atau tidak mudah

guncangd. Terdapat pemerataan (equity) pendapatan di dalam

DASBanjir di musim hujan dan kekeringan di musim

kemarau salah satu ciri DAS tidak baik atau “DAS rusak” Laju Peningkatan DAS Kritis di Indonesia 22 DAS Kritis Super Prioritas (Prioritas I) tahun

1984 39 DAS Kritis Super Prioritas (Prioritas I) tahun

1992 62 DAS Kritis Super Prioritas (Prioritas I) tahun

1999 65 DAS Kritis Super Prioritas (Prioritas I) tahun

2004 Laju kerusakan hutan di Indonesia

• 1.8 juta hektar per tahun pada 1985-1997 • 2.8 juta hektar per tahun pada 1998-2000 • 1.08 juta hektar per tahun pada 2000-2005

Luas lahan kritis di Indonesia 8 136 646 ha (dalam), 15 106 234 ha (luar)

kawasan hutan (2001) 51 033 636 ha (dalam), 26 773 245 ha (luar)

kawasan hutan (2007) Penyebab meningkatnya luas lahan kritis• Kebijakan pengelolaan SDA yang masih bersifat

eksploitatif, seperti konversi hutan menjadi peruntukan lainnya (penyebab utama)

• Dalam pengelolaan SDA, aspek ekologis dikesampingkan, dikalahkan oleh aspek ekonomis jangka pendek

• Banyaknya perizinan penebangan hutan tanpa pertimbangan dan perlindungan hutan

• Kawasan resapan air dikonversi menjadi permukiman

KOMPONEN DAN KARAKTERISTIK DAS

Komponen (sumberdaya) di dalam DAS1. Sumberdaya alam (SDA) berupa udara, tanah, air,

vegetasi, dan satwa 2. Sumberdaya manusia (SDM) yang memegang

peranan penting dan dominan dalam menentukan kualitas DAS

3. Sumberdaya sosial berupa berbagai institusi masyarakat (formal dan informal)

4. Sumberdaya buatan Masing-masing komponen SD-DAS saling berinteraksi dan berbeda serta khas untuk DAS tersebut yang menunjukkan karakteristik dari DAS tersebut

Evapotranspirasi Intersepsi Simpanan depresi * Simpanan permukaan Infiltrasi Perkolasi

Jika

rusak

Air akan keluar melalui

permukaan

terutama bila

infiltrasi tidak

berjalan sebagaim

ana mestinya

Akibatnya output DAS

berupa debit aliran

sungai, produktivi

tas sumberda

ya dan kehidupa

n manusia di dalam

DAS akan terganggu

DAS

Hujan

Evapotranspirasi, intersepsi,

simpanan

depresi,

simpanan

permukaan, infiltra

si, perkol

asi

Debit aliran sung

ai (wateryield

), sedimen, produksi, kesejahteraan

Input

Proses

Output

DAS ,suatu megasistem kompleks, terdiri atas : a. Sistem fisik (physical systems) :

Atmospheric sub system (evaporation, precipitation, microclimate), radiant energy of the sun), hydrological sub system (Run-off, sediments, nutrients, groundwater), physiographic sub system (soil cover, rock structure, river profile, earthquake)b. Sistem biologis (biological systems) :

Aquatiq sub system, terresterial sub systemc. Sistem manusia (human systems) :

Production sub system (agriculture, fishing, wildlife, energy, manufacturing, health, navigation, recreation and tourism), administration sub system (structure of authority, staff function, budgetting, public participation, legislative control), socio-political sub system (political power structure, social pressure group, land tenancy, ownership of assets, social justice and redistribution), legal sub system (planning legislation, environmental legislation)

Karakteristik DASKarakteristik DAS secara fisik ditentukan oleh 2 faktor : Lahan (ground factors) : topografi, tanah, geologi

dan geomorfologi Vegetasi dan penggunaan lahan Topografi atau bentuk lahan mempengaruhi aliran

permukaan (run-off) dan aliran air bumi (groundwater flow). Aliran permukaan meningkat dengan meningkatnya kecuraman lereng

Tanah, geologi dan geomorfologi berfungsi sebagai kontrol terhadap besar kecilnya infiltrasi, kapasitas menahan air, dan aliran air bumi

Vegetasi dan penggunaan lahan berfungsi sebagai penghambat, penyimpan dan pengatur aliran permukaan dan infiltrasi

Setiap sistem dan sub sistem di dalamnya saling berinteraksi Peranan setiap komponen dan hubungan antar komponen sangat menentukan kualitas DAS

Setiap komponen DAS memiliki sifat yang khas dan keberadaannya tidak berdiri sendiri, melainkan dalam kesatuan sistem Gangguan terhadap salah satu komponen DAS akan dirasakan oleh komponen lainnya dengan sifat dampak yang berantai.

Keseimbangan sistem di dalam DAS akan terjamin bila hubungan timbal balik antar komponen berjalan baik dan optimal Manusia memegang peranan penting dan dominan dalam mempengaruhi kualitas DAS

Kualitas interaksi antar komponen sistem DAS terlihat dari kualitas output sistem tersebut terutama : erosi, aliran permukaan, sedimentasi, fluktuasi

debit produktivitas lahan

Wilayah DAS terbagi menjadi :a. Wilayah Hulub. Wilayah Tengahc. Wilayah Hilir Terdapat keterkaitan biofisik antara wilayah hulu dan hilir DAS melalui “Daur Hidrologi”

Wilayah Hulu DASMerupakan wilayah konservasi, mempunyai

kerapatan drainase lebih tinggi, umumnya daerah dengan kemiringan lereng lebih besar (> 15 %), bukan daerah banjir, pengaturan penggunaan air ditentukan oleh pola drainase, jenis vegetasi umumnya merupakan tegakan hutan

Bagian penting karena mempunyai fungsi perlindungan terhadap seluruh bagian DAS (terutama dalam fungsi tata air), karena itu setiap terjadinya kegiatan di daerah hulu akan menimbulkan dampak di daerah hilir dalam bentuk perubahan fluktuasi debit dan transport sedimen serta material terlarut dalam sistem aliran airnya

Oki menjadi fokus perencanaan pengelolaan DAS karena dalam suatu DAS daerah hulu dan hilir mempunyai keterkaitan biofisik melalui “daur hidrologi”

Wilayah Hilir DAS Merupakan daerah pemanfaatan, kerapatan drainase lebih kecil, umumnya daerah dengan kemiringan lereng lebih kecil (< 8 %), sebagian merupakan daerah banjir (genangan), pengaturan penggunaan air ditentukan oleh bangunan irigasi, jenis vegetasi didominasi oleh tanaman pertanian kecuali daerah estuaria yang didominasi oleh hutan bakau atau gambut

Pengelolaan DAS yang tepat sesuai karakteristik DAS dapat memberikan kerangka kerja ke arah tercapainya pembangunan yang berkelanjutan, karena pengelolaan DAS tidak lain adalah pengelolaan SDA (hutan, tanah, air) berskala DAS berdasarkan integrasi keterlibatan masyarakat, pengetahuan teknis, dan struktur organisasi beserta arah kebijakannya

Pengelolaan DAS

Proses formulasi dan implementasi suatu rangkaian kegiatan yang menyangkut SDA dan SDM dalam suatu DAS dengan memperhitungkan kondisi sosial, politik, ekonomi dan faktor institusi yang ada di DAS dan di sekitarnya untuk mencapai tujuan sosial yangspesifik

Karakterisasi DAS

“Karakterisasi” diartikan sebagai kegiatan atau proses pengkarakteran, sedangkan “karakteristik” adalah sifat, atau ciri, atau kualitas yang khas

Karakterisasi DAS sekaligus adalah “monev kinerja DAS”, digunakan untuk “klasifikasi DAS”

dalam keputusan penyusunan perencanaan pengelolaan DAS tersebut

Oki “karakteristik DAS” merupakan salah satu dasar dalam penyusunan rencana pengelolaan DASPerencanaan Pengelolaan DAS merupakan salah satu bentuk perencanaan pembangunan SDA (vegetasi, tanah, dan air) dengan menggunakan atuan/unit pengelolaan DTA (catchment area) atau DAS dengan bagian-bagian wilayahnya (15 tahun, 5 tahun)

Perencanaan adalah suatu proses untuk menentukan tindakan-tindakan di masa depan (berdasarkan masalah aktual )dengan tepat, melalui tahapan pilihan-pilihan yang sesuai, serta memperhitungkan sumberdaya yang tersedia Karakteristik DAS

“Karakteristik DAS” diartikan sebagai gambaran spesifik mengenai DAS yang dicirikan oleh parameter-parameter yang berkaitan dengan morfometri, topografi, tanah, geologi, vegetasi, tata guna (penggunaan) lahan,

hidrologi dan manusia Data dan informasi parameter penyusun

karakteristik DAS diperoleh melalui penggunakan data dan peta yang tersedia (data sekunder dan analisis) serta dengan melakukan survei lapangan (data primer)

SISTEM PENGELOLA

AN DAS

Perencanaan

Pengelolaan DAS

Tujuan dan sasaran

pengelolaan DAS

Alternatif teknik

pengelolaan DAS

Evaluasi rencana

pengelolaan DAS

Implementasi

Pengelolaan DAS

Monitoring dan

Evaluasi Pengelolaan

DAS

SISTM

PENGELOLAAN

DAS

Karakterisasi DAS

Karakteristik DASPotensi

dan Kerentana

n DASPermasalahan DAS

Identifikasi Awal: Hidrologi

(limpasan,

sedimen, air tanah, pencemar)

Produksi

(pertanian, dl)

Identifikasi

Lanjut:Morfometri DAS,

Hujan

Kondisi lahan

Pengelolaan lahan (teknol

ogi, masyar

akat)

Analisis : Tingkat kerentanan dan

degradasi DAS/Sub DAS

Jenis dan penyebab kerusakan DAS/Sub

DASTempat /asal banjir,

kekeringan, kekritisan lahan,

tanah longsor Kondisi so-sek-

kelembagaan

Alternatif Teknik

Rencana Pengelolaan

DAS

Tata ruang

wilayah/Fungsi kawasa

n

Proses Karakteris

asi DASKebijakan setempat

Diagram Alir Identifi

kasi Permasalahan DAS

Permasalahan Pokok (Priorita

s) DAS

Identifikasi

awal - lanjut

Permasalahan pokok yang mungkin dijumpai di dalam DAS adalah erosi dan degradasi lahan, penurunan kualitas air sungai, pendangkalan sungai, danau atau waduk, kekeringan dan banjir.

Pengumpulan Data Karakteristik DAS Parameter karakteristik DAS1. Morfometri (luas, panjang, lebar, kerapatan sungai,

dll)2. Topografi (bentuk lahan dan kemiringan lereng)3. Tanah (jenis tanah, sifat tanah, erosi)4. Geologi (jenis batuan, bahan induk tanah)5. Vegetasi (jenis, sistem dan pola tanam) 6. Tata guna (penggunaan) lahan (jenis dan luas,

kemampuan/ kesesuaian lahan, luas dan kondisi penutupan hutan)

7. Hidrologi (infiltrasi, perkolasi, intersepsi, simpanan permukaan, muka air tanah, kuantitas/kualitas air tanah dan air sungai, debit)

8. Manusia (sosial, ekonomi, budaya, kelembagaan)

MORFOMETRI DAS Morfometri DAS merupakan ukuran kuantitatif

karakteristik DAS yang terkait dengan aspek geomorfologi suatu daerah dan proses pengatusan (drainase) air hujan yang jatuh di dalam DASDAS BatanghariLuas + 4.5 juta haPanjang + 775 kmLebar 650 – 200 m

Parameter Morfometri DAS 1. Luas DAS2. Panjang dan lebar

DAS3. Gradien/kemiringan

DAS4. Bentuk DAS 5. Jaringan sungai6. Kerapatan aliran7. Pola aliran

Luas DAS Garis batas antara DAS adalah punggung

permukaan bumi (bukit atau pegunungan) yang dapat memisahkan dan membagi air hujan ke masing-masing DAS

Garis batas tersebut ditentukan berdasarkan “perubahan kontur dari peta topografi” sedangkan “luas DAS” nya dapat diukur dengan alat “planimeter”

“Luas DAS” diperkirakan dengan mengukur daerah tersebut pada peta topografi dan ketelitiannya tergantung “skala peta” yang digunakan

Peta topografi untuk pengukuran luas DAS

Semakin kecil luas DAS yang diamati memerlukan peta topografi dengan skala yang semakin besar

Panjang dan Lebar DAS Panjang DAS adalah jarak datar dari muara sungai ke arah hulu sepanjang sungai induk Lebar DAS adalah perbandingan antara luas DAS dengan panjang sungai indukLebar DAS = Luas DAS Panjang Sungai Induk

Gradien atau Kemiringan Sungai Gradien atau kemiringan sungai adalah perbandingan antara jarak vertikal (beda tinggi antara hulu DAS dengan hilir DAS) dengan jarak horizontal (panjang sungai induk) g = Jarak vertikal Jarak horisontal g = gradien Sungai Jarak vertikal = Beda tinggi antara hulu dengan hilir (m) Jarak horisontal = Panjang sungai induk (m)

Orde dan tingkat percabangan sungai Orde sungai adalah

posisi percabangan alur sungai di dalam urutannya terhadap induk sungai dalam satu DAS

Tingkat percabangan sungai adalah angka atau indeks yang ditentukan berdasarkan jumlah alur sungai untuk suatu orde

Masalah DAS Alternatif teknik mengatasinya Banjir Peningkatan penggunaan dan peresapan air di

hulu dan tengah (tanam pohon, waduk, keruk sungai)

Kekeringan Penanaman tanaman hemat air, penurunan evaporasi (mulsa), penyimpanan kelebihan air MH (rorak/embung)

Menurunnya tinggi muka air tanah

Kurangi pengurasan air tanah (hemat air), meningkatkan infiltrasi dan perkolasi (rorak, sumur, resapan, dll)

Tingginya fluktuasi debit puncak/dasar

Penanaman pohon, peningkatan pengisian pori dan air tanah (rorak, guludan, dll)

Tingginya sedimentasi/pelumpuran

Peningkatan fungsi “filter “DAS (terutama di sepanjang bantaran sungai) dengan rumput, pengamanan tebing sungai rawan longsor (bila erosi dari tebing sungai) dengan tanaman ringan berakar dalam (bambu)

Tercemarnya air sungai /air tanah

Selidiki sumbernya dan lakukan penjernihan sebelum air mengalir ke sungai

Eutrifikasi Pengaturan penggunaan pupuk sesuai karakteristik tanah dan kebutuhan tanaman

Makin besar angka urutan/orde sungai, makin luas wilayah Sub DAS dan makin banyak percabangan sungai yang terdapat di dalam DAS tersebut

Alur sungai paling hulu yang tidak memiliki cabang disebut “orde pertama” Pertemuan dua orde pertama disebut “orde kedua”

Pertemuan orde pertama dengan orde kedua disebut “orde kedua”, Pertemuan dua orde kedua disebut “orde ketiga” Begitu seterusnyaPola Aliran Sungai

Pola aliran sungai tergantungan pada kondisi topografi, geologi, iklim, vegetasi yang terdapat di dalam DAS

Pola dendritik Cabang-cabang sungai

menyerupai pohon. Umumnya terdapat pada daerah dengan batuan sejenis dan penyebaran yang luas, misalnya kawasan yang tertutup endapan sedimen yang terluas dan terletak pada bidang horizontal, seperti di dataran rendah bagian timur Sumatera dan Kalimantan. Pola trelis

Pola aliran menyerupai bentuk pagar, umumnya dijumpai di daerah dengan lapisan sedimen di daerah pegunungan lipatan, seperti di Sumatera Barat dan Jawa Tengah Pola radial (di daerah gunung berapi)

Pola radial sentrifugal dalam bentuk menjari yang arah alirannya meninggalkan titik pusat. Biasanya terdapat di daerah vulkan atau puncak yang berbentuk kerucut Pola radial sentripetal :

dalam bentuk menjari yang arah alirannya menuju ke titik pusat. Biasanya terdapat di daerah ledakan/basin atau aliran sungai yang masuk ke danau.

Kerapatan sungai

Kerapatan sungai adalah angka indeks yang menunjukkan banyaknya anak sungai di dalam suatu DAS

D = L/AD = indeks kerapatan sungai (km/km2) L = jumlah panjang seluruh alur sungai (km)A = luas DAS (km2).

Kerapatan sungai berhubungan dengan sifat drainase DAS.

Sungai dengan kerapatan < 0.73 umumnya berdrainase jelek atau sering mengalami penggenangan

Sungai dengan kerapatan 0.73 ‐ 2.4 umumnya memiliki kondisi drainase yang baik atau jarang mengalami penggenangan.

Kelas indeks kerapatan sungai

Bentuk DAS Bentuk DAS mempengaruhi waktu konsentrasi air

hujan yang mengalir menuju outletSemakin bulat bentuk DAS berarti semakin singkat

waktu konsentrasi yang diperlukan, sehingga semakin tinggi fluktuasi banjir yang terjadi

Sebaliknya semakin lonjong bentuk DAS, waktu konsentrasi yang diperlukan semakin lama sehingga fluktuasi banjir semakin rendah

Bentuk DAS

Bentuk DAS

DAS berbentuk bulu burungBentuk DAS sempit dan memanjang, anak-anak

sungai (sub-DAS) mengalir memanjang di sebelah kanan dan kiri sungai utama.

Umumnya memiliki debit banjir yang kecil tetapi berlangsung cukup lama, karena suplai air datang silih berganti dari masing-masing anak sungai.DAS berbentuk radial

Sebaran aliran sungai membentuk seperti kipas atau nyaris lingkaran, anak-anak sungai (sub-DAS) mengalir dari segala penjuru DAS dan terkonsentrasi pada satu titik secara radial

Debit banjir yang dihasilkan umumnya akan sangat besar, bila hujan terjadi merata dan bersamaan di seluruh DAS tersebutDAS berbentuk paralel

DAS yang tersusun dari percabangan dua sub-DAS yang cukup besar di bagian hulu, tetapi menyatu di bagain hilirnya, masing-masing sub-DAS tersebut dapat memiliki karakteristik yang berbeda.

Ketika terjadi hujan di kedua sub-DAS tersebut secara bersamaan, maka akan berpotensi terjadi banjir yang relatif besar Pengumpulan Data Karakteristik DAS Parameter karakteristik DAS

1. Morfometri2. Topografi3. Tanah4. Geologi5. Vegetasi6. Tata guna (penggunaan) lahan7. Hidrologi8. Manusia

Tipologi DAS Karakterisasi DAS disusun untuk menghasilkan “tipologi dan klasifikasi DAS” yaitu dari : a. tipologi lahan b. tipologi sosial, ekonomi dan kelembagaan c. tipologi banjir d. tipologi kewilayahan

Kerentanan DAS • Interaksi tipologi lahan dan sosial-ekonomi dan

kelembagaan menunjukkan “tipologi daerah/DTAnya”

• Interaksi tipologi lahan dengan karakteristik hujan menunjukkan “potensi banjir” (output) sebagai

refleksi karakteristik input (hujan) dan processor DAS (lahan).

• Sistem lahan mencerminkan tingkat kerentanan bentang lahan alami (tanpa manajemen) terhadap kebanjiran.

• Interaksi potensi banjir dengan daerah banjir menunjukkan “tipologi banjir “

• Interaksi tipologi banjir dengan tipologi DTA menunjukkan “tipologi DAS”

• Kerentanan pengelolaan suatu DAS tercermin dari tipologi DAS dan tipologi kewilayahannya.

Klasifikasi DAS Klasifikasi DAS adalah pengkategorian DAS berdasarkan kondisi lahan serta kualitas, kuantitas dan kontinuitas air, sosial ekonomi, investasi bangunan air dan pemanfaatan ruang wilayahKlasifikasi DAS :1. DAS dalam kategori ”dipulihkan” daya dukungnya2. DAS dalam kategori ”dipertahankan” daya

dukungnya

Struktur ekonomi

Penutupa

n laha

n

Kepadatan penduduk

Sistem

lahan

PendapatanPertumbuhan ekono

mi

Luas

DAS

Wilayah DAS

Tipologi laha

nKerentanan pendu

duk

Kerentanan ekonom

i

Tipologi wilayah

Tipologi sosek

Tipologi DTA

Daerah banj

ir

Potensi banj

ir

Hujan

Tipologi banj

irTipologi DAS

Tipologi

Pengelolaan

DAS

ANALISIS

TIPOLOGI DAS