1

BAB II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Daerah Aliran Sungai (DAS)

a. Definisi DAS

Definisi Daerah Aliran Sungai yang selanjutnya disebut DAS menurut

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun 2012 adalah

suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan

anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan dan

mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara

alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut

sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan.

Sedangkan menurut Asdak (2010), DAS adalah suatu wilayah daratan yang

secara topografik dibatasi punggung-punggung gunung yang menampung dan

menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya ke laut melalui sungai

utama.

b. Pembagian DAS

DAS dibagi menjadi 3 bagian yaitu bagian hulu, bagian tengah, dan

bagian hilir. Ciri-ciri pada setiap bagian DAS dapat dijelaskan sebagai

berikut:

1) Bagian Hulu

a) Merupakan daerah konservasi.

b) Mempunyai kerapatan drainase lebih tinggi.

c) Merupakan daerah dengan kemiringan lereng besar (lebih besar dari

20%).

d) Bukan merupakan daerah banjir.

e) Pengaturan air ditentukan oleh pola drainase.

2) Bagian Tengah

Daerah Aliran Sungai bagian tengah merupakan daerah transisi dari

kedua karakteristik biogeofisik DAS yang berbeda tersebut di atas.

(Asdak, 2010).

2

3) Bagian Hilir

a) Merupakan daerah pemanfaatan.

b) Kerapatan drainase lebih kecil.

c) Merupakan daerah dengan kemiringan lereng kecil sampai sangat

kecil (kurang dari 10 %).

d) Pada beberapa tempat merupakan daerah banjir (genangan).

e) Pengaturan pemakaian air ditentukan oleh bangunan irigasi.

c. Fungsi DAS

Salah satu fungsi DAS adalah fungsi hidrologis, dimana fungsi tersebut

sangat dipengaruhi oleh jumlah curah hujan yang diterima, geologi dan

bentuk lahan. Fungsi hidrologis yang dimaksud termasuk kapasitas DAS

untuk mengalirkan air, menyangga kejadian puncak hujan, melepaskan air

secara bertahap, memelihara kualitas air, serta mengurangi pembuangan

massa (seperti terhadap longsor). Fungsi suatu DAS merupakan fungsi

gabungan yang dilakukan oleh seluruh faktor yang ada pada DAS tersebut,

yaitu vegetasi, bentuk wilayah (topografi), tanah, dan manusia. Apabila salah

satu faktor tersebut mengalami perubahan, maka hal tersebut akan

mempengaruhi juga ekosistem DAS tersebut dan akan menyebabkan

gangguan terhadap bekerjanya fungsi DAS. Apabila fungsi suatu DAS telah

terganggu, maka sistem hidrologisnya akan terganggu, penangkapan curah

hujan, resapan dan penyimpanan airnya menjadi sangat berkurang atau sistem

penyalurannya menjadi sangat boros. Kejadian itu akan menyebabkan

melimpahnya air pada musim penghujan dan sangat minimum pada musim

kemarau, sehingga fluktuasi debit sungai antara musim hujan dan musim

kemarau berbeda tajam.

Agus dan Widianto (2004) mengemukakan bahwa sebuah DAS yang

sehat dapat menyediakan unsur hara bagi tumbuhan, sumber makanan bagi

manusia dan hewan, air minum yang sehat bagi manusia dan makhluk

lainnya, serta empat berbagai aktivitas lainnya. Manusia hidup di bumi akan

selalu dipengaruhi baik secara positif dan negatif oleh adanya interaksi dari

sumber daya air dengan sumber daya alam lainnya. Dampak dari interaksi

sumberdaya tersebut tidak terbatas pada batasan politik saja. Sebagai contoh

3

yang nyata adalah air. Air yang mengalir dalam kapasitas yang sangat besar

akan mengakibatkan terjadinya banjir. aliran air yang besar akan mengalir

dari permukaan yang tinggi ke permukaan yang lebih rendah tanpa

memperdulikan batas-batas administrasi. Dari sinilah diperlukan suatu

pengelolaan DAS.

d. Pengelolaan DAS

Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37 Tahun

2012, pengelolaan DAS adalah upaya manusia dalam mengatur hubungan

timbal balik antara sumberdaya alam dengan manusia di dalam DAS dan

segala aktivitasnya, agar terwujud kelestarian dan keserasian ekosistem serta

meningkatnya kemanfaatan sumberdaya alam bagi manusia secara

berkelanjutan. Pada dasarnya pengelolaan DAS merupakan upaya manusia

untuk mengendalikan hubungan timbal balik antara sumber daya alam dengan

manusia dan keserasian ekosistem serta meningkatkan kemanfaatan sumber

daya alam bagi manusia secara berkelanjutan (Departemen Kehutanan, 2000).

Selama ini kerjasama pengelolaan DAS sering kali dibatasi oleh batas-batas

politis ataupun administrasi saja. Padahal kekuatan alam seperti banjir di atas

atau erosi dan tanah longsor tidak mengenal batas-batas politis ataupun

administrasi.

Pengelolaan DAS ditujukan untuk kesejahteraan manusia dengan

mempertimbangkan kondisi sumberdaya alam atau ekosistemnya, kondisi

sosial, politik, ekonomi, budaya, dan kelembagaan. Pengelolaan tidak hanya

bertumpu pada salah satu aspek saja tetapi juga harus memperhatikan aspek

yang lain. Hal ini bertujuan untuk menyeimbangkan hubungan timbal balik

ekosistem DAS dengan manusia, sebab DAS memiliki banyak fungsi

(mulltifungsi). Multifungsi DAS seperti penyedia pangan, papan, sandang,

rekreasi, kesejukan udara, jasa lingkungan, keanekaragaman hayati, penyedia

energi, dan sebagainya harus diperhatikan.Untuk itu, pendekatan multifungsi

DAS dan peran DAS yang dominan dalam kehidupan manusia harus

dilakukan agar keseimbangan dapat tercapai. Dengan demikian, konsep

pengelolaan DAS yang baik perlu didukung oleh adanya kebijaksanaan yang

harus dirumuskan dengan baik pula.

4

e. Model Hidrologi DAS

DAS sebagai suatu sistem hidrologi meliputi jasad hidup, lingkungan

fisik dan kimia yang berinteraksi secara dinamik dan di dalamnya terjadi

keseimbangan dinamik antara energi dan material yang masuk dengan energi

dan material yang keluar. Dalam keadaan alami energi matahari, iklim di atas

DAS dan unsur-unsur endogenik di bawah permukaan DAS merupakan

masukan, sedangkan air dan sedimen yang keluar dari muara DAS serta air

yang kembali ke udara melalui evapotranspirasi adalah keluaran DAS

(Galleguillos et al., 2011). Konsep dasar yang digunakan dalam setiap

hidrologi adalah Daur Hidrologi. Konsep Daur Hidrologi merupakan titik

awal pengetahuan mengenai hidrologi. Dalam siklus air yang tidak

berpangkal dan tidak berakhir, air berpindah dari laut ke udara atau atmosfer

terus ke permukaan bumi dan kembali lagi ke laut, serta dalam perjalanannya

untuk sementara akan tertahan di tanah ataupun sungai dan tersedia untuk

dimanfaatkan oleh manusia dan makhluk hidup lainnya serta kembali ke

udara.

Menurut Wen et al., (2011) pada dasarnya penggunaan suatu model

dalam hidrologi diantaranya sebagai berikut: (1) Peramalan (forescasting),

termasuk di dalamnya untuk sistem peringatan dan manajemen, pengertian

peramalan di sini menunjukkan baik besaran maupun waktu kejadian yang

dianalisis berdasarkan cara probabilistik (2) Perkiraan (prediction),

pengertian yang terkandung di dalamnya adalah besaran kejadian dan waktu

hipotetik (hypothetical future time) (3) Sebagai alat deteksi dalam masalah

pengendalian, dengan sistem yang telah pasti dan keluaran yang diketahui

maka masukan dapat dikontrol dan diatur (4) Sebagai alat pengenal

(identification tool) dalam masalah perencanaan, misalnya untuk melihat

pengaruh urbanisasi, pengelolaan tanah dengan membandingkan masukan

dan keluaran dalam sistem tertentu, (5) Ekstrapolasi data atau informasi (6)

Perkiraan lingkungan akibat tingkat perilaku manusia yang berubah atau

meningkat dan, (7) Penelitian dasar dalam proses hidrologi.

5

f. Tinggi Muka Air dan Debit

Ahli hidrologi banyak yang menaruh perhatian terhadap perolehan debit

dan curah hujan. Semakin besar curah hujan yang jatuh di sungai atau sekitar

aliran sungai, debit sungai akan semakin besar. Debit adalah volume aliran

yang terjadi di suatu sungai pada periode waktu tertentu. Bila terjadi hujan

yang sangat lebat, debit akan sangat tinggi melampaui kapasitas aliran sungai

atau kapasitas tampung bendung, sehingga dapat menimbulkan banjir di

sungai dan DAS. Pada suatu sungai besarnya debit aliran susah untuk di ukur,

biasanya angka yang menjadi patokan sebagai pemantau adalah tinggi muka

air. Nilai tinggi muka air kemudian digunakan menduga besarnya debit yang

terjadi pada sungai atau DAS. Hubungan antara tinggi muka air dan debit

ditentukan oleh ciri-ciri fisik dari aliran disebelah hilir alat ukur. Semakin

besar debit aliran, muka air juga akan semakin tinggi. Besarnya debit air

sungai selain dipengaruhi oleh limpasan permukaan juga dipengaruhi aliran

bawah permukaan dan air tanah (Hwan et al., 2013).

g. Kinerja Hidrologis DAS

Diskusi tentang pengelolaan DAS telah berlangsung lebih dari satu abad,

kriteria dan indikator fungsi hidrologis suatu daerah tangkapan air masih

terus diperdebatkan. Fungsi hidrologis DAS sangat dipengaruhi jumlah curah

hujan yang diterima, geologi yang mendasari dan bentuk lahan. Fungsi

hidrologis yang dimaksud termasuk kapasitas DAS untuk: 1. mengalirkan air;

2. menyangga kejadian puncak hujan; 3. melepas air secara bertahap; 4.

memelihara kualitas air dan 5. mengurangi pembuangan massa (seperti tanah

longsor). Memahami hubungan antara penggunaan lahan dan aliran air ke

daerah hilir memiliki arti yang sangat penting karena permintaan air bagi

produksi pertanian, industri dan kebutuhan domestik terus meningkat,

sementara suplai tetap. DAS sebagai suatu obyek yang mempunyai karakter

resiko dan kerentanan tertentu dalam merespon setiap perubahan yang terjadi

dalam sistem hidrologi, dapat menggunakan pendekatan penilaian

kuantitatif, untuk pengelolaannya. Penilaian kuantitatif dapat dilakukan

dengan cara memberi nilai tertentu “skoring” pada setiap indikator terkait

kinerja dalam kerangka pengelolaan DAS. Indikatornya meliputi indikator

6

dasar dan indikator antara atau tambahan. Indikator dasar merupakan

indikator output, yang dapat memberikan informasi terkait kondisi hidrologi

DAS. Indikator antara merupakan indikator input dan dampak, yang

menyampaikan informasi-informasi terkait kelembagaan dan sosial-ekonomi

atau peran serta dan pemahaman masyarakat dalam Pengelolaan DAS.

Indexing digunakan juga untuk menilai kondisi hidrologis suatu kawasan

DAS. Kondisi hidrogis yang dihasilkan akan mencerminkan kinerjanya dan

kinerja tersebut dapat dijadikan pendukung keputusan dalam pengelolaan

DAS.Melalui pendekatan penilaian kuantitatif berbasis output, model

hidrologi yang mampu menggambarkan respon kawasan DAS, pada kondisi

yang ada maupun mendatang, mempunyai peran mendasar dalam penilaian

terkait kinerja dalam kerangka pengelolaan DAS. Respon perubahan kawasan

DAS diharapkan terjadi-terlihat karena model hidrologi mampu melakukan

simulasi berdasarkan skenario-skenario yang diinginkan-ditetapkan.

h. Profil Sub DAS Kunir

Sub DAS Kunir secara administratif terletak di Kecamatan Pacitan

Kabupaten Pacitan, Provinsi Jawa Timur. Sungai yang mengalir di Sub DAS

Kunir adalah Sungai Kunir dan Sungai Tani yang bermuara ke Sungai Teleng

dan akhirnya ke Teluk Pacitan. Secara geografis Sub DAS Kunir terletak

antara 08o10’24” - 08

o12’57” Lintang Selatan dan 111

o04’24” - 111

o07’41”

Bujur Timur. Batas-batas daerah pengaliran Sub DAS Kunir, yaitu: (1)

Sebelah Utara, berbatasan dengan Wilayah DAS Ponggok yaitu Desa

Sambong Kecamatan Pacitan dan Desa Glinggangan Kecamatan Pringkuku,

(2) Sebelah Selatan, berbatasan langsung dengan Laut pantai selatan (Teluk

Pacitan), (3) Sebelah Timur, berbatasan dengan DAS Grindulu, (4) Sebelah

Barat, berbatasan dengan DAS Teleng. Karakteristik daerah pengaliran Sub

DAS Kunir dijelaskan sebagai berikut :

1) Berdasarkan digitasi dari Peta Rupa Bumi BAKOSURTANAL skala 1 :

25.000, Luas Sub DAS Kunir adalah 1752 ha yang daerah pengaliran

Sungai Kunir dan Sungai Tani dengan panjang sungai Utama (Sungai

Kunir) adalah 6,6 Km.

2) Sub DAS Kunir berbentuk Paralel yang memiliki dua jalur aliran sungai

7

utama (Sungai Kunir dan Sungai Tani) yang kemudian bersatu di bagian

hilir, Potensi banjir sangat tinggi karena aliran air bertemu di satu titik.

Gambar 1. Bentuk DAS Paralel (Sutapa, 2006)

3) Kondisi topografi Sub DAS Kunir bervariasi dengan kondisi dataran

rendah, dataran bergelombang dan dataran tinggi/pegunungan.

4) Channel Pattern yang terjadi pada alur sungai terdiri dari 5 (lima)

macam yaitu: Straight (lurus), Meandering (berbelok), Sinous (antara

lurus dan berbelok), Braided (alur dengan hambatan), dan Anastomozing

(alur dengan hambatan besar dan permanen). Bagian hulu, alur sungai

terdiri dari formasi Sinous dan sedikit Straight. Kemiringan dasar sungai

(slope) pada bagian hulu adalah curam dengan kecepatan aliran yang

tinggi dan mempunyai potensi longsor sedang. Pada bagian tengah, alur

sungai Straight dan Braided. Hambatan yang terdapat pada alur sungai

sebagian besar berupa sampah-sampah pohon dan sedimentasi.

Mempunyai potensi kelongsoran tebing sedang sampai dengan tinggi

dengan kemiringan dasar sungai (slope) pada bagian tengah adalah agak

landai dengan kecepatan aliran sedang. Bagian Hilir, alur sungai terdiri

dari formasi Straight dan Anastomozing. Anastomozing yang terjadi

disebabkan bangunan - bangunan melintang sungai yang bentangnya

tidak sesuai dengan lebar sungai.

8

2. Lahan

a. Definisi Lahan

Lahan menurut FAO diartikan sebagai suatu wilayah permukaan bumi

yang mempunyai sifat - sifat biosfer secara vertikal di atas maupun di bawah

wilayah tersebut termasuk atmosfer, tanah, geologi, geomorfologi, hidrologi,

vegetasi, dan binatang, serta hasil aktifitas manusia dimasa lampau maupun

masa sekarang dan perluasan sifat - sifatnya tersebut mempunyai pengaruh

terhadap penggunaan lahan oleh manusia disaat sekarang maupun di masa

yang akan datang. Lahan adalah suatu daerah di permukaan bumi dengan

sifat - sifat tertentu seperti iklim, struktur batuan, bentuk - bentuk lahan,

proses pembentukkan lahan, tanah, air, vegetasi dan penggunaan lahan.

b. Tata Guna Lahan

Tata guna lahan diartikan sebagai setiap bentuk intervensi (campur

tangan) manusia terhadap lahan dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya

baik materil maupun spiritual. Tata guna lahan merupakan elemen DAS yang

sangat menentukan besar aliran dari curah hujan yang menyebabkan banjir.

Kondisi penggunaan lahan dalam daerah pengaliran akan mempengaruhi

hidrograf sungainya. Daerah hutan yang ditutupi hutan lebat sulit

menghasilkan limpasan permukaan karena kemampuan infiltrasinya sangat

besar. Jika daerah hutan ini dijadikan kawasan pembangunan dan

dikosongkan terlebih dahulu dengan menebang hutan, maka kapasitas

infiltrasi akan turun disebabkan kemampatan tanah pada permukaan tanah.

Dengan demikian aliran hujan akan mudah terkumpul kehilir sungai - sungai

yang akhirnya dapat menyebabkan banjir yang tidak terjadi pada keadaan

sebelumnya.

Tata guna lahan dapat dikelompokkan ke dalam dua golongan besar

yaitu penggunaan lahan pertanian dan penggunaan lahan bukan pertanian.

Penggunaan lahan pertanian dibedakan dalam garis besar ke dalam macam

penggunaan lahan berdasarkan atas penyediaan air dan komoditi yang

diusahakan, dimanfaatkan atau yang terdapat di atas lahan tersebut.

Berdasarkan hal ini dikenal macam penggunaan lahan seperti tegalan, sawah,

9

perkebunan, padang rumput, hutan produksi, hutan lindung, padang alang-

alang, dan sebagainya. Sedangkan penggunaan lahan non pertanian dapat

dibedakan ke dalam penggunaan kota atau desa (permukiman), industri,

rekreasi, pertambangan dan sebagainya.

c. Perubahan Tata Guna Lahan

Perubahan tata guna lahan adalah berubahnya penggunaan lahan dari

satu sisi penggunaan ke penggunaan yang lain diikuti dengan berkurangnya

tipe penggunaan lahan yang lain dari suatu waktu ke waktu berikutnya atau

berubahnya fungsi lahan suatu daerah pada kurun waktu yang berbeda

(Wahyunto et al., 2001). Perubahan fungsi tutupan lahan dari kawasan

konservasi (lahan hijau) menjadi kawasan terbangun (permukiman) akan

memperberat tekanan terhadap kondisi lingkungan antara lain pengaruhi

besarnya laju erosi dan sedimentasi di wilayah hulu, menimbulkan banjir dan

genangan diwilayah hilir, serta tanah longsor dan kekeringan. Pergeseran

fungsi lahan di kawasan pinggiran, dari lahan pertanian dan tegalan atau

kawasan hutan yang juga berfungsi sebagai daerah resapan air, berubah

menjadi kawasan perumahan, industri dan kegiatan usaha non pertanian

lainnya, berdampak pada ekosistem alami setempat. Fenomena ini memberi

konsekuensi logis terjadinya penurunan jumlah dan mutu lingkungan, baik

kualitas maupun kuantitasnya, yaitu menurunnya sumberdaya alam seperti,

tanah dan keanekaragaman hayati serta adanya perubahan siklus hidrologi

dan keanekaragaman hayati. Perubahan siklus hidrologi adalah terjadinya

perubahan perilaku dan fungsi air permukaan, yaitu menurunnya aliran dasar

(base flow) dan meningkatnya aliran permukaan (surface run off), yang

menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan hidrologis dan terjadinya banjir

dan genangan di daerah hilir (Ditjen Sumber Daya Air Kimpraswil, 2002).

Perubahan fungsi lahan dalam suatu DAS juga dapat menyebabkan

peningkatan erosi, yang mengakibatkan pendangkalan dan penyempitan

sungai atau saluran air (Suripin, 2003).

10

d. Alih Fungsi Lahan

Lestari (2009) mendefinisikan alih fungsi lahan atau lazimnya disebut

sebagai konversi lahan adalah perubahan fungsi sebagian atau seluruh

kawasan lahan dari fungsinya semula (seperti yang direncanakan) menjadi

fungsi lain yang menjadi dampak negatif (masalah) terhadap lingkungan dan

potensi lahan itu sendiri. Alih fungsi lahan juga dapat diartikan sebagai

perubahan untuk penggunaan lain disebabkan oleh faktor - faktor yang

secara garis besar meliputi keperluan untuk memenuhi kebutuhan penduduk

yang makin bertambah jumlahnya dan meningkatnya tuntutan akan mutu

kehidupan yang lebih baik. Proses alih fungsi lahan pertanian ke penggunaan

non pertanian yang terjadi disebabkan oleh beberapa faktor.

Ada tiga faktor penting yang menyebabkan terjadinya alih fungsi lahan

sawah yaitu: (1) Faktor Eksternal, merupakan faktor yang disebabkan oleh

adanya dinamika pertumbuhan perkotaan, demografi maupun ekonomi; (2)

Faktor Internal, faktor ini lebih melihat sisi yang disebabkan oleh kondisi

sosial-ekonomi rumah tangga pertanian pengguna lahan; (3) Faktor

Kebijakan, yaitu aspek regulasi yang dikeluarkan oleh pemerintah pusat

maupun daerah yang berkaitan dengan perubahan fungsi lahan pertanian.

Kelemahan pada aspek regulasi atau peraturan itu sendiri terutama terkait

dengan masalah kekuatan hukum, sanksi pelanggaran, dan akurasi objek

lahan yang dilarang dikonversi. Menurut Rauf (2010) alih fungsi lahan

berdampak pada kondisi ekonomi, peran sosial, orientasi nilai budaya,

stratifikasi sosial, dan kesempatan kerja serta kesempatan berusaha

masyarakat.

3. Masalah Hidrologis pada DAS

a. Banjir

Banjir adalah luapan air sungai ke daerah alirannya akibat

ketidakmampuan sungai menampung air hujan karena adanya pendangkalan

sungai ataupun pendangkalan saluran drainase. Curah hujan merupakan

faktor utama penyebab terjadinya banjir, di samping faktor tanah dan

tanaman atau faktor manusia. Banjir akan terjadi pada wilayah tersebut jika

11

pada daerah tersebut turun hujan dalam jumlah, intensitas, dan waktu yang

cukup lama. Menurut Isnugroho dalam Rouw (2004) sedikitnya ada lima

faktor penting penyebab banjir antara lain: (1) Curah hujan (2) Karakteristik

DAS (3) Kemampuan alur sungai mengalirkan air banjir (4) Perubahan tata

guna lahan dan (5) Pengelolaan sungai meliputi tata wilayah, pembangunan

sarana dan prasarananya hingga tata pengaturanya. Curah hujan yang

melebihi kemampuan tanah dalam menyerap dan menyimpan air, akan

dialirkan sebagai aliran permukaan yang dapat menimbulkan banjir.

Banjir tidak akan terjadi jika permukaan tanah yang terkena hujan

mampu meresapkan air dengan baik, sehingga menurunkan jumlah air hujan

yang langsung mengalir melalui permukaan. Terjadinya banjir atau tidak juga

tergantung pada karakteristik suatu DAS. Luas, bentuk dan kemiringan lereng

adalah parameter-parameter DAS yang menentukan aliran banjir disuatu

wilayah aliran sungai. Konsentrasi maupun durasi banjir dipengaruhi oleh

susunan maupun letak sungai utama beserta anak-anak sungainya. DAS

dengan pola aliran kipas akan mempunyai puncak banjir yang tinggi dengan

durasi yang pendek karena aliran terkonsentrasi pada satu titik. Sedangkan

untuk DAS dengan pola aliran tipe cabang pohon, mempunyai sifat banjir

yang datar dengan durasi yang lama. Pendangkalan dan penyempitan sungai

akan menurunkan kemampuan sungai dalam mengalirkan air. Hal ini

disebabkan oleh proses pengendapan/sedimentasi terus-menerus dibagian

hilir, sedangkan penyempitan alur sungai terutama terjadi pada wilayah

pemukiman (Sularto, 2006).

b. Kekeringan

Menurut International Glossary of Hyrology (WMO 1974), pengertian

kekeringan adalah suatu keadaan tanpa hujan berkepanjangan atau masa

kering di bawah normal yang cukup lama sehingga mengakibatkan

keseimbangan hidrologi terganggu secara serius. Kekeringan menunjukkan

dampak dari suatu kondisi dinamis baik kualitas maupun kuantitas air

tersedia (supply side) yang tidak dapat memenuhi jumlah dan kualitas air

yang dibutuhkan (demand side), sesuai dimensi ruang dan waktu. Faktor-

12

faktor yang mempengaruhi timbulnya kekeringan adalah curah hujan sebagai

sumber air tersedia, karakteristik tanah sebagai media penyimpanan air, dan

jenis tanaman sebagai subjek yang menggunakan air. Kekeringan

Meteorologis berkaitan dengan tingkat curah hujan di bawah normal dalam

satu musim. Kekeringan Hidrologis berkaitan dengan kekurangan pasokan air

permukaan dan air tanah. Kekeringan Pertanian berhubungan dengan

kekurangan kandungan air di dalam tanah sehingga tidak mampu memenuhi

kebutuhan tanaman tertentu pada periode waktu tertentu pada wilayah yang

luas. Kekeringan Sosial Ekonomi berkaitan dengan kondisi dimana pasokan

komoditi ekonomi kurang dari kebutuhan normal akibat kekeringan

meteorologi, hidrologi, dan pertanian (BAKORNASPB, 2007).

Kekeringan atau kekurangan hujan yang sangat kuat, terjadi jika hujan

yang jatuh dalam suatu periode 12 bulan masuk ke dalam kategori 10%

terkering. Kekeringan adalah normal dan merupakan gambaran umum iklim

meskipun banyak kekeliruan mengingat hal tersebut jarang terjadi dan terjadi

tiba-tiba. Kekeringan juga disebut sebagai penyimpangan sementara, yang

membedakan dari kegersangan, yang dibatasi wilayah curah hujan yang

rendah dan merupakan ciri iklim (Hayes, 2006). Namun, pada dasarnya

kekeringan mengandung hubungan antara ketersediaan dan kebutuhan air,

dimana kekeringan bermula dari defisiensi curah hujan dengan periode waktu

terpanjang.

13

B. Penelitian yang Relevan

No Nama Peneliti Tahun Lokasi Penelitian Judul Penelitian Hasil Penelitian

1 Wijaya 2011 DAS Gung Hulu

Kabupaten Tegal

Dampak Perubahan Penggunaan

Lahan di DAS Gung Hulu

terhadap Debit Sungai Gung

Kabupaten Tegal

Perubahan penggunaan lahan di DAS Gung Hulu

Kabupaten Tegal tidak menyebabkan peningkatan debit

sungai. Besar kecilnya debit Sungai Gung terutama

disebabkan oleh curah hujan. Ditambah faktor kondisi

kerapatan dan jenis vegetasi, jenis dan sifat tanah,

kerapatan aliran sungai, kemiringan lereng dan jumlah

penduduk.

2 Sudarto 2009 DAS Kali Gatak

di Surakarta

Analisis Pengaruh Perubahan Tata

Guna Lahan terhadap Peningkatan

Jumlah Aliran Permukaan

Kenaikan debit aliran permukaan (surface runoff) pada

DAS Kali Gatak di Surakarta, Jawa Tengah dipicu oleh

alih fungsi lahan di DAS Kali Gatak. Hal ini

ditunjukkan dengan hasil Analisis perubahan tata guna

lahan yang menggambarkan adanya trend kenaikan

koefisien aliran permukaan.

3 Andono, et al. 2014 DAS Konaweha

Sulawesi

Tenggara

Studi Penilaian Indikator Kinerja

DAS Konaweha Akibat Perubahan

Tata Guna Lahan Berdasarakan

Kriteria Hidrologis

Indikator yang berpengaruh dengan perubahan tata guna

lahan di DAS Konaweha adalah laju sedimentasi dan

koefisien limpasan. Hal ini dikarenakan parameter CN

(Curve Number) yang digunakan dalam penelitian ini

ditabulasi berdasarkan penggunaan lahan yang ada.

14

4 Susilo dan

Bambang

2012 DAS Beringin

di Kota Semarang

Kajian Hidrologi terhadap

Perubahan Penggunaan Lahan

Pertanian dan Lahan Hijau

menjadi Pemukiman di Kota

Semarang

Perubahan tata guna lahan dari lahan hijau menjadi

lahan permukiman di Kota Semarang secara hidrologi

akan menimbulkan peningkatan aliran air permukaan

dan debit banjir puncak DAS Beringin.

5 Kusumadewi,

et al.

2013 Sub DAS Watu

Kelurahan

Bandungrejosari

dan Kelurahan

Bakalankrajan,

Kecamatan

Sukun, Kota

Malang

Arahan Spasial Teknologi

Drainase untuk Mereduksi

Genangan di Sub DAS Watu

Bagian Hilir

Terdapat peningkatan luas ruang terbangun yang

memberikan pengaruh secara signifikan pada penurunan

resap air dan peningkatan laju limpasan permukaan.

Apabila kondisi ini tidak diarahkan, maka akan

mengganggu siklus hidrologi dan penataan air akan

menimbulkan daya rusak bagi sarana prasarana

terbangun serta menimbulkan penurunan kesehatan

apabila sampai terjadi genangan yang masuk ke

bangunan hunian.

6. Saribun 2007 Sub DAS

Cikapundung

Hulu di

Kecamatan

Lembang,

Kabupaten

Pengaruh Jenis Penggunaan Lahan

dan Kelas Kemiringan Lereng

terhadap Bobot Isi, Porositas

Total, dan Kadar Air Tanah pada

Sub DAS Cikapundung Hulu

Jenis penggunaan lahan yang berbeda dapat

memberikan pengaruh yang berbeda terhadap bobot isi,

porositas total, dan kadar air tanah, sedangkan kelas

kemiringan lereng yang berbeda hanya berpengaruh

terhadap kadar air tanah. Bobot isi tanah yang paling

tinggi serta porositas total tanah yang paling rendah

15

Bandung Barat . terdapat pada penggunaan lahan tegalan, sedangkan

kadar air tanah yang paling rendah terdapat pada

penggunaan lahan tegalan dan pada kemiringan

lereng 15-30% dan 30-45%.

7. Shandas dan

Marina

2009 8 watersheed on

Puget Sound

region

Exploring the role of vegetation

fragmentation on aquatic

conditions: Linking upland with

riparian areas in Puget Sound

lowland streams

Terdapat bukti bahwa jumlah tutupan lahan (misalnya,

permukaan lahan dan vegetasi) memiliki dampak pada

kondisi aliran air dalam tanah, dampak khususnya di

dataran tinggi adalah terjadinya fragmentasi vegetasi.

Hasil dari proses urbanisasi adalah fragmentasi vegetasi,

banyak penelitian tentang dampak fragmentasi vegetasi

pada ekosistem, seperti efek demografi pada beberapa

spesies burung dan populasi mamalia. Dengan

menggunakan metrik lanskap untuk menghitung jumlah

dan distribusi vegetasi di wilayah DAS, dan indeks

makroinvertebrata untuk menggambarkan kondisi air,

penelitian ini menyajikan bukti empiris tentang interaksi

antara tepi sungai dan vegetasi di dataran tinggi. Hal

tersebut terjadi karena pengaruh kondisi biologis

instream dari beberapa DAS di Puget.

8. Nelson dan 2002 Issaquah Creek Sediment sources in an urbanizing, Untuk membatasi sedimentasi di DAS Issaquah Creek,

16

Derek watershed mixed land-use watershed dan di cekungan lain adalah dengan mengurangi erosi

saluran yang dihasilkan dari peningkatan debit air. Erosi

saluran bisa dikurangi melalui upaya revegetasi, namun

erosi akibat modifikasi vegetasi tidak menunjukkan

persentase yang signifikan. Jika debit air permukaan

terus meningkat di DAS Issaquah Creek, pembesaran

saluran akan terus menjadi signifikan. Pengerasan

saluran adalah salah satu solusi.

9. Das, et al. 2008 Both Shawnigan

Lake dan Elk

Lake

An alternative approach to

reconstructing organic matter

accumulation

with contrasting watershed

disturbance histories from lake

sediments

DAS dimonitor dengan tujuan untuk menjaga kualitas

air dan untuk membatasi dampak perubahan

penggunaan lahan di sekitarnya. Pendekatan OM

sebagai metode deteksi yang dikembangkan dalam

penelitian ini dapat menjadi alat yang kuat dalam

mendefinisikan dominant OM dengan skala historis.

Oleh karena itu, dapat digunakan untuk meninjau

keputusan manajemen untuk mempertahankan kualitas

air yang lebih baik.

10. Locatelli dan

Vignola

2009 Nine were

conducted in

Asia,

Managing watershed services of

tropical forests and plantations:

Can meta-analyses help?

Meta-analisis merupakan sebuah metode untuk

menggabungkan hasil dari studi yang membandingkan

aliran air antara DAS tropis di bawah hutan alam

17

eight in Africa,

and three in Latin

America

dengan lahan non-hutan. Hal ini dapat membantu para

pengambil keputusan memahami dampak dari hutan

pada aliran air.

11. Silveira, et al. 2010 Forest ecosystems

of Georgia, USA

Influence of military land uses on

soil carbon dynamics in forest

ecosystems of

Georgia, USA

Penelitian menunjukkan bahwa parameter yang terkait

dengan dinamika C dalam tanah seperti CO2 dapat

berpotensi digunakan sebagai indikator dari dampak

pelatihan militer di ekosistem hutan. Indikator-indikator

ini diharapkan untuk membantu pangkalan militer

seperti Fort Benning dalam upaya melestarikan

ekosistem sebagai strategi yang lebih baik, sehingga

sumber daya alam tetap dapat dimanfaatkan dengan baik

meski terkait dengan kegiatan militer maupun non-

militer. Dapat diprediksi prediksi efek jangka panjang

gangguan militer pada fungsi ekosistem dan juga siklus

hidrologis.

12. Kannan, et al. 2008 Upper Mississippi

river basin

Development of an automated

procedure for estimation of the

spatial variation of runoff in large

river basins

Penggunaan model parameter terdistribusi untuk

mengatasi masalah pengelolaan sumber daya air kian

meningkat dalam beberapa tahun terakhir. Kalibrasi

diperlukan untuk mengurangi ketidakpastian terkait

dengan parameter model input. Kalibrasi manual dari

18

parameteryang didistribusikan oleh sebuah model

memakan waktu banyak. Oleh karena itu, lebih banyak

perhatian diberikan kepada prosedur kalibrasi otomatis.

Penelitian ini menjelaskan tentang pengembangan dan

demonstrasi prosedur otomatis yang dikembangkan

untuk studi skala nasional/ benua yang disebut sebagai

Conservation Effects Assessment Project (CEAP).

Prosedur otomatis ini dikembangkan untuk

mengkalibrasi variasi spasial dari komponen limpasan

tahunan rata-rata untuk setiap delapan digit USGS DAS

di Amerika Serikat. Menggunakan sembilan parameter

untuk mengkalibrasi hasil air, limpasan permukaan dan

aliran sub-permukaan masing-masing. Jika perlu,

prosedur menggunakan metode interpolasi linear untuk

sampai pada nilai yang lebih baik dari model parameter.

Ketika diuji untuk DAS Hulu Mississippi Amerika

Serikat, prosedur kalibrasi otomatis memberikan hasil

yang memuaskan. Hasil tes lain dari prosedur ini sangat

menggembirakan dan menunjukkan potensi untuk

digunakan dalam studi pemodelan hidrologi sangat

19

besar-besaran.

13. Biggs, et al. 2010 The Tijuana River Land cover following rapid

urbanization on the US–Mexico

border: Implications for

conceptual models of urban

watershed processes

Tutupan lahan dipetakan dan digunakan untuk menguji

model konseptual proses DAS di Tijuana, Meksiko.

Model erosi Wolman di daerah perkotaan

mendeskripsikan tiga tahapan: (1) vegetasi perkotaan,

(2) tahap konstruksi, yang mengekspos tanah kosong

untuk 1-3 tahun dan (3) fase dewasa dengan permukaan

tahan dan vegetasi. Model Wolman diuji pada wilayah

Tijuana, Meksiko menggunakan multiple endmember

spectral mixture analysis (MESMA) citra Landsat pada

Tahun 2003. Serangkaian time series mulai Tahun 1938

sampai Tahun 2002 menunjukkan bahwa seperti yang

diperkirakan oleh model Wolman, urban area (2002)

memiliki fraksi tanah yang tinggi (40%) dan sebagian

kecil merupakan lahan permukaan rendah (20%)

dibandingkan dengan daerah urban sebelum 1938 (17%

tanah, 62% lahan). Bertentangan dengan model

Wolman, fraksi tanah menurun hanya sedikit dari daerah

urban yang baru untuk daerah-daerah yang telah

mengalami urbanisasi hingga 40 tahun. Pola yang

20

berbeda dari urbanisasi di Tijuana mengakibatkan

persentase yang tinggi dari penutupan tanah, dan

produksi sedimen tinggi selama beberapa dekade

urbanisasi.

14. Ray, et al. 2012 Muskegon River

Watershed located

in the west-central

Lower Peninsula

of Michigan,

USA

Coupling land use and

groundwater models to map land

use legacies: Assessment of model

uncertainties relevant to land use

planning

Model tanah ditambah dengan analisis GIS dapat

digunakan untuk memperkirakan waktu air tanah dan

zat terlarut yang akan diangkut dari setiap lokasi di DAS

untuk sampai ke permukaan badan air. Ditambah

dengan model penggunaan lahan backcast, perkiraan ini

dapat digunakan untuk membuat suatu peta penggunaan

lahan. Namun, model air tanah dan penggunaan lahan

backcast model mengandung unsur ketidakpastian.

Ketidakpastian ini dapat mempengaruhi hasil dari

model. Dalam penelitian ini penulis menunjukkan

bagaimana simple spatially explicit dan multi-

uncertainty metric dapat digunakan untuk menilai

ketidakpastian dari perubahan penggunaan lahan

backcast dalam model waktu perjalanan air tanah.

Penulis menerapkan pendekatan ini ke Muskegon Salah

satu DAS di Michigan, di mana air tanah aliran

21

menyediakan sebagian besar aliran aliran. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa meskipun ketidakpastian

yang melekat dalam kedua model, kota-kota yang

terletak di bagian utara-tengah DAS studi dapat

menggunakan peta warisan sebagai alat perencanaan

meskipun terdapat berbagai ketidakpastian sehingga

harus selalu dilakukan evaluasi.

15. Thothong, et

al.

2011 Water reservoir of

North Thailand

Impact of land use change and

rainfall on sediment and carbon

accumulation in a water reservoir

of North Thailand

Umur penampungan air tropis terbatasi oleh

pendangkalan akibat erosi tanah di DAS. Tujuan dari

penelitian ini adalah untuk menentukan, jumlah akurat

karbon organik tangkapan yang diturunkan dalam

bentuk sedimen dari reservoir Utara Thailand

dihubungkan dengan sejarah budidaya dan curah hujan.

Sedimen halus berasal dari limpasan DAS. Namun,

akumulasi sedimen tidak berhubungan secara linear

dengan curah hujan yang ekstrim, seperti yang

ditunjukkan oleh pasokan hampir 48% dari jumlah total

sedimen oleh banjir.

16. Pyke, et al. 2011 Redevelopment Assessment of low impact Studi ini menggambarkan dengan cara yang sederhana

22

project south of

Boston, MA,

USA.

development for managing

stormwater with changing

precipitation due to climate change

namun kuantitatif tentang manfaat potensial dari

praktek pembangunan berdampak rendah untuk

meningkatkan ketahanan masyarakat terhadap

perubahan pola curah hujan.

17. Parker, et al. 2008 West Virginia,

USA

Complexity, land-use modeling,

and the human dimension:

Fundamental challenges for

mapping unknown outcome spaces

Sistem penggunaan lahan ditandai dengan interaksi

yang kompleks antara pengambil keputusan manusia

dan lingkungan biofisik mereka. Dampak dari keputusan

manusia berpotensi mengancam keberlanjutan ekologis.

Penelitian ini meninjau sumber kompleksitas dalam

sistem penggunaan lahan, bergerak dari tingkat

keputusan manusia untuk interaksi manusia.

18. Nugroho, et

al.

2013 Goseng catchment Impact of land-use changes on

water balance

Karena pertumbuhan penduduk yang cepat, tangkapan

Goseng telah mengalami perubahan yang cukup besar

akibat penggunaan lahan selama dekade terakhir.

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk

mengetahui dampak perubahan penggunaan lahan pada

proses hidrologi dan debit sungai menggunakan

simulasi perubahan tutupan lahan. Model GenRiver

digunakan untuk menganalisis dan memprediksi air

perubahan keseimbangan dalam tangkapan Goseng

23

dengan mengusulkan beberapa skenario perubahan

tutupan lahan. Perubahan penggunaan lahan memainkan

peran penting di dalam perubahan keseimbangan

hidrologis dalam tangkapan Goseng, ditandai dengan

meningkatnya permukaan run-off bersama dengan

penurunan vegetasi yang menutupi.

19. Kröger, et al. 2013 North-western

Gulf of Mexico

Downstream approaches to

phosphorus management in

agricultural landscapes: Regional

applicability and use

Penelitian ini memberikan gambaran penting dari

praktek-praktek konservasi yang bertujuan untuk

meningkatkan kualitas air dengan mempertahankan

fosfor (P) pada limpasan hilir. Ulasan ini disusun

berdasarkan praktek-praktek yang lazim dilakukan di

berbagai bagian Amerika Serikat. Praktek yang spesifik

yang dibahas termasuk penggunaan drainase,

penggunaan zat kimia perairan dan tanah, menerima

manajemen parit, dan lahan basah. Review juga

berfokus pada daur hidrologi dan biogeokimia terkait

dengan masing-masing praktek-praktek tersebut.

20. Park, et al. 2010 Chongquing,

China

Potential effects of climate change

and variability on watershed

biogeochemical

Dampak perubahan iklim pada proses biogeokimia DAS

dan kualitas air permukaan di daerah aliran sungai

pegunungan Asia Tenggara yang notabene menyediakan

24

processes and water quality in

Northeast Asia

pasokan air minum bagi penduduk berpotensi menjadi

suatu permasalahan besar. Jumlah dan intensitas curah

hujan musim panas hujan telah meningkat di Korea

selama beberapa dekade terakhir. Curah hujan yang

ekstrim telah mengakibatkan ekspor besar sedimen DAS

dan nutrisi dari tanah pertanian di lereng-lereng bukit

yang curam yang dikonversi dari hutan. Pendangkalan

air permukaan yang disebabkan oleh ekspor sedimen

daratan dari lereng yang curam muncul sebagai

tantangan baru dalam manajemen kualitas air karena

efeknya yang merugikan bagi kualitas air. Prediksi iklim

dalam beberapa dekade mendatang untuk Cina selatan

mengindikasikan curah hujan yang rendah dengan

beberapa variasi dari tahun ke tahun. Hasil dari studi

intensif selama empat tahun di DAS di provinsi

Chongquing menunjukkan bahwa keasaman dan

konsentrasi sulfat dan nitrat di perairan tanah dan

permukaan umumnya lebih rendah di tahun-tahun

dengan curah hujan rendah, serta menunjukkan variasi

curah hujan dari tahun-ke-tahun sebagai faktor kunci

25

dalam modulasi efek deposisi asam di kualitas air tanah

dan permukaan daerah ini. Hasil dari studi kasus ini

menunjukkan bahwa pola spasial variabel salju atau

musim panas curah hujan yang berhubungan dengan

perubahan iklim regional di seluruh wilayah Asia

Tenggara akan memiliki dampak yang signifikan pada

proses biogeokimia DAS dan kualitas air permukaan,

dalam interaksi dengan topografi lokal, perubahan

penggunaan lahan, atau deposisi asam.

21. Kellogg, et al. 2010 Chickasheen

drainage basin

A geospatial approach for

assessing denitrification sinks

within lower-order catchments

Pengambilan keputusan dan kebijakan pemerintah dapat

mempengaruhi praktek penggunaan lahan yang

mengubah komposisi Nitrogen tanah (denitrifikasi).

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan

sebuah metode pendukung keputusan yang dapat

digunakan oleh para pengambil keputusan, agar lebih

memahami bagaimana agar keputusan yang diambil

memiliki manfaat optimal dengan memanfaatkan

informasi dan data – data yang ada pada Soil Survey

Geographic Database (SSURGO).

22. Farley, et al. 2012 Tijuana River Changes in land use, land tenure, Perubahan penggunaan lahan dan kepemilikan lahan

26

Watershed and landscape fragmentation in the

Tijuana River Watershed

following reform of the ejido

sector

dapat mempengaruhi baik fragmentasi fisik dan

kepemilikan fragmentasi lanskap dengan implikasi

untuk keanekaragaman hayati. Pelaksanaan UU Agraria

baru yang memungkinkan untuk privatisasi dan

penjualan komunal dimulai pada tahun 1992. Dalam

rangka untuk memahami perubahan penggunaan lahan

dan penutup, peneliti membangun dari foto udara dan

citra Aster yang diukur antara tahun 1994 dan 2005.

Hasil penelitian menyarankan bahwa prediksi mengenai

masa depan pertumbuhan perkotaan dan fragmentasi

dari vegetasi asli di wilayah tersebut telah terbukti

akurat.

23. Poor dan

Jeffrey

2007 Oak Creek

Watershed

The effects of land use on stream

nitrate dynamics

Aktivitas manusia mengubah komposisi nitrat dan

bagaimana kontribusi perubahan sumber air sepanjang

tahun. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan tingkat

ekspor antara tiga DAS. Tangkapan hutan menunjukkan

ekspor minimal selama tiga musim yang dipantau

(musim gugur, musim dingin, musim semi)

24. Wang, et al. 2010 Liudaogou A preliminary investigation of the Pengeringan tanah yang serius, akibat kondisi iklim dan

27

watershed dynamic characteristics of dried

soil layers on the Loess Plateau of

China

manajemen lahan yang buruk, bisa menyebabkan

pembentukan lapisan kering tanah/ dried soil layer

(DSL), yang dapat mempengaruhi proses ekologi dan

hidrologi. Penelitian bertujuan untuk mengetahui

hubungan antara kadar air tanah/ soil water content

(SWC) dengan indeks akar tanaman dan sifat-sifat tanah

lainnya, di bawah berbagai penggunaan lahan di DAS

Liudaogou di Dataran Tinggi Huangtu, Cina. Penelitian

ini juga mempelajari bagaimana perkembangan DSL

sebagai fungsi dari usia pertumbuhan dua jenis vegetasi.

Kesimpulannya adalah, bahwa laju pembentukan dan

ketebalan DSL bergantung pada jenis vegetasi. Untuk

mengurangi efek ini maka perlu adanya sebuah

manajemen vegetasi yang baik.

28

C. Kerangka Berpikir

Gambar 2. Diagram Alir Kerangka Berpikir

Faktor Kebutuhan

Manusia (Sandang,

Pangan Panan) dan

Kebijakan Pemerintah Peningkatan atau

penurunan Debit

Banjir dan Debit

Sungai

Berdampak buruk

bagi manusia dan

keberlangsungan

lingkungan hidup

Perlu penelitian

tentang alih fungsi

lahan

Alih Fungsi Lahan

Perhitungan Debit

Banjir dan Debit

Sungai

Citra Landsat (1985,

1995, 2005, 2015)

RTRW

Peta Topografi

Data Curah Hujan

Data Klimatologi

Data Kependudukan

Survey Sosial Ekonomi

Masyarakat

Tata Guna Lahan Berbasis Kinerja

Hidrologis

Rekomendasi Arahan Kegiatan

Perubahan kinerja

hidrologis