perkiraan ketersediaan air dengan metode … · bapak fedian akmaluddin dan bapak hendra, konsultan...
TRANSCRIPT
PERKIRAAN KETERSEDIAAN AIR DENGAN
METODE THOMAS FIERING
DI KALI KRUKUT, JAKARTA
SKRIPSI
FRANSISCA HICCA KARUNIA
F44080064
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
ESTIMATING WATER SUPPLY USING THOMAS FIERING METHOD IN
KALI KRUKUT, JAKARTA
FH Karunia, NH Pandjaitan and Sutoyo
Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Agricultural Technology,
Bogor Agricultural University, IPB Dramaga Campus, PO BOX 220, Bogor 16002, Indonesia.
Email: [email protected]
Abstract: The population in Kali Krukut river basin increased from year to year, so water demand in
Kali Krukut increased. This research aimed to analyze the water availability in Kali Krukut using
Thomas Fiering method. Based on discharge data from 2001-2009, analyses were performed to
estimate the amount of discharge in 2010-2020. The result showed that a maximum discharge would
occur in February 2017 approximately 20,80 m3/sec, while a minimum discharge would be 0,8554
m3/sec in December 2014 and 0,0569 m3/sec in December 2015. By 2020, the Goverment planned to
increase food security, so a good water irrigation system is needed. Based on the result, the maximum
water availability in rainy and dry season could fulfill the water demand, but the minimum water
availability in rainy and dry season couldn’t fulfill the water demand. To solve this problem, the
Goverment must create a well plan in order to manage Kali Krukut.
Key words: estimating water supply, Kali Krukut river basin, Thomas Fiering Method, water demand.
FRANSISCA HICCA KARUNIA. F44080064. Perkiraan Ketersediaan Air dengan
Menggunakan metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta. Di bawah bimbingan
Nora H. Pandjaitan dan Sutoyo. 2012
RINGKASAN
Populasi di Daerah Aliran Sungai (DAS) Krukut semakin meningkat dari tahun ke tahun,
demikian pula kebutuhan airnya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ketersediaan air di
wilayah Kali Krukut. Penelitian dilakukan di DAS Kali Krukut dan dimulai dari bulan Februari
hingga Juni 2012. Perhitungan perkiraan ketersediaan air dilakukan dengan menggunakan metode
Thomas Fiering berdasarkan data debit rata-rata bulanan tahun 2001 hingga tahun 2009. Debit
akan diperkirakan dengan metode thomas Fiering guna mengetahui ketersediaan air sampai tahun
2020.
Dari hasil analisis didapatkan bahwa debit sungai maksimum akan terjadi pada Februari
2017 yaitu sebesar 20,8043 m3/detik. Debit sungai minimum terjadi pada bulan Desember 2014
yaitu sebesar 0,8544 m3/detik dan 0,0569 m
3/detik pada bulan Desember 2015. Tahun-tahun
menuju tahun 2020 ialah tahun tahun dimana pemerintah melakukan peningkatan terhadap
ketahanan pangan. Dengan menggunakan metode ini akan membantu pemerintah dalam mengelola
sistem irigasi. Ketersediaan air yang meningkat diharapkan dapat memenuhi kebutuhan akan air
di DAS Krukut. Total kebutuhan air peternakan, pertanian, PAM unit pejompongan, derta
domestik dan industri di Kali Krukut yaitu 5,31 m3/dt. Dengan meningkatknya ketersediaan air
setiap tahun, PAM unit pejompongan I dan II dapat meningkatkan produksi nya karena
pertambahan penduduk akan semakin tinggi dan kebutuhan akan air minum juga akan semakin
tinggi. Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode Thomas Fiering, dapat disimpulkan bahwa
debit perkiraan maksimum pada musim kemarau dan musim hujan dapat memenuhi kebutuhan air
di DAS Krukut, tetapi debit perkiraan minimum pada setiap musim tidak dapat memenuhi
kebutuhan air. Bila dilihat dari rata-rata debit perkiraan per tahun, ketersediaan air di Kali Krukut
dapat memenuhi kebutuhan masyarakat.
Judul Skripsi : Analisis Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta
Nama : Fransisca Hicca Karunia
NIM : F44080064
Menyetujui,
Pembimbing I, Pembimbing II,
(Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA) (Sutoyo, STP, MSi)
NIP. 19580527 198103 2 001 NIP. 19770212 200701 1003
Mengetahui :
Ketua Departemen,
(Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS)
NIP. 19561025 198003 1 003
Tanggal ujian : 16 Juli 2012 Tanggal lulus :
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Perkiraan
Ketersediaan Air dengan Menggunakan Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta
adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing , dan belum diajukan dalam
bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Juni 2012
Yang membuat pernyataan
Fransisca Hicca Karunia
F44080064
© Hak cipta milik Fransisca Hicca Karunia, tahun 2012
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun,
baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
BIODATA PENULIS
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 4 September 1991 sebagai anak
kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Krisman Sirait dan Ibu
Rohani Manurung. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun
2002 di SDN Pulogebang 11 Jakarta dan kemudian penulis melanjutkan
pendidikan menengah pertama di SMP Katholik Budhaya III Santo
Agustinus hingga tahun 2005. Penulis menamatkan pendidikan menengah
atas di SMAN 21 Jakarta pada tahun 2008. Pada tahun 2008 penulis
melanjutkan pendidikan tinggi di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih program
studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama menuntut ilmu di IPB,
penulis aktif di berbagai kegiatan organisasi dan kepanitiaan seperti Unit Kegiatan Mahasiswa
Basket IPB dan Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (Himatesil) sebagai anggota
internal pada tahun 2010. Penulis melakukan Praktik Lapangan (PL) pada tahun 2011 dengan
topik ”Pengoperasiaan dan Manajemen Sistem Drainase di Banjir Kanal Timur, DKI
Jakarta. Penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Perkiraan Ketersediaan Air dengan
Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta” untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di
bawah bimbingan Dr. Ir. Nora H.Pandjaitan, DEA dan Sutoyo, STP, MSi
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa atas karuniaNya sehingga
skripsi ini berhasil diselesaikan. Penyusunan skripsi berjudul “Analisis Ketersediaan Air dengan
Metode Thomas Fiering di Kali Krukut, Jakarta” merupakan salah satu syarat kelulusan dari
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, FATETA – IPB.
Dengan telah selesainya penelitian hingga tersusunnya skripsi ini, disampaikan
penghargaan dan terimakasih sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA. sebagai dosen pembimbing utama
2. Sutoyo, STP, MSi, atas saran yang diberikan selaku dosen pembimbing kedua.
3. Dr. Yudi Chadirin, STP, MAgr, atas saran yang diberikan selaku penguji luar pembimbing.
4. Bapak Krisman Sirait, Ibu Rohani Manurung atas dukungan serta doa yang diberikan.
5. Bapak Fedian Akmaluddin dan Bapak Hendra, Konsultan pada PT. Bina Karya, yang telah
membimbing dan membantu pelaksanaan penelitian
6. Hadi Muliawan dan Dicky Sinaga, yang telah memberikan dorongan moril dan membantu
pelaksanaan penelitian.
7. Joan Rossi, Sekar Dwi Rizki, Maulana I Rau, dan teman SIL 45 yang tidak dapat disebutkan
satu-persatu.
Diharapkan semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi nyata terhadap
perkembangan ilmu pengetahuan di bidang Teknik Sipil dan Lingkungan.
Bogor, Juni 2012
Penulis
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................................. i
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ iii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................................iv
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................................... v
I. PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ....................................................................................................................... 1
1.2. Tujuan .................................................................................................................................... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................................... 3 2.1 Neraca Air ............................................................................................................................... 3
2.2 Model Simulasi Hidrologi....................................................................................................... 3
2.3. Model Thomas Fiering ........................................................................................................... 5
III. METODOLOGI PENELITIAN ......................................................................................... 8 3.1. Waktu dan Tempat ................................................................................................................. 8
3.2. Alat dan Bahan....................................................................................................................... 8
3.3. Metode Penelitian .................................................................................................................. 9
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................................... 18 4.1 . Keadaan Umum Daerah Penelitian ..................................................................................... 18
4.2. Perkiraan Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering .............................................. 19
V. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................................... 26 5.1 Kesimpulan ........................................................................................................................... 26
5.2 Saran ........................................................................................................................ ..............26
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 27
LAMPIRAN........................................................................................................................ 29
iii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Jumlah kebutuhan air (liter/kapita/hari). ............................................................................. 1
Tabel 2. Jumlah penduduk di DAS Kali Krukut ............................................................................... 2
Tabel 3. Nilai kritis Do untuk uji Smirnov Kolmogorov .................................................................. 13
Tabel 4. Debit rata rata bulanan (m3/dt) tahun 2001-2009 .............................................................. 20
Tabel 5. Kebutuhan air domestik dan industri, peternakan,dan penggelontoran sungai
di DAS Krukut .................................................................................................................. 22
Tabel 6. Kebutuhan air pertanian di DAS Krukut ........................................................................... 23
Tabel 7. Kebutuhan air untuk produksi PAM unit Pejompongan I dan II ....................................... 24
Tabel 8. Perkiraan debit, proyeksi penduduk, dan total kebutuhan air di DAS Krukut .................. 24
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Lokasi DAS Kali Krukut ................................................................................................. 8
Gambar 2. Diagram alir perhitungan pembangkitan data dengan metode Thomas Fiering ............ 10
Gambar 3. Diagram alir uji Chi Square .......................................................................................... 15
Gambar 4. Hasil perkiraan debit tahun 2007-2010 dengan metode Thomas Fiering ...................... 19
Gambar 5. Data debit bulanan 2001-2009 dan debit perkiraan tahun 2020
dengan metode Thomas Fiering ..................................................................................... 21
Gambar 6. Kali Krukut .................................................................................................................... 25
v
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Peta DAS Krukut ........................................................................................................ 30
Lampiran 2. Peta Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane.................................................................... 31
Lampiran 3. Data debit dari tahun 2001-2009 dan debit perkiraan
dengan metode Thomas Fiering hingga tahun 2020 .................................................... 32
Lampiran 4. Faktor Frekuensi (G) untuk distribusi Log Pearson Type III,
Koefisien Asimetri (Cs) Negatif dan Positif ................................................................ 33
Lampiran 5. Harga X2 kritis untuk Uji Chi Square ......................................................................... 34
Lampiran 6. Proyeksi Jumlah Penduduk di DAS Krukut ................................................................ 35
Lampiran 7. Data curah hujan tahunan rata-rata (mm) di Kali Krukut ........................................... 36
Lampiran 8. Karakteristik tanah di lokasi penelitian ....................................................................... 37
Lampiran 9. Hasil pengolahan data debit bulanan tahun 2001-2009
untuk input perhitungan dengan metode Thomas Fiering ........................................... 39
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Konsep neraca sumber daya air meliputi dua unsur utama, yaitu ketersediaan air dan
kebutuhan air dalam suatu daerah aliran sungai (DAS). Untuk memperkirakan besar ketersediaan
air di setiap DAS diperlukan data hujan, debit aliran dan luas DAS. Dengan tersedianya data hujan
dan debit limpasan pada tahun yang sama dapat dicari hubungan antara debit limpasan dan curah
hujan. Berdasarkan hubungan hujan-debit limpasan dan hujan rerata kawasan serta hujan andalan,
dapat diperkirakan besar debit rerata dan andalan di setiap DAS. Debit tersebut adalah yang
tersedia pada seluruh luas DAS, dengan kata lain debit yang tersedia di bagian hilir DAS.
Banyaknya jumlah penduduk akan menentukan besar kebutuhan air baku untuk keperluan
domestik, non-domestik dan industri. Proyeksi jumlah penduduk dipengaruhi oleh banyak faktor,
seperti tingkat pendidikan, mata pencaharian, agama, keberhasilan program pemerintah untuk
mengendalikan penduduk dan tingkat kematian. Untuk menentukan jumlah penduduk suatu DAS
diperoleh berdasarkan data jumlah penduduk dari beberapa kabupaten yang berada di dalam
wilayah DAS tersebut dan mengalikan dengan suatu koefisien. Koefisien tersebut dalam hal ini
ditetapkan berdasarkan persentase luasan daerah kabupaten yang berada di dalam DAS tersebut.
Ada 13 sungai dan anak sungai yang mengalir ke Jakarta. Sungai ini sebagian besar
polanya meander atau berkelak-kelok. Mulai dari Kali Angke, Pesanggrahan, Ciliwung, dan Kali
Krukut. DAS Krukut memiliki luas ± 84,9 km2 dengan panjang sungai utama ± 40 km. Dengan
adanya perkembangan pemanfaatan lahan di bagian hulu dan tengah DAS Krukut, maka secara
langsung berpengaruh terhadap volume aliran permukaan (run off) yang mengalir ke Kali Krukut.
Sistem pengaliran Kali Krukut yang ada saat ini cukup rumit karena diperkirakan banyak
suplesi dan outlet yang mempengaruhi aliran. Suplesi yang dimaksud yaitu dari Bendung Empang
dan suplesi dari Kali Cipakancilan yang terletak di Bogor. Aliran tersebut mengalir hingga
bangunan pengatur Bojonggede. Aliran Kali Krukut dulunya adalah kali sepanjang sekitar 40 km
membentang mulai dari hulu di Situ Citayam Bogor, Cilandak, Jalan Tendean, Gatot Subroto, dan
Pejompongan, serta bergabung dengan Banjir Kanal Barat. Kali Krukut termasuk Wilayah Sungai
Ciliwung Cisadane dan merupakan bagian dari sistem drainase kota. Ketika musim hujan tiba, Kali
Krukut meluap khususnya di daerah Kemang, Jalan Kapten Tendean dan daerah lain yang rawan
banjir dapat menghentikan kegiatan ekonomi yang menimbulkan kerugian.
Tabel 1. Jumlah kebutuhan air (liter/kapita/hari).
Jumlah Penduduk Jenis Kota Jumlah Kebutuhan Air
(Jiwa) (liter/kapita/hari)
> 2.000.000 Metropolitan > 210
1.000.000-2.000.000 Metropolitan 150-210
500.000-1.000.000 Besar 120-150
100.000-500.000 Besar 100-150
20.000-100.000 Sedang 90-100
3.000-20.000 Kecil 60-100 Sumber : BAPPENAS, 2006
Tabel 1 menggambarkan jumlah kebutuhan air (liter/kapita/hari) sedangkan tabel 2
menggambarkan jumlah penduduk di DAS Kali Krukut. Dengan membandingkan keduanya maka
DKI Jakarta dan Depok merupakan daerah dengan kebutuhan air yang tinggi. Oleh karena itu,
analisis ketersediaan air di Kali Krukut perlu dilakukan untuk mengetahui besarnya kapasitas
ketersediaan air guna memenuhi kebutuhan penduduk sekitar Kali Krukut. Metode Thomas
Fiering merupakan salah satu cara yang baik untuk mengetahui besarnya kapasitas ketersediaan air
di Kali Krukut, dengan memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhinya
2
Tabel 2. Jumlah penduduk di DAS Kali Krukut
No. Kota Kecamatan Jumlah Penduduk
Terkait DAS (Jiwa)
I Provinsi Jawa barat
1 Depok Beji 164,682
Total Provinsi Jawa Barat 164,682
II DKI Jakarta
1 Jakarta Selatan Jaya Karsa 311,484
Cilandak 189,079
Pasar Minggu 287,400
Mampang Prapatan 141,672
Kebayoran Baru 141,822
Setiabudi 123,734
2 Jakarta Pusat Tanah Abang 145,302
3 Jakarta Barat Gambir 79,982
Taman Sari 109,686
Tambora 236,393
Total DKI Jakarta 1,766,554
Total 1,931,236
Sumber : BPS, 2010a
Dengan menggunakan metode Thomas Fiering, ketersediaan air pada tahun-tahun
mendatang dapat diketahui. Output dari pehitungan dengan metode ini ialah menghasilkan debit
sintetis. Perkiraan debit ini sangat memudahkan petugas di Kali Krukut untuk mengetahui
ketersediaan air berupa debit sintetis yang didapat dari perhitungan agar selalu waspada bila bajir
datang ataupun saat kekeringan melanda.
Debit sungai sintetis telah menjadi alat penting bagi perencana di bidang sumberdaya air
karena digunakan dengan simulasi komputer. Perencana memungkinkan untuk mengevaluasi
desain sistem yang diusulkan dengan lebih teliti dan dengan cara yang lebih canggih daripada
dengan metode yang tersedia sebelumnya. Simulasi ini tentu bukan ide baru, dan keinginan untuk
mengevaluasi desain yang diusulkan juga bukan ide baru. Hidrologi dan debit sungai sintetis
menambah proses perencanaan yaitu meningkatkan kapasitas dan evaluasi sensitivitas. (Fiering
dan Jackson, 1971)
1.2. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah
1. Memperkirakan ketersediaan air di wilayah Kali Krukut dengan metode Thomas Fiering
hingga tahun 2020.
2. Menghitung kebutuhan air di wilayah Kali Krukut dan proyeksi kebutuhan air hingga
tahun 2020.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Neraca Air
Ilmu Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari sirkulasi air. Dalam proses sirkulasi air,
penjelasan mengenai hubungan antara aliran ke dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow) di suatu
daerah untuk suatu periode tertentu disebut neraca air (water balance). (Sosrodarsono dan
Takeda,2006)
P= D + E + G + M ...............................................................................................(1)
Dengan :
P : Presipitasi
D : Debit
E : Evapotranspirasi
G : Penambahan (supply) air tanah
M : Penambahan kadar kelembaban tanah (moisture content)
Menurut Sosrodarsono dan Takeda (2006) dalam hal- hal tertentu, beberapa parameter
dalam Persamaan 1 dapat diabaikan tergantung dari periode perhitungan neraca air atau sifat-sifat
di daerah itu. Jika perhitungan metode neraca air diambil satu tahun dan daerah yang dipelajari itu
luas, sedangkan variasi metodologi itu berulang dalam siklus satu tahun dan kadar kebasahan
tanah itu juga berulang dalam siklus satu tahun, maka harga M akan menjadi nol. Jika semua
supply air tanah itu telah keluar ke permukaan di sebelah atas tempat pengukuran dan mengalir ke
bawah, maka persamaan neraca tahunan menjadi
P = D + E
Jika perhitungan neraca air itu diadakan pada suatu daerah tertentu yang terbatas, maka
aliran ke dalam (inflow) dan aliran keluar (outflow) dari D dan G berbeda. Persamaannya menjadi
P= (D2 - D1) + E + (G2 - G1) + H.Pa + M............................................................(2)
Dengan :
D1 : Air permukaan dari bagian hulu yang mengalir ke dalam daerah yang ditinjau
D2 :Air permukaan yang mengalir ke luar dari daerah yang ditinjau ke bagian hilir.
G1 : Aliran Tanah yang mengalir dari bagian hulu ke dalam daerah yang ditinjau.
G2 : Air tanah yang mengalir ke luar dari daerah yang ditinjau ke bagian hilir.
H : Perubahan/variasi muka air tanah rata-rata daerah yang sedang ditinjau
Pa : Laju menahan udara rata-rata (mean air holding rate) di bagian variasi air tanah
Pada persamaan 2, P, D1, D2, dan H dapat diukur. G1 dan G2 dapat dihitumg menggunakan
pengukuran variasi muka air tanah. M dan Pa adalah harga-harga yang diperoleh dari profil tanah
pada titik titik tertentu yang dipilih di daerah pengaliran. Dalam perhitungan neraca air yang
dipergunakan untuk irigasi, variasi kuantitatif berdasarkan faktor-faktor alamiah seperti presipitasi,
pembekuan, evaporasi, transpirasi, aliran keluar (outflow) air permukaan tanah, air tanah dan lain
lain.
2.2 Model Simulasi Hidrologi
Sering didapati bahwa data hidrologi, terutama data debit aliran yang sangat diperlukan
bagi perencanaan dan pengoperasian sumber daya air tidak memadai, tidak lengkap, atau tidak
tersedia pada lokasi yang diperlukan. Permasalahan ini dapat diatasi dengan :
4
1. Analisis stokastik untuk memperbanyak debit aliran dengan mempertahankan sifat-sifat
statistika data historiknya.
2. Menggunakan model simulasi hidrologi yang ada untuk memperkirakan debit suatu daerah
aliran sungai dari data curah hujan yang tersedia.
Model-model simulasi dalam hidrologi yang dimaksud pada wacana diatas, dapat
diklasifikasikan dalam empat kelompok utama. (Clarke, 1973)
1. Model Stokastik Konseptual (SC), antara lain :
- Model Dawdy-O’Donnell (1965)
- Model Layers Water Balance Nash-sutcliffe (1869)
- Model SSAR oleh Rockwood (1968)
-Model The Boughton used by Murray (1970)
2. Model Stokastik Empiris (SE), antara lain:
- Model regresi oleh Guillot (1971)
- Model Thomas Fiering (1962)
- Model Bernier (1971)
- Model ARIMA
- Model Instaneous Unit Hydrograph
3. Model Deterministik Konseptual (DC), antara lain :
- Model Freeze (1971)
- Model hidraulik Wooding (1965, 1966)
- Persamaan Laplace untuk steady flow.
4. Model Deterministik Empiris (DE), antara lain :
- Model The Functional Series Amorocho dan Orlob (1961)
- Model Kulandaiswamy dan Rao (1971)
Model Stokastik adalah model yang dikhususkan untuk teori dan aplikasi dari
kemungkinan yang muncul dalam permodelan dalam ilmu alam dan teknologi. Model ini biasanya
mengkaji ulang data atau informasi terdahulu untuk menduga peluang kejadian tersebut pada
keadaan sekarang atau yang akan datang dengan asumsi terdapat relevansi pada jalur waktu.
Sedangkan model Deterministik adalah model kuantitatif yang tidak mempertimbangkan peluang
kejadian dan memusatkan penelaahannya pada faktor-faktor kritis yang diasumsikan mempunyai
nilai eksak (Eriyatno,2003). Model Stokastik Konseptual yaitu model untuk menduga peluang
kejadian berdasarkan teori sedangkan Model Stokastik Empiris berdasarkan pengalaman dan
percobaan. Model Deterministik Konseptual yaitu model yang tidak memiliki kemungkinan atau
peluang kejadian yang berdasar pada teori yang ada sedangkan Model Deterministik Empiris
berdasar kepada pengalaman atau percobaan. Proses simulasi adalah proses peniruan sebuah
sistem atau kegiatan tanpa harus mendekati kenyataan sebenarnya (Varshney, 1978).
Proses yang melibatkan penggunaan model pembangkitan stokastik ini menghasilkan
rangkaian aliran dengan sifat sifat yang sama dengan data historik. Kata stokastik digunakan untuk
mendefenisikan ketidakteraturan dalam statistik, tetapi dalam hidrologi kata ini mengacu pada
rangkaian harga setengah acak. Maka data aliran air mereprentasikan data time series yang
melibatkan proses stokastik. Dari sudut pandang stokastik, proses aliran sungai (Xt) dianggap
terdiri dari empat komponen (McMahon, 1978) yaitu kecenderungan atau trend (Tt), periode (St),
Korelasi (Kt), dan bilangan acak (εt), yang secara singkat dapat dituliskan sebagai berikut :
Xt = Tt+ St+ Kt+ εt................................................................................................(3)
Dengan : Xt = Proses aliran sungai
5
2.3. Model Thomas Fiering
Dalam studi ini model yang akan digunakan adalah model Thomas Fiering (Stokastik
Empiris), karena data yang akan dibangkitkan berupa data debit bulanan (multiple season). Data
hidrologi yang akan diperpanjang dapat diperkirakan berdasarkan tingkat kesalahan (level of error)
dan keyakinan (level of confidence) statistika yang diinginkan.
Penerapan model Thomas Fiering pernah digunakan dalam menentukan debit aliran
Sungai Cimanuk di Bendung Rentang (Hatmoko, 2001). Secara sederhana model Thomas Fiering
menyatakan bahwa debit bulan mendatang adalah sama dengan rata-rata debit bulan mendatang;
ditambah dengan suatu faktor yang bergantung pada data debit saat ini dan ditambah dengan suatu
faktor inovasi yang besarnya adalah acak. Dengan demikian dapat dibuat satu set debit sintetis
bulanan secara berurutan. Metode ini memiliki keunggulan antara lain adalah mengawetkan rata-
rata, simpangan baku, dan korelasi antar bulan. Metode ini akan dikembangkan untuk peramalan,
dengan mengurangi komponen yang bersifat acak, dan dilakukan dalam periode tengah-bulanan.
Untuk membuat data debit sintetis, rumus Thomas-Fiering mempunyai bentuk umum aslinya
sebagai berikut (Fiering and Jackson, 1993):
qi,j = xj + r(j)sj/sj-1 (qi,j-1 - xj-1) + ti,jsj{1-r(j)2}
0.5...............................................................................(4)
Dengan :
qi,j = debit bulan j dalam tahun i (j=1,2,...,12)
xj = rata-rata debit bulan j
r(j)sj/sj-1 = koefisien regresi qi,j dari qi,j-1
r(j) = koefisien korelasi bulan j dari bulan j-1
sj = simpangan baku bulan j
sj-1 = simpangan baku bulan j-1
xj-1 = rata-rata bulan j-1
ti = variabel acak berdistribusi normal baku, dengan rata-rata 0 dan variansi 1, untuk
bulan j dengan catatan bahwa untuk j = 1 (bulan Januari), maka j-1 = 12 (bulan
Desember dari tahun yang lalu).
Secara sederhana persamaan 4 menyatakan bahwa debit bulan mendatang adalah sama
dengan rata-rata debit bulan mendatang; ditambah dengan suatu faktor yang bergantung pada data
debit saat ini dan ditambah dengan suatu faktor inovasi yang besarnya adalah acak. Dengan
demikian dapat dibuat satu set debit sintetis bulanan secara berurutan. Metode ini memiliki
keunggulan antara lain adalah mengawetkan rata-rata, simpangan baku, dan korelasi antar bulan.
Metode ini akan dikembangkan untuk peramalan, dengan mengurangi komponen yang bersifat
acak, dan dilakukan dalam periode tengah-bulanan.
Thomas-Fiering merupakan suatu metode yang telah lama dikenal untuk membangkitkan
data debit sintetis bulanan. Hampir semua buku yang membahas aplikasi statistika di dalam ilmu
hidrologi, misalnya Raudkivi (1981), Kottegoda (1980) atau Shahin (1993) mengemukakan
metode Thomas-Fiering adalah metode untuk membuat data debit sintetis, jika data debit
pengamatan masih kurang panjang (kurang dari 20 tahun) untuk digunakan sebagai masukan
dalam simulasi perencanaan wilayah sungai. Rumus asli Thomas-Fiering dapat dibaca sebagai
berikut:
- Debit bulan mendatang adalah sama dengan rata-rata debit bulan mendatang ditambah dengan
suatu faktor tetap dan faktor lainnya yang bersifat acak (dinamakan faktor inovasi).
- Faktor tetap merupakan fungsi dari data debit bulan ini dan statistik data (koefisien korelasi
serta simpangan baku).
6
- Faktor inovasi merupakan perkalian antara suatu faktor yang bergantung dari statistik data, dan
variabel acak berdistribusi normal baku (rata-rata nol dan variansi satu).
Hatmoko (2010) juga mengatakan bahwa berdasarkan rumus Thomas-Fiering, untuk
membuat debit bulan mendatang yang bersifat stokastik atau acak, dibuat modifikasi untuk
meramalkan debit tengah-bulan mendatang berdasarkan nilai harapan (ekspektasi) statistika akan
terjadinya suatu kejadian.
Dengan demikian, maka Model Thomas-Fiering yang dimodifikasi untuk peramalan
tengah-bulanan ini dapat dipandang sebagai model autoregresi yang diterapkan pada data tengah-
bulanan, dan memasukkan faktor musim, yaitu fluktuasi tengah-bulanan. Jadi terdapat 24 buah
koefisien regresi. Seperti halnya dengan model stokastik lainnya, model ini juga memerlukan data
debit bulanan pada kurun waktu yang cukup panjang.
Dari runtut waktu yang panjang ini selanjutnya akan didapatkan beberapa parameter
statistik yaitu rata-rata, simpangan-baku, dan koefisien korelasi. Data ini selanjutnya diolah
menjadi koefisien regresi untuk meramalkan debit tengah-bulan mendatang.
Jadi, pada prinsipnya, cara peramalan debit untuk tengah-bulan mendatang adalah dengan
menambahkan rata-rata debit tengah-bulan mendatang dengan perkalian antara koefisen regresi
dengan penyimpangan dari debit rata-rata yang terjadi pada tengah-bulan sebelumnya. Langkah-
langkah pengerjaan peramalan debit dengan metode Thomas-Fiering dapat dibagi atas dua tahap,
yaitu tahap perhitungan parameter koefisien regresi dan tahap peramalan.
Penerapan metode Thomas Fiering juga pernah digunakan dalam peramalan debit aliran
sungai oleh Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah (DPPW) tahun 2004. Bertambahnya
jumlah penduduk dan berkembangnya perekonomian menyebabkan semakin hari semakin
meningkat pula kebutuhan air. Di lain pihak air yang tersedia jumlahnya tetap. Bahkan, cenderung
mengalami penurunan yang disebabkan oleh perubahan tata guna lahan dan pencemaran air. Hal
ini menuntut pengelolaan alokasi air yang lebih cermat, efisien, dan efektif yaitu pengelolaan
alokasi dan distribusi air secara tepat waktu. Pengelolaan alokasi air secara tepat waktu terdiri atas
tahap pengumpulan data kebutuhan air dan ketersediaan air saat ini, peramalan ketersediaan air
pada periode mendatang, dan perencanaan alokasi air dan pelaksanaan alokasi air. Pedoman ini
disusun untuk meramal debit aliran sungai yang menggambarkan ketersediaan air pada aliran
rendah dalam pengelolaan alokasi air.
Peramalan debit aliran sungai diperlukan pada tahap perencanaan, desain, konstruksi,
operasi, dan pemeliharaan untuk memperkirakan ketersediaan air pada aliran rendah. Peramalan
pasok air (ketersediaan air) sangat diperlukan dalam pengoperasian sistem tata air untuk
penyediaan air domestik, perkotaan dan industri, irigasi, dan listrik tenaga air. Ramalan ini pada
umumnya menyangkut debit aliran untuk durasi tertentu, misalnya debit tahunan, musiman,
bulanan, tengah-bulanan, atau sepuluh-harian. Pada beberapa Balai Pengelolaan Sumber Daya Air
(PSDA) di Jawa pengelolaan alokasi air telah lazim melakukan peramalan dengan jangka waktu
tengah bulanan atau sepuluh harian (di Jawa Timur) melalui proyek Basin Water Resources
Management (BWRM). Pemilihan metode peramalan bergantung pada karakteristik DPS, data
yang tersedia, dan kebutuhan pengguna ramalan. Metode yang umum digunakan adalah model
konseptual, metode resesi, dan analisis deret-waktu. Peramalan debit aliran rendah untuk jangka
pendek dan menengah dapat dilakukan dengan menggunakan karakteristik resesi dari DPS.
Meskipun demikian, perlu dipertimbangkan hal-hal yang menyimpang dari sifat resesi pada musim
kemarau, misalnya akibat campur tangan manusia dalam pemompaan untuk irigasi dan alih aliran
antar DPS. Peramalan jangka panjang pada umumnya dilakukan dengan menggunakan metode
korelasi dan regresi yang peubah bebasnya adalah lengas tanah, curah hujan dan suhu. Dalam
7
beberapa hal curah hujan dapat dibagi atas beberapa peubah musiman yang terpisah dengan bobot
yang berbeda. Teknik probabilitas matriks transisi dan Teori Rantai Markov (Markov Chain) dapat
juga digunakan untuk peramalan jangka panjang
Model Thomas-Fiering untuk peramalan debit aliran sungai merupakan modifikasi dari
bentuk aslinya yang berupa model stokastik untuk membuat debit sintetis. Model yang telah
digunakan pada beberapa balai PSDA di Jawa untuk pengelolaan alokasi air ini merupakan salah
satu bentuk model autoregresi dengan jangka-waktu peramalan satu bulan dan memiliki 12 buah
koefisien untuk masing-masing bulannya.
Untuk menghasilkan urutan nilai aliran sintetis untuk aliran tertentu, kita harus
mempertimbangkan bahwa aliran merupakan sebuah proses acak akibat proses perubahan
keseluruhan dengan cara yang melibatkan probabilitas ( Moran, 1959)
8
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian ini akan dilakukan di DAS Kali Krukut dan dimulai dari bulan Februari hingga
Juni 2012. Daerah Pengaliran Sungai (DAS) Krukut memiliki luas ± 84,9 km2 dengan satu sungai
utama yaitu Kali Krukut, sepanjang ± 40 km, dan tiga anak sungai yaitu Kali Mampang, Kali Bata
dan Kali Sarua. Lokasi DAS Krukut meliputi wilayah Kota Depok dan DKI Jakarta.
Gambar 1. Lokasi DAS Kali Krukut
Sumber : BBWSCC,2010b
3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat komputer dengan program
Microsoft Excel, kamera digital, dan alat tulis. Bahan-bahan yang digunakan adalah serangkaian
data sekunder tentang perkiraan ketersediaan air dengan menggunakan metode Thomas Fiering di
Kali Krukut, Jakarta adalah :
1. Data iklim tahun 2007 dari pos penakar hujan di sekitar DAS Kali Krukut meliputi :
- Suhu udara (t) rata-rata
- Kelembaban relatif (RH) rata-rata
- Penyinaran matahari (n/N) rata-rata
- Kecepatan angin (u) rata-rata
2. Data debit bulanan tahun 2001 hingga tahun 2010
3. Data kependudukan tahun 2010
Lokasi DAS Krukut
9
3.3. Metode Penelitian
Data debit di Kali Krukut hanya ada sembilan tahun, sedangkan untuk analisis data debit
diperlukan data debit dengan jangka waktu yang cukup panjang. Dengan demikian bila data yang
tersedia kurang panjang di lokasi rencana maka untuk memperkirakan besarnya perkiraan data
digunakan Metoda Thomas Fiering. Model Thomas Fiering lazim juga disebut model Rantai
Markov (Markov Chain Model).
3.3.1 Pembangkitan Data dengan Menggunakan Metode Thomas Fiering
Dengan asumsi bahwa aliran Kali Krukut terdistribusi normal, model multiple season ini
dapat dirumuskan sebagai berikut (Fiering dan Jackson, 1971)
..........(5)
Dimana :
= Data tahun ke I periode ke j+1 (m3/dt)
= Data tahun ke I periode ke j (m3/dt)
= Rerata data periode ke J+1 (m3/dt)
= Rerata data periode ke J (m3/dt)
= Standar deviasi data periode j+1
σx,j = Standar Deviasi data periode j
= Koefisien korelasi antar periode
= Bilangan acak (random)periode ke j+1
Bilangan acak (random) adalah sejumlah bilangan yang memiliki nilai rata-rata = 0 dan
varian = 1. Pembangkitan bilangan acak dari distribusi normal dapat diperoleh dengan cara sebagai
berikut, menurut Gillet (1982)
........................................................................................................(6)
Dimana :
Ri= Bilangan acak
Z = Pembangkitan bilangan acak (random number generation)
Untuk N = 12, maka persamaan 5 menjadi
...................................................................................................(7)
Dengan persamaan 6 akan didapatkan 12 bilangan acak (Ri dengan i = 1,2,.....,12) yang selanjutnya
akan digunakan pada model Thomas Fiering.
10
Mulai
Data Debit
Bulanan
Hitung Standar deviasi,
Xrerata, Koefisien
korelasi
Pengulangan Bilangan Random
Pembangkitan Data
Selesai
Gambar 2. Diagram alir perhitungan pembangkitan data dengan metode Thomas Fiering
Uji Hipotesis
Uji F
Uji T
Uji Kesesuaian
Uji Smirnov Kolmogorov
Uji Chi Square
Tidak
Ya
11
3.3.2 Uji Hipotesis
Pengujian Hipotesis merupakan bagian terpenting dari teori pengambilan keputusan.
Hipotesis statistika adalah suatu anggapan atau pernyataan mungkin benar atau tidak mengenai
satu populasi atau lebih. Hipotesis yang dirumuskan dengan harapan untuk ditolak disebut
hipotesis nol dan dinyatakan dengan H0. Penolakan H0 menjurus pada penerimaan suatu hipotesis
tandingan yang dinyatakan dengan H1 (Walpole dan Myers, 1972). Data Historis dan data hasil
pembangkitan akan diuji menggunakan dua jenis uji hipotesis yaitu uji T (student’s t test) dan uji F
(Fisher test).
3.3.2.1 Uji F
Uji F sering juga disebut uji Z dan biasa juga disebut analisis varians. Analisis varians
yang mula-mula dikembangkan oleh Ronald A. Fisher pada tahun 1923, dan penamaan bilangan
(hasil perhitungan dan nilai tabel F dimaksudkan sebagai penghargaan terhadap dirinya. Analisis
varians merupakan sebuah teknik statistik yang diakui banyak orang cukup solid, kuat, dan dapat
dipertanggungjawabkan. Analisis varians digunakan untuk menguji hipotesis-hipotesis penelitian,
baik hipotesis kerja ataupun hipotesis nihil, tentang ada atau tidak adanya perbedaan rata-rata
hitung yang signifikan di antara kelompok-kelompok sampel yang diteliti. Untuk menguji
perbedaan-perbedaan itu, teknik analisis varians menganalisis sumber-sumber variasi dan
menggolong-golongkannya berdasarkan sumber-sumber data yang menyebabkan adanya
variabilitas tersebut. (Nurgiyantoro et al, 2009)
Terdapat 2 sampel yang masing-masing berukuran n1 dan n2. Rerata masing-masing
sampel dinotasikan sebagai m1 dan m2. Untuk menguji apakah kedua rerata kelompok data
tersebut tidak berbeda secara nyata (significant) digunakan uji Z dengan menghitung Zm
berdasarkan rumus berikut (Montarcih dan Soetopo, 2009) :
Zm =
....................................................................................................................................(8)
Sd =
.......................................................................................................(9)
Dengan : μ1 = rerata sampel 1
μ2 = rerata sampel 2
S1= simpangan baku sampel 1
S2 = simpangan baku sampel 2
n1 = ukuran sampel 1
n2 = ukuran sampel 2
Hipotesa : H0 = perbedaan rerata tidak nyata ( not significant )
H1 = rerata berbeda secara nyata ( significant )
Kemudian hasil perhitungan Zm dibandingkan dengan Z dari tabel Distribusi Normal
dengan probabilitas tertentu, misalnya α = 5% (α = Level of Significance). Karena dalam hal ini uji
bersifat dua sisi (two-tailed), untuk Level of Significance α=5%, Z (tabel Distribusi Normal) =
1,96. Apabila Zscore < Ztabel, maka H0 diterima dan jika sebaliknya maka H0 ditolak.
12
3.3.2.2 Uji T
Menurut Nurgiyantoro et al. (2009). Rata rata hitung yang ingin diuji perbedaannya, yaitu
apakah berbeda secara signifikan atau tidak, dapat berasal dari distribusi sampel yang berbeda,
dapat pula dari sampel yang berhubungan. Distribusi sampel yang berbeda dimaksudkan sebagai
sampel-sampel yang berasal dari dua populasi yang berbeda dengan kata lain kelompok yang
subjeknya berbeda disebut sebagai sampel bebas (independent sample). Sebaliknya, distribusi
sampel berhubungan dimaksudkan sebagai sampel yang sama, atau kelompok subjek yang sama
(correlated samples or paired samples). Untuk memastikan ada atau tidaknya perbedaan yang
mungkin hanya bersifat kebetulan atau memang signifikan secara statistik tersebut haru dilakukan
uji statistik. Teknik statistik yang bisa dipergunakan untuk menguji perbedaan rata-rata hitung dari
dua kelompok sampel adalah t test.
Uji t termasuk jenis uji untuk sampel kecil. Ukuran sampel kecil adalah n < 30. Untuk
mengetahui apakah 2 sampel berasal dari populasi yang sama, maka dihitung tscore dengan rumus
(Montarcih dan Soetopo, 2009) :
t=
......................................................................................................................................(10)
σ =
..................................................................................................................(11)
dengan : m1 = rerata dari sampel 1
m2 = rerata dari sampel 2
s1 = simpangan baku dari sampel 1
s2 = simpangan baku dari sampel 2
N1 = ukuran dari sampel 1
N2 = ukuran dari sampel 2
Hipotesa : H0 : sampel 1 dan sampel 2 berasal dari populasi yang sama
H1 : sampel 1 dan sampel 2 tidak berasal dari populasi yang sama
Harga tcr dicari pada tabel Distribusi Student’s untuk derajat Bebas n = N1+N2-2 dan α (
Level of Significance) misalnya sama dengan 5 %. Apabila t score < tcr, maka H0 diterima, dan jika
sebaliknya maka H0 ditolak.
3.3.3. Uji Kecocokan
Diperlukan penguji parameter untuk menguji kecocokan ( the goodness of fittest test)
distribusi frekuensi sampel data terhadap fungsi distribusi peluang yang diperkirakan dapat
menggambarkan atau mewakili distribusi frekuensi tersebut. Pengujian parameter yang sering
dipakai adalah Chi Kuadrat dan Smirnov-Kolmogorov. (Suripin, 2004)
13
3.3.3.1 Uji Smirnov-Kolmogorov
Sebagai alternatif untuk menguji kesesuaian distribusi ( goodness of fit), dapat digunakan
uji Smirnov Kolmogorov (Montarcih dan Soetopo, 2009). Uji kecocokan smirnov kolmogorov
sering disebut juga uji kecocokan non parametrik, karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi
distribusi tertentu. Menurut Suripin, 2004, prosedur pelaksanaan uji Smirnov Kolmogorov adalah
sebagai berikut
1) Data diurutkan (dari besar ke kecil atau sebaliknya) dan ditentukan besarnya peluang dari
masing-masing data tersebut
X1 = P(X1)
X2 = P(X2)
X3 = P(X3), dan seterusnya
Tabel 3. Nilai kritis Do untuk uji Smirnov Kolmogorov
n 0,200 0,100 0,050 0,010
5
10 0,450 0,510 0,560 0,670
15 0,320 0,370 0,410 0,490
20 0,270 0,300 0,340 0,400
25 0,230 0,260 0,290 0,360
30 0,210 0,240 0,270 0,320
35 0,190 0,220 0,240 0,290
40 0,180 0,200 0,230 0,270
45 0,170 0,190 0,210 0,250
50 0,160 0,180 0,200 0,240
0,150 0,170 0,190 0,230
n > 50 1,07 1,22 1,36 1,63
n0,5
n0,5
n0,5
n0,5
Sumber : Bonnier, 1980
2) Nilai diurutkan masing-masing peluang teoritis dari hasil penggambaran data (persamaan
distribusinya)
X1 = P’(X1)
X2= P’(X2)
X3 = P’(X3), dan seterusnya.
3) Dari kedua nilai peluang tersebut, selisih terbesarnya ditentukan dari antar peluang pengamatan
dengan peluang teoritis.
D = maksimum (P(Xn)-P’(Xn) ................................................................................................(12)
14
3.3.3.2 Uji Chi Square
Menurut Suripin (2004) uji Chi kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah
persamaan distribusi yang telah dipilih dapat mewakili distribusi statistik sampel data yang
dianalisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter χ2 , yang dapat dihitung dengan
rumus berikut
Χh2=
.........................................................................................................................(13)
Dengan :
G = Jumlah sub kelompok
Oi = Jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok i,
Ei = jumlah nilai teoritis pada sub kelompok i.
Prosedur Uji chi kuadrat adalah sebagai berikut :
1) Urutkan data pengamatan (dari besar ke kecil atau sebaliknya)
2) Kelompokkan data menjadi G sub- grup yang masing-masing beranggotakan minimal 4 data
pengamatan.
3) Jumlahkan data pengamatan sebesar Oi tiap-tiap sub –grup,
4) Jumlahkan data dari persamaan distribusi yang digunakan sebesar Ei,
5) Pada tiap sub-grup hitung nilai
6) Jumlah seluruh G sub-grup nilai
untuk menentukan nilai chi kuadrat hitung.
7) Tentukan derajat kebebasan dk = G-R-1 (nilai R=2 untuk distribusi normal dan binomial).
Interpretasi hasil uji adalah sebagai berikut :
1) Apabila peluang lebih dari 5%, maka persamaan distribusi yang digunakan dapat diterima.
2) Apabila peluang kurang dari 1% maka persamaan distribusi yang digunakan tidak dapat
diterima,
3) Apabila peluang berada di antara 1-5%, maka tidak mungkin mengambil keputusan, misal perlu
data tambahan.
3.3.4. Perhitungan Proyeksi Penduduk
Metode yang biasa digunakan untuk memproyeksikan jumlah penduduk pada tahun
tertentu di masa yang akan datang adalah metode polinomial seperti dirumuskan sebagai berikut
(Muliakusuma, 2000)
Pn = Po (1 + r)n.........................................................................(14)
Dengan :
Pn = jumlah penduduk pada tahun n (jiwa)
Po = jumlah penduduk pada tahun awal DAS (jiwa)
r = angka pertumbuhan penduduk (%)
n = periode waktu (tahun)
15
Gambar 3. Diagram alir uji Chi Square
Mulai
Pengumpulan data
Data cukup
Pengolahan Data :
- Menentukan H0 dan H1
- Menentukan kriteria penolakan
Ho
- Menghitung nilai rata-rata(λ),
peluang, dan Chi Square (X2)
- Uji Statistik
Hasil Optimal
Penyajian Data : Perbandingan dengan
taraf signifikansi 1% 5% dan 10%
Analisis
Kesimpulan
Ya
Selesai
Ya
Tidak
Tidak
16
3.3.5 Perhitungan Kebutuhan Air di Kali Krukut
Kebutuhan Air Domestik dan Industri
Total kebutuhan air domestik dan industri (DMI) diestimasi dengan mengalikan populasi
hasil proyeksi dengan laju konsumsi air per kapita, sebagaimana ditunjukkan dalam rumus berikut
(BSN, 2002)
r
r
u
u
DMI P1000
qP
1000
q365Q
......................................................................(15)
Dengan :
Q(DMI) = kebutuhan air DMI (m³/tahun)
q(u) = konsumsi air untuk daerah perkotaan (lt/kapita/hari)
q(r) = konsumsi air untuk daerah pedesaan (lt/kapita/hari)
P(u) = populasi perkotaan (jiwa)
P(r) = populasi pedesaan (jiwa)
Kebutuhan Air Peternakan
Bidang peternakan juga membutuhkan air untuk minum ternak,. Jenis ternak yang
berbeda memiliki kebutuhan air yang berbeda pula. Standar yang digunakan untuk menghitung
kebutuhan setiap ternak adalah dari SNI 2002 yang didasarkan pada hasil penelitian tentang
sumberdaya air nasional tahun 1992. Jenis ternak juga memiliki pengaruh terhadap pemanfaatan
air. Kebutuhan air ternak diperkirakan dengan mengalikan jumlah ternak dengan laju konsumsi air,
sebagaimana ditunjukkan dalam rumus berikut : (sumber : BSN, 2002)
po poptpt sg sgcb cbL PqPqPqPq
1000
365Q
...................................(16)
Dengan:
Q(L) = kebutuhan air untuk ternak (m³/tahun)
q(cb) = kebutuhan air untuk sapi/kerbau (lt/ekor/hari)
P(cb) = populasi sapi/kerbau (ekor)
q(sg) = kebutuhan air untuk kambing/domba (lt/ekor/hari)
P(sg) = populasi kambing/domba (ekor)
q(pt) = kebutuhan air untuk babi (lt/ekor/hari)
P(pt) = populasi babi (ekor)
q(po) = kebutuhan air untuk unggas (lt/ekor/hari)
P(po) = populasi unggas (ekor)
Kebutuhan Air Untuk Penggelontoran Sungai
Kebutuhan air penggelontoran pada tahun 2000 per kapita di daerah perkotaan diperkirakan
360 lt/hari dan pada tahun 2015 diperkirakan berkurang menjadi 300 lt/hari karena pada saat itu
diharapkan lebih banyak orang terhubung pada sistem penyaluran limbah. (BAPPENAS, 2006).
Dengan demikian kebutuhan air untuk pemeliharaan sungai ditunjukkan dalam rumus:
u
f
RM P1000
q365Q
...........................................................................................(17)
Dengan:
Q(RM) = kebutuhan air penggelontoran sungai (m³/tahun)
q(f) = kebutuhan air penggelontoran (lt/kapita/hari)
P(u) = populasi perkotaan (jiwa)
17
Kebutuhan air untuk pertanian
Penggunaan air untuk irigasi yang dipergunakan dalam waktu satu tahun sehingga
pengaruh lama tanaman dan persentase (%) intensitas tanaman harus diperhitungkan. Rumus
perhitungan penggunaan air untuk tanaman per tahun sebagai berikut (BSN, 2002) :
A = L x Itx a........................................................................................................................(18)
Dengan :
A= Penggunaan air irigasi
L = Luas daerah irigasi (ha)
It = Intensitas tanaman dalam persen (%)
A = Standar penggunaan air ( 1 lt/dt/ha)
18
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 . Keadaan Umum Daerah Penelitian
Secara administrasi daerah penelitian mencakup wilayah Kodya Depok, Bogor dan DKI
Jakarta.. DAS Krukut memiliki luas ± 84,9 km2 dengan panjang sungai utama ± 40 km. Di
Indonesia terdapat dua musim setiap tahun, yaitu musim penghujan (November-April ) dan musim
kemarau (Mei-Oktober). Suhu udara tahunan rata-rata 26,57 0C, kelembaban tahunan rata-rata
78,35 %, penyinaran matahari tahunan rata-rata 67,85 %, dan kecepatan angin (u) rata-rata 1,52
m/dtk. Data curah hujan tahunan rata-rata di Kali Krukut dapat dilihat pada Lampiran 8.
Hasil pengamatan lapangan di daerah penelitian memperlihatkan hampir seluruh daerah
ini telah diusahakan oleh manusia untuk budidaya pertanian dan non-pertanian. Di daerah dataran
landai umumnya lahan-lahan pertanian produktif beralih fungsi menjadi pemukiman, industri,
sarana dan prasarana umum seperti rumah sakit, sekolah, perkantoran, hotel, super market dan
lain-lain. Kondisi ini menyebabkan lahan-Iahan pertanian produktif menjadi sempit dan cenderung
terdesak ke arah perbukitan dan pegunungan. Kecenderungan ini menyebabkan hutan beralih
fungsi menjadi lahan pertanian dan pemukiman tanpa memperhatikan kaidah-kaidah konservasi
tanah dan air.
Kebutuhan mendesak akan pangan juga telah banyak merubah usaha tanaman tahunan
menjadi tegalan di daerah perbukitan dan pegunungan. Kebun karet yang tadinya banyak tersebar
di daerah Jakarta - Bogor, sekarang telah berubah menjadi daerah pemukiman, tegalan, atau telah
dikaveling-kaveling serta pembangunan sarana prasarana umum lainnya. Kondisi ini menyebabkan
luas hutan semakin kecil dan sebaliknya makin meluas lahan-lahan kritis, yang akhirnya
berdampak pada kekeringan di musim kemarau dan banjir disertai erosi tanah yang besar di musim
hujan. Pola tegalan yang ditemukan di lapangan umumnya belum memperhatikan kaidah-kaidah
konservasi tanah dan air, seperti sistem terasering, penanaman menurut kontur, penggunaan strip,
dan sebagainya.
Pengelolaan lahan-lahan tegalan umumnya dengan pola pertanian yang lebih didominasi
oleh tanaman singkong dan sebagian besar lahannya terbuka. Kondisi inilah yang mendorong
peningkatan erosi tanah di waktu musim hujan. Hasil pengamatan lapangan di daerah hulu DAS
Krukut menunjukkan terjadi konversi lahan secara besar-besaran, dimana hutan alam telah beralih
fungsi menjadi lahan pertanian yang sebagian besar berupa tegalan. persawahan dan pemukiman
yang dimulai dari daerah datar sampai ke perbukitan. Umummya persentase penutupan lahannya
kurang dari 50%, kondisi ini turut memberi andil dalam besarnya erosi yang disebabkan oleh
aliran permukaan. Penggunaan lahan sangat besar pengaruhnya terhadap karakteristik hidrologi
suatu DAS karena dapat mempengaruhi proses-proses yang terlibat di dalam siklus hidrologi
seperti intersepsi, evapotranspirasi, infiltrasi dan aliran permukaan.
Berdasarkan peta skala 1:50000 untuk wilayah Jabodetabek yang dihasilkan oleh Pusat
Penelitian Tanah (1981) ditemukan jenis-jenis tanah : aluvial, rensina dan litosol, glei humus
rendah, hidromorf kelabu, grumosol, laterit air tanah, latosol, dan podsolik. Berdasarkan sifat-sifat
tanah tertentu seperti tekstur, drainase, bentuk wilayah/fisiografi, dan bahan induk pembentuk
tanah tersebut maka duiurunkan sebanyak 20 satuan peta tanah dengan kurang lebih 20 macam
tanah (Lampiran 9) dengan tekstur halus sampai kasar, drainase cepat sempat terhambat.
Penyebaran macam tanah ini dan karakteristik fisiknya adalah seperti disajikan pada Lampiran 9.
19
4.2. Perkiraan Ketersediaan Air dengan Metode Thomas Fiering
4.2.1. Simulasi Uji Coba Peramalan
Input pada Metode Thomas Fiering dalam simulasi uji coba permalan adalah data debit
rata-rata bulanan (m3/detik) selama enam tahun. Debit rata-rata bulanan dari tahun 2001 sampai
2006 tersebut akan diperpanjang hingga hingga tahun 2010. Hasil perkiraan debit selama empat
tahun tersebut akan dibandingkan dengan data debit rata-rata yang sebenarnya yaitu data debit
rata-rata tahun 2007-2010.
Untuk memperpanjang debit hingga sepuluh tahun diperlukan parameter seperti
simpangan baku, koefisien korelasi dan koefisien regresi. Baik simpangan baku, koefisien korelasi
dan koefisien regresi dicari dari debit setiap bulannya. Misalnya, simpangan baku dari bulan
januari tahun 2001 sampai 2006 adalah sebesar 2,80. Nilai tersebut didapat dari pehitungan
menggunakan program perhitungan simpangan baku di microsoft excel. Parameter seperti
simpangan baku, koefisien korelasi dan koefisien regresi dapat dilihat pada Lampiran 10.
Setelah mengetahui simpangan baku, koefisien korelasi dan koefisien regresi, maka
perhitungan perkiraan data debit dengan metode Thomas Fiering dapat dilakukan. Untuk
memperpanjang data debit tersebut dibutuhkan satu parameter lagi yaitu bilangan acak. Bilangan
acak atau bilangan random dapat juga diperoleh dengan menggunakan program data analysis pada
microsoft excel.
Gambar 4. Hasil perkiraan debit tahun 2007-2010 dengan metode Thomas Fiering
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200 0
5
10
15
20
25
Cu
rah
Hu
jan
(m
m)
Deb
it (
m³/
dt)
Waktu (Tahunan)
Curah Hujan Perkiraan debit dengan metode Thomas Fiering Data debit bulanan
20
Perkiraan debit dengan menggunakan metode Thomas Fiering selama empat tahun diuji
hipotesisnya dengan menggunakan uji T dan uji F. Uji hipotesis dilakukan untuk mengetahui suatu
pertanyaan atau anggapan mungkin benar atau tidak. Dari perhitungan uji F untuk tingkat
signifikan 5% yang dihitung dengan menggunakan Persamaan 9 jika diperoleh hasil bahwa
F1>F1tabel , maka data debit tidak homogen dari bulan ke bulan. Jika F2 < F2 tabel, maka data debit
homogen dari tahun ke tahun. Dari perhitungan uji T untuk tingkat signifikan 5% yang dihitung
menggunakan Persamaan 11 didapatkan hasil yaitu nilai thitung Januari sampai Desember lebih kecil
dari ttabel, sehingga hipotesis diterima. Data debit tahunan berasal dari populasi yang sama.
Diperlukan pengujian parameter yaitu uji Smirnov-Kolmogorov dan uji Chi-Kuadrat
untuk menguji kecocokan distribusi sampel data dan distribusi lainnya. Dari Perhitungan uji
Smirnov-Kolmogorov dengan menggunakan Persamaan 12 diperloeh hasil yaitu Dmaksimum >
Dkritis , maka distribusi dinyatakan sesuai. Lalu dari perhitungan uji Chi-Kuadrat untuk tingkat
signifikan 5% dengan menggunakan Persamaan 13 maka diperoleh hasil yaitu X2hitung < X
2tabel
artinya distribusi sesuai atau diterima.
Dengan membandingkan hasil perhitungan debit perkiraan dan debit aktual, dapat
diketahui penyimpangan atau selisih dari debit perkiraan dengan debit aktual. Pada debit rata-rata
tahun 2007 selisih debit perkiraan dan debit aktual yaitu sebesar 0,8 m3/dt, sedangkan pada tahun
2008 perbedaan debit nya yaitu sebesar 1,31 m3/dt. Pada tahun 2009 selisih debit perkiraan dengan
debit sebenarnya yaitu sebesar 1,73 m3/dt, sedangkan pada debit rata-rata tahun 2010 terdapat
perbedaan sebesar 1,24 m3/dt. Selisih tersebut menunjukkan bahwa perbedaan antara debit
perkiraan dengan metode Thomas Fiering dengan debit aktual tidak terjadi penyimpangan yang
signifikan. Garis grafik berwarna hijau menunjukkan curah hujan yang terjadi dari tahun 2007-
2010. Walaupun garis grafik perkiraan debit pada tahun 2009 agak berbeda dengan data aktual
akan tetapi garis grafik curah hujan mengikuti laju grafik debit perkiraan. Hal ini berarti hasil
simulasi uji coba perkiraan debit dengan tidak menyimpang.
4.2.2. Analisis Ketersediaan Air di Kali Krukut Hingga Tahun 2020 dengan
Metode Thomas Fiering
Perhitungan analisis ketersediaan air dengan metode Thomas Fiering menggunakan data
debit rata-rata bulanan dari tahun 2001 sampai tahun 2009. Debit tersebut dapat dilihat pada Tabel
4.
Tabel 4. Debit rata rata bulanan (m3/dt) tahun 2001-2009
Sumber : BBWS Ciliwung Cisadane, 2010
Tahun Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nov. Des.
2001 5,10 5,49 6,63 8,04 6,35 8,32 5,55 4,41 5,64 5,64 5,08 4,11
2002 10,68 19,93 9,57 10,89 5,42 5,31 5,35 3,50 2,21 2,01 3,17 4,82
2003 3,10 7,93 7,59 5,78 5,08 3,23 2,06 1,47 2,23 3,53 6,34 6,38
2004 8,71 11,09 7,52 9,38 8,90 3,19 3,91 2,06 1,61 2,50 4,65 5,65
2005 9,08 8,86 9,31 4,50 5,91 6,68 4,15 4,39 4,70 5,17 4,18 4,67
2006 7,42 10,24 10,53 10,40 8,32 4,54 3,81 3,45 3,01 2,81 3,55 6,34
2007 7,88 12,95 7,8 12,75 7,19 6,65 6,24 4,22 4,79 6,06 8,89 13,16
2008 9,74 15,26 13,257 13,94 10,02 7,85 5,82 6,25 5,86 5,55 9,31 6,62
2009 8,62 5,61 4,38 3,92 3,98 1,89 0,8 0,37 0,28 1,79 2,43 1,52
21
Setelah mengetahui data debit rata-rata sembilan tahun, maka perkiraan debit dapat
dilakukan. Debit akan diperpanjang dengan metode thomas Fiering sampai tahun 2020 guna
mengetahui ketersediaan air pada tahun mendatang. Tahun-tahun menuju tahun 2020 ialah tahun
tahun dimana pemerintah melakukan peningkatan terhadap ketahanan pangan. Dengan
menggunakan metode ini akan membantu pemerintah dalam mengelola sistem irigasi. Sistem
irigasi merupakan salah satu pendukung ketahanan pangan. Sistem irigasi yang dimaksud meliputi
prasarana irigasi, air irigasi, manajemen irigasi, kelembagaan pengelolaan irigasi, dan sumberdaya
manusia.
Dengan menggunakan Persamaan 5 didapat debit sampai tahun 2020. Debit dari tahun
2010-2020 disajikan dalam Gambar 5. Gambar 5 menggambarkan bahwa terjadi penurunan dan
peningkatan ketersediaan air setiap tahunnya. Hal itu diakibatkan oleh rusaknya sungai, sehingga
dikala musim hujan debit sangat tinggi, hal ini memungkinkan terjadinya banjir. Debit yang sangat
tinggi akan terjadi pada tahun 2017 pada bulan februari. Tahun ini juga termasuk dalam banjir
lima tahunan yg terjadi di wilayah Jakarta setiap lima tahun sekali. Debit yang sangat tinggi pada
Oktober, November, dan Desember tahun 2018 dan 2019 kemungkinan dikarenakan tanah tidak
mendukung untuk melakukan infiltrasi karena sungai tersebut telah rusak. Gambar 5 juga
menggambarkan ketika tahun desember 2014 dan 2015 ketersediaan air sangat sedikit. Hal itu bisa
dilihat dari nilai debit yang sangat kecil. Di tahun tahun sebelumnya juga terdapat debit yang kecil
seperti ini yaitu pada akhir tahun 2009.
Gambar 5. Data debit bulanan 2001-2009 dan debit perkiraan tahun 2020 dengan metode Thomas
Fiering
22
Hasil perkiraan metode thomas Fiering ini diuji menggunakan uji hipotesis dan uji
kecocokan. Uji hipotesis yang dimaksud sama seperti sewaktu melakukan simulasi percobaan
perkiraan debit menggunakan metode Thomas Fiering yaitu menggunakan uji F dan Uji T. Hasil
perhitungan uji F terdapat untuk tingkat signifikan 5% yang dihitung diperoleh hasil bahwa
F1>F1tabel , maka data debit tidak homogen dari bulan ke bulan. Lalu F2 < F2 tabel, maka data debit
homogen dari tahun ke tahun. Dari perhitungan uji T untuk tingkat signifikan 5% yang dihitung,
didapatkan hasil yaitu nilai thitung Januari sampai Desember lebih kecil dari ttabel, sehingga hipotesis
diterima. Data debit tahunan berasal dari populasi yang sama.
Lalu dengan menggunakan uji Smirnov-Kolmogorov dan uji Chi-Kuadrat, kecocokan
distribusi sampel data dan distribusi lainnya dapat dihitung. Dari Perhitungan uji Smirnov-
Kolmogorov maka diperloeh hasil yaitu Dmaksimum > Dkritis , maka distribusi dinyatakan
sesuai. Lalu dari perhitungan uji Chi-Kuadrat untuk tingkat signifikan 5% maka diperoleh hasil
yaitu X2
hitung < X2
tabel artinya distribusi sesuai atau diterima.
Ketersediaan air yang diperkirakan sampai tahun 2020 mengalami peningkatan seperti
yang tertera pada Gambar 5. Ketersediaan air yang meningkat diharapkan dapat memenuhi
kebutuhan akan air di DAS Krukut. Kebutuhan air yang dimaksud ialah kebutuhan air domestik
dan industri, kebutuhan air untuk peternakan, penggelontoran sungai, pertanian dan perusahaan air
minum. Kebutuhan air di DAS Krukut tertera pada Tabel 5 dan Tabel 6.
Tabel 5. Kebutuhan air domestik dan industri, peternakan, dan penggelontoran sungai di DAS
Krukut
No. Kabupaten/Kota Kecamatan
Kebutuhan air (m3/dt)
Domestik dan
Industri Peternakan
Penggelontoran
Sungai
I Jawa Barat
1 Depok Beiji 0,19 0,02 0,25
II Jakarta
1 Jakarta Selatan Jaya Karsa 0,37 0,33 0,47
Cilandak 0,22 0,29
Pasar Minggu 0,34 0,44
Mampang Prapatan 0,17 0,22
Kebayoran Baru 0,17 0,22
Setiabudi 0,15 0,19
2 Jakarta Pusat Tanah Abang 0,17 0,02 0,22
3 Jakarta Barat Gambir 0,09 0,06 0,12
Taman Sari 0,13 0,17
Tambora 0,28 0,36
Total 2,28 0,43 2,94
23
Tabel 6. Kebutuhan air pertanian di DAS Krukut
No.
Kabupaten/
Kota Kecamatan
Luas Panen (Ha)
Ba-
yam
Kang-
kung
Kacang
Panjang
Ke-
timun
Te-
rung
Sa-
wi
Jum-
lah
I Jawa Barat
1 Depok Beiji - 438 341 351 1.130
II Jakarta
1
Jakarta
Selatan Jaya Karsa - - - - - - 0
Cilandak - - - - - - 0
Pasar
Minggu 10 17 - 3 5 - 43
Mampang
Prapatan - - - - - - 0
Kebayoran
Baru - - - - - - 0
Setiabudi - - - - - - 0
2
Jakarta
Pusat
Tanah
Abang 3 3 - - - 3 9
3
Jakarta
Barat Gambir - - - - - - 0
Taman
Sari 250 304 2 4 2 562
Tambora 339 330 4 5 3 681
Total
2.425
Kebutuhan
Air (m3/dt)
0,01
Tabel 5 menggambarkan total kebutuhan air domestik dan industri di Kali Krukut yang
dihitung menggunakan Persamaan 15. Total Kebutuhan air domestik dan Industri yaitu sebesar
2,28 m3/dt. Kebutuhan air domestik dan industri yang cukup besar ini disebabkan oleh tingginya
jumlah penduduk di DAS Krukut yang dapat dilihat pada Tabel 2. Di sisi lain pada sektor
peternakan dibutuhkan sejumlah air guna mencukupi konsumsi air untuk ternak. Total Kebutuhan
air pada sektor peternakan yaitu 0,43 m3/dt. Kebutuhan air untuk peternakan tidak terlalu besar
karena jumlah ternak seperti kambing, sapi, ayam, itik, kuda, kerbau, dan babi tidak terlalu banyak
pada wilayah DAS Krukut. Kebutuhan air untuk penggelontoran sungai di Kali Krukut cukup
besar, yaitu 2,94 m3/dt. Hal ini dikarenakan Kali Krukut yang sering meluap dan juga seringkali
terjadi banjir, maka salah satu penanggulangannya yaitu dengan menggunakan air untuk
menggelontorkan sampah-sampah yang ada di Kali Krukut. Tabel 6 menggambarkan kebutuhan
air pada sektor pertanian. Tanaman pertanian yang terdapat di DAS Krukut yaitu bayam,
kangkung, kacang panjang, ketimun, terung, dan sawi. Total kebutuhan air untuk sektor pertanian
yaitu 0,01 m3/dt.
24
Tabel 7. Kebutuhan air untuk produksi PAM unit Pejompongan I dan II
No. Bulan Produksi Pejompongan I (m3) Produksi Pejompongan II (m
3)
1 Januari 4.831.037 8.000.360
2 Februari 4.219.406 7.509.206
3 Maret 4.806.337 8.190.330
4 April 4.487.589 7.644.400
5 Mei 4.614.279 7.695.090
6 Juni 4.657.370 7.743.960
7 Juli 4.759.332 7.786.650
8 Agustus 4.714.040 8.176.550
9 September 4.703.047 6.524.880
10 Oktober 5.143.961 7.820.969
11 November 4.688.653 8.320.409
12 Desember 4.789.697 8.499.400
Jumlah 56.414.748 93.912.204
Kebutuhan Air 0,0018 (m3/dt) 0,003 (m
3/dt)
PAM unit pejompongan I dan II mengambil sebagian air bakunya di Kali Krukut.
Kebutuhan air untuk PAM unit pejompongan I yaitu sebesar 0,0018 m3/dt sedangkan pada unit
pejompongan II yaitu sebesar 0,003 m3/dt (Tabel 7). Angka kebutuhan air didapat dengan
menambahkan produksi air dari bulan Januari hingga Desember lalu dikonversi dari satuan
m3/tahun menjadi m
3/detik. Dengan meningkatknya ketersediaan air setiap tahun, PAM unit
pejompongan I dan II dapat meningkatkan produksi nya karena pertambahan penduduk akan
semakin tinggi dan kebutuhan akan air minum juga akan semakin tinggi.
Tabel 8. Perkiraan debit, proyeksi penduduk, dan total kebutuhan air di DAS Krukut
tahun 2010 sampai 2020
Tahun
Debit Perkiraan
Musim Kemarau
Debit Perkiraan
Musim
Penghujan
Debit
Perkiraan
Rata-Rata
Proyeksi
Penduduk
Total
Kebutuhan
Air
(m3/dt) (m
3/dt) (m
3/dt) (Jiwa) (m
3/dt)
max min max min
2010 8,09 2,08 10,79 2,23 5,12 1.931.236 5,3078
2011 16,47 0,83 11,50 1,08 6,32 1.940.374 5,4078
2012 14,20 2,62 13,66 1,34 6,98 1.949.810 5,5078
2013 11,05 1,13 11,65 1,42 6,72 1.959.556 5,6178
2014 11,44 5,64 10,59 0,85 6,62 1.969.626 5,7278
2015 10,86 2,82 15,95 0,06 6,08 1.980.032 5,8378
2016 10,16 0,91 12,87 0,72 6,04 1.990.790 5,9578
2017 14,30 1,00 20.51 1,96 6,75 2.001.914 6,0778
2018 16,71 0,23 19,18 0,12 6,56 2.013.418 6,2078
2019 14,19 0,08 20,80 0,38 7,02 2.025.320 6,3478
2020 15,08 0,02 17,66 1,30 6,81 2.037.636 6,4878
25
Dengan menggunakan Persamaan 14 dihasilkan proyeksi penduduk hingga tahun 2020.
Perhitungan proyeksi penduduk dapat dilihat pada Lampiran 7. Pada Tabel 8 terlihat debit
perkiraan hingga tahun 2020 meningkat dan diharapkan
Debit perkiraan dengan metode Thomas Fiering yang disajikan dalam Tabel 8 dibedakan
menjadi debit perkiraan minimum dan maksimum pada musim kemarau serta musim penghujan.
Pada musim kemarau (Mei–Oktober) dan musim hujan (November-April), debit perkiraan
minimum tidak memenuhi total kebutuhan air di Kali Krukut. Akan tetapi debit perkiraan
maksimum setiap musim memenuhi kebutuhan air. Bila ditinjau dari rata-rata debit perkiraan
pertahun, maka kebutuhan air dapat tercukupi hingga tahun 2020.
Gambar 6 adalah gambar hulu Kali Krukut. Di bagian hulu dipasang Automatic Water
Level Recorder (AWLR) (Gambar 6) untuk mengukur ketinggian muka air. Masyarakat dapat
memantau ketinggian muka air pada Kali Krukut melalui penggaris yang terpasang di samping
AWLR. Lokasi AWLR pada DAS Krukut dapat dilihat pada Lampiran 1.
Gambar 6. Kali Krukut
26
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Berdasarkan debit tahun 2001-2009 dilakukan perkiraan debit untuk tahun 2010-2020 dan
diperoleh debit maksimum sebesar 20,8 m3/dt pada Desember 2019 dan debit minimum
sebesar 0,02 m3/dt pada Agustus 2020 serta rata-rata debit perkiraan tahun 2010-2020 yaitu
sebesar 6,46 m3/dt.
2. Proyeksi penduduk pada tahun 2020 sebesar 2.037.636 jiwa dan proyeksi kebutuhan air pada
tahun 2020 adalah sebesar 6,49 m3/dt.
3. Perkiraan ketersediaan air di DAS Krukut dilakukan dengan metode Thomas Fiering terhadap
data 2001-2006 dan kemudian dilakukan perkirakan debit hingga tahun 2010 yang hasilnya
dibandingkan dengan debit aktual dan terdapat selisih yang tidak signifikan yaitu pada tahun
2007 sebesar 0,8 m3/dt , pada tahun 2008 sebesar 1,31m
3/dt, pada tahun 2009 sebesar 1,73
m3/dt dan pada tahun 2010 sebesar 1,24 m
3/dt.
5.2 Saran
1. Perlu dilakukan normalisasi Kali Krukut guna mencegah terjadinya banjir saat jumlah
limpasan permukaan meningkat.
2. Perlu dibuat danau atau situ untuk menampung dan menyimpan kelebihan air sehingga dapat
digunakan di musim kering atau pada saat terjadi kekeringan.
27
DAFTAR PUSTAKA
[BBWSCC] Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane. 2010a. Debit Rata-Rata Bulanan
Tahun 2001-2009. Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, Departemen
Pekerjaan Umum : Jakarta.
[BBWSCC] Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane. 2010b. Peta Lokasi DAS Krukut.
Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, Departemen Pekerjaan Umum : Jakarta.
[BBWSCC] Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane. 2010c. Peta Wilayah Sungai
Ciliwung Cisadane. Balai Besar Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane, Departemen
Pekerjaan Umum : Jakarta.
[BAPPENAS] Badan Perencanaan Pembangunan Nasional. 2006. Identifikasi Masalah
Pengelolaan Sumber Daya Air di Pulau Jawa .2006 Air.Bappenas.go.id [1 Februari
2012]
[BMG] Badan Meteorologi dan Geofisika. 2010. Data Curah Hujan Harian Maksimum DAS
Krukut (2001-2010). BMG Jakarta.
[BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2002. SNI 19-6728.1-2002 : Penyusunan neraca sumber daya
– Bagian 1 : Sumber daya air spasial. Badan Standarisasi Nasional : Jakarta
Bonnier. 1980. Probability Distribution and Probability Analysis. DPMA : Bandung
[BPS]Badan Pusat Statistik. 2010a. Kota Depok Dalam Angka 2010. www.depok.go.id [1 Februari
2012]
[BPS]Badan Pusat Statistik. 2010b. Kota Jakarta Dalam Angka 2010. Jakarta.bps.go.id 1 Februari
2012)
Clarke RT. 1973. Mathematical Models in Hydrology. Food And Agriculture Organization Of the
United Nation : Rome
[DPPW] Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2004. Peramalan Debit Sungai.
www.pip2bdiy.org/nspm/data/Pd%20T-06-2004-A.pdf [ 19 Februari 2012]
Fiering MB dan Jackson BB. 1971. Synthetic Streamflows. American Geosphisical Union :
Washington D.C
Gillet BE, 1982. Introduction to Operations Research. Tata McGrawhill Publishing Co Ltd : New
Delhi
Hatmoko W. 2001. Penerapan Metode Thomas-Fiering untuk Peramalan Debit Aliran Sungai
Cimanuk di Bendung Rentang. Prosiding Kongres VII & Pertemuan Ilmiah Tahunan
(PIT) XII HATHI, Volume III : Malang.
McMahon TA. 1978. Reservoir Capacity and Yield. Elsevier Scientific Publishing Co : New York.
Montarcih L, Soetopo W. 2009. Statistika Terapan Untuk Teknik Pengairan. Penerbit Percetakan
CV. Citra Malang : Malang.
Muliakusuma S. 2000. Dasar-Dasar Demografi. Lembaga Penerbit Fakultas Ekonomi Universitas
Indonesia : Jakarta
28
Nurgiyantoro B, Gunawan, Marzuki. 2009. Statistika Terapan Untuk Penelitian Ilmu-Ilmu Sosial.
Gadjah Mada University Press : Yogyakarta.
Shahin Mamdouh. 1993. Statistical Analysis in Water Resources. A.A. Balkema : Rotterdam
Soemarto C D.1987. Hidrologi Teknik. Penerbit Usaha Nasional : Surabaya
Sosrodarsono S dan Takeda K . 2006. Hidrologi Untuk Pengairan. PT. Pradnya Paramita : Jakarta
Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan.Penerbit Andi : Yogyakarta.
Varshney RS. 1978. Engineering Hydrology. Nem Chand And Bros : Roorkee Uttar Pradesh
Walpole ER, Myers HR. 1972. Probability and Statistic for Engineers and Scientists. Mcmilan
Publishing Co. Inc : New York.
29
LAMPIRAN
30
Lampiran 1. Peta DAS Krukut
Sumber: BBWSCC, 2010b
Letak AWLR
PAM Unit Pejompongan
Skala 1: 300.000
Sta Kemayoran
Sta Ciledug
Sta Depok
Sta Halim
Sta Pakubuwono
Sta Jakarta Pusat
Stasiun Hujan
Stasiun Klimatologi
31
Lampiran 2. Peta Wilayah Sungai Ciliwung Cisadane
Sumber : BBWSCC, 2010c
32
Lampiran 3. Data debit dari tahun 2001-2009 dan debit perkiraan dengan metode Thomas Fiering hingga tahun 2020
Tahun Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nop. Des. Rerata
Tahunan
2001 5,10 5,49 6,63 8,04 6,35 8,32 5,55 4,41 5,64 5,64 5,08 4,11 5,86
2002 10,68 19,93 9,57 10,89 5,42 5,31 5,35 3,50 2,21 2,01 3,17 4,82 6,91
2003 3,10 7,93 7,59 5,78 5,08 3,23 2,06 1,47 2,23 3,53 6,34 6,38 4,56
2004 8,71 11,09 7,52 9,38 8,90 3,19 3,91 2,06 1,61 2,50 4,65 5,65 5,76
2005 9,08 8,86 9,31 4,50 5,91 6,68 4,15 4,39 4,70 5,17 4,18 4,67 5,96
2006 7,42 10,24 10,53 10,40 8,32 4,54 3,81 3,45 3,01 2,81 3,55 6,34 6,20
2007 7,88 12,95 7,80 12,75 7,19 6,65 6,24 4,22 4,79 6,06 8,89 13,16 8,22
2008 9,74 15,26 13,26 13,94 10,02 7,85 5,82 6,25 5,86 5,55 9,31 6,62 9,12
2009 8,62 5,61 4,38 3,92 3,98 1,89 0,80 0,37 0,28 1,79 2,43 1,52 2,97
2010 2,23 10,79 5,12 4,95 5,33 2,08 4,15 4,51 2,82 8,09 5,03 6,38 5,12
2011 1,32 1,83 11,50 10,75 9,00 16,47 0,83 4,49 6,03 1,14 11,41 1,08 6,32
2012 2,01 2,28 9,32 13,66 9,17 8,49 14,20 2,62 3,73 4,48 1,34 12,43 6,98
2013 1,60 1,42 9,47 11,65 9,91 10,44 7,19 11,05 2,68 1,13 2,88 11,19 6,72
2014 10,08 1,68 2,40 10,59 10,48 10,65 8,13 5,64 11,44 5,69 1,78 0,85 6,62
2015 2,20 15,95 2,66 0,51 4,80 2,82 9,37 7,69 10,86 10,76 5,27 0,06 6,08
2016 12,87 2,64 7,46 0,72 0,91 0,92 5,02 9,64 10,16 2,81 9,20 10,13 6,04
2017 3,07 20,51 3,76 1,96 1,65 1,00 1,15 6,64 13,15 14,30 5,72 8,12 6,75
2018 3,09 0,12 16,43 1,78 6,11 1,70 0,23 1,93 8,72 16,71 19,18 2,69 6,56
2019 2,42 0,38 1,63 17,51 3,67 0,16 2,51 0,08 1,70 14,19 19,20 20,80 7,02
2020 10,09 2,26 2,83 1,30 12,34 15,08 2,38 0,02 0,52 0,83 16,37 17,66 6,81
Rata-rata 6,06 7,86 7,46 7,75 6,73 5,87 4,64 4,22 5,11 5,76 7,25 7,23 6,33
33
Cs
Kala Ulang (tahun)
1,0101 1,0526 1,1111 1,25 2 5 10 25 50 100 200 1000
Peluang (%)
99 95 90 80 50 20 10 4 2 1 0,5 0,1
0 -2,326 -1,645 -1,282 -0,842 0,000 0,842 1,282 1,751 2,054 2,326 2,576 3,090
-0,1 -2,400 -1,673 -1,292 -0,836 0,017 0,846 1,270 1,716 2,000 2,252 2,482 2,950
-0,2 -2,472 -1,700 -1,301 -0,830 0,033 0,850 1,258 1,680 1,945 2,178 2,308 2,810
-0,3 -2,544 -1,762 -1,309 -0,824 0,050 0,853 1,245 1,643 1,890 2,104 2,294 2,670
-0,4 -2,615 -1,750 -1,317 -0,816 0,066 0,855 1,231 1,606 1,834 2,029 2,201 2,530
-0,5 -2,686 -1,774 -1,323 -0,808 0,083 0,856 1,216 1,567 1,777 1,955 2,108 2,400
-0,6 -2,755 -1,797 -1,328 -0,800 0,099 0,857 1,200 1,528 1,720 1,880 2,016 2,270
-0,7 -2,824 -1,819 -1,333 -0,790 0,116 0,857 1,183 1,488 1,663 1,800 1,936 2,140
-0,8 -2,891 -1,839 -1,336 -0,780 0,132 0,856 1,166 1,484 1,608 1,733 1,837 2,020
-0,9 -2,957 -1,858 -1,339 -0,769 0,148 0,854 1,147 1,407 1,549 1,660 1,749 1,900
-1,0 -3,022 -1,877 -1,340 -0,758 0,164 0,852 1,108 1,366 1,492 1,508 1,664 1,790
-1,1 -3,087 -1,894 -1,341 -0,745 0,180 0,848 1,107 1,324 1,435 1,518 1,581
Cs
Kala Ulang (tahun)
1,0101 1,0526 1,1111 1,25 2 5 10 25 50 100 200 1000
Peluang (%)
99 95 90 80 50 20 10 4 2 1 0,5 0,1
0,0 -2,326 -1,645 -1,282 -0,842 0,000 0,842 1,282 1,751 2,064 2,064 2,576 3,090
0,1 -2,252 -1,616 -1,270 -0,846 -0,017 0,836 1,292 1,785 2,107 2,400 2,670 3,230
0,2 -2,175 -1,586 -1,258 -0,850 -0,033 0,830 1,301 1,818 2,159 2,472 2,763 3,380
0,3 -2,104 -1,555 -1,245 -0,853 -0,050 0,824 1,309 1,849 2,211 2,544 2,856 3,520
0,4 -2,029 -1,524 -1,231 -0,855 -0,066 0,816 1,317 1,880 2,261 2,615 2,949 3,670
0,5 -1,965 -1,491 -1,216 -0,856 -0,083 0,808 1,323 1,910 2,311 2,686 3,041 3,810
0,6 -1,880 -1,458 -1,200 -0,857 -0,099 0,800 1,328 1,939 2,359 2,755 3,132 3,960
0,7 -1,806 -1,423 -1,183 -0,857 -0,116 0,790 1,333 1,967 2,407 2,824 3,223 4,100
0,8 -1,733 -1,388 -1,166 -0,856 -0,132 0,780 1,336 1,993 2,453 2,891 3,312 4,240
0,9 -1,660 -1,353 -1,147 -0,854 -0,148 0,769 1,339 2,018 2,498 2,967 3,401 4,390
1,0 -1,588 -1,317 -1,128 -0,852 -0,164 0,758 1,340 2,043 2,542 3,022 3,489 4,530
1,1 -1,518 -1,280 -1,107 -0,018 -0,180 0,745 1,341 2,066 2,585 3,087 3,575 4,670
Sumber : Soemarto, 1987
Lampiran 4. Faktor Frekuensi (G) untuk distribusi Log Pearson Type III, Koefisien Asimetri (Cs) Negatif dan Positif
34
Lampiran 5. Harga X2 kritis untuk Uji Chi Square
Derajat
Bebas 0,200 0,100 0,050 0,010 0,001
(g)
1 1,642 2,706 3,841 6,635 10,827
2 3,219 4,605 5,991 9,210 13,815
3 4,642 6,251 7,815 11,345 16,268
4 5,989 7,779 9,488 13,277 18,465
5 7,289 9,236 11,070 15,086 20,517
6 8,558 10,645 12,592 16,812 22,457
7 9,803 12,017 14,067 18,475 24,322
8 11,030 13,362 15,507 20,090 26,125
9 12,242 14,987 16,919 21,666 27,877
10 13,442 15,987 18,307 23,209 29,588
11 14,631 17,275 19,675 24,725 31,264
12 15,812 18,549 21,026 26,217 32,909
13 16,985 19,812 22,362 27,688 34,528
14 18,151 21,064 23,685 29,141 36,123
15 19,311 22,307 24,996 30,578 37,697
16 20,465 23,542 26,296 32,000 39,252
17 21,615 24,769 27,587 33,409 40,790
18 22,760 25,989 28,869 34,805 42,312
19 23,900 27,204 30,144 36,191 43,820
20 25,038 28,412 31,410 37,566 45,315 Sumber : Montarcih dan Soetopo, 2009
35
Lampiran 6. Proyeksi Jumlah Penduduk di DAS Krukut
No. Kota Kecamatan
Proyeksi Penduduk (Jiwa)
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
I Provinsi Jawa barat
1
Depok
(r = 4,23%) Beji 164.682 171.648 178.909 186.477 194.365 202.586 211.156 220.087 229.397 239.101 249.215
Total Provinsi Jawa Barat 164.682 171.648 178.909 186.477 194.365 202.586 211.156 220.087 229.397 239.101 249.215
II DKI Jakarta
1
Jakarta
Selatan Jaya Karsa 311.484 311.982 312.482 312.982 313.482 313.984 314.486 314.989 315.493 315.998 316.504
( r = 0,16%) Cilandak 189.079 189.382 189.685 189.988 190.292 190.596 190.901 191.207 191.513 191.819 192.126
Pasar
Minggu 287.400 287.860 288.320 288.782 289.244 289.707 290.170 290.634 291.099 291.565 292.032
Mampang
Prapatan 141.672 141.899 142.126 142.353 142.581 142.809 143.038 143.266 143.496 143.725 143.955
Kebayoran
Baru 141.822 142.049 142.276 142.504 142.732 142.960 143.189 143.418 143.648 143.877 144.108
Setiabudi 123.734 123.932 124.130 124.329 124.528 124.727 124.927 125.126 125.327 125.527 125.728
2
Jakarta Pusat
( r = 0,12%)
Tanah
Abang 145.302 145.476 145.651 145.826 146.001 146.176 146.351 146.527 146.703 146.879 147.055
3
Jakarta Barat
( r = 0,02%) Gambir 79.982 79.998 80.014 80.030 80.046 80.062 80.078 80.094 80.110 80.126 80.142
Taman Sari 109.686 109.708 109.730 109.752 109.774 109.796 109.818 109.840 109.862 109.884 109.906
Tambora 236.393 236.440 236.488 236.535 236.582 236.629 236.677 236.724 236.771 236.819 236.866
Total DKI Jakarta 1.766.554 1.768.726 1.770.901 1.773.080 1.775.261 1.777.446 1.779.635 1.781.826 1.784.021 1.786.220 1.788.421
Total 1.931.236 1.940.374 1.949.810 1.959.556 1.969.626 1.980.032 1.990.790 2.001.914 2.013.418 2.025.320 2.037.636
36
Lampiran 7. Data curah hujan tahunan rata-rata (mm) di Kali Krukut
No. Tahun Stasiun Halim Perdana Kusuma Stasiun Depok Stasiun Pakubuwono Stasiun Jakarta Pusat 1 2000 114 107 80 94,8
2 2001 92,8 208 124 82,2
3 2002 104 148 90 168,5
4 2003 98,8 224 95 199,7
5 2004 72 249 122 129,3
6 2005 157 106 100 124,1
7 2006 88,5 240 72 71,1
8 2007 259 204 178 234,7
9 2008 136 116 168 192,7
10 2009 140 134 87 76,5
11 2010 110 139 101 55,5
Sumber : BMG, 2010
37
Lampiran 8. Karakteristik tanah di lokasi penelitian
No. Macam Tanah Tekstur Drainase Topografi/Bentuk Wilayah Bahan Induk
1. Asosiasi Aluvial hidromorf dan aluvial kelabu Halus Terhambat Dataran perlembahan / datar Endapan liat
2. Aluvial kelabu Halus Terhambat Dataran perlembahan / datar Endapan liat
3. Aluvial kelabu Halus Terhambat Jalur aliran / datar Endapan liat
4. Aluvial coklat kekelabuan Halus Agak terhambat Dataran sungai (tua) / datar Endapan liat
5. Aluvial coklat Halus Sedang Jalur aliran / datar Endapan liat dan pasir
6. Aluvial coklat Sedang-Kasar Cepat Jalur aliran / datar Endapan pasir
7. Glei humus rendah Halus Terhambat Dataran perlembahan / datar Endapan liat
8. Hidromorf kelabu Halus Terhambat Dataran aluvial / datar Batu liat dan pasir
9. Kompleks Rensina dan Litosol Halus Cepat Perbukitan kapur (karet) / bergelombang sampai berbukit Batu kapur
10. Grumosol kelabu Halus Terhambat Dataran koluvial / datar Aluvium / koluvium
11. Podsolik coklat kekuningan Halus Agak terhambat Punggung lipatan / berombak sampai bergelombang Batu liat, batu pasir
12. Podsolik coklat kekuningan Halus Sedang Perbukitan lipatan / bergelombang sampai berbukit Batu liat, batu pasir
13. Asosiasi podsolik dan hidromorf kelabu Halus Agak terhambat Dataran fluvial / datar sampai agak berombak Batu liat, batu pasir
14. Litosol coklat kemerahan Halus Sedang Kipas vulkan (bagian atas) / bergelombang sampai berbukit Tuf vulkan intermedier
15. Latosol merah Halus Sedang Kipas vulkan / bergelombang Tuf vulkan intermedier
38
No. Macam Tanah Tekstur Drainase Topografi/Bentuk Wilayah Bahan Induk
16. Latosol merah Halus Sedang Kipas / berombak punggung cembung Tuf vulkan intermedier
17. Latosol merah Halus Sedang Kipas / berombak punggung cembung Tuf vulkan intermedier
18. Latosol merah Halus Sedang Kipas vulkan / datar sampai berombak dengan punggung mendatar Tuf vulkan intermedier
19. Asosiasi Latosol merah dan Latosol coklat
kemerahan
Halus Sedang Kipas vulkan / datar agak berombak dengan lereng melandai Tuf vulkan intermedier
20. Asosiasi Latosol merah dengan Laterit air tanah Halus Sedang sampai terhambat Kipas vulkan / datar agak berombak Tuf vulkan intermedier
Lampiran 8. Lanjutan
39
Lampiran 9. Hasil pengolahan data debit bulanan tahun 2001-2009 untuk input perhitungan dengan metode Thomas Fiering
Tahun 2001-2006 Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nop. Des.
Rerata (m3/dt) 7,8134 10,8162 8,5091 8,8450 6,7973 5,2952 4,1869 3,3467 3,3696 3,8947 5,2880 5,9173
Simp. Baku 2,3647 4,6835 2,5320 3,5576 1,9705 2,2429 1,8125 1,7848 1,9544 1,7081 2,4403 3,1380
Koef. Korelasi -0,0685 0,6403 0,6373 0,6579 0,7489 0,3892 0,8552 0,8695 0,9193 0,9286 0,7523 0,7427
Koef. Regresi -0,0516 1,2682 0,3445 0,9244 0,4148 0,4430 0,6911 0,8562 1,0067 0,8115 1,0748 0,9550
Tahun 2001-2009 Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nop. Des.
Rerata (m3/dt) 7,3468 10,5877 8,5242 8,1658 6,6643 5,2112 4,1370 3,2133 3,2327 3,6087 4,4937 5,3260
Simp. Baku 2,7950 4,9751 1,4960 2,5700 1,5799 2,0121 1,2580 1,2103 1,5925 1,4826 1,1434 0,9372
Koef. Korelasi -0,3064 0,7420 0,5212 0,2973 0,4745 -0,2935 0,7349 0,7678 0,8173 0,9202 0,3836 0,2239
Koef. Regresi -0,9138 1,3207 0,1567 0,5108 0,2917 -0,3737 0,4595 0,7387 1,0754 0,8567 0,2958 0,1835