Applying SWAT and GIS to Predict impact of Landuse Change to Water Yield and Optimizing Landuse in Upper Cimanuk Catchment Area

Abstract

Cimanuk River which catchment area of 3,752 km2 is the longest river in West, the river flows from Garut district through Cimanuk delta of Indramayu and Cirebon district. Increasing population growth with rapid changes of social and economy aspects, lead to increasing demand for settlement or agriculture area. Based on Watershed Management (BPDAS) for Cimanuk-Citanduy data, during 1995-2003 about 400,000 trees in forest of Cimanuk catchment area were loss. Increased impervious surfaces are a common cause of increased peak-runoff volumes. Landuse in upper cimanuk catchment area has changed, the mostly into settlement areas. During 1991-2002, conversion of plantation to settlement area was about 131.2 Ha, that of paddy field to settlement was 323.9 Ha, while that of un-irrigated agriculture to settlement was 91.9 Ha. The general objective of the research was to develop SWAT and GIS model to investigate impact of landuse change on water yield and landuse optimization in Upper Cimanuk Catchment Area. The SWAT model simulation was done for the period of 2004 – 2005 while the validation used landuse 2005. The R2 and Nash Sutchliffe Efficiency (NSE) of the calibration were 0.636 and 0.49 respectively. The total surface runoff and total water yield from the simulation were 15.32 mm and 711.2 mm respectively. Those numbers can infer that catchment condition was much better than the simulated landuse of 2002 condition. Optimum landuse scenario was reforestation done on area higher than 1500 m asl.

Sungai Cimanuk dengan luas daerah aliran sungai (DAS) 3.752 Km2 merupakan sungai terpanjang di Jawa Barat. Sungai ini mengalir dari Kabupaten Garut sampai delta Cimanuk di Kabupaten Indramayu dan Cirebon. Penambahan populasi penduduk disertai perubahan yang cepat pada aspek lain seperti sosial dan ekonomi, mengakibatkan penambahan kebutuhan akan lahan pemukiman dan pertanian. Berdasarkan Badan Pengelola DAS (BPDAS) Cimanuk-Citanduy selama 1995 – 2003 sebanyak 400.000 pohon hilang. Penggunaan lahan di DAS Cimanuk Hulu telah berubah, perubahan terbanyak yaitu konversi ke lahan pemukiman, selama 1991 – 2002 konversi perkebunan menjadi pemukiman sekitar 131,2 Ha, sawah menjadi pemukiman adalah 323,9 Ha, sedangkan sawah tadah hujan menjadi pemukiman adalah 91,9 Ha. Konversi lahan bertambah besar pada tahun 2005, dari perkebunan sebanyak 169 Ha, sawah 258,9 Ha dan pertanian 274,4 Ha. Namun, perubahan penggunaan lahan tersebut berdampak besar pada limpasan permukaan. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengembangkan model SWAT dan SIG untuk memprediksi dampak perubahan tutupan lahan terhadap water yield dan optimasi penggunaan lahan di DAS Cimanuk Hulu. Simulasi model SWAT dilakukan selama 2004 - 2005 dan validasi dilakukan untuk lahan 2005. Kalibrasi model SWAT menghasilkan nilai R2 sebesar 0,636 dan Nash Sutchliffe Efficiency (NSE) sebesar 0,49. Simulasi ini menghasilkan total run-off 15,32 mm dan total water yield 711,2 mm. Hasil simulasi menunjukan bahwa kondisi penggunaan lahan 2005 lebih baik daripada kondisi penggunaan lahan 2002, dimana nilai limpasan permukaan adalah 20,75 mm dan hasil air total 718,8 mm. Hasil optimasi penggunaan lahan adalah pada skenario dimana reboisasi dilakukan pada daerah yang lebih tinggi dari 1500 m dpl.