Perunut hidrokimia sebagai indikator kinerja pengelolaan DAS studi kasus DAS Ciliwung Hulu

Abstract

Understanding the linkage between runoff process and the hydrochemical behavior of the catchment should not be directed merely for the short-term process during the rainfall event, but treating the seasonal variations may also provide valuable insights into the pattern of hydrochemistry changes as a function of the dynamic of hydrologic process. Runoff generation mechanisms are difficult to be generalized from one basin to another and even from storm to storm within the same basin. The aims of the research are (1) To learn the effectiveness of hydrochemistry tracers to quantify the flow dynamics during runoff generation, (2) To define source area of the watershed through quantification of solutes transport during the runoff process and to study the spatial and temporal variation of water chemistry, (3) To formulate a conceptual model linking runoff process and spatial and temporal variation of hydrochemistry to support the watershed management. The research was conducted by: characterization of research area, installation of equipment for hydrochemical and hydrometric observation, and hydrochemical sampling. Result showed that diversity of water chemistry by spatial and temporal highly influenced by the dynamics of subsurface flow behavior. Magnitude and direction of subsurface flow on the hillslope because of changes in solute concentration by spatial and temporal. Ca and SO4 as a conservative tracer at Cakardipa micro watershed. Three components of hydrograf separation were predicted by end member mixing analysis (EMMA) using Ca and SO4 showed that the groundwater, soil water, and rain water were the source area at Cakardipa micro watershed, 47.3%, 28%, and 24.7% respectively. The solutes of Mg, SO4, NO3 assumed to come from groundwater produced convex curvature, clockwise hysteresis loops, and positive trend, indicating a concentration component ranking of CG > CR > CSO (C2 model). At the rising of hydrograf, the vertical flow reaches greater depths on the hillslopes and the role of groundwater was increased at peak discharge. Groundwater contribution lesser at the recessive than at peak discharge

Memahami hubungan antara proses limpasan dengan perilaku hidrokimia dalam suatu daerah aliran sungai (DAS) tidak hanya dalam suatu kejadian hujan saja tetapi harus dipelajari keragamannya secara spasial dan temporal. Dinamika keragaman ini dapat menggambarkan pola perubahan hidrokimia dalam kaitannya dengan proses limpasan. Mekanisme proses limpasan tidak dapat disamakan antara satu DAS dengan DAS lain atau antara satu kejadian hujan dengan kejadian lain dalam DAS yang sama. Penelitian dilakukan di DAS mikro Cakardipa, Sub DAS Cisukabirus, DAS Ciliwung Hulu, pada bulan Mei 2008-April 2010. Tujuan penelitian yaitu: 1) mempelajari efektifitas perunut hidrokimia untuk mengkuantifikasi dinamika aliran selama proses limpasan (runoff generation), 2) menentukan potensi sumber limpasan (source area) air sungai di dalam DAS melalui kuantifikasi proses transpor larutan (solute transport) selama proses limpasan, dan mempelajari keragaman ketersediaan air secara spasial dan temporal, 3) menyusun model konseptual hubungan antara proses limpasan dengan keragaman ketersediaan air secara spasial dan temporal untuk mendukung pengelolaan sumber daya air di dalam DAS secara berkelanjutan. Penelitian dilakukan dalam beberapa tahapan yaitu: 1) penelitian lapang terdiri dari: karakterisasi wilayah penelitian (aspek tanah dan batuan, debit, dan iklim); pengukuran debit secara hidrometrik; dan pengambilan contoh air; 2) analisis laboratorium terdiri dari: analisis tanah (fisika, kimia, dan mineral); dan analisis air 3) analisis hidrokimia untuk menyusun model konseptual hubungan antara proses aliran permukaan dengan keragaman ketersediaan air secara spasial dan temporal. DAS mikro Cakardipa merupakan bagian dari Sub DAS Cisukabirus, DAS Ciliwung Hulu, meliputi areal seluas 60.78 ha terdiri dari 3 kampung yaitu kampung Bojong Keji, Lemah Neundeut, dan Lemah Neundeut Peuntas. Secara administratif termasuk ke dalam Desa Sukagalih, Kecamatan Megamendung, Kabupaten Bogor. DAS mikro Cakardipa memiliki 10 satuan lahan yang terdiri dari 2 satuan lahan alluvium dan 8 satuan lahan dari bahan volkan. DAS mikro Cakardipa memiliki 6 jenis penggunaan lahan yaitu: hutan, kebun campuran, kebun sayuran, kebun intensifikasi, pemukiman, dan sawah. Penggunaan lahan utama yaitu sawah dan kebun campuran. Curah hujan maksimum yang terekam di DAS Mikro Cakardipa sebesar 61.5 mm dengan intensitas maksimum sebesar 10.2 mm/5 menit atau setara dengan intensitas hujan 122 mm/jam. Curah hujan dengan intensitas tersebut selama 1 jam telah membangkitkan debit puncak sebesar 58.2 lt/det. Koefisien aliran permukaan yang dihitung berdasarkan analisis pemisahan hidrograf menunjukkan variasi nilai antara 0.03 % hingga 0.59%. Berdasarkan analisis grafis terhadap pasangan data hujan-debit, diketahui selama periode Oktober 2009 – Februari 2010, waktu konsentrasi DAS Mikro Cakardipa bervariasi antara 10 hingga 40 menit.