ANALYZING RUNOFF DYNAMICS THROUGH PARAMETERIZING A HYDROLOGICAL MODEL IN A WATERSHED A Case Study in Upper Part of Serayu Watershed, Central Java Province, Indonesia

Adhi Nurul Hadi, Prof. Dr. H.A. Sudibyakto, M.S.

2011 | Tesis | S2 Magister Geo Informasi untuk Manajemen Bencana

Model hidrologi dapat menggambarkan proses komponen hidrologi (presipitasi, intersepsi, evapotranspirasi dan infiltrasi) pada wilayah hulu suatu daerah aliran sungai. Komponen hidrologi menentukan dinamika limpasan air permukaan pada wilayah hulu itu sendiri dan daerah yang berada di bawahnya. Hulu daerah aliran sungai Serayu sebagai lokasi penelitian berkontribusi terhadap banjir yang terjadi di daerah bawahnya, diantaranya Kabupaten Banjarnegara. Penelitian ini membangun model hidrologi dengan menggunakan data yang tersedia, persamaan hidrologi dan program SIG untuk mengetahui dinamika limpasan air. Dinamika limpasan air dianalisa dengan cara mengetahui perbedaan limpasan air pada setiap jenis tutupan lahan, menggambarkan hubungan korelasi antara komponen hidrologi dengan limpasan air, menghitung sensitivitas komponen hidrologi terhadap limpasan air dan mengidentifikasi respon limpasan air terhadap kemungkinan bentuk perubahan tutupan lahan. Model hidrologi menunjukkan bahwa selama periode penelitian, limpasan air tertinggi terjadi pada areal terbangun dan yang terendah terjadi pada ladang. Koefisien korelasi menunjukkan infiltrasi dan limpasan air memiliki hubungan linear yang kuat dan memiliki respon yang sama terhadap hujan. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa infiltrasi sangat berpengaruh terhadap limpasan air. Ketika infiltrasi ditambah setengah dari nilai semula, limpasan air turun lebih dari 20 % dari nilai semula dan pada saat infiltrasi dikalikan dua, limpasan air menurun sampai 35 %. Merubah hutan, semak dan perkebunan menjadi ladang menurunkan limpasan air sampai dengan 49 %, kemudian merubah ladang, hutan dan semak menjadi perkebunan meningkatkan limpasan air pada sub daerah aliran sungai Serayu Hulu sampai dengan 16 %, sementara di sisi,lain perubahan tersebut menurunkan limpasan air pada sub daerah aliran sungai Merawu sampai 24 %, dan terakhir memperluas hutan dengan cara merubah perkebunan, ladang dan semak menjadi hutan meningkatkan limpasan air sekitar 12 %. Berdasarkan temuan-temuan tersebut, disimpulkan bahwa infiltrasi memiliki hubungan korelasi paling kuat dengan limpasan air dan memberikan pengaruh yang kuat terhadap limpasan air, dan memperluas areal hutan tidak selalu menurukan limpasan air.

A hydrological model can represent processes of precipitation, interception, evapotranspiration, and infiltration, as hydrological components, in an upper part of a watershed. The hydrological components determine runoff dynamic on the upper part of watershed itself and on the low land area. Upper part of Serayu Hulu Watershed, as the study area, contributed to the occurrences of flooding on next lower area, Banjarnegara District. This research constructed a hydrological model by means of available data, hydrological equations, and GIS program to find out the runoff dynamic on the study area. The runoff dynamic was analyzed by describing runoff on different landcover types, figuring the correlation between hydrological component and runoff, calculating the sensitivities of the hydrological components to runoff, and identifying the response of runoff to possible landcover change. The model resulted that during research period, the highest runoff occurred on built up area and the lowest occurred on cultivation area. The strongest correlation coefficient was shown by infiltration-runoff positive correlations. It shows that infiltration and runoff have the strongest linear relationship and have the same responses to rainfall, the factor mostly determining values of hydrological components. Infiltration was also the hydrological component that mostly influenced runoff. When infiltration was added by half of its original value, runoff decreased more than 20 %, and the decreasing raised up to 35 % as infiltration was increased two times of its original value. Replacing forest, shrub, and plantation by cultivation greatly reduced runoff up to 49 %. Changing cultivation, forest, and shrub to plantation gave different effects to two Sub Watersheds. It increased runoff on integrated Serayu Hulu Sub Watershed about 16 %, meanwhile it decreased runoff on Merawu Sub Watershed about 24 %. Enlarging forest area increased runoff on the study area about 12 %. Based on those findings, the hydrological component having the strongest correlation with runoff gave the most influence to runoff change, and enlarging forest area does not always decrease runoff.

Kata Kunci : Banjir, model hidrologi, limpasan air, Serayu Hulu, Merawu