PENDAHULUAN
Dalam dua puluh tahun terakhir ini kondisi lingkungan dan kualitas air di DAS Citarum semakin menurun (BBWCS, 2011). Jumlah penduduk, permukiman dan kegiatan industri di sepanjang aliran sungai bertambah dan berkembang dengan pesat. Hal ini berdampak pada ketersediaan sumberdaya air, baik air tanah maupun air permukaan. Perubahan penggunaan lahan di DAS Citarum mengakibatkan berkurangnya wilayah tangkapan air dan meningkatnya jumlah limpasan hujan. Pengelolaan air yang tepat, terpadu dan berkelanjutan merupakan keharusan untuk mengatasi hal tersebut. Studi sumber daya air di DAS Citarum hulu akan dilakukan dengan konsep Low Impact Development (LID) menggunakan data Sistem Informasi Geografis.
Low Impact Development (LID) adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan perencanaan tanah dan rekayasa desain untuk mengelola limpasan air hujan. LID menekankan upaya konservasi dan penggunaan fitur alami untuk melindungi kualitas air (MDE, 2000). Pendekatan ini menerapkan rekayasa skala kecil dalam mengontrol hidrologi untuk meniru pengembangan pra-rezim hidrologi DAS melalui infiltrasi, penyaringan, penyimpanan, penguapan, dan menahan limpasan dekat ke sumbernya (Hood, 2007).
Penilaian kondisi lahan adalah langkah awal untuk melaksanakan Low Impact Development (Hinman, 2005). Dengan memanfaatkan analisis spasial menggunakan Sistem Informasi Geografi (SIG) akan dikaji teknologi yang tepat (Best Management Prctices) berdasarkan konsep Low Impact Development untuk memaksimalkan air hujan meresap kedalam tanah sesuai dengan kondisi jenis tanah, topografi, zona resapan, kemiringan lereng, kedalaman air tanah, dan keberadaan daerah urban. Penentuan teknologi BMPs sesuai fitur alami DAS memiliki tujuan untuk memenuhi parameter recharge volume requirements (Rev) yang menjaga tingkat peresapan air untuk mengisi kembali air tanah.
Maksud dari penelitian ini adalah menganalisa secara spasial fitur alami DAS Citarum Hulu menggunakan data Sistem Informasi Geografis untuk menentukan teknologi yang tepat (Best Management Practices) dalam pengelolaan limpasan hujan berdasarkan konsep Low Impact Development.Tujuan dari penelitian ini antara lain:
- 1. Mengetahui kriteria teknologi BMPs pengelolaan limpasan hujan yang dapat diterapkan di DAS Citarum hulu bukan kota berdasarkan konsep Low Impact Development.
- 2. Mengetahui karakteristik fitur alami DAS Citarum.
- 3. Mengetahui alternative teknologi BMPs dalam pengelolaan limpasan hujan di DAS Citarum hulu berdasarkan kondisi fitur alami dan kesesuaiannya dengan kriteria teknologi LID.
METODOLOGI
Bagan alir metode penelitian diperlihatkan dalam Gambar 1. Berdasarkan bagan alir dalam Gambar 1, metodologi penelitan yang dilakukan meliputi:
- 1. Studi literatur mengenai hidrologi, pengelolaan air hujan, Low Impact Development, dan teknologi Best Management Practices.
- 2. Pengumpulan data sekunder dari badan-badan terkait dan survey lapangan untuk memperoleh data primer.
- 3. Pengolahan data primer dan sekunder untuk memperoleh data yang siap digunakan dalam analisa spasial.
- 4. Analisa fitur alami wilayah studi DAS Citarum Hulu.
- 5. Analisa penetapan kriteria teknologi pengelolaan limpasan hujan dengan konsep Low Impact Development di wilayah studi DAS Citarum Hulu.
6. Analisa spasial menggunakan Sistem Informasi Geografi untuk pemilihan teknologi yang tepat dalam mengelola limpasan hujan di wilayah studi DAS Citarum hulu.
Wilayah Studi
Wilayah studi dalam penelitian adalah DAS Citarum Hulu bukan kota. Wilayah studi merupakan Kabupaten Bandung yang terletak di sebelah selatan Kota Bandung. Area studi terdiri dari 205 kelurahan yang berlokasi di 24 kecamatan di Kabupaten Bandung. Letak astronomi wilayah studi berada pada 6°54'30" LU, 7°15'54" LS, 107°21'5" BT, dan 107°49'30" BT. Peta lokasi wilayah studi dapat dilihat dalam Gambar 2.

Gambar 2. Peta wilayah studi
Parameter Studi
Dalam penelitian ini parameter yang digunakan merupakan faktor-faktor kriteria yang berpengaruh dalam pemilihan suatu teknologi BMPs. Dalam pemilihan suatu teknologi BMPs digunakan lima faktor kriteria, yang terdiri dari faktor terrain, faktor DAS, faktor kesesuaian treatment, faktor kelayakan fisik, dan kesesuaian lahan. Masing-masing faktor kriteria pemilihan teknologi memiliki satu atau beberapa parameter yang digunakan dalam penelitian. Daftar paremeter penelitian diperlihatkan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Daftar parameter penelitian
| No. | Faktor Kriteria Teknologi BMPs | Parameter | |
|---|---|---|---|
| 1. | Faktor terrain | - | Jenis terrain |
| 2. | Faktor DAS | - | Keberadaan zona |
| resapan air tanah | |||
| 3. | Faktor kesesuaian treatment | - | Rev |
| - | Cpv | ||
| - | Qp | ||
| - | Keamanan | ||
| - | Ruang/lahan | ||
| 4. | Faktor kelayakan fisik | - | Jenis tanah |
| - | Kedalaman air | ||
| tanah | |||
| - | Ketinggian hulu | ||
| - | Keberadaan daerah | ||
| urban | |||
| 5. | Faktor kesesuaian lahan | - | Sistem lahan |
| - | Tata guna lahan |
Data
Data dalam penelitian ini terdiri dari data primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan dalam penelitian adalah data pengukuran kedalaman air tanah dangkal yang dilakukan di 25 titik yang tersebar di wilayah studi. Data kedalaman air tanah hasil pengukuran tersebut digunakan untuk memodelkan kontur kedalaman air tanah wilayah studi. Selain data primer, dalam penelitian digunakan juga data sekunder berupa peta data GIS yang diperoleh dari berbagai instansi-instansi pemerintah daerah. Peta-peta tersebut antara lain, peta administrasi, peta sub DAS Citarum, peta topografi, peta jenis tanah, peta lereng, peta zona resapan air, dan peta tata guna lahan.
Pengolahan Data GIS dan Analisa Spasial Pemilihan Teknologi
Pengolahan data GIS dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ArcGIS 9.3. ArcGIS adalah paket perangkat lunak yang terdiri dari produk perangkat lunak sistem informasi geografis (SIG) yang diproduksi oleh Esri. Pengolahan data yang dilakukan antara analisa spasial (overlay) dan interpolasi spline untuk menggambarkan kedalaman air tanah wilayah studi.
Analisa Penetapan Kriteria Teknologi
Penetapan kriteria teknologi dilakukan melalui studi literatur mengenai teknologi Low Impact Development yang telah dilakukan di Amerika Serikat dalam buku Maryland Stormwater Design Manual 2009, dengan melihat kecocokan dan kelayakan penerapan teknologi tersebut di Indonesia khususnya DAS Citarum Hulu. Hasil penetapan kriteria teknologi LID digambarkan dalam badan alir pada Gambar 3. Bagan alir tersebut digunakan sebagai panduan untuk memilih kelompok dan desain teknologi BMPs di DAS Citarum Hulu. Analisa spasial dilakukan terhadap fitur alami DAS Citarum Hulu dengan mengikuti langkah yang telah ditetapkan dalam bagan alir tersebut. Keterangan kode variasi desain dari setiap kelompok teknologi dalam bagan alir disajikan dalam Tabel 2.
Tabel 2. Daftar kelompok dan variasi desain teknologi BMPs
| Kelompok Teknologi | Kode Desain | Keterangan |
|---|---|---|
| Ponds | P-1 | Micropool |
| P-2 | Wet Pond | |
| P-3 | Wet ED Pond | |
| P-4 | Multiple Pond | |
| P-5 | Pocket Pond | |
| Wetlands | W-1 | Shallow Wetland |
| W-2 | ED Wetland | |
| W-3 | Pond/Wetland | |
| W-4 | Pocket Wetland | |
| Infiltration | I-1 | Infiltration Trench |
| I-2 | Infiltration Basin | |
| Filtering systems | F-1 | Surface Sand Filter |
| F-2 | Underground Filter | |
| F-3 | Perimeter Filter | |
| F-4 | Organic Filter | |
| F-5 | Pocket Sand Filter | |
| F-6 | Bioretention | |
| Wetlands | O-1 | Dry Swale |
| O-2 | Wet swale |

Gambar 3. Diagram alir pemilihan teknologi BMPs untuk DAS Citarum Hulu
HASIL DAN ANALISIS
Fitur Alami DAS Citarum Hulu
DAS Citarum Hulu yang merupakan wilayah studi memiliki kontur tertinggi sebesar 2587,5 m di atas permukaan air laut. Wilayah dengan kontur tertinggi adalah Kecamatan Kertasari, Pacet, Pangalengan, Ciwidey, dan Pasirjambu yang terletak di bagian selatan wilayah studi. Sedangkan bagian utara dari wilayah studi memiliki kontur terendah sekitar 625 m di atas permukaan air laut. Kecamatan dengan kontur terendah antara lain Margaasih, Dayeuh Kolot, Baleendah, dan Rancaekek. Peta kontur wilayah studi dapat dilihat dalam Gambar 4.

Gambar 4. Peta kontur DAS Citarum Hulu (wilayah studi)
Kemiringan lereng wilayah DAS Citarum Hulu cukup bervariasi, dengan dominan curam di bagian selatan dan relatif landai di wilayah utara. Sekitar 53% dari kelurahan wilayah studi memiliki lereng curam (slope >15%) dan 47% sisanya memiliki lereng relatif landai (slope <15%). Kondisi tersebut menyebabkan aplikasi infiltration yang mensyaratkan kemiringan lereng kurang dari 15% hanya dapat dijadikan alternatif teknologi untuk diterapkan di wilayah yang terbatas. Karena semakin besar kemiringan lereng akan semakin kecil jumlah air yang dapat meresap.
Jenis tanah di wilayah studi terdiri dari empat jenis, yaitu alluvial (16%), andosol (42%), latosol (22%), dan podsol merah kuning (20%). Tanah alluvial dan tanah andosol (58%) merupakan tanah dengan laju infiltrasi tinggi, sedangkan tanah latosol dan podsol merah kuning cenderung memiliki laju infiltrasi sedang menuju ke rendah. Kondisi ini menunjukkan sifat tanah di DAS Citarum Hulu secara alami sebenarnya merupakan zona yang akan menginfiltrasikan air ke dalam tanah. Hal ini juga didukung oleh keberadaan zona resapan air utama sebesar 41% dari wilayah studi, terutama di wilayah bagian barat daya yang kawasannya berupa hutan dan pegunungan.
Fitur alami yang juga penting dalam penelitian ini adalah kedalaman air tanah dangkal. Proses meresapnya air ke dalam tanah dipengaruhi juga oleh kedalaman air tanah. Semakin dalam kedalaman muka air tanah maka potensi untuk meresapkan air juga akan semakin besar dibandingkan dengan daerah yang muka air tanahnya relatif dangkal. Dalam penelitian ini, data kedalaman air tanah dangkal
diperoleh dari pengukuran di titik-titik yang tersebar di wilayah studi. Data tersebut diinterpolasi dengan metode spline untuk menghasilkan kontur kedalaman air tanah dangkal di wilayah studi. Peta kontur kedalaman air tanah dangkal wilayah studi disajikan dalam Gambar 5.

Gambar 5. Peta kedalaman air tanah dangkal wilayah studi
Berdasarkan peta kedalaman air tanah dalam Gambar 5, dapat diketahui kawasan studi dengan kedalaman air tanah dangkal paling dekat ke permukaan tanah berlokasi di bagian utara wilayah studi yang memiliki kontur paling rendah dengan lereng landai. Pada lokasi tersebut kedalaman air tanah sekitar 0,1-1,7 m, diukur dari permukaan tanah. Kondisi kedalaman air tanah yang sangat dangkal mengindikasikan lokasi tersebut tidak berpotensi untuk menyerap air. Kecamatan dengan kondisi kedalaman air tanah yang sangat dangkal tersebut antara lain, Baleendah, Dayeuh Kolot, dan Bojongsoang. Berdasarkan data zona resapan air, wilayah tersebut merupakan 14% wilayah DAS Citarum Hulu yang menjadi zona pelepasan air tanah.
Kondisi kedalaman air tanah yang relatif dangkal juga terjadi di wilayah DAS Citarum Hulu yang memiliki terrain pegunungan. Wilayah terrain pegunungan dengan kondisi kedalaman air tanah relatif dangkal (<1,7 m) antara lain Kecamatan Sindangkerta, Rancabali, Ciwidey, dan Arjasari. Walaupun demikian, wilayah tersebut berpotensi untuk menyerap air karena berada di zona resapan air utama dan kawasannya berupa hutan alami dengan kontur yang relatif tinggi dengan curah hujan tinggi.
Kondisi kedalaman air tanah dangkal terjauh dari muka tanah berada di Kecamatan Kertasari, Pacet, dan Pengalengan yang memiliki kontur diatas 2000 m, berlereng curam, dan lahannya digunakan untuk sawah atau perkebunan. Besarnya kedalaman air tanah di wilayah tersebut, memberikan potensi besar dalam menyerapkan air ke dalam tanah. Kedalaman air tanah dangkal di DAS Citarum Hulu bervariasi, dipengaruhi oleh kontur, tata guna lahan, keberadaan zona resapan, dan curah hujan.
Pemilihan Teknologi LID
Pemilihan teknologi BMPs dilakukan berdasarkan data kondisi fitur alami DAS Citarum dan berpedoman pada kriteria teknologi dalam diagram alir pemilihan teknologi LID. Faktor pertama yang dilihat dalam pemilihan teknologi adalah terrain. Berdasarkan analisa, 81 kelurahan wilayah studi yang berada di sebelah utara memiliki terrain relief rendah dengan kriteria slope kurang dari 15% dan reliefnya relatif datar. Sedangkan 123 kelurahan yang terletak di bagian selatan tergolong terrain pegunungan dengan slope curam dan kontur yang tidak datar. DAS Citarum Hulu juga memiliki sebuah kelurahan dengan terrain karst, yaitu Keluarahan Selacau yang berada di Kecamatan Cililin.
Setelah menentukan pengelompokkan terrain wilayah studi, analisa spasial dilanjutkan dengan melihat faktor kriteria lainnya, seperti jenis tanah, keberadaan zona resapan, slope, air tanah dangkal, dan seterusnya sampai diperoleh kelompok dan desain teknologi BMPs yang sesuai. Rekapitulasi hasil pemilihan kelompok teknologi BMPs dapat dilihat pada presentase terpilihnya masing-masing kelompok BMPs di DAS Citarum Hulu yang ditampilkan dalam diagram pada Gambar 6.

Gambar 6. Presentase kelompok BMPs terpilih di DAS Citarum Hulu
Presentase kelompok BMPs yang paling banyak terpilih adalah filtering system (27%) dan ponds (27%). Filtering system sesuai untuk sebagian besar wilayah DAS Citarum Hulu yang memiliki lereng curam dan kedalaman air tanah dangkal lebih dari 1,9 m dari atas permukaan tanah. Sedangkan ponds merupakan alternatif teknologi yang dapat dipilih untuk terrain relief rendah dan pegunungan yang memiliki jenis tanah dengan laju infiltrasi sedang atau rendah. Seluruh jenis desain ponds dapat dengan baik menahan debit puncak, tetapi tidak mampu memenuhi parameter Rev.
Kelompok BMPs yang memberikan presentase cukup besar juga adalah filtering system (24%). Filtering system memiliki jenis desain yang tidak dapat memenuhi parameter Rev yaitu wet swale (O2) dan juga jenis desain yang dapat memenuhi Rev yaitu dry swale (O1). Demikian juga dengan kelompok BMPs wetlands yang memiliki presentase terpilih 8%. Kelompok BMPs wetlands dan filtering system memiliki jenis desain yang dapat memenuhi dan juga yang tidak dapat memenuhi Rev. Kelompok BMPs yang seluruh jenis desainnya mampu memenuhi parameter Rev adalah infiltration yang terpilih dengan presentase 14%. Peta hasil analisa spasial pemilihan teknologi BMPs diperlihatkan dalam Gambar 7.

Gambar 7. Peta persebaran kelompok BMPs terpilih di DAS Citarum Hulu
Selain menentukan kelompok BMPs yang tepat untuk masing-masing kelurahan di wilayah studi, analisa spasial juga dilakukan untuk menentukan desain dari kelompok BMPs terpilih. Presentase pemilihan desain BMPs untuk seluruh wilayah studi disajikan dalam Gambar 8.

Gambar 8. Presentase desain BMPs terpilih di DAS Citarum Hulu
Berdasarkan diagram dalam Gambar 8, presentase desain BMPs yang banyak terpilih adalah desain wet swale (O2) sebesar 23%, pocket ponds (P5) sebesar 21%, dan underground sand filter/bioretention (F2/F6) sebesar 19%. Wet swale (O2), pocket ponds (P5) dan underground sand filter (F2) adalah jenis desain yang tidak dapat memenuhi parameter Rev. Bioretention (F6) adalah jenis desain yang dapat memenuhi parameter Rev. Tidak seluruh jenis desain BMPs dapat memenuhi parameter Rev dan tidak seluruh wilayah DAS Citarum Hulu memiliki fitur alami yang sesuai untuk mengaplikasikan desain BMPs yang dapat memenuhi parameter Rev. Sebesar 43% dari total kelurahan di wilayah studi memiliki fitur alami yang sesuai mengaplikasikan desain BMPs yang dapat memenuhi parameter Rev. Sedangkan 57% dari total kelurahan di wilayah studi memiliki fitur alami yang sesuai mengaplikasikan desain BMPs yang tidak dapat memenuhi parameter Rev.
KESIMPULAN
Wilayah DAS Citarum Hulu yang merupakan wilayah studi memiliki fitur alami yang dapat dianalisa secara spasial untuk memilih kelompok dan desain teknologi BMPs sebagai aplikasi dari konsep LID. Berdasarkan hasil analisa spasial pemilihan kelompok teknologi BMPs dalam penelitian, diperoleh presentase jumlah kelurahan untuk masing-masing kelompok BMPs sebagai berikut, wetlands(8%), Ponds(27%), infiltration(14%), filtering system(27%), dan filtering system (24%).
Fitur alami DAS Citarum Hulu sebagian besar merupakan pegunungan dengan slope lebih dari 15%, sehingga hanya sebagian kecil wilayah yang sesuai menerapkan kelompok BMPs wetlands(8%) dan infiltration (14%). Sebesar 41% wilayah studi merupakan zona resapan air utama sehingga lebih tepat untuk mengaplikasikan kelompok BMPs filtering system (27%), dengan desain utama underground filter/bioretention (F2/F6). Jenis tanah yang mendominasi wilayah DAS Citarum Hulu adalah tanah yang cenderung memiliki laju infiltrasi tinggi, yaitu tanah alluvial (16%) dan andosol (42%). Kondisi tanah dengan laju infiltrasi tinggi serta kedalaman air tanah dangkal yang relatif kurang dari 1,7 m di DAS Citarum Hulu, cenderung mengarahkan pilihan teknologi pada kelompok BMPs filtering system (24%), dengan desain utama wet swale (O2). Wilayah bagian utara DAS Citarum Hulu yang tergolong relief rendah dengan kontur tidak datar dan jenis tanah latosol, sesuai menerapkan kelompok BMPs ponds (27%), dengan desain utama pocket pond (P5).
Berdasarkan hasil pemilihan desain teknologi BMPs, 43% dari total kelurahan di wilayah studi memiliki fitur alami yang sesuai mengaplikasikan desain BMPs yang dapat memenuhi parameter Rev. Sedangkan 57% dari total kelurahan di wilayah studi memiliki fitur alami yang sesuai mengaplikasikan desain BMPs yang tidak dapat memenuhi parameter Rev.
