1. Pendahuluan
Bencana kekeringan merupakan kejadian bencana yang terjadi secara perlahan-lahan tanpa disadari sedang terjadi. Kurangnya pasokan air yang berkepanjangan
menyebabkan turunnya muka air tanah, sungai, dan danau serta berkurangnya kelengasan tanah yang mengakibatkan tumbuhan menjadi layu sehingga produksi pangan akan menurun. Bencana kekeringan yang singkat tetapi intensif dapat pula menyebabkan kerusakan yang signifikan (Adidarma, dkk., 2011a).
Fenomena terjadinya bencana, secara alaminya mengalami perulangan mengikuti siklus hidrologinya dimana besarannya mengikuti kala ulangnya. Kajian bencana kekeringan belum banyak dilakukan di Indonesia secara umum dan di Provinsi Aceh khususnya. Penanganan bencana (mitigasi bencana) pada suatu daerah belum tentu dapat diterapkan pada daerah lainnya karena setiap DAS mempunyai karakteristiknya masing-masing.
Kekeringan meteorologi erat hubungannya dengan fenomena EL-Nino serta kekeringan meteorologi punya hubungan erat dengan kekeringan pertanian dan semuanya perlu pembuktian (Adidarma, dkk., 2013). Dai, A., 2012, menjelaskan bahwa akibat naiknya suhu global sebagai dampak dari perubahan iklim menyebabkan terjadi peningkatan kekeringan pada 30 tahun mendatang di sebagian besar dunia. Sedangkan Adidarma, dkk., 2009, mengadakan penelitian tentang hubungan antara trend berkurangnya hujan dimusim kemarau dengan kemungkinan timbulnya intensitas kekeringan yang bertambah parah di beberapa DAS di Pulau Jawa berdasarkan data hujan 1916-2000 menyatakan bahwa kejadian kekeringan yang bertambah parah tidak dapat disimpulkan hanya dari adanya kecenderungan hujan musim kemarau yang turun drastis, dan kejadian kekeringan yang berkurang frekuensinya tidak dapat disimpulkan dari adanya kecenderungan hujan musim basah yang makin bertambah.
Laporan kajian kekeringan global, IPCC (2007), berdasarkan Palmer Drought Severity Index (PDSI) mengindikasikan adanya peningkatan intensitas kekeringan beberapa dasawarsa terakhir, seperti terlihat pada Gambar 1.
Menurut Adidarma, dkk. (2014) metode perhitungan kekeringan yang dikenal di dunia semuanya menghitung kekeringan berdasarkan besaran hujan bulanan. Beberapa metode tersebut yaitu :
- 1. Metode persentase terhadap normal
- 2. Metode Palmer Drought Severity Index (PDSI) (dipakai luas di Amerika)
- 3. Metode Desil (dipakai di Australia)
- 4. Metode Theory of Run
- 5. Metode Standardized Precipitation Index (SPI) (dipakai di banyak negara di dunia), dan
- 6. Metode Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) (pengembangan dari SPI dan masih diuji coba termasuk di Indonesia).
Bencana kekeringan di kawasan Indonesia, dipengaruhi oleh perubahan iklim berupa perbedaan tekanan udara dan temperatur udara antara bagian Timur Samudera Pasifik yang diukur di Tahiti dan bagian Barat Samudera Pasifik yang diukur di Darwin-Australia. Perbedaan nilai rata-rata tekanan udara di Tahiti dan Darwin tersebut dinyatakan dalam bentuk indeks yang disebut Southern Oscillation Index (SOI), Dahlman, L., 2009. Indeks ini dapat dipakai sebagai rujukan untuk memperhitungkan hubungannya dengan bencana kekeringan yang terjadi.
Pratama, et al., 2014, pada penelitiannya tentang analisis kekeringan menggunakan metode Theory of Run pada sub DAS Ngrowo mengatakan bahwa durasi kekeringan paling lama sebesar 17 bulan dengan intensitas paling besar dengan jumlah -2303 mm yang terjadi pada tahun 1998, hasil analisisnya juga menyimpulkan bahwa kekeringan meteorologi berhubungan dengan kekeringan hidrologi dari terlihatnya korelasi kekeringan dengan jumlah debit di sungai, selain itu kekeringan meteorologi juga memiliki korelasi terhadap nilai Southern Oscillation Index (SOI) yang merupakan indikator terjadinya El Nino.
Penentuan besaran (indeks) kekeringan dapat diukur dengan cara menghitung simpangan besar curah hujan periode tertentu (bulanan) dengan suatu nilai baik berupa kondisi hujan normal/rata-ratanya ataupun suatu nilai-ambang-batas (Adidarma, dkk., 2011b). Nilai ambang batas tersebut dapat berupa suatu nilai yang ditetapkan sesuai dengan kebutuhan peruntukannya.
Pemantauan kekeringan di sektor pertanian secara menyeluruh perlu dilakukan bersama-sama antara instansi pengelola infrastruktur (Dinas Pekerjaan Umum), Dinas Pertanian sebagai pengatur jadwal dan pola tanam dan Pemerintah Daerah setempat (Gubernur atau Bupati) selaku pemilik daerah. Analisis kekeringan berupa tingkat keparahan kekeringan yang ditunjukkan dengan intensitas kekeringan (mm/bulan) dan durasi kekeringan (bulan) beserta periode ulang kekeringannya perlu dilakukan untuk menunjang kesiap-siagaan dalam menghadapi bencana kekeringan.
2. Metodologi
2.1 Daerah penelitian
Lokasi studi di DAS Krueng Aceh Gambar 2 yang terletak di Kabupaten Aceh Besar Provinsi Aceh dengan muara di Kota Banda Aceh. Secara administratif,
DAS Krueng Aceh meliputi 23 kecamatan di Kabupaten Aceh Besar dan 9 kecamatan di Kota Banda Aceh dengan luas 1.681,05 km². Secara geografis, DAS Krueng Aceh terletak pada koordinat 5°35'34" - 5°3'40' Lintang Utara dan 95°13'2" - 95°49'46" Bujur Timur.
Gambar 2. Peta Lokasi Studi
2.2 Data
Analisis kekeringan dilakukan untuk data dari pos curah hujan yang tersedia di DAS Krueng Aceh dan sekitarnya. Daftar pos curah hujan disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Daftar pos curah hujan
| No. | Nama Pos | Koo | Koordinat | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NO. | Ivallia FUS | Lintang | Bujur | (dpal) | ||||
| 1 | Blang Bintang | 5,503° LU | 95,403° BT | 20 m | ||||
| 2 | Kota Bakti | 5,267° LU | 95,930° BT | 30 m | ||||
| 3 | Lhoong | 5,300° LU | 95,230° BT | 30 m | ||||
| 4 | Seulimum | 5,370° LU | 95,563° BT | 43 m | ||||
| 5 | Indrapuri | 5,410° LU | 95,450° BT | 41 m | ||||
| 6 | Lam Teuba | 5,480° LU | 95,610° BT | 319 m | ||||
| 7 | Padang Tidji | 5,400° LU | 95,810° BT | 20 m | ||||
2.3 Metode Theory of Run
Perhitungan intensitas dan durasi kekeringan untuk suatu lokasi dihitung menggunakan data jumlah hujan bulanan. Pengertian kekeringan yang menjadi landasan Theory of Run adalah kekurangan curah hujan dari biasanya atau kondisi normal yang terjadi berkepanjangan sampai mencapai satu musim atau lebih yang akan mengakibatkan ketidakmampuan dalam memenuhi kebutuhan air yang dicanangkan (Pedoman Konstruksi dan Bangunan Sipil No. Pd T-02-2004-A, 2004).
Gambar 3. Grafik durasi dan jumlah defisit hujan (Sumber : Pedoman Konstruksi dan Bangunan Sipil No. Pd T-02-2004-A Tahun 2004 )
Indeks kekeringan adalah nilai tunggal yang menggambarkan tingkat keparahan kekeringan, berupa durasi kekeringan terpanjang dan jumlah kekeringan terbesar, masingmasing dengan periode ulang tertentu (Pedoman Konstruksi dan Bangunan Sipil No. Pd T-02-2004-A, 2004).
Durasi kekeringan (Ln) adalah lamanya curah hujan bulanan mengalami defisit (berada di bawah) terhadap nilai-ambang-batas yang dipilih seperti rata-rata, median atau besaran hujan dengan kemungkinan lainnya (Pedoman Konstruksi dan Bangunan Sipil No. Pd T-02-2004-A, 2004).
Prinsip perhitungan teori run mengikuti proses peubah tunggal (univariate) yang dikemukakan pertama kali oleh Yevjevich (1967). Gambar 3 menunjukkan seri data, X (t,m), dari peubah hidrologi dalam hal ini hujan bulan m dan tahun ke t.
Dengan menentukan rata-rata hujan bulanan jangka panjang sebagai nilai-ambang-batas, Y(m), seri data terpotong di beberapa tempat, sehingga menimbulkan peubah baru. Pengertian baru yang timbul akibat perpotongan tersebut menghasilkan peubah seperti:
- a. Bagian yang berada di atas garis normal (run positif), D(t,m), disebut surplus.
- b. Bagian yang berada di bawah garis normal (run negatif), disebut defisit.
- Jumlah bagian yang mengalami defisit berkesinambungan disebut jumlah kekeringan dengan satuan mm.
- 2. Lama atau durasi terjadi pada bagian defisit yang berkesinambungan disebut durasi kekeringan dengan satuan bulan.
Yevjevich, et al., 1967, mengatakan bahwa berdasarkan nilai-ambang-batas yang telah ditentukan, dari seri data hujan dibentuk dua seri data baru yaitu durasi kekeringan (Ln) dan jumlah kekeringan (Dn), lihat Gambar 3.
Gambar 3. Bagan alir perhitungan analisis kekeringan
Jika Y(m) < X(t,m), maka D(t,m) = X(t,m) - Y(m) (1)
Jumlah kekeringan \[D_n = \sum_{m=1}^{i} D(t, m) A(t, m)\] (2)
Durasi kekeringan \[L_n = \sum_{m=1}^{i} A(t, m)\] (3) dimana:
\(A(t,m) = adalah indikator bernilai 0, jika Y(m) \ge X\) (t,m)
A (t,m) = adalah indikator bernilai 1, jika Y (m) < X (t,m)
m = adalah bulan ke m; t adalah tahun ke t
Y(m) = adalah nilai-ambang-batas bulan m
X(t,m) = adalah seri data hujan bulanan bulan m tahun t
Dn = adalah jumlah kekeringan dari bulan ke m sampai ke m+i (mm)
Ln = adalah durasi kekeringan dari bulan ke m sampai ke m+i (bulan).
A(t,m) = adalah indikator defisit atau surplus.
3. Hasil dan Pembahasan
Analisis data curah hujan bulanan pada pos pengamatan hujan yang dilakukan dengan menggunakan metode Theory of Run, selain bisa mendapatkan nilai defisit hujan (mm) berdasarkan angka kebutuhan hujan setiap bulannya, juga bisa mendapatkan nilai intensitas kekeringan (mm/bulan) dan durasi kekeringannya (bulan). Perhitungan analisis kekeringan metode Theory of Run hanya memerlukan data jumlah curah hujan bulanan untuk perhitungannya (Pedoman Konstruksi dan Bangunan Sipil No. Pd T-02-2004-A Tahun 2004).
Yevjevich, et al., 1967, mengatakan bahwa analisis kekeringan yang dilakukan berdasarkan atas nilai-ambang-batas yang telah ditentukan dengan menggunakan seri-data-hujan, selanjutnya dibentuk
menjadi dua seri data baru yaitu durasi-kekeringan (Ln) dan jumlah-kekeringan (Dn).
Nilai-ambang-batas berdasarkan Oldeman, et al. (1980) mengatakan bahwa kebutuhan air untuk tanaman padi adalah 220 mm/bulan, sedangkan untuk tanaman palawija sebesar 120 mm/bulan.
Hasil perhitungan durasi dan intensitas kekeringan beserta periode ulangnya untuk masing-masing pos curah hujan, disajikan dalam tabel rekapitulasi seperti terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Tabel rekapitulasi durasi dan intensitas kekeringan menurut periode ulangnya
| Pos Curah Hujan : Blang Bintang | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ratas Amhang/ | D | urasi ( I | Keke Bular | eringa 1) | an | In | Intensitas Kekeringan (mm/Bulan) | ||||
| Batas Ambang/ Kebutuhan | Periode Ulang ( Tahun ) | Pe | riode | Ulang ( Tahun ) | |||||||
| 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | ||
| Rerata Hujan | 4.9 | 6.2 | 7.7 | 8.3 | 9.5 | 76.0 | 86.1 | 95.5 | 99.0 | 116.6 | |
| 120 mm | 4.4 | 5.8 | 7.1 | 8.0 | 9.0 | 72.9 | 81.9 | 90.2 | 92.6 | 111.3 | |
| 220 mm | 11.8 | 15.6 | 19.1 | 22.5 | 28.0 | 128.4 | 142.5 | 158.0 | 162.0 | 172.5 | |
| Po | Pos Curah Hujan : Padang Tidji | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B | Ratas Ambana | urasi ( l | Keke Bular | ering: 1) | an | In | Intensitas Kekeringan (mm/Bulan) | |||||
| atas Ambang/ Kebutuhan | Peri | ode U | llang | (Tal | nun ) | Pe | riode | Ulang | ( Tahu | ın ) | ||
| 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | |||
| F | Rerata Hujan | 5.4 | 7.0 | 8.6 | 9.7 | 9.5 | 80.4 | 87.9 | 98.3 | 100.7 | 102.4 | |
| 120 mm | 4.9 | 6.4 | 8.0 | 9.7 | 9.5 | 71.5 | 83.8 | 95.0 | 95.7 | 99.7 | ||
| 220 mm | 9.6 | 12.0 | 16.2 | 18.0 | 18.0 | 138.5 | 151.7 | 180.8 | 195.3 | 197.5 | ||
| Pos Curah Huj | an : L | .am | Геubа | 3 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ratas Ambang | D | urasi ( | Keke Bular | eringa 1) | an | Intensitas Kekeringan (mm/Bulan) | ||||
| Batas Ambang/ Kebutuhan | Perio | ode l | Jlang | ( Tah | nun ) | Pe | riode | Ulang | ( Tahu | ın ) |
| 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | |
| Rerata Hujan | 5.2 | 6.3 | 7.8 | 8.0 | 9.0 | 108.1 | 122.1 | 129.3 | 135.3 | 129.3 |
| 120 mm | 4.0 | 5.0 | 5.4 | 5.7 | 6.0 | 75.1 | 81.5 | 92.9 | 93.5 | 87.7 |
| 220 mm | 7.4 | 9.7 | 12.0 | 13.7 | 15.5 | 131.7 | 147.3 | 166.8 | 174.3 | 168.0 |
| Pos Curan Hujan : Seulimum | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ratas Amhang/ | D | urasi ( I | Keke Bular | eringa 1) | an | Intensitas Kekeringan (mm/Bulan) | |||||
| Batas Ambang/ Kebutuhan | Peri | ode U | llang | (Tal | nun ) | Pe | riode | Ulang | ( Tahu | n) | |
| 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | ||
| Rerata Hujan | 5.0 | 6.6 | 7.6 | 8.7 | 9.0 | 94.3 | 109.7 | 120.4 | 131.9 | 130.8 | |
| 120 mm | 3.7 | 4.6 | 5.7 | 6.0 | 6.0 | 78.5 | 88.7 | 98.7 | 100.7 | 111.6 | |
| 220 mm | 9.3 | 12.9 | 16.0 | 19.7 | 23.5 | 122.1 | 139.3 | 163.4 | 178.2 | 173.3 | |
| Pos Curah Hujan : Indrapuri | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ratas Amhang/ | D | urasi ( | Keke Bular | eringa 1) | an | In | Intensitas Kekeringan (mm/Bulan) | ||||
| Batas Ambang/ Kebutuhan | Perio | Periode Ulang ( Tahun ) | Pe | Periode Ulang ( Tahun ) | |||||||
| 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | ||
| Rerata Hujan | 4.4 | 5.4 | 6.1 | 6.8 | 8.5 | 79.5 | 90.7 | 102.7 | 107.1 | 122.6 | |
| 120 mm | 4.2 | 4.9 | 6.0 | 6.5 | 8.5 | 71.9 | 82.6 | 94.5 | 93.5 | 108.2 | |
| 220 mm | 8.3 | 9.9 | 11.7 | 12.5 | 15.0 | 138.8 | 152.5 | 172.9 | 184.9 | 198.4 | |
| Pos Curah Hujan : Kota Bakti | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ratas Amhang/ | Durasi Kekeringan ( Bulan ) | Intensitas Kekeringan (mm/Bulan) | |||||||||
| Batas Ambang/ Kebutuhan | Perio | Periode Ulang ( Tahun ) | Pe | Periode Ulang ( Tahun ) | |||||||
| 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | ||
| Rerata Hujan | 4.8 | 6.0 | 7.5 | 10.0 | 10.0 | 96.6 | 101.5 | 118.6 | 128.7 | 129.3 | |
| 120 mm | 3.9 | 5.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 78.0 | 84.9 | 97.3 | 102.2 | 104.0 | |
| 220 mm | 7.4 | 8.4 | 10.5 | 11.5 | 13.0 | 142.3 | 164.5 | 178.9 | 199.7 | 200.4 | |
| Pos Curah Hujan : Lhoong | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ratas Ambana/ | D | urasi ( ) | Keke Bulan | ering: 1) | an | In | Intensitas Kekeringan (mm/Bulan) | ||||
| Batas Ambang/ Kebutuhan | Perio | ode U | llang | ( Tal | hun ) | Pe | riode | Ulang | ( Tahu | ın ) | |
| 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | ||
| Rerata Hujan | 5.2 | 6.0 | 7.8 | 9.5 | 12.0 | 161.1 | 193.7 | 221.3 | 234.7 | 262.2 | |
| 120 mm | 2.2 | 3.2 | 4.5 | 5.5 | 6.0 | 60.8 | 70.6 | 65.9 | 99.3 | 120.0 | |
| 220 mm | 4.2 | 5.0 | 4.8 | 8.0 | 9.0 | 141.1 | 169.4 | 144.3 | 202.0 | 220.0 | |
Tabel 3. Tabel rekapitulasi durasi dan intensitas kekeringan maksimum
| Pos Curah Hujan | Durasi Kekeringan Maksimum (bulan) | Intensitas Kekeringan Maksimum (mm/bulan) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Blang Bintang | 11 | 125,9 | Maret 1998 | ||
| Padang Tidji | 14 | 138,9 | April 1917 | ||
| Lam Teuba | 12 | 162,2 | Januari 1929 | ||
| Seulimum | 10 | 147,5 | Mei 1918, April 1931 | ||
| Indrapuri | 13 | 135,2 | Agustus 2002 | ||
| Kota Bakti | 10 | 148,8 | Januari 2012 | ||
| Lhoong | 25 | 247,5 | Desember 2008 | ||
Durasi kekeringan maksimum dan intensitas kekeringan maksimum untuk setiap pos curah hujan, disajikan pada Tabel 3, yang dapat dilihat bahwa durasi kekeringan terpanjang terjadi di Pos Curah Hujan Lhoong yaitu 25 bulan pada periode tahun 2012- 2014. Sedangkan Intensitas kekeringan maksimum juga terjadi di Pos Curah Hujan Lhoong sebesar 247,5 mm/bulan pada Desember 2008.
4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan diwilayah studi, dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu :
- 1. Intensitas kekeringan terparah untuk kebutuhan air palawija yang dihitung dengan menggunakan Theory of Run terjadi pada Pos Curah Hujan Seulimum 111,58 mm/bulan; sedangkan untuk kebutuhan air Padi terparah dialami oleh Pos Curah Hujan Indrapuri sebesar 138,84 mm/bulan.
- 2. Durasi kekeringan terparah untuk kebutuhan air palawija yang dihitung dengan menggunakan Theory of Run terjadi pada Pos Curah Hujan Padang Tidji dengan sepanjang 14 bulan; sedangkan untuk kebutuhan air Padi terparah dialami oleh Pos Curah Hujan Blang Bintang sebesar 34 bulan.
- 3. Durasi kekeringan maksimum dialami oleh Pos Curah Hujan Lhoong selama 25 bulan pada periode 2012-2014 dan intensitas kekeringan maksimum dialami oleh Pos Curah Hujan Lhoong sebesar 247,5 mm/bulan pada Desember 2008.
- 4. Tingkat keparahan kekeringan yang ditunjukkan dengan intensitas, durasi dan periode ulang kekeringan yang terjadi pada DAS Krueng Aceh menjadi pedoman bagi petani sebagai mitigasi bencana kekeringan.
- 5. Hasil analisis pada studi ini masih memiliki kekurangan terutama pada ketersediaan data curah hujan menerus dan panjang, begitu pula dengan kerapatan pos curah hujan yang dapat dianalisis yang belum memadai akurasi datanya tidak begitu baik, maka untuk itu, perlu dilakukan penambahan pos curah hujan.