Terbit online pada laman web jurnal : http://jurnal.sttp-yds.ac.id

## SAINSTEK
(e-Journal)
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |

## MODEL  HIDROLOGI  UNTUK  PREDIKSI  ELEVASI  MUKA  AIR  TANAH  PADA GAMBUT  TROPIS    SEBAGAI  UPAYA  MITIGASI    KEBAKARAN  DI  KABUPATEN BENGKALIS
Aris Fadillah 1 , Ari Sandhyavitri 2 , Sigit Sutikno 3
123 Program  Studi S2 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau

## I NFORMASI A RTIKEL

## A B S T R A C T
Sejarah Artikel: Diterima Redaksi: 20 November 2019 Revisi Akhir: 03 Desember 2019 Diterbitkan Online : 28 Desember 2019
Salah  satu  komponen  terpenting  untuk  mencegah  terjadi  kebakaran  dilahan gambut  adalah  elevasi  muka  air  tanah  gambut.  Model  hidrologi  untuk memprediksi  muka  air  tanah  gambut  tropis  dalam  upaya  mitigasi    kebakaran lahan  gambut  berdasarkan  data  curah  hujan  dan  data  muka  air  tanah  ( Ground Water  Level ).    Pembuatan  pemodelan  akan  dilakukan  dengan  cara  mencari korelasi  antara  data  curah  hujan  terhadap  kenaikan  muka  air  tanah  (dW Rain ) dan korelasi muka air tanah terhadap penurun elevasi muka air tanah (dW lose ) dengan data curah hujan. Pemodelan terdiri dari tiga model yaitu : Pemodelan 1 dengan  data  curah  hujan  dan  muka  air  tanah  data  1  bulan,  Pemodelan  2  data curah hujan dan muka air tanah data 3 bulan dan Pemodelan 3 data curah hujan dan muka air tanah data 6 bulan. Hasil analisis Pemodelan 1 dengan data curah hujan  dan  muka  air  tanah  1  bulan  (dW Rain )  korelasi  R²  =  0.9029  (korelasi sangat  kuat)  dengan  persamaan  :  y  =  0.8993x  +  0.0004  sedangkan    (dW lose ) korelasi R² = 0,1053 (korelasi sangat lemah) dengan persamaan : y = -0,1754x +  0,046,    dilihat  dari  grafik  untuk  pemodelan  1  grafik  muka  air  tanah  gambut prediksi  kurang  mengikuti  grafik  muka  air  tanah  terukur  di  lapangan  dengan nilai  MSE  ( Mean  Squared  Error )  =  0.13  dan  MAPE  ( Mean  Absolute Percentage  Error )  =  92,21  %.  Hasil  analisis  Pemodelan  2  dengan  data  curah hujan dan muka air tanah 3 bulan dW Rain korelasi R² = 0.7078 (korelasi kuat) dengan  persamaan  :  y  =1.1069x  +  0.0002  sedangkan,  (dW lose )  korelasi  R²  = 0.0825  (korelasi  sangat  lemah)  dengan  persamaan  :  y  =  0.0169x+0.0019, dilihat  dari  grafik  untuk  pemodelan  2  grafik  muka  air  tanah  prediksi  kurang mengikuti pola grafik muka air tanah terukur di lapangan dengan nilai MSE = 0.06  dan  MAPE  =  86,75,  %.  Hasil  analisis  Pemodelan  3  dengan  data  curah hujan  dan  muka  air  tanah  6  bulan  dW Rain korelasi  R²  =  0.2583  (korelasi cukup)  dengan  persamaan  :  y  =1.211x  +  0.0032  sedangkan  (dW lose )  korelasi R² =  0.0083 (korelasi sangat lemah) dengan persamaan : y = 0.0133x+0.0104 dilihat  dari  grafik  untuk  pemodelan  3  grafik  muka  air  tanah  sudah  mengikuti pola muka air tanah terukur di lapangan dengan nilai MSE = 0.01 dan MAPE = 37.49 %.

## K ATA K UNCI
Curah Hujan, Muka Air Tanah, Prediksi, Pemodelan

## K ORESPONDENSI
E-mail: arisalfath@gmail.com

## 1. PENDAHULUAN
Kebakaran  lahan  gambut  terjadi  disaat  lahan gambut  mengalami  kekeringan  khusus  nya  pada  musim kemarau  dimana  kiteria  kekeringan  lahan  gambut  seiring turun permukaan muka air tanah gambut. Semakin dalam muka  air  tanah  gambut  semakin  besar  dan  dalam  juga terjadi kebakaran di lahan gambut sehingga api menyetuh water  level air  tanah  lahan  gambut.  Dalam  rangka mengurangi  risiko  kebakaran  di  lahan  gambut,  maka ditempuh  melalui  2  langkah  strategis  pengelolaan keseimbangan  air  yaitu;  analisa  kesimbangan  air  ( water balance ),  dan  pengembangan  model  untuk  perencanaan pembangunan  prasarana  keairan  (perencanaan  kanal blocking,  pengaturan  dimensi  kanal  dan  perhitungan waduk  serial  penyimpan  air (long  storage) untuk
penyimpanan  air  sementara)  yang  dapat  menjamin ketinggian  standar  muka  air  tanah  di  lahan  gambut  (Ari dkk,  2016).  Merubah  lahan  gambut  menjadi  lahan pertanian dan pemukiman akan merubah pola air di lahan gambut.  Konstruksi  Kanal  menyebabkan  penurun  muka air  tanah  pada  lahan  gambut.  Selanjutnya  penurunan muka air tanah gambut akan menyebabkan meningkatkan resiko  terjadi  kebakaran  hutan  di  lahan  gambut.  Dengan kondisi seperti ini mempelajari prilaku  air tanah gambut agar  bisa  menjaga  muka  air  yang  tinggi  dan  mengurangi resiko  kebakaran  hutan,  hal  yang  sangat  penting dilakukan (Gatot dkk, 2013).
Cara terbaik untuk  memonitor tingkah laku air tanah  yaitu  langsung  memantau  di  sumur  pemantauan, namun  diperlukan  biaya  dan  waktu  yang  lama  dengan
titik  pengukuran  yang  memadai,  sehingga  diperlukan alternatif    untuk  memprediksi  muka  air  tanah  gambut. Salah  satu  alternatif  dengan  cara  membuat  suatu  model hidrologi yang dapat mengambarkan perstiwa yang terjadi masa  lalu  dengan  suatu  model  hidrologi  berdasarkan diskripsi  skematik,  teori,  penomena  dari  suatu  sistem yang sama dengan data yang berbeda (Gatot dkk, 2013).

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini membuat model hidrolika untuk memprediksi  muka air tanah gambut topis dalam upaya mitigasi terjadinya kebakaran di daerah rentan kebakaran. Penelitian ini menggunakan metode persamaan linear yang diolah menggunakan aplikasi microsoft excel . Parameter yang menjadi pertimbangan dalam membuat model hidrologi ini yaitu muka air tanah ( ground water level ) dan data klimatologi.
a. Metode Penelitian Penelitian  dilakukan  di  Kabupaten  Bengkalis Provinsi Riau Adapun lokasi Penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1. di bawah ini.
Gambar 1. Lokasi Penelitian

## 3. DATA PENELITIAN
1. Data Klimatologi
Data  ini  didapat  dari  website  SESAME  yang  mana peralatan  nya  ( weather  Station )  telah  diinstalasi  di  Desa Tanjung Leban  Kabupaten Bengkalis Provinsi Riau.
2. Data Muka Air Tanah ( Ground waterl level )
Data  Muka  air  didapat  dari  data  sensor  wáter  level  yang terinstalasi  di  Lpangan.  Untuk  peralatan sensor  Water Level menggunakan  Sensor  jarak  ping))),  Modul  GSM dan  kartu  menggunakan  Telkomsel.  Untuk  Suplay  data menggunakan  baterai  12  volt  dengan  system  pengisian menggunakan Panel Surya tenaga matahari.
3. Website SESAME
Sistem  yang  digunakan  dalam  teknologi  tersebut dinamakan  SESAME  (Sensory  Data  Transmission Service  Assist  by  Midori  Engineering).    Website SESAME  menerima  data  dari  alat  pemantau  dilapangan melalui  sistem  komunikasi,  baik  GSM,  USSD  atau lainnya ke pusat data yang disebut server.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kondisi Curah Hujan di Bengkalis Provinsi Riau
Data  curah  hujan  merupakan  komponen  utama  dalam membuat  model  hidrologi  untuk  prediksi  elevasi  muka air.  Data  yang  diperlukan  adalah  data  seri  dengan  data real  time  yang  didapat  dari  peralatan Weather  Station yang terkoneksi ke website SESAME . Data Curah hujan di Bengkalis  Provinsi  Riau  didapat    dari  ( weather  Station ) telah  diinstalasi  di  Desa  Tanjung  Leban  Kabupaten Bengkalis. Ketersediaan data hujan dari peralatan tersebut cukup baik  karena  tercatat  secara  real  time  dan  langsung terkoneksi  dengan website  SESAME .  Dari  data  yang didapat  curah  hujan  harian  dari website  SESAME di  riau tertinggi tanggal 1 maret 2017 sebesar 174.5 mm/hari, 23 Januari 2017 Sebesar 157 mm/hari dan 24 Februari 2017 sebesar 84.5 mm/hari.
Gambar 2.  Grafik  Curah Hujan Juni 2016 – Juli 2017 Bengkalis Provinsi Riau  ( Website SESAME )
Gambar 3. Grafik  Curah Hujan Bulan Maret 2017 Kab Bengkalis Provinsi Riau  ( Website SESAME )
Gambar 4. Grafik  Curah Hujan Bulan Januari 2017 Kab. Bengkalis Provinsi Riau ( Website SESAME )
Lokasi Penelitian
Gambar 5. Grafik  Curah Hujan Bulan Februari 2017 Kab. Bengkalis Provinsi Riau ( Website SESAME )

## Kondisi Muka Air Tanah Gambut di Riau
Data  Kondisi  Muka  Air  Tanah  Kabupaten  Bengkalis Provinsi  Riau  didapat    dari  ( weather  Station )  telah diinstalasi  di  Tanjung  Leban  Kabupaten  Bengkalis.  Dari data  yang  didapat  Muka  Air  Tanah  harian  dari  website SESAME di riau terendah di bulan Oktober 2016 sebesar -0.63 m, September 2016 sebesar 0.6 m dan Agustus 2016 sebesar  0.57  m  dapat  dilihat  di  Tabel  4.4  –  Tabel  4.6 Tabel. Muka Air Tanah Bulanan dan Gambar Grafik 4.5  - Gambar Garfik 4.8 Muka Air Tanah Bulanan.
Gambar 6. Grafik  Muka Air Tanah (GWL)  Bulan Oktober  2016 Kab. Bengkalis Provinsi Riau (Website SESAME)
Gambar 7. Grafik  Muka Air Tanah (GWL)  Bulan September 2016 Kab. Bengkalis Provinsi Riau (Website SESAME)
Gambar 8. Grafik  Muka Air Tanah (GWL)  Bulan Agustus 2016 Kab. Bengkalis Provinsi Riau (Website

## SESAME)
Data Curah Hujan dan Muka Air Tanah Kabupaten Bengkalis Provinsi Riau
Gambar 9. Grafik Curah Hujan Vs Permukaan Air Tanah Gambut Juni 2016 – Juli 2017 Kabupaten Bengkalis Provinsi Riau ( Website SESAME )
Pada  akhir  bulan  agustus  2016,  awal  september  tahun 2016 dan pertengah oktober tahun 2016 terjadi penurunan intensitas  curah  hujan  sehingga  water  level  menyentuh titik terendah yaitu berturut-urut : 0.58        -0.6 m dan  - 0.63  m.  berdasarkan  PP  Nomor    71  tahun  2014,  dimana kedalaman  air  tanah  gambut  di  batasi  0.4  m  menjadi pertimbangan  untuk  pencegahan  kerusakan  ekosistem gambut sehingga kondisi berada di bawah standar (kritis).
Analisis Data Curah Hujan dan Kenaikan Muka Air Tanah Gambut Kabupaten Bengkalis Provinsi Riau.
1. Pemodelan Hidrologi 1 dengan data curah hujan dan Muka air tanah gambut 1 bulan
a. Perubahan Harian GWL oleh Evatransporasi dan Limpasan 1 bulan.
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 01… 04… 07… 10… 13… 16… 19… 22… 25… 28… 31… G WL (m )

## GWL BULAN AGUSTUS 2016

## Gambar 10. Grafik Perubahan Harian GWL Kabupaten
Bengkalis Provinsi  Riau  data 1 Bulan
b. Kenaikan Harian  GWL oleh Curah Hujan  di Riau 1 bulan
Gambar 11. Grafik Kenaikan Harian  GWL Kabupaten Bengkalis Provinsi  Riau oleh Curah Hujan di  Riau data 1 Bulan
c. Perubahan Kenaikan GWL Lapangan dan GWL Prediksi 1 bulan
Gambar 12. Grafik GWL lapangan dan GWL Prediksi
Kabupaten Provinsi Riau dengan data 1 Bulan
2. Pemodelan  Hidrologi  2  dengan  data  curah  hujan  dan Muka air tanah gambut 3 bulan
a. Perubahan  Harian  GWL  oleh  Evatransporasi  dan Limpasan 3 bulan.
Gambar 13. Grafik Perubahan Harian GWL di  Riau data 3 Bulan
b. Kenaikan Harian  GWL oleh Curah Hujann di Riau 3 bulan
Gambar 14. Grafik Kenaikan Harian  GWL oleh Curah Hujan di  Riau Data 3 Bulan
c. Perubahan  Kenaikan  GWL  Lapangan  dan  GWL Prediksi Data 3 bulan
Gambar 15. Grafik GWL lapangan dan GWL Prediksi Kabupaten Provinsi Riau dengan Data  3 Bulan
3. Pemodelan  Hidrologi  3  dengan  data  curah  hujan  dan Muka air tanah gambut 6 bulan
a. Perubahan  Harian  GWL  oleh  Evatransporasi  dan Limpasan data 6 bulan
Gambar 16. Grafik  Perubahan Harian GWL di  Riau Data 6 Bulan
b. Kenaikan  Harian    GWL  oleh  Curah  Hujan  di  Riau Data 6  bulan.
Gambar 17. Grafik Kenaikan Harian  GWL oleh Curah Hujan di  Riau data 6 Bulan
c. Perubahan  Kenaikan  GWL  Lapangan  dan  GWL Prediksi Data 6 bulan.
Gambar  18. Grafik GWL lapangan dan GWL Prediksi Kabupaten Bengkalis Provinsi Riau data  6 Bulan

## Kesimpulan
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari  semua  analisis yang telah dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Pemodelan hidrologi 1 dengan data curah hujan dan muka  air  tanah  gambut  1  (satu)  bulan  setelah  di analisis 𝑑𝑊 𝑅𝑎𝑖𝑛 memiliki  korelasi  R²  =  0.9029
(Korelasi  sangat  kuat)    dengan  persamaan  :  y = 0.8993𝑥  +  0.0004 sedangkan 𝑑𝑊 𝐿𝑜𝑠𝑠 ,  korelasi  R²
=    0,1053  (Korelasi  sangat  lemah)  dengan persamaan : y = -0,1754x + 0,046 dari hasil analisis dan  pemodelan  tinggi  muka  air  tanah  gambut  ( Ground Water Level ) dari grafik dapat dilihat kurang mengikuti  pola  dengan  yang  terukur  oleh  alat  di
lapangan dengan nilai MSE ( Mean Squared Error ) = 0.13 dan MAPE ( Mean Absolute Percentage Error ) = 92,21 %.
2. Pemodelan hidrologi 2 dengan data curah hujan dan muka  air  tanah  gambut  3  (Tiga)  bulan  setelah  di analisis 𝑑𝑊 𝑅𝑎𝑖𝑛 memiliki  korelasi  R²  =  0.7078 (Korelasi kuat) dengan persamaan :                         y = 1,1069x + 0,0002 sedangkan 𝑑𝑊 𝐿𝑜𝑠𝑠 , korelasi R² = 0,0825 (Korelasi sangat lemah) dengan persamaan : y  =  0,0169x  +  0,0019  dari  hasil  analisis  dan pemodelan  tinggi  muka  air  tanah  gambut  ( Ground
Water  Level )  dari  grafik  dapat  dilihat  sudah mengikuti  pola  muka  air  tanah  gambut  ( Ground Water  Level )  yang  terukur  oleh  alat  di  lapangan dengan nilai MSE ( Mean Squared Error ) = 0.06 dan MAPE Mean  Absolute  Percentage  Error )  =  86,75, %.
3. Pemodelan hidrologi 3 dengan data curah hujan dan muka  air  tanah  gambut  6  (Enam)  bulan  setelah  di analisis 𝑑𝑊 𝑅𝑎𝑖𝑛 memiliki  korelasi  R²  =  0.2583
(Korelasi  cukup)    dengan  persamaan  :  y = 1.211𝑥  +  0.0032 sedangkan 𝑑𝑊 𝐿𝑜𝑠𝑠 , korelasi R² = 0.0083 (Korelasi sangat lemah) dengan persamaan : y =  0.0133𝑥 + 0.0104 .  dari  hasil  analisis  dan pemodelan 3 tinggi muka air tanah gambut ( Ground Water  Level )  dari  grafik  dapat  dilihat  sudah mengikuti  pola  dan  mendekati  muka  air  tanah gambut ( Ground Water Level ) yang terukur oleh alat di  lapangan  dengan  nilai    MSE  ( Mean  Squared Error ) = 0.01 dan MAPE Mean Absolute Percentage Error ) = 37.49 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Abertus  Sulaiman,  Eli  Nur  Nirmala  Sari  dan  Asmadi Saad, 2017, Panduan Teknis Pemantauan Tinggi Muka  Air  Lahan  Gambut  Sistem  Telemetri,
Jakarta  :  Badan  Restorasi  Gambut  Republik
Indonesia.
Arafat Adeit, 2015, Pemetaan Resiko Bencana Kebakaran Lahan Gambut (Studi kasus: Kabupaten
Bengkalis  Provinsi  Riau) ,  Fakultas  Teknik Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Ari  Sandhyavitri,  2015, Mapping  And  Developing  Early Warning  For  Forest  Fire  Hazards  Utilizing Satellite  Image  (Landsat)  Data  And  Fire Weather Index (Fwi) , Fakultas Teknik Universitas Riau, Pekanbaru.
Ari  Sandhyavitri,  Muhammad  Yusa  dan  Manyuk  Fauzi, 2016,  Model  Dinamis  Penyebaran  Bara  Api  Di Bawah  Permukaan  Tanah  Dan  Tatakelola  Air Untuk  Pengendalian  Risiko  Kebakaran  Lahan Gambut  Tropis,  Hibah  Kompentensi  Fakultas Teknik Universitas Riau, Pekanbaru.
Anonim, 2014, Peraturan Pemerintah No. 71 Tahun 2014 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Ekosistem Gambut, Jakarta.
Brigjen TNI Prihadi Agus Irianto : http://www.antaranews.com/berita/421775/luas- kebakaran-riau-capai-7972-hektare yang  diakses pada tanggal 31 mei 2017.
Dipa  Satriadi  Rais  2011,  Hidrologi  Lahan  Gambut  Dan Peranannya,  Prosiding  Simposium  Nasional Ekohidrologi  Jakarta,  24  Maret  2011,  Wetlands International – Indonesia Programme.
Fahmuddin  Agus  dan  I.G.  Made  Subiksa,  2008. Lahan Gambut  :  Potensi  untuk  Pertanian  Aspek Lingkungan. Balai  Penelitian  Tanah  dan  World Agroforestry Centre (ICRAF), Bogor, Indonesia Fonny  Rianawati,  Mufidah  Asyári,  Fatriani  dan  Asyifa. 2016 ,  Pemetaan  Daerah  Rawan  Kebakaran Pada  Lahan  Basah  Dikecamatan  Gambut Provinsi Kalimantan Selatan, Fakultas Kehutanan  Universitas  Lambung  Mangkurat, Banjar baru Kalimantan Selatan
Gatot,  Tsuyoshi  Imai  dan  Koichi  Yamamoto  2013, Modeling  groundwater  level  fluctuation  in  the tropical  peatland  areas  under  the  effect  of  El Nino. The  3rd  International  Conference  on Sustainable Future for Human Security SUSTAIN 2012.
Jonathan  Sarwono  (2008).  Teori  Analisis  Korelasi. http://www.jonathansarwono.info/korelasi//korel asi.htm,  diakses  pada  10  Juli  2019,  Pukul  22:46 WIB. Soemarto,  CD.  1999. Hidrologi  Teknik  Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga Syaufina  L,  saharjo  BH  dan  T.  Tryana  2004  b. The Estimate of Green House Goses Emission of Peat Fire. Working  Paper  No  04.  Environmenatal Reseach  Center.  Bogor  Agriculture  University
Bogor.
Tacconi. 2003. Kebakaran Hutan di Indonesia: Penyebab, Biaya dan Implikasi Kebijakan. Bogor: CIFOR. Takahashi Hidenori, Shigenaga Yukihisa, Hamada Yohei,
Junko  Ebiko  dan    Setiadi  Bambang  2017, Monitoring and forecast of groundwater leveling a  tropical  peatland  and  a  rice  field  -Central Kalimantan,  West  Kalimantan,Jambi,  Riau  and Central  Jawa  Provinces,  Indonesia ,  BPPT, UNPAR,  UNTAN,  UNJAM,  UR,  UGM,  MEL, Hasil  seminar  SESAME  Team  for  restoration of tropical  peatlands    21  maret  2017  Purwakarta, Indonesia. Yogi Guntara 2018 , Analisis Ketersediaan Air Pada Sub Kesataun Hidrologi Gambut Tanjung Leban Provinsi Riau . Universitas Riau, Pekanbaru, Riau.