## PENGARUH PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN TERHADAP KARAKTERISTIK HIDROLOGI DI DAS SAMPEAN KABUPATEN BONDOWOSO

## THE EFFECT OF LAND COVER CHANGES ON HYDROLOGICAL CHARACTERISTICS IN SAMPEAN WATERSHED BONDOWOSO DISTRICT
1 Arif Darmawan Pribadi, 2 Rita Dwi Kusumawati, 3 Atika Audia Firdausi . 1,2,3 Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian PUPR
1 arifdpteknik@gmail.com 2 rita.dwikusuma@gmail.com 3 atikaaudia@gmail.com

## Abstrak
DAS  Sampean  di  Kabupaten  Bondowoso  memiliki  luas  1.248  km 2 .  Selama  20  tahun  terakhir, perkembangan ekonomi yang pesat telah menyebabkan konversi lahan dari area hijau ke lahan pengembangan  yang  menyebabkan  kemampuan  infiltrasi  tanah  menurun.  Data  yang  tercatat periode waktu tahun 2002-2017 terjadi kenaikan debit harian sebesar 4 m 3 /s dan debit maksimum tahunan harian sebesar 42 m 3 /s, sedangkan kondisi curah hujan yang tercatat pada wilayah DAS Sampean mengalami tren penurunan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan  dari  perubahan  tutupan  lahan  terhadap  debit  aliran  sungai,  disimulasikan menggunakan model SWAT (Soil and Water Assesment Tools). Perubahan tutupan lahan juga mengakibatkan  penurunan  aliran  dasar  sebesar  104,99  mm.  Data  debit  pengamatan,  curah hujan, dan tutupan lahan dari Tahun 2003 hingga 2016 digunakan untuk kalibrasi model dan verifikasi. Hasilnya menunjukkan perubahan tutupan lahan yang terjadi selama tiga belas tahun terakhir di DAS Sampean mengakibatkan  peningkatan aliran permukaan (SUR_Q) 35.81 mm, total air sungai (WYLD) meningkat 114 mm, debit maksimum per bulan meningkat 15,93 m 3 /s. Studi ini menggarisbawahi pentingnya faktor tutupan lahan sebagai Daerah Resapan Air (DRA) dalam perencanaan dan pengelolaan infrastruktur kawasan di masa depan pada DAS Sampean, Kabupaten Bondowoso.
Kata kunci: DAS Sampean; Tutupan Lahan; Hidrologi; SWAT

## Abstract
Sampean watershed in Bondowoso Regency has an area of 1,248 km 2 . Over the past 20 years, rapid economic development has led to the conversion of land from green areas to development land causing the ability of soil infiltration to decline. Data recorded in 2002-2017 time period has increase in daily discharges of 4 m 3 /s and daily annual maximum discharges of 42 m 3 /s, while rainfall conditions recorded in the Sampean watershed region experienced a downward trend. Based on these conditions, it means that the absorption capacity in the Sampean watershed has decreased.  The  study  aims  to  determine  the  impact  of  changes  in  land  cover  on  river  flow, simulated using SWAT model (Soil and Water Assessment Tool). The changes in land cover also cause a base flow decrease by 104,99 mm. Obsevation discharge, rainfall, and land cover from 2003 to 2016 were used for calibration model and verification. The results show changes in land cover  that  occurred  during  the  last  thirteen  years  in  the  Sampean  watershed  resulted  in  an increase in surface runoff (SUR_Q) of 35.81 mm, total river water (WYLD) increased 114 mm, maximum monthly discharge increased by 15.93 m 3 /s. Changes in land cover also resulted in a decrease in base flow by 291.57 mm. This study underscores the importance of land cover as a water catchment area in the future planning and management of infrastructure in the Sampean watershed, Bondowoso Regency.
Keywords: Sampean Watershed; Land Cover; Hydrology; SWAT

## PENDAHULUAN
Jumlah penduduk di Kabupaten Bondowoso  berdasarkan  data  Badan  Pusat Statistik (BPS) Kabupaten
Bondowoso mencapai  676.796  jiwa  pada  tahun  1998  dan 769.225  jiwa  pada  tahun  2017.  Kenaikan jumlah  penduduk  di  Kabupaten  Bondowoso tersebut  meningkat  13,66%  selama  kurun waktu  20  tahun.  Data  kependudukan  yang dikeluarkan  Badan  Pusat  Statistik  (BPS)
Provinsi Jawa Timur Tahun 2017
menunjukkan  laju  pertumbuhan  penduduk  di Kabupaten  Bondowoso  menempati  urutan  ke 17 dari 38 kabupaten/kota yang ada di Provinsi Jawa  Timur.  Peningkatan  jumlah  penduduk dapat  merubah  orientasi  pemanfaatan  lahan. Perubahan  lahan  berupa  alih  fungsi  lahan pertanian menjadi permukiman. Lahan persawahan, kebun campuran dan tegalan serta hutan  berubah  fungsi  menjadi  permukiman. Peningkatan  kawasan  perumahan  diikuti perubahan tutupan lahan lain seperti berkurangnya  hutan,  kebun  campuran,  lahan terbuka dan lahan pertanian (Setyowati, 2010). Adanya alih fungsi lahan hutan menjadi lahan pertanian  maupun  untuk  kebutuhan  hutan produksi,  juga  terjadi  di  hulu  DAS  Sampean. Hal  ini  tentunya  dapat  menurunkan  fungsi hutan  sebagai  pengendali  hidrologi  Daerah Aliran Sungai Sampean yang dapat mengakibatkan meningkatnya aliran permuka-
an (runoff) .  Peningkatan  aliran  permukaan
dapat  berdampak  pada  luapan  sungai  yang terjadi akibat beban aliran buangan yang tidak dapat  diakomodasi  oleh  kapasitas  saluran, yang  diakibatkan  oleh  debit  tinggi  dari limpasan  curah  hujan  di  DAS.  Luapan  air sungai  tersebut  dapat  membawa  lumpur  dan merusak  properti  yang  membawa  kerugian besar bagi warga kota  (Kusuma et al., 2011). Analisis  karakteristk  hidrologi  DAS  yang dipengaruhi  oleh  perubahan  tutupan  lahan dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  model hidrologi.  Salah  satu  model  hidrologi  yang baik digunakan adalah model SWAT (Soil and Water  Assesment  Tools). Aplikasi  model
SWAT digunakan untuk menganalisa perubahan  tutupan  lahan  terhadap  kondisi debit  aliran  sungai  (Winchell  et  al.,  2013). Dengan  demikian  diharapkan  dapat  diketahui pengaruh  perubahan  tutupan  lahan  terhadap debit aliran Sungai Sampean.

## METODOLOGI PENELITIAN
Kajian  ini  dilakukan  di  DAS  Sampean yang  berada  di  Kabupaten  Bondowoso, Provinsi  Jawa  Timur  (Gambar  1).  Pada Penelitian  ini  bahan  yang  digunakan  yaitu berupa  peta  dan  data  sekunder  yang dikumpulkan  dari  berbagai  instansi  terkait. Aplikasi  yang  digunakan  yaitu  ArcGIS, ArcSWAT,  ArcView, global  mapper dan GPS.
Gambar 1.   Peta DAS Sampean
Tahapan dalam kajian pengaruh perubahan  tutupan  lahan  terhadap  karateistik hidrologi  di  DAS  Sampean  Kabupaten Bondowoso adalah sebagai berikut : Tahapan pertama  adalah  studi  literatur  dari  berbagai sumber  baik  jurnal  penelitian,  maupun publikasi lainnya yang terkait dengan pemba- hasan penelitian. Kemudian pengumpulan data sekunder  dari  berbagai  instansi  terkait. Tahapan  selanjutnya  yaitu  pemodelan  hujan aliran, pembentukan konseptual model, menjalankan  SWAT,  kalibrasi  dan  validasi model. Penjelasan dari masing-masing tahapan sebagai berikut:

## 1. Pemodelan Hujan Aliran
Analisa  curah  hujan  diperlukan  untuk menentukan besarnya intensitas yang digunakan  sebagai  prediksi  timbulnya  curah hujan wilayah. Dalam penelitian ini data curah hujan  yang  digunakan  yaitu  berasal  dari  tiga puluh  dua  stasiun  hujan  yang  berada  di  DAS Sampean.
2. Pembentukan Konseptual Model
Sebagai Input Sebelum melakukan pemodelan SWAT,
beberapa  data  perlu  diolah  terlebih  dahulu. Terdapat  beberapa  langkah  dalam pre- processing data seperti pada Gambar 2
Setelah data awal diproses, data tersebut dapat  digunakan  dalam  model.  Berikut langkah-langkah  dalam  pengolahan  dan tampilan  konseptual  untuk  model  SWAT. Adapun  data-data  yang  menjadi  data  input pada  model SWAT adalah:
▪ Digital Elevation Model (DEM)
▪ Data Tutupan Lahan
▪ Data Jenis Tanah
▪ Data Iklim

## 3. Menjalankan SWAT
Secara  umum  dalam  menjalankan aplikasi  SWAT  terdapat  beberapa  langkah berikut ini.
▪ Delineasi  daerah  model,  yang  bertujuan untuk menghasilkan data model DAS, Sub DAS, dan jaringan sungai.
▪ Analisa HRU (Hydrologic Response Unit), merupakan  unit  analisis  hidrologi  yang dibentuk  berdasarkan  karakteristik  tanah, tutupan  lahan,  dan  kelas  lereng  yang spesifik.
▪ Pembuatan  Basis  Data  Iklim,  dilakukan masukan  data  iklim (weather  generator) ,
curah hujan (rainfall) , temperatur, kelembaban (relative humidity) , dan radiasi matahari (solar radiation) , serta kecepatan angin (wind speed).
▪ Running Model
Gambar 2.   Tampilan Konseptual untuk Model SWAT
Data DEM, Peta Landuse, dan Peta Soil Pembatasan Wilayah Reproyeksi Peta Ekspor data dalam bentuk .tif
Input model (DEM, Landuse, Soil )
4. Kalibrasi dan validasi Model
Data  debit  hasil  observasi  di  DAS Sampean  (Data  debit  dari  UPT  PSAWS Sampean),  dan  data  debit  hasil  model (prediksi)  dikalibrasikan  dengan  langkah  – langkah:
▪ Menyandingkan  data  debit  hasil  model dengan  data  hasil  observasi  melihat  pola kemiripannya.
▪ Menghitung nilai keakuratan model memprediksi debit dengan fungsi objektif.
Salah  satu  fungsi  objektif  yang  dapat digunakan  adalah  metode Nash-sutcliffe . Persamaan sebagai berikut :
Dimana O merupakan debit observasi / pengukuran  (Data  debit  berasal  dari  UPT PSAWS  Sampean,  di  Bondowoso)  yang terukur  (m3/detik),  P  adalah  debit  hasil simulasi (m3/detik). Menurut (D. N. Moriasi et al.,  2007)  dan  (El-Sadek  &  Irvem,  2014), Efisiensi  model  Nash-Sutcliffe  dikelompok- kan menjadi empat kelas sebagai berikut :
1. Sangat Baik, jika 0,75 ≤ NSE
2. Baik, jika 0,65 ≤ NSE ≤ 0,75
3. Memuaskan, jika 0,50 ≤ NSE ≤ 0,65
4. Kurang memuaskan, jika NSE ≤0,65
▪ Selain  itu  untuk  melihat  keakuratan  pola hasil keluaran model dengan hasil obsevasi dilapangan digunakan Koefisien
determinasi  (R  Square)  atau  persamaan linier (Ullrich & Volk, 2009):
Hasil  perhitungan  R 2 menunjukan evaluasi kelayakan model tersebut, apabila R 2 mendekati  1  maka  terdapat  pola  hubungan yang  erat  antara  hasil  prediksi  model  dengan hasil observasi lapangan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Pengolahan Data Tutupan Lahan
Jika  melihat  dari  data  kondisi  tutupan lahan DAS Sampean di Tahun 2003 (Gambar 3),  fungsi  lahan  yang  digunakan  sebagian besar digunakan untuk lahan sawah, pertanian lahan kering dan kawasan hutan. Fungsi lahan terbesar di Tahun 2016 (Gambar 4) juga masih didominasi sawah, pertanian lahan kering dan kawasan  hutan.  Namun  ada  pengurangan luasan  yang  terjadi. Adapun  klasifikasi  dan deskripsi  tutupan  lahan  pada  SNI  7645-2010 dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 4.   Peta Tutupan Lahan DAS Sampean Tahun 2016

## Tabel 1.   Laju Perubahan Tutupan Lahan DAS Sampean Periode Tahun 2003-2016
No Jenis Tutupan Lahan Perubahan Tutupan Lahan Thn. 2003 Thn. 2016 Total Perubahan Ha Ha Ha % 1 Badan Air 12,02 12,02 0 0 2 Hutan Lahan Kering Sekunder 19.211,53 13.510,42 -5.701,11 -29,68 3 Hutan Tanaman 26.662,63 30.320,14 3.657,51 13,72 4 Permukiman 1.627,99 8.229,57 6.601,58 405,50 5 Perkebunan 4.076.75 2.538,59 -1.538,16 -37,73 6 Pertanian Lahan Kering 18.581,00 24.944,60 6.363,60 34,25 7 Pertanian Lahan Kering Campur 6.838,88 7.869,22 1.030,34 15,07 8 Sawah 43.759,47 32.948,77 -10.810,71 -24,70 9 Semak Belukar 604,95 1.140,30 535,35 88,49 10 Tanah Terbuka 2.269,70 2.131,33 -138,37 -6,10
Sumber : Analisis Data BPDASHL Brantas-Sampean, 2020
Gambar 5.   Tren Perubahan Tutupan Lahan Tahun 2003, 2006, 2008, 2012, 2016 di DAS Sampean
Gambar 6.   Tren Perubahan Tutupan Lahan di DAS Sampean Tahun 2003 – 2016

## Pengolahan Data Hujan
Dalam  penelitian  ini  menggunakan metode  Rank  Spearman  untuk  mengetahui apakah  data  hujan  yang  digunakan  terdapat tren  perubahan  yang  signifikan  atau  tidak. Apabila  dalam  data  hujan  yang  digunakan selama  16  tahun  menunjukkan  adanya perubahan  tren  maka  data  tersebut  tidak disarankan  untuk  digunakan  dalam  analisis hidrologi. Penggunaan metode
Rank
Spearman  dalam  perhitungan  karena  metode ini  dapat  digunakan  untuk  satu  jenis  variable hidrologi  saja,  dimana  dalam  hal  ini  yaitu hujan tahunan. Dibawah ini disajikan rekapitulasi hasil perhitungan Rank Spearman pada  32  stasiun  hujan  di  DAS  Sampean.
Dengan  demikian  dapat  disimpulkan  bahwa data hujan periode  Tahun 2002 – 2017 yang tercatat  pada  32  Stasiun  pencatatan  curah hujan  tidak  terdapat  trend,  sehingga  data hujan  yang  tersedia  dapat  digunakan  untuk analisa hidrologi berikutnya. Selanjutnya yaitu melakukan  perhitungan  curah  hujan  wilayah menggunakan  metode polygon  thiessen . Metode  ini  memperhitungkan  bobot  dari masing-masing  stasiun  yang  mewakili  luasan disekitarnya. Pada suatu luasan di dalam DAS dianggap  bahwa  hujan  adalah  sama  dengan yang  terjadi  pada  stasiun  yang  terdekat, sehingga  hujan  yang  tercatat  pada  suatu stasiun mewakili luasan tersebut.
Pada  Gambar  7  merupakan  hasil
penggambaran polygon thiessen , untuk mengetahui  pengaruh  dari  masing-masing stasiun  hujan.  Sehingga  dapat  dilakukan
pembobotan  pengaruh  stasiun  hujan  dan kemudian dikalikan dengan curah hujan harian pada stasiun hujan tersebut.
Tabel 2.   Rekap perhitungan Rank Spearman pada 32 Stasiun Hujan di DAS Sampean
N o Stasiun Hujan Nilai T Kesimpu lan No Stasiun Hujan Nilai T Kesimpu lan Hitung Tabel Hitung Tabel 1 Maesan -1,58 2,083 Diterima 17 Pakisan -1,11 2,083 Diterima 2 Tamanan -1,87 2,083 Diterima 18 Maskuning -0,56 2,083 Diterima 3 Cilangap -1,54 2,083 Diterima 19 Sbr. Dumpy -1,87 2,083 Diterima 4 Wonosari II -1,71 2,083 Diterima 20 Wringin -0,69 2,083 Diterima 5 Ancar -0,20 2,083 Diterima 21 Blimbing 0,02 2,083 Diterima 6 Grujugan -0,62 2,083 Diterima 22 Taal -1,84 2,083 Diterima 7 Kejayan -1,67 2,083 Diterima 23 Jero -1,87 2,083 Diterima 8 Sukokerto -1,05 2,083 Diterima 24 Pandan 1,84 2,083 Diterima 9 Tlogo -1,52 2,083 Diterima 25 Talep 1,35 2,083 Diterima 10  Wonosroyo -1,20 2,083 Diterima 26 Prajekan -0,25 2,083 Diterima 11  Sentral -1,71 2,083 Diterima 27 Glendengan 0,37 2,083 Diterima 12 Selolembu -1,39 2,083 Diterima 28 Ramban Wetan 1,53 2,083 Diterima 13  Klabang -1,78 2,083 Diterima 29 Suling Wetan 1,65 2,083 Diterima 14  Pinang Pait -1,03 2,083 Diterima 30 Bluncong -0,46 2,083 Diterima 15  Sbr. Gading -0,69 2,083 Diterima 31 Pringduri 0,38 2,083 Diterima 16  Kesemek -1,78 2,083 Diterima 32 Kolpoh 1,55 2,083 Diterima Sumber: Hasil Analisis, 2020
Gambar 7.   Peta Pengaruh Sebaran Stasiun Hujan di DAS Sampean
Gambar 8.   Grafik Curah Hujan Wilayah di DAS Sampean Tahun 2002 - 2016

## Gambar 9.   Curah hujan Wilayah Maksimum Tiap Tahun (2002 – 2017)
Berdasarkan  data  hasil  analisis  curah hujan  wilayah  selama  16  tahun  data  (  tahun 2002 – 2017), diketahui curah hujan tertinggi terjadi pada Tahun 2002, 2008, 2012 dan 2013. Terjadi  tren  penurunan  pada  curah  hujan maksimum  tahunan  wilayah  pada  DAS Sampean.

## Pengolahan Data Debit
Data  pengamatan  debit  ini  bertujuan untuk  mengetahui  tren  perubahan  fluktuasi muka  air  sungai  Sampean yang terjadi  dalam kurun  waktu  data  pencatatan  selama  enam belas tahun (Tahun 2002-2017), akibat adanya perubahan  tutupan  lahan  yang  terjadi  pada DAS  Sampean.  Berdasarkan  AWLR  tercatat adanya perubahan aliran atau tinggi muka air sungai yang diakibatkan terjadinya perubahan tutupan  lahan  di  wilayah  DAS  Sampean, khususnya hulu  DAS  Sampean yang  menjadi catchment area AWLR.
Tren  data  debit  pencatatan  harian cenderung mengalami peningkatan dari Tahun 2002  -2017.  Debit  maksimum  tahunan  dari Tahun 2002- 2017 mengalami tren
peningkatan  dengan  nilai  debit  maksimum tertinggi  terjadi  pada  Tahun  2013  (150.85 m 3 /dt),  Tahun  2008  (116.18  m3/dt),  Tahun 2011  (81.85  m 3 /dt).  Hasil  kenaikan  debit  16 (selama  enam  belas)  tahun  sebesar  4  m 3 /s, sedangkan  berdasarkan data  debit maksimum tahunan  16  (selama  enam  belas)  tahun didapatkan kenaikan sebesar 42  m 3 /s. Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat indikasi peningkatan debit di sungai Sampean benar terjadi.
Pada  Gambar  12  di  bawah  ini merupakan lokasi AWLR yang merupakan pos duga  air  yang  data  pengamatannya  akan digunakan  dalam  proses  kalibrasi  pemodelan SWAT.
Gambar 10.   Grafik Tren Data Debit Observasi Tahun 2002-2017
Gambar 11.   Debit Maksimum Tahunan 2002-2017
.
Gambar 12.   Lokasi AWLR dan SUB DAS
Gambar 13.  Grafik Tren Data Curah Hujan dan Debit (Tahun 2002 – 2017)

## Hubungan Curah Hujan dan Debit
Hubungan  hujan  dan  debit  seharusnya memiliki  hubungan  yang  berbanding  lurus. Apabila  nilai  hujan  yang  turun  di  suatu wilayah  meningkat  tentu  nilai  debit  yang dihasilkan  akan  meningkat,  dengan  catatan kondisi fisik daerah tangkapan sama. Saat nilai limpasan  yang  dihasilkan  sama  dengan  nilai hujan  yang  turun  (limpasan  =  hujan),  ini berarti  suatu  wilayah tidak  dapat meresapkan air  dengan  baik.  Artinya  semakin  kecil limpasan  yang  dihasilkan  dari  suatu  kejadian hujan  semakin  besar  kapasitas  resapan  air suatu  wilayah  tangkapan.   Diketahui  Gambar 13  pada  wilayah  Sub  DAS  Sampean mengalami kecenderungan adanya peningkatan  debit  pada  kondisi  curah  hujan maksimum dan curah hujan dengan intensitas sedang.  Hal  ini  dapat  diartikan  wilayah  DAS Sampean  bagian  hulu  mengalami  penurunan kemampuan  untuk  meresapkan  air  hujan. Berdasarkan  Gambar  14    di  bawah  ini didapatkan  hubungan  antara  debit  dan  curah hujan  dengan  persamaan  Y=0,7281X+3,218 dimana nilai Y menunjukan variabel debit dan X menunjukan variabel curah hujan. Saat nilai konstanta di depan variabel hujan (X) semakin mengecil menunjukkan peningkatan hujan dan kapasitas  resapan  suatu  daerah  tangkapan, sedangkan  saat  nilai  konstanta  di  depan
variabel semakin besar menunjukkan kapasitas resapan  suatu  daerah  tangkapan  menurun. Berdasarkan nilai konstanta di depan variabel hujan  (x)  pada  persamaan  yang  didapatkan nilai  sebesar  0,7281  yang  berarti  kapasitas resapan  di  DAS  Sampean  menurun.  Didapati fenomena  yang  unik  (Gambar  14)  dimana terdapat  kejadian  debit  besar  dengan  curah hujan wilayah yang kecil.    Hal tersebut dapat diakibatkan  adanya  hujan  lokal  yang  tidak tercatat oleh Pos Curah Hujan namun terjadi di DAS Sampean dan mengakibatkan debit yang tercatat meningkat.
Hal ini dapat diindikasikan  hujan  terjadi  tidak  tersebar secara merata, sehingga tidak dapat dilakukan pembacaan curah hujan secara optimal.

## Analisis  Tren  Perubahan  Nilai  Kurva Aliran (Runoff Curve Number)
Kondisi  tutupan  lahan  Tahun  2016 diketahui  nilai Curve  Number (CN)  lahan pemukiman  merupakan  nilai  CN  tertinggi yaitu  85,  hal  ini  dikarenakan  pada  kondisi lahan pemukiman tidak mampu menginfiltrasi tanah,  sehingga  laju  aliran  permukaan  pada area  tersebut  akan  tinggi.  Hasil  perhitungan CN  komposit  pada  kondisi  tutupan  lahan Tahun  2016  yaitu  70.01.  Analisis  perubahan nilai  CN  pada  kondisi  masing-masing  data tutupan lahan di DAS Sampean pada Tabel 3.
Gambar 14. Grafik Hubungan Debit dan Curah Hujan
Kejadian CH Kecil, debit
besar
Tabel 3.   Nilai CN Pada Masing-masing Jenis Tutupan Lahan di DAS Sampean No  Jenis Tutupan Lahan Tren Nilai CN Th. 2003 Th. 2006 Th. 2009 Th. 2012 Th. 2016 1 Hutan Lahan Kering Sekunder 58 59 55 55 55 2 Hutan Tanaman 60 60 61 62 67 3 Permukiman 78 78 78 78 85 4 Perkebunan 64 64 64 64 64 5 Pertanian Lahan Kering 83 83 83 79 81 6 Pertanian Lahan Kering Campur 75 75 64 74 75 7 Sawah 67 67 67 67 66 8 Semak Belukar 79 70 73 74 74 9 Tanah Terbuka 80 80 81 80 82
Sumber : Hasil Analisis, 2020
Gambar 15.   Tren Nilai CN Komposit

## Gambar 16.   Hubungan CH Max, Debit Max, CN dan Q80
Pada  Tahun  2009  terjadi  penurunan nilai CN komposit, hal ini dikarenakan adanya program  reboisasi  lahan  pada  kawasan  hutan lahan  kering  sekunder,  sehingga  menambah luasan lahan kawasan hutan.
Peningkatan  kebutuhan  pemukiman berdampak  pada  kemampuan  tanah  untuk menyerap  air  (infiltrasi)  menjadi  sangat rendah, dan mengakibatkan nilai CN berubah lebih tinggi. Hal ini terbukti pada tren nilai CN komposit di Tahun 2016. Nilai CN pada Tabel 3 akan digunakan dalam proses kalibrasi pada pemodelan SWAT.
Hubungan  Curah Hujan,  Debit  Observasi, Curve Number dan Debit Andalan (Q80)
Dilihat  dari  data  tutupan  lahan  yang terjadi selama kurun waktu Tahun 2003-2016 telah mengalami perubahan tutupan lahan pada DAS Sampean.
Perubahan tutupan lahan mampu mempengaruhi  keadaan  hidrologi  pada  DAS Sampean,  hal  ini  teridentifikasi  dari  data pengamatan  curah  hujan  dan  debit  yang mengalami perlawanan tren data pada masing- masing data pencatatan maksimum dalam satu
tahun. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 16 di bawah ini.
Grafik diatas, mengidentifikasikan besarnya  debit  maksimum  tahunan  yang terjadi  cenderung  meningkat.  Namun  disisi lain  curah  hujan  maksimum  tahunan  terjadi penurunan  tren  data.  Hal  ini  dapat  dijadikan hipotesa bahwa, peningkatan debit yang terjadi akan sejalan dengan perubahan tutupan lahan pada  suatu  wilayah,  yang  ditandai  dengan adanya  peningkatan  nilai  kurva  aliran  (curve number) dan terjadi penurunan terhadap debit andalan Q80 pada tahun data tutupan lahan.
Perubahan  tutupan  lahan  yang  terjadi pada  peningkatan  luasan  tutupan  lahan  yang kurang  mampu  bahkan  tidak  menyerap  air hujan,  dapat  mengakibatkan  meningkatnya limpasan  permukaan  pada  suatu  DAS. Limpasan  yang  terjadi  akan  berpengaruh terhadap  debit  aliran  sungai.  Limpasan  yang
tinggi  akan  memperbesar  debit  aliran  sungai. Meskipun disisi lain peningkatan curah hujan juga  sangat  berpengaruh  terhadap  besarnya debit limpasan yang terjadi (Maward, 2010).

## Hasil Pemodelan SWAT
Hasil analisis model SWAT diperoleh data  debit  air  sungai  di  lokasi  outlet pengukuran  yang  telah  ditetapkan  dalam pemodelan  SWAT.  Hubungan  antara  debit hasil  model  SWAT  dengan  hasil  pengukuran (observasi) ditunjukkan dengan nilai efisiensi Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), dan koefisien determinasi (R 2 ). Pemodelan dilakukan dengan  pemodelan  debit  harian  pada  Tahun 2016.  Perbandingan  debit  model  (simulasi) dengan debit pengukuran (observasi) sebelum dilakukan  kalibrasi  berdasarkan  hasil  analisa model  SWAT  disajikan  pada  Gambar  17 berikut ini.
Gambar 17.   Grafik Sebelum Kalibrasi (Hasil Analisa ArcSWAT) Kondisi Tutupan Lahan Tahun 2016
Gambar 18.   Scatter plot Sebelum Kalibrasi (Model Kondisi Tutupan Lahan Tahun 2016)
Ns = 0.14
Gambar 19.   Kalibrasi  Model Tutupan Lahan Kondisi Tahun 2016
Gambar 20.   Grafik Setelah Kalibrasi Model Tutupan Lahan Kondisi Tahun 2016
Gambar 21.   Grafik Setelah Validasi Model Tutupan Lahan Kondisi Tahun 2016
Data  peta  tutupan  lahan  Tahun  2016, data curah hujan dan klimatologi Tahun 2014 – 2017 yang telah dianalisis sesuai kebutuhan pemodelan  SWAT.    Pada  Gambar  17  di  atas terlihat pola garis hasil model yang dihasilkan belum  memiliki  kesamaan  dengan  pola  garis hasil pengukuran lapangan (observasi).    Hasil simulasi model sebelum dikalibrasi menunjukkan  nilai  NS  =  0.14  yang  artinya
kurang  memuaskan  dan  hubungan  Koefisien deterministik atau R square antara debit model hasil simulasi dengan debit pengukuran.
Nilai koefisien deterministik R 2 = 0,7032,  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  18. Hasil  tersebut  di  atas  menunjukkan  bahwa hasil  simulasi  model  masih  jauh  dari  kondisi yang  sebenarnya  di  lapangan  sehingga  perlu dilakukan proses kalibrasi.
Ns = 0.71
Ns = 0.88
Kalibrasi dilakukan dengan tujuan agar keluaran  model  sesuai  dengan  yang  ada  di lapangan.

## Kalibrasi Model
Kalibrasi  merupakan  proses  pemilihan kombinasi  parameter  guna  meningkatkan koherensi antara respon hidrologi yang diamati dengan  hasil  simulasi.  Parameter  yang digunakan dalam proses kalibrasi suatu model dapat berbeda antar suatu DAS, karena setiap DAS  memiliki  karakteristik  yang  berbeda- beda.  Menurut  Peraturan  Direktur  Jenderal Bina Pengelolaan DAS dan Perhutanan Sosial (Bina & Das, 2015) pada umumnya parameter sensitif  terhadap  debit  aliran  pada  program ArcSWAT terdiri dari CN2, ESCO, GWQMN, ALPHA_BF,  GWDELAY,  CH_N2,  dan CH_K2.  Pada  penelitian  ini  dilakukan kalibrasi  manual  atau  penyesuaian  nilai parameter  menggunakan  metode trial  and error. Nilai koefisien deterministik R 2 (0,788) mendekati  1  artinya  hubungan  antara  debit hasil  model  (prediksi)  dengan  debit  hasil pengukuran (observasi) sangat erat. Berdasarkan hasil uji yang dilakukan diperoleh nilai efisiensi (NSE) menunjukkan nilai 0,71. termasuk kriteria sangat baik.
Hasil  kalibrasi  tersebut  nilai  NSE menunjukan  tingkat  performa  sangat  baik, maka  nilai  parameter  optimal  tersebut  dapat digunakan  untuk  proses  validasi  pada  tahun lainnya.

## Validasi Model
Validasi model merupakan proses yang dilakukan untuk menilai tingkat ketidakpastian suatu  model.  Validasi  dilakukan  dengan menjalankan  model  menggunakan  parameter optimum yang digunakan dalam kalibrasi dan membandingkannya  dengan  data  observasi. Validasi  dilakukan  pada  data  tutupan  lahan Tahun  2003.  Hal  tersebut  dilakukan  untuk melihat keakuratan  model SWAT  pada  tahun lainnya.  Proses  validasi  menghasilkan  nilai (NSE)  dan  koefisien  determinasi  (R 2 ).Hasil
tersebut  menunjukan  hubungan  antara  debit model  dengan  debit  observasi  yang  erat, sehingga model dapat dikatakan valid.

## Pengaruh  Perubahan  Tutupan  Lahan Terhadap Debit Sungai Sampean
Perubahan  tutupan  lahan  yang  terjadi pada  suatu  DAS  dapat  merubah  respon hidrologi DAS tersebut (Nugroho et al., 2018). Perubahan tutupan lahan DAS Sampean pada Tahun  2003  sampai  tahun  2016  berpengaruh terhadap  total  air  (WYLD),  aliran  dasar (GW_Q),  dan  aliran  permukaan  (SUR_Q) serta  Qmax  dan  Qmin.  Selain  itu  juga berpengaruh  terhadap  fluktuasi  debit  DAS Sampean  antara  lain  debit  maksimum  dan debit  minimum.    Tabel  4  di  bawah  ini menunjukkan  pengaruh  perubahan  tutupan lahan terhadap debit di Sungai Sampean dalam periode  Tahun  2003-2016.  Penurunan  lahan sawah,  diikuti  dangan  peningkatan  lahan pertanian  lahan  kering,  dan  pemukiman selama  Tahun  2003-2016  telah  berpengaruh terhadap  kondisi  debit  Sungai  Sampean. Aliran  permukaan  (SUR_Q)  Tahun  2003 menunjukkan 582.60 mm meningkat menjadi 618.24  mm.  Aliran  permukaan  meningkat sebesar 35.81 mm (6.12%). Peningkatan juga terjadi pada  total air  sungai  (WYLD)  sebesar 114  mm  (8.08%).  Penurunan  terjadi  pada aliran  dasar  sebesar  104.99  mm  (26.46%), semula aliran dasar pada Tahun 2003 sebesar 396.50  mm  menurun  menjadi  sebesar  291.57 mm  pada  Tahun  2016.  Perubahan  tutupan lahan  juga  berpengaruh  terhadap  fluktuasi debit  aliran  DAS  Sampean.  Perubahan penggunaan  lahan  sawah  menjadi  lahan pertanian kering, dan pemukiman berpengaruh terhadap  peningkatan  debit  maksimum  dan peningkatan  sedikit  debit  minimum.    Pada dasarnya  dapat  disimpulkan  bahwa  bentuk penggunaan  lahan  pada  suatu  daerah  sangat mempengaruhi  besaran  debit  sungai.  Namun debit  bukan  satu-satunya  ukuran  dalam menentukan pola penggunaan lahan optimum pada suatu DAS (Setyowati, 2010). Parameter
lain  yang  menjadi  pertimbangan  antara  lain nilai  erosi,  kualitas  air,  beban  sedimen, pertimbangan ekonomi, sosial budaya, politik dan lain sebagainya (Mubarok et al., 2014)
Hubungan  Perubahan  Tutupan  Lahan Terhadap Debit Aliran Hasil korelasi pearson menggunakan  aplikasi  SPSS  (Statistical Product and Service Solutions) yang bertujuan bertujuan  untuk  mengetahui  hubungan  antara perubahan tutupan lahan yang terjadi terhadap debit  aliran.menunjukkan  pada  jenis  tutupan lahan  yang  memiliki  hubungan  dengan perubahan debit yang terjadi di DAS Sampean.
Korelasi  Pearson  antara  debit  (Y) dengan variabel hutan lahan kering sekunder, hutan  tanaman,  perkebunan,  pertanian  lahan kering  campuran  dan  sawah  berkorelasi negatif.  Artinya,  setiap  adanya  peningkatan luas  lahan  tersebut  akan  menyebabkan penurunan debit aliran. Sebaliknya pemukiman, pertanian lahan kering, semak/belukar  dan  tanah  terbuka  berkorelasi
positif terhadap besarnya debit aliran sehingga bila  terjadi  peningkatan  luas  tutupan  lahan tersebut  akan  meningkatkan  pula  terjadinya debit aliran.  \
Arahan  Peta  Rencana  Pola  Ruang Kabupaten  Bondowoso  Peta  Rencana  Pola Ruang  yang  dituangkan  didalam  RTRW Kabupaten  Bondowoso  Tahun  2011-2031 (Bappeda  Kabupaten  Bondowoso,  2011). Bagian  hulu  DAS  Sampean,  dilakukan pengecekan kesesuaian lahan eksisiting terhadap rencana tata ruang wilayah yang telah ditetapkan  berdasarkan  peta  pola  ruang rencana.
Hal  ini  bertujuan  agar  dapat  dilakukan pengendalian apabila  kondisi lahan  eksisiting telah  mengalami  perubahan  atau  tidak  sesuai dengan rencana tata ruang.  Kondisi hidrologi pada kondisi  peta  rencana pola  ruang  RTRW Kabupaten Bondosowo dapat diketahui dengan analisis SWAT pada Tabel  7. Tabel 4.   Pengaruh Perubahan Tutupan Lahan Terhadap Debit Aliran Sungai Sampean Tahun Curah Hujan (mm) Aliran Permukaan (SUR_Q) Aliran Dasar (GW_Q) Total Air Sungai (WYLD) Q Max (m 3 /dt) Q Min (m 3 /dt) 2003 1.539,45 582,43 396,56 1.412,47 44,27 1,00 2016 2.357,29 618,24 291,57 1.526,47 60,20 1,14 Sumber: Hasil Analisis SWAT, 2020 Debit  Hutan Lahan Kering Sekunder Hutan Tanaman Pemukiman  Perkebunan  Pertanian Lahan Kering Pertanian Lahan Kering Campuran Sawah  Semak/ Belukar Tanah Terbuka Debit Pearson Correlation 1 -.148 -.152 .750 -.301 .951’ -.613 -.702 .155 .410 Sig.(2-tailed) .812 .812 .144 .622 .013 .272 .187 .803 .493 N 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Sumber: Hasil Analisis menggunakan SPSS, 2020
Tabel 6.   Perbedaan Luas Jenis Tutupan Lahan Rencana Pola Ruang dan Kondisi Tahun
2016 No Jenis Tutupan Lahan Luas Tutupan Lahan (Ha) Perbedaan Luas Tabel 5.   Output Korelasi Pearson menggunakan SPSS
Pola Ruang Tutupan Lahan Pola Ruang Tahun 2016 Luas (Ha) Luas (%) 1 Danau Hutan Lahan Kering Sekunder 974,64 2 Hutan Sekunder 11836,13 5660,73 -6220,28 -52,35 3 Marga Satwa 3,46 4 Cagar Alam 41,42 5 Hutan Produksi Hutan Tanaman 12026,71 21195,4 9168,72 76,24 6 Industri Permukiman 281,06 5877,01 -1175,26 16,66 7 Militer 93,88 8 Permukiman Perkotaan 3091,35 9 Permukiman Perdesaan 3585,98 10 Sawah Sawah 415,18 20359,5 -5982,4 22,71 11 Sawah Irigasi 25926,39 12 Lahan Kering & Perkebunan Pertanian Lahan Kering, Campuran Perkebunan 9712,29 13829,7 4117,47 42,39 13 - Semak/belukar 791,21 - - 14 - Tanah Terbuka 274,82 - - Total 67988,48 67988,4 Sumber: Hasil Analisis, 2020 Tabel 7 Kondisi Hidrologi Berdasarkan Rencana Pola Ruang di Hulu DAS Sampean Tahun Curah Hujan (mm) Aliran Permukaan (SUR_Q) Aliran Dasar (GW_Q) Total Air Sungai (WYLD) Q Max (m 3 /dt) Q Min (m 3 /dt) Nilai CN Komp osit Rencana Pola Ruang 2357,29 534,56 545,41 1452,39 54,74 1,49 68,98 Sumber: Analisis Data, 2019
Gambar 21 Peta Rencana Pola Ruang Lingkup Hulu DAS Sampean
Berdasarkan hasil Analisa diatas, dapat
diketahui adanya penurunan nilai CN komposit  pada  hulu  DAS    Sampean  menjadi 68.98,  sedangkan  pada  kondisi  eksisting  di tahun 2016 sebesar 70.01.
Hal ini berarti kondisi tutupan lahan di DAS  Sampean  pada  kondisi  eksisting  tahun 2016,  telah  tidak  sesuai  dengan  arahan  peta rencana pola ruang yang telah ditetapkan.

## SIMPULAN
Perubahan tutupan lahan DAS Sampean periode  tahun  2003  –  2016,  telah  terjadi  alih fungsi  lahan  di  berbagai  jenis  tutupan  lahan. Perubahan yang cukup signifikan terjadi pada lahan  sawah,  di  mana  terjadi  penurunan sebesar 10.810,71 hektar.
Hal ini mengindikasikan terjadinya peningkatan pada jenis  tutupan  lahan  lain.  Perubahan  terbesar kedua terjadi pada lahan permukiman di mana terjadi  penambahan  luas  sebesar  6.601,58 hektar. Penambahan luas pada lahan permukiman menunjukkan adanya
peningkatan jumlah penduduk di wilayah DAS Sampean.  Perubahan  terbesar  ketiga  adalah jenis  tutupan  pertanian  lahan  kering  yang mengalami  peningkatan  sebesar  6.363,60 hektar.    Didapatkan  hasil  kenaikan  debit  16 (selama  enam  belas  tahun)  sebesar  4  m3/s. Sedangkan berdasarkan data debit maksimum tahunan  selama  enam  belas  tahun  didapatkan kenaikan sebesar 42 m3/s, sedangkan kondisi curah  hujan  yang  tercatat  dari  tahun  2002  - 2017 pada wilayah DAS Sampean mengalami tren penurunan. Selama periode tahun 2003  - 2016  terjadi  peningkatan  aliran  permukaan (SUR_Q)  sebesar  35.81  mm  (6.12%). Peningkatan juga terjadi pada total air sungai (WYLD) sebesar 114 mm (8.08%). Penurunan terjadi  pada  aliran  dasar  sebesar  104.99  mm (26.46%).
Penurunan
aliran dasar
diindikasikan  karena  kemampuan  infiltrasi lahan  yang  menurun  sehingga  lahan  tidak mampu  menyerap  air  secara  maksimal  pada musim hujan dan mengeluarkan sebagai aliran dasar (baseflow) pada  musim  kemarau.
Adanya  penurunan  nilai  CN  komposit  pada hulu  DAS  Sampean  menjadi  68.98  pada kondisi  pola  ruang  RTRW  Kabupaten Bondowoso, sedangkan pada kondisi eksisting di  tahun  2016  sebesar  70.01.  Hal  ini  berarti kondisi  tutupan  lahan  di  DAS  Sampean  pada kondisi eksisting tahun 2016, telah tidak sesuai dengan  arahan  peta  rencana  pola  ruang  yang telah ditetapkan. Penurunan nilai CN komposit juga mengakibatkan perubahan pada parameter  karakteristik  hidrologi  lainnya  di DAS Sampean seperti aliran permukaan, total air  sungai  Q  max  yang  menurun,  sedangkan aliran dasar dan Q min mengalami peningkatan DAS  Sampean  berperan  dalam pemenuhan kebutuhan air masyarakat Kabupaten  Bondowoso,  terutama  dalam pemenuhan  air  untuk  kebutuhan  irigasi.
sehingga dalam pengelolaan daerah hulu DAS
Sampean perlu diantisapasi terhadap perubahan  tutupan  lahan  yang  masif,  yang dapat  mempengaruhi  fluktuasi  debit  aliran sungai Sampean.

## DAFTAR PUSTAKA
Altman,  D.  G.,  &  Crc,  H.  (2007).  Medical research.  In Public  Health (Vol.  51, Issue C, pp. 199–200). https://doi.org/10.1016/S0033-
3506(37)80071-2
Asdak, C. (2002). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah  Aliran  Sungai  [Hydrology  and Watershed  Management] (5th  ed.).
UGM Press. Badan Standardisasi Nasional. (2010). Klasifikasi  Penutup  Lahan. Sni  7654 , 2010 , 1–28.
Badan  Pusat  Statistik  Provinsi  Jawa  Timur.
(2020). Data jumlah Penduduk Kabupaten  Bondowoso  1998-2019. Surabaya. Bappeda  Kabupaten  Bondowoso,  (2011). Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Bondowoso 2011-2031 . Bondowoso.
Bina, D. J., & Das, A. P. (2015). Pemanfaatan
Model  Hidrologi  dalam  Pengelolaan
DAS . D. N. Moriasi, J. G. Arnold, M. W. Van Liew, R.  L.  Bingner,  R.  D.  Harmel,  &  T.  L. Veith. (2007). Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations. Transactions of the ASABE , 50 (3), 885–900. https://doi.org/10.13031/2013.23153
El-Sadek, A., & Irvem, A. (2014). Evaluating the impact of land use uncertainty on the simulated  streamflow  and  sediment yield  of  the  Seyhan  River  basin  using the  SWAT  model. Turkish  Journal  of Agriculture  and  Forestry , 38 (4),  515– 530. https://doi.org/10.3906/tar-1309-
89
Halik,  G.,  Wahyuni,  S.,  Sipil,  J.  T.,  Jember,
U., Sipil, J. T., Jember, U., Sipil, J. T.,
&  Jember,  U.  (2010). 2  .  TINJUAN
PUSTAKA  Teknologi  Penginderaan Jauh . 4 (KoNTekS 4), 2–3.
Kusuma, M. S. B., Kuntoro, A. A., & Silasari, R.  (2011).  Preparedness  Effort  toward
Climate  Change  Adaptation  in  Upper Citarum  River  Basin,  West  Java, Indonesia. Society for Social
Management Systems Internet J Ournal ,
7 (1). https://core.ac.uk/download/pdf/59110 673.pdf
Maward,  I.  (2010).  Daya  Dukung  Sumber
Daya  Air  di  Pulau  Jawa. 5 (2),  1– 11. Mubarok, Z., Anwar, S., Murtilaksono,  K.,  &  Wahjunie,  E.  D. (2014). Skenario Perubahan Penggunaan Lahan Di Das Way Betung Sebuah Simulasi Karakteristik Hidrologi Menggunakan Model SWAT. In Pengelolaan  DAS  Terpadu  Untuk Kesejahteraan Masyarakat .
Nugroho, S. P., Tarigan, S. D., & Hidayat, Y.
(2018). Analisis Perubahan Penggunaan Lahan  Dan  Debit  Aliran  Di  Sub  Das Cicatih. Jurnal Pengelolaan
Sumberdaya  Alam  Dan  Lingkungan (Journal  of  Natural  Resources  and
Environmental  Management) , 8 (2), 258–263.
https://doi.org/10.29244/jpsl.8.2.258- 263
Setyowati, D. L. (2010). Hubungan Hujan dan Limpasan  Pada  Sub  DAS  Kecil Penggunaan  Lahan  Hutan,  Sawah, Kebun Campuran di DAS Kreo. Forum Geografi , 24 (1), 39. https://doi.org/10.23917/forgeo.v24i1.5014 Ullrich, A., & Volk, M. (2009). Application of the  Soil  and  Water  Assessment  Tool (SWAT)  to  predict  the  impact  of alternative  management  practices  on water quality and quantity. Agricultural Water Management , 96 (8), 1207–1217.
https://doi.org/10.1016/j.agwat.2009.03
.010
Winchell, M., Srinivasan, R., Di Luzio, M., & Arnold,  J.  (2013).  ArcSWAT  Interface
For  SWAT2012:  User’s  Guide. Texas Agricultural  Experiment  Station  and United States Department of Agriculture, Temple, TX.