## ANALISIS RESPON HIDROLOGI DENGAN SIMULASI HUJAN TERHADAP PERUBAHAN FUNGSI LAHAN: STUDI KASUS DI SITU CIBUNTU

## ANALYSIS OF HYDROLOGICAL RESPONSE WITH RAINFALL SIMULATION ON CHANGES IN
LAND FUNCTION: STUDY CASE CIBUNTU LAKE
Afandi Wahyu Cahyono 1 , Jazaul Ikhsan 2 , Apip 3
1 Mahasiswa, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
2 Dosen, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Korespondensi: jazaul.ikhsan@umy.ac.id

## ABSTRAK
Perubahan  fungsi  lahan  di  Indonesia  sering  kali  tidak  disertai  dengan  tindakan  konservasi  lahan,  yang menyebabkan lahan semakin terdegradasi, yang ditandai dengan tingginya bahaya erosi dan rendahnya tingkat resapan air hujan. Untuk mengetahui dampak perubahan fungsi lahan perlu dilakukan analisis respon hidrologi untuk mengetahui respon lahan terhadap curah hujan yang turun, salah satunya menggunakan metode simulasi hujan (rainfall simulator). Penelitian ini dilakukan dengan memberikan simulasi hujan pada dua fungsi lahan, yaitu  pada  lahan  hutan  buatan  dan  lahan  terbuka.  Penelitian  ini  menggunakan  beberapa  parameter  hidrologi seperti curah hujan, infiltrasi, kelembaban tanah, limpasan dan hasil sedimen sebagai pembanding dari respon pada kedua lahan. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa perubahan fungsi lahan dari hutan menjadi lahan terbuka  menyebabkan  perubahan  respon  hidrologi,  yang  menyebabkan  potensi  terjadinya  banjir  akibat berkurangnya lahan yang permeabel, sehingga hujan banyak yang melimpas.

## Kata Kunci: fungsi lahan, infiltrasi, limpasan, rainfall simulator

## ABSTRACT
Changes in land use in Indonesia are often not accompanied by land conservation measures, which causes land to become increasingly degraded, which is characterized by high erosion hazards and low levels of rainwater infiltration. To determine the impact of changes in land function, it is necessary to carry out a hydrological response analysis to determine the land's response to falling rainfall, one of which is using the rain simulator. This research was carried out by providing rain simulations on two land functions, namely on artificial forest land  and  open  land.  This  research  uses  several  hydrological  parameters  such  as  rainfall,  infiltration,  soil moisture, runoff and sediment yield as a comparison of the response on the two fields. The results of this research show that the change in land function from forest to open land causes changes in the hydrological response, which causes the potential for flooding due to reduced permeable land, resulting in a lot of rain running off..
Keywords: infiltration, land use, rainfall simulator, runoff

## PENDAHULUAN
Tata  guna  lahan  merupakan  upaya  untuk merencanakan  pemanfaatan  lahan  dalam  kawasan
tertentu,  termasuk  di  dalamnya  pengklasifikasian secara khusus kegiatan yang ada, seperti pemukiman,  perdagangan,  industri,  pertanian, perhutanan dan lain-lain.

## MEDIA ILMIAH TEKNIK SIPIL
Volume 12 Nomor 2 Mei 2024 Hal. 124-137
Penggunaan lahan biasanya menyebabkan perubahan  tata  guna  lahan  di  suatu  wilayah. Perubahan  fungsi  lahan  sering  kali  tidak  disertai dengan tindakan konservasi lahan, yang menyebabkan  lahan  semakin  terdegradasi,  yang ditandai  dengan  tingginya  bahaya  erosi  dan rendahnya tingkat resapan air hujan.
Erosi merupakan suatu peristiwa pindahnya  atau  terangkutnya  tanah  atau  bagian- bagian  tanah  dari  suatu  tempat  ke  tempat  lain (Arsyad  S,  2010).  Erosi  juga  dapat  disebut sebagai pengikisan tanah. Tanah yang mengalami erosi akan kehilangan  produktivitas,  kesuburan,  dan  kadar  air dan  mineralnya.  Volume  limpasan  yang  terjadi sangat  memengaruhi  tingkat  erosi.  Tingkat  erosi yang tinggi juga mempengaruhi kawasan DAS hilir serta  tampungan  air  seperti  waduk  dan  bendungan yang  berpotensi  terjadi  sedimentasi  yang  tidak terkendali.
Berkurangnya
kawasan hutan menyebabkan fungsi kawasan penyerapan air beralih ke  kawasan  kedap  air,  hal  tersebut  membuat hidrologi  menjadi  tidak  seimbang  dan  berpengaruh negatif pada daerah aliran sungai (DAS). Perubahan tata  guna  lahan  akan  menyebabkan  volume  serta limpasan meningkat, hal ini mengakibatkan masalah banjir di hilir (DAS).
Pemahaman  tentang  proses  dan  besarnya limpasan, erosi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya penting sebagai acuan pelaksanaan manajemen air dan tata guna lahan yang efektif.  Oleh  karena  itu,  limpasan  harus  diatasi terlebih  dahulu  saat  merencanakan  pengelolaan sumber  daya  air,  terlebih  lagi  perubahan  tata  guna lahan  yang  terjadi  sekarang  ini  tentunya  sangat mempengaruhi besarnya laju infiltrasi dan limpasan permukaan  yang  terjadi.  Salah satu  penelitian  pada erosi  dan  respon  hidrologi  yang  dapat  dilakukan dengan menggunakan alat rainfall simulator.
Rainfall simulator adalah alat untuk mempelajari  parameter  hidrologi  seperti  infiltrasi dan runoff dibawah  pemakaian  hujan  yang terkontrol.  Oleh  karena  itu  alat  ini  bisa  dilakukan percobaan  tentang  erosi  akibat  pengaruh  tertentu. Melihat ada banyak masalah yang terjadi akibat erosi tanah,  dengan  alat  ini  dapat  dilihat  bagaimana pengaruh  perubahan  lahan  dan  intensitas  hujan terhadap angka erosi.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Rainfall Simulator
Rainfall  Simulator adalah alat  yang  dapat
mengeluarkan  air  dari nozzle sebagai  hujan  buatan dengan  intensitas  yang  dapat  diatur. Rainfall simulator dapat  mengendalikan  hujan  seperti  yang diinginkan.
Rainfall  simulator diharapkan  mampu untuk  mengeluarkan  hujan  seragam.  Berdasarkan persyaratan ASTM (2019) keseragaman curah hujan (CU)  yang  dihasilkan rainfall  simulator harus memenuhi  minimal  70%  (ASTM,  2019).  Koefisien keseragaman menurut Christiansen dengan persamaan 1.
𝐶𝑈  =   (1 − ∑ |𝑥𝑖−𝑥𝑟| 𝑛 𝑥𝑟 ) 𝑥100 % (1)
xi adalah pengukuran air dalam pengamatan (ml), xr adalah  nilai  rata-rata  pengamatan  (ml),  n  adalah banyaknya data pengamatan.

## Curah Hujan
Curah hujan adalah ketinggian air yang jatuh di  permukaan  tanah  datar,  tidak  menguap,  tidak meresap dan tidak mengalir. Curah hujan salah satu faktor  kontrol  yang  mudah  diamati  dalam  siklus hidrologi.
Intensitas  hujan  adalah  jumlah  curah  hujan dalam suatu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam  mm/jam,  mm/hari,  mm/minggu,  mm/bulan, mm/tahun,  dan  sebagainya,  yang  berturut-turut sering  disebut  hujan  jam-jaman,  harian,  mingguan, bulanan,  tahunan,  dan  sebagainya  (Triadmodjo, 2008).  Adapun  keadaan  hujan  dan  intensitas  hujan disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi Intensitas Hujan Keadaan Hujan Intensitas Hujan (mm) 1 Jam 24 Jam Hujan sangat ringan <1 <5 Hujan ringan 1-5 5-20 Hujan normal 5-10 20-50 Hujan lebat 10-20 50-100 Hujan sangat lebat >20 >100
Sumber: Suryono Sosrodarsono, 1985 (Triadmodjo,
2008)
Curah hujan jangka pendek dinyatakan dalam intensitas  curah  hujan  (mm/jam).  Intensitas  hujan dapat dihitung dengan persamaan 2.
𝐼  = 𝑑 𝑡 (2)
I adalah intensitas hujan (mm/jam), d adalah tinggi hujan (mm), t adalah waktu (jam).

## Infiltrasi
Infiltrasi  adalah  aliran  air  ke  dalam  tanah melalui  permukaan tanah  secara  vertikal.  Di  dalam tanah air mengalir dalam arah lateral, sebagai aliran antara (interflow) menuju  mata  air,  danau  dan
sungai,  atau  secara  vertikal,  yang  dikenal  dengan perkolasi (percolation ) menuju air tanah (Triadmodjo,  2008).  Ketika  hujan  menyentuh permukaan  tanah,  air  hujan  masuk  ke  dalam  tanah yang disebabkan oleh tarikan gaya gravitasi dan gaya kapiler  tanah.  Setelah  tanah  basah,  gerak  kapiler berkurang  sehingga  menyebabkan  penurunan  laju infiltrasi.  Berkurangnya  gaya  kapiler,  aliran  air berlanjut  mengisi  pori-pori  tanah,  hingga  laju infiltrasi berangsur-angsur menjadi konstan. Ketika air hujan melampaui laju infiltrasi laju infiltrasi akan terjadi  aliran  permukaan.  Kurva  kapasitas  infiltrasi disajikan pada Gambar  1.
Gambar 1. Kurva Kapasitas Infiltrasi (Triadmodjo, 2008)

## Metode Horton
Metode  Horton  merupakan  salah  satu pengukuran empiris laju infiltrasi. Menurut Horton, kapasitas  infiltrasi  berkurang  seiring  bertambahnya waktu  hingga  mendekati  nilai  konstan.  Horton menyatakan  bahwa  dibandingkan  dengan  proses aliran di dalam tanah, penurunan kapasitas infiltrasi ditentukan  oleh  komponen  yang  ada  di  permukaan tanah. Faktor yang mempengaruhi pengurangan laju infiltrasi  seperti  tutupan  lahan,  penutupan  retakan tanah  oleh  koloid  dan  pembentukan  kerak  tanah, penghancuran  struktur  permukaan  lahan  dan pengangkutan  partikel  halus  di  permukaan  tanah oleh tetesan hujan.
Kurva  infiltrasi  model  Horton  disajikan pada Gambar 2. Laju infiltrasi yang dikembangkan oleh Horton menggunakan persamaan 3
𝑓(𝑡)   =   𝑓 𝑐 +   (𝑓 𝑜 − 𝑓 𝑐 )𝑒 −𝑘𝑡 (3)
f adalah laju infiltrasi saat t (cm/jam), fo adalah laju infiltrasi awal (cm/jam), fc adalah laju infiltrasi akhir (cm/jam),  e  adalah  bilangan  dasar  logaritma Naperian (2,718), t adalah waktu yang dihitung dari mulainya  hujan  (jam),  k  adalah  konstanta  yang menunjukkan  laju  pengurangan  kapasitas  infiltrasi, dimana konstanta K diperoleh dengan menggunakan persamaan umum linier.

## Kelembaban
Kelembaban tanah adalah air yang mengisi dan tersimpan sebagian atau seluruh pori-pori tanah. Menurut  Yoerdy  (2015)  beberapa  faktor  yang mempengaruhi  kelembaban  tanah  adalah  tekstur tanah, struktur tanah, kandungan bahan organik dan kedalaman  solum  tanah.  Terdapat  empat  tekstur tanah utama, yaitu pasir, geluh, debu, dan lempung. Semakin  halus  tekstur  tanah,  maka  pori-pori  pada tanah  akan  semakin  kecil,  sehingga  semakin  tinggi kemampuan  dalam  menahan  air  yang  berarti infiltrasi akan semakin kecil.
Menurut Harto (1993) menjelaskan bahwa kelembaban  tanah  yang  selalu  berubah  setiap  saat juga  berpengaruh  terhadap  nilai  laju  infiltrasi. Semakin  tinggi  kadar  air  tanah  maka  laju  infiltrasi dalam  tanah  tersebut  semakin  kecil.  Hubungan kelembaban  awal  tanah  dengan  infiltrasi  disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan  Kelembaban  Awal  Tanah dengan Infiltrasi (Triadmodjo, 2008)

## Limpasan
Limpasan  adalah  bagian  dari  curah  hujan yang tidak terserap ke dalam tanah dan mengalir di atas permukaan tanah menuju ke sungai, danau dan lautan. Aliran permukaan berlangsung ketika jumlah hujan  melampaui  laju  infiltrasi  air  ke  dalam  tanah (Asdak,  2007).  Limpasan  terjadi  akibat  intensitas hujan  yang  turun  melebihi  kapasitas  infiltrasi,  saat laju  infiltrasi  terpenuhi  maka  air  akan  mengisi cekungan yang terdapat pada permukaan tanah. Air akan mengalir (melimpas) di atas permukaan tanah setelah  cekungan  tersebut  penuh  dengan  air. Hubungan  curah  hujan,  infiltrasi  dan  aliran permukaan disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Hubungan  Curah  Hujan,  Infiltrasi  dan Limpasan

## Erosi Lembar/Permukaan
Erosi lembar adalah pengangkutan lapisan tanah  yang  merata  tebalnya  dari  suatu  permukaan bidang tanah (Arsyad, 1989 dalam Cahyadi, 2012). Erosi  ini  disebut  juga  sebagai  erosi  limpasan permukaan. Erosi permukaan tidak hanya disebabkan  oleh  gesekan  aliran  permukaan,  tetapi juga  disebabkan  oleh  gesekan  material  yang  ikut terangkut oleh aliran permukaan.
Konsentrasi  sedimen  akan  berkaitan dengan  tingkat  sedimentasi  di  muara  sungai  yang berpotensi menyebabkan pendangkalan (Triadmodjo,  1999).  Untuk  mengetahui  jumlah sedimentasi tersuspensi dapat menggunakan metode total  suspended  solid (TSS).  Total  suspended  solid (TSS) adalah residu dari padatan yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2µm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid (BSN, 2004). Perhitungan  nilai  konsentrasi  sedimen  tersuspensi menggunakan persamaan 4.
𝑇𝑆𝑆  = (𝐴−𝐵) 𝑥 1000 𝐶
(4)
TSS adalah total suspended solid (mg/L), A adalah berat  kertas saring + residu kering (mg), B adalah berat kertas saring (mg), C adalah volume sampel uji (mL).

## METODE
Penelitian  dilakukan  di  Situ  Cibuntu, tepatnya  di  belakang  Gedung  Pusat  Penelitian  dan Pengembangan  Limnologi  -  BRIN,  Kawasan  Sains dan Teknologi (KST) Dr. (Hc). Ir. Soekarno, Badan Riset  dan  Inovasi  Nasional  (BRIN),  Cibinong, Bogor.  Secara  geografis  Situ  Cibuntu  terletak  pada titik  koordinat  S106o  51’  02”  dan  E6o  29’  02”. Lokasi  lahan  diambil  pada  jarak  yang  berdekatan
sebagai asumsi memiliki sifat dan karakter fisik yang sama. Lahan 1 berupa hutan buatan sedangkan lahan 2 berupa lahan terbuka. Metode yang dilakukan pada penelitian  dengan  mengambil  data  lapangan  yang meliputi infiltrasi, limpasan, kelembaban tanah dan kontur. Alur penelitian disajikan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Diagram Alir Prosedur Penelitian

## Lokasi Penelitian
Lokasi  lahan  diambil  2  titik  dengan  jarak sekitar  2meter  dengan  alasan  memiliki  sifat  dan karakter  fisik  yang  sama.  Pada  lahan  2  setelah dibersihkan lahan kemudian diratakan dan dibiarkan selama 2 hari untuk mewakili kondisi perubahan tata guna  lahan  menjadi  lahan  terbuka.  Kondisi  lahan disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Kondisi Lahan Penelitian Keterangan Lahan 1 Lahan 2 Kondisi Lahan Tak Terusik Terusik Perlakuan Alami, banyak tanaman pendek dan serasah Dibersihkan dari tutupan lahan Durasi Hujan 45 menit 50 menit Kondisi Cuaca Cerah, Tidak berangin Mendung, Berangin Tekanan Air 2,25 bar 2 bar Pengaturan Alat Penempatan alat rainfall simulator dilakukan  pada  tengah  area  lahan.  Nozzle ditempatkan setinggi 2,4meter dari permukaan lahan dengan  posisi  tegak,  botol  sampel  diletakkan menyebar  pada  beberapa  titik  pada  luar  area pengujian  dan  soil  moisture  sensor  ditempatkan menyebar  pada  lahan  pengujian  serta  di  setting pembacaan  kelembaban  otomatis  setiap  1  menit. Area penempatan alat disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Penempatan Alat dan Sensor

## Analisis Data
Analisis  merupakan  tahap  untuk  pengolahan  data yang didapatkan untuk mendapatkan hasil penelitian.  Dalam  penelitian  ini,  analisis  yang digunakan sebagai berikut.

## 1. Curah Hujan
Curah hujan dihitung dari sampel botol yang diletakkan pada beberapa titik di lahan penelitian dan durasi hujan. Perhitungan curah hujan dan intensitas hujan digunakan persamaan 5.
𝐻  = 𝑣 𝐴 (5)
H  adalah  curah  hujan  tertampung  (cm),  v  adalah volume (ml), A adalaj luas mulut botol (cm 2 )

## 2. Polygon Thiessen
Polygon  thiessen  dihitung  dengan  sampel botol yang diletakkan pada beberapa titik sekitar area pengujian dengan luasan yang mewakili. Perhitungan polygon thiessen digunakan persamaan 6.
𝑝̅   = 𝐴 1 𝑝 1 + 𝐴 2 𝑃 2 + .....+ 𝐴 𝑛 𝑃 𝑛 𝐴 1 + 𝐴 2 + .....+ 𝐴 𝑛 (6)
𝑝̅ adalah hujan rerata kawasan, p1 adalah hujan pada stasiun,  A1  adalah  luas  daerah  yang  mewakili stasiun.

## 3. Koefisien Keseragaman
Keseragaman distribusi curah hujan
berdasarkan  jumlah  volume  tertampung  pada  botol tampung. Perhitungan  koefisien keseragaman digunakan persamaan 7.
𝐶𝑈  =   (1 − ∑ |𝑥𝑖−𝑥𝑟| 𝑛 𝑥𝑟 ) 𝑥100 % (7)
CU  adalah  Koefisien  keseragaman  (%),  xi  adalah pengukuran  air  dalam  pengamatan  (ml),  xr  adalah nilai rata-rata pengamatan (ml), n adalah banyaknya data.

## 4. Efisiensi Nash-Sutcliffle (NSE)
Perhitungan  Efisiensi  Nash-Sutcliffle  yang digunakan disajikan pada Persamaan 8.
𝑁𝑆𝐸  =  1 − [ ∑ (𝑌 𝑖 𝑜𝑏𝑠 − 𝑌 𝑖 𝑠𝑖𝑚 ) 2 𝑛 𝑖=1 ∑ (𝑌 𝑖 𝑜𝑏𝑠 − 𝑌 𝑖 𝑚𝑒𝑎𝑛 ) 2 𝑛 𝑖=1 ] (8)
NSE adalah Efisiensi Nash-Sutcliffle (%),
𝑌 𝑖 𝑜𝑏𝑠 adalah  data  observasi  ke-I, 𝑌 𝑖 𝑠𝑖𝑚 adalah  data simulasi ke-i, 𝑌 𝑖 𝑚𝑒𝑎𝑛 adalah data observasi rata-rata, 𝑛 adalah jumlah observasi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengukuran Curah Hujan
Curah hujan dihitung dari botol sampel yang ditempatkan  pada  beberapa  tempat  di  sekitar  area lahan  yang  disimulasi  hujan.  Data  dianalisis menggunakan  metode polygon  tiessen . Polygon
oto  1 oto  2 oto oto  5 oto oto  6 oto oto S n or 1 S n or 2 S n or o t  t 1 0 20 1 0
thiessen hasil analisis ArcGis 10.8 ditunjukkan pada Tabel  3 dan Gambar  6 sedangkan  pengukuran curah hujan disajikan pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Tabel 3. Perhitungan Polygon Thiesen No Sampel Luas Thiessen (m 2 ) Koefisien Thiessen Sampel 1 0.405 0.1184 Sampel 2 0.405 0.1184 Sampel 3 0.405 0.1184 No Sampel Luas Thiessen (m 2 ) Koefisien Thiessen Sampel 4 0.405 0.1184 Sampel 5 0.482 0.1409 Sampel 6 0.482 0.1409 Sampel 7 0.418 0.1222 Sampel 8 0.418 0.1222 Total 3.42 1 Sumber: Hasil Perhitungan
Gambar 6. Polygon Thiessen
Tabel 4. Intensitas Hujan pada Lahan 1 (tekanan 2,25 bar selama 45 menit) Botol Vol (ml) Luas mulut botol (cm 2 ) Curah Hujan 45 menit (mm) Intensitas Hujan (mm/jam) Koefisien Thiessen Intensitas Hujan Rata-Rata (mm/jam) Intensitas Hujan Rata-rata (mm/min) 1 220 18,096 121,57 162,10 0,1185 180,049
3,001 2 215 118,81 158,42 0,1185 3 235 129,86 173,15 0,1185 4 255 140,92 187,89 0,1185 5 277 153,07 204,10 0,1409 6 285 157,75 209,97 0,1409 7 210 116,05 154,73 0,1222 8 245 125,39 180,52 0,1222 Sumber: Hasil Perhitungan Tabel 5. Intensitas Hujan pada Lahan 2 (tekanan 2 bar selama 50 menit) Botol Vol (ml) Luas mulut botol (cm 2 ) Curah Hujan 50 menit (mm) Intensitas Hujan (mm/jam) Koefisien Thiessen Intensitas Hujan Rata-Rata (mm/jam) Intensitas Hujan Rata-rata (mm/min) 1 225 18,096 124,34 149,21 0,1185 134,42 2,240 2 195 107,76 129,31 0,1185 3 260 143,68 172,42 0,1185 4 200 110,52 132,63 0,1185 5 200 110,52 132,63 0,1409
Botol Vol (ml) Luas mulut botol (cm 2 ) Curah Hujan 50 menit (mm) Intensitas Hujan (mm/jam) Koefisien Thiessen Intensitas Hujan Rata-Rata (mm/jam) Intensitas Hujan Rata-rata (mm/min) 6 230 127,10 152,52 0,1409 7 150 82,89 99,47 0,1222 8 160 88,42 106,10 0,1222 Sumber: Hasil Perhitungan Keseragaman Curah Hujan Uji keseragaman metode Christiansen digunakan untuk mengetahui kinerja dari alat rainfall simulator  dalam  memancarkan  air  secara  merata. Hasil  perhitungan  keseragaman  disajikan  pada Tabel 6 dan Tabel 7.
Tabel 6. Analisis Keseragaman Hujan Lahan 1
No Sampel Curah Hujan 45 Menit (mm) (xi) |xi-xr| 1 121,57 12,572 2 118,81 15,335 3 129,86 4,283 4 140,92 6,770 5 153,07 18,927 6 157,75 23,348 7 116,05 18,098 8 125,39 1,546 Rata-rata (xr) 134,15 Jumlah 100,880 Keseragaman 90,60%
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 7. Analisis Keseragaman Hujan Lahan 2 No Sampel Curah Hujan 50 Menit (mm) (xi) |xi-xr| 1 134,34 12,434 2 107,76 4,145 3 143,68 31,776 4 110,52 1,382 5 110,52 1,382 6 127,10 15,197 7 82,89 29,013 8 88,42 23,486 Rata-rata (xr) 111,91 Jumlah 118,814 Keseragaman 86,73% Sumber: Hasil Perhitungan
Berdasarkan  hasil  analisis  keseragaman  dengan metode  Christiansen  pada Tabel  6 dan Tabel  7 , didapatkan  hasil  koefisien  keseragaman  (CU) sebesar 90,60% pada lahan 1 dan 86,73% pada lahan 2.  Berdasarkan  kriteria  yang  yang  ditetapkan  oleh American  Standard  of  Agricultural  Engineering (ASAE), pada lahan 1 memiliki sebaran hujan yang sangat  baik,  sedangkan  lahan  2  memiliki  sebaran
hujan yang baik.

## Kelembaban Tanah (Soil Moisture)
Hasil dari pembacaan soil moisture sensor disajikan pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Gambar 7. Grafik Soil Moisture pada Lahan 1
Gambar 8. Grafik Soil Moisture pada Lahan 2
Kelembaban tanah dari kedua grafik menunjukkan  kenaikan  kelembaban  tanah  hingga maksimum di angka 40%. Hal tersebut menunjukkan bahwa,  hujan  yang  turun  akan  meningkatkan kelembaban tanah hingga mencapai titik jenuh tanah.

## Aliran Permukaan (Surface Runoff)
Grafik  limpasan  ditunjukkan  pada Gambar  9 dan Gambar 10.
Gambar 9. Hubungan  antara  Curah  Hujan  dan Volume Limpasan Lahan 1
Gambar 10. Hubungan  antara  Curah  Hujan  dan Volume Limpasan Lahan 2
Pada  lahan  1  tidak  terjadi  aliran  setelah  hujan  45 menit  sedangkan  pada  lahan  2  terjadi  runoff  pada waktu  3  menit  setelah  hujan  pertama  kali  turun. Hubungan  kelembaban  tanah  berbanding  lurus dengan  volume  runoff  yang  terjadi  pada  lahan. Hubungan  antara  kelembaban  dan  volume  runoff disajikan pada Gambar 11.
Gambar 11. Hubungan  antara  Kelembaban  dan Volume Limpasan Lahan 2
Pada  Gambar  12  hujan  yang  memba  sahi lahan  menyebabkan  peningkatan  kadar  air  dalam tanah hingga mencapai kadar air maksimum (jenuh air). Kondisi peningkatan kadar air berbanding lurus dengan peningkatan aliran permukaan.

## Kontur Lahan (Topografi)
Pengukuran  topografi  dilakukan  dengan mengambil data beda tinggi dengan jarak setiap 10
cm  menggunakan  digital  laser  distance.  Gambar topografi pada lahan 1 dan 2 disajikan pada Gambar 12 dan Gambar 13.
Gambar 12. Topografi pada Lahan 1
Gambar 13. Topografi pada Lahan 2
Berdasarkan perhitungan didapatkan kemiringan  lahan  1  sebesar  20%,  kondisi  lahan  1 termasuk klasifikasi agak curam sedangkan lahan 2 sebesar  9%,  kondisi  lahan  2  termasuk  klasifikasi landai.  Berdasarkan  Gambar  15lahan  1  memiliki kemiringan  yang  lebih  tinggi,  sehingga  seharusnya lahan  1  lebih  berpotensi  untuk  terjadinya  surface run-off ketika hujam dibandingkan dengan Gambar 16 pada lahan 2.
Berdasarkan  pengujian  yang  telah  dilakukan, dapat disimpulkan bahwa  tutupan  lahan memiliki pengaruh  yang  lebih  besar  terhadap  laju  dan
kapasitas  infiltrasi  dibandingkan  kemiringan  pada lahan.

## Pengukuran Infiltrasi
Pengukuran  infiltrasi  pada  pengujian  ini menggunakan  alat infiltrometer  double  ring .
Pengukuran  dilakukan  selama  60  menit  dengan memperhitungkan  jeda  penuangan  air  ( delay )  saat pengukuran,  dengan  rata-rata  delay  2,32  detik  atau 0,0388  menit.    Hasil  pengukuran  infiltrasi  di lapangan disajikan pada Tabel 8 dan Tabel 9 .
Tabel 8. Pengukuran Infi tra i Lahan 1 (h tan b atan) Akumulasi Waktu, t (menit) Interval Pengukuran (detik) Interval Pengukuran (menit) Interval Pengukuran + delay (menit) Penurunan Air (mm) 5 300 5 5,388 137 10 600 5 5,388 66 15 900 5 5,388 55 20 1200 5 5,388 50 25 1500 5 5,388 49.5 30 1800 5 5,388 49 35 2100 5 5,388 49 40 2400 5 5,388 40 45 2700 5 5,388 39 50 3000 5 5,388 40 55 3300 5 5,388 40 60 3600 5 5,388 40 S  b r: Data P ng k ran Tabel 9. Pengukuran Infi tra i Lahan 2 ( ahan t rb ka) Akumulasi Waktu, t (menit) Interval Pengukuran (detik) Interval Pengukuran (menit) Interval Pengukuran + delay (menit) Penurunan Air (mm) 5 300 5 5,194 137 10 600 5 5,194 66 15 900 5 5,194 55 20 1200 5 5,194 50 25 1500 5 5,194 49,5 30 1800 5 5,194 49 35 2100 5 5,194 49 40 2400 5 5,194 40 45 2700 5 5,194 39 50 3000 5 5,194 40 55 3300 5 5,194 40 60 3600 5 5,194 40
S  b r: Data P ng k ran

## Analisis Perhitungan Nilai Kapasitas Infiltrasi
Perhitungan  kapasitas  infiltrasi  menggunakan  rumus  metode  Horton.  Hasil  ringkasan  hasil perhitungan disajikan pada Tabel 10 dan Tabel 11.
Analisis  Respon  Hidrologi  Dengan  Simulasi  Hujan.., Afandi  Wahyu  Cahyono (1) ,  Jazaul  Ikhsan (2) ,

## Apip (3)
Tabel 10. Perhitungan Parameter Infiltrasi Lahan 1 (Hutan Buatan) Akumulasi Waktu, t (menit) Pengukuran Infiltrasi (ft) Laju Infiltrasi Akhir (fc) ft-fc log (ft-fc) 5 127,134 7,424 90,015 6,026 10 61,247 24,128 3,364 15 51,039 13,920 2,121 20 46,399 9,280 1,343 25 45,935 8,816 1,218 30 45,471 8,352 1,042 35 45,471 8,352 1,042 40 37,120 0 0 45 36,192 -0,928 0 50 37,120 0 0 55 37,120 0 0 60 37,120 0 0 Sumber: Hasil Perhitungan Tabel 11. Perhitungan Parameter Infiltrasi Lahan 2 (Lahan Terbuka) Akumulasi Waktu, t (menit) Pengukuran Infiltrasi (ft) Laju Infiltrasi Akhir (fc) ft-fc log (ft-fc) 5 14,921 0,193 13,958 2.003 10 7,220 6,257 0,244 15 4,813 3,851 -0,567 20 2,407 1,444 -2,697 25 2,407 1,444 -2,697 30 1,925 0,963 -3.577 35 1,925 0,963 -3.577 40 1,444 0,481 -5.083 45 1,444 0,481 -5.083 50 0,963 0 0 55 0,963 0 0 60 0,963 0 0 Sumber: Hasil Perhitungan
Dari hasil perhitungan pada Tabel 10 dan 11,  nilai  t  dan  log  (ft-fc)  digambarkan  sebagai kurva untuk mencari gradien m, seperti pada kurva pada Gambar 14 dan Gambar 15.
Gambar 14. Kurva  Log  (ft-fc)  Lahan  1  (Hutan Buatan)
Gambar 15. Kurva  Log  (ft-fc)  Lahan  2  (Lahan Terbuka)
Dari  persamaan  linier  pada  Gambar  14 dan  15  maka  parameter  infiltrasi  yang  diperoleh perhitungan  laju  infiltrasi  yang  disajikan  pada Tabel 12.
Analisis  Respon  Hidrologi  Dengan  Simulasi  Hujan.., Afandi  Wahyu  Cahyono (1) ,  Jazaul  Ikhsan (2) ,

## Apip (3)
Tabel 12. Hasil Perhitungan Laju Infiltrasi Uraian Satuan Jenis Lahan Lahan 1 Lahan 2 Gradien m - -40,125 -7.706 R 2 - 0,687 0.050 k (konstanta) - 0,057 0.299 fo mm/menit 39,903 3.851 fc mm/menit 7,424 0.193 ft (Horton) mm/menit 7,424 + 32,479e -0,057.t 0,193 + 3,658e -0,299.t
Sumber: Hasil Perhitungan
rda arkan ha i  p rhit ngan yang   dah di ak kan,  ga bar  k rva  p r a aan  infi tra i od    Horton  pada   ahan  1  (h tan  b atan)  dan ahan 2 ( ahan t rb ka) di ajikan pada Gambar 16 dan Gambar 17.
Gambar 16. Kurva  Persamaan  Infiltrasi  Model Horton Lahan 1
Gambar 17. Kurva  Persamaan  Infiltrasi  Model Horton Lahan 2

## Efisiensi Model Nash-Sutcliffle (NSE)
K rva  yang  diha i kan  dari  p r a aan yang    dah  dihit ng  b         i iki  po a  yang ny r pai d ngan p ng k ran di  apangan.    h kar na it ,  aka di ak kan p ny   aian (adj  t d) kon tanta (K) dan  aj  infi tra i awa  (fo).
P ny   aian di ak kan d ngan  Mi ro oft Ex     d ngan    n oba    r bah  ni ai  K  dan  fo d ngan  angka     ara  a ak  hingga    ndapatkan angka  k     aian  infi tra i  di   apangan  d ngan p  od  an  horton  diata    5%.  Ha i   dari p ny   aian kon tanta (K) dan  aj  infi tra i awa (fo)  di ajikan  pada Tabel  13 dan  grafik p rbandingan  infi tra i  pada   ahan  1  dan  2 di ajikan pada Gambar 18.
Tabel 13. Perubahan (Adjusted) nilai K dan fo Uraian Lahan 1 Lahan 2 Awa Adj  t d Awa Adj  t d Kon tanta (K) 0,05 0, 0,299 0,1 0 Laj  infi tra i awa  (fo) 9,90 5,00 , 51 ,5 SE 9 , % 92,5% ft (Horton) adj  t d , 2  +   ,5 6 -0. 00.t 0,19  +  ,65 -0.1 0.t
S  b r: Ha i  P rhit ngan
Gambar 18. Perbandingan Kapa ita  Laj  Infi tra i pada Lahan 1 dan 2
rda arkan  p rhit ngan,  pada   ahan  1 n nj kkan   aj   infi tra i   ini       b  ar   , 2 /  nit ata    ,52   /ja ,   dangkan pada  ahan 2   n nj kkan  aj  infi tra i  ini      b  ar 0,19 /  nit ata  1,15   /ja .   rda arkan k a ifika i yang  dib rikan  Uh and  and   ’  a   (1951)  da a Sa  abi a  &    graha ni  (2020)   ahan  1  t r a  k k da a  k a ifika i infi tra i  angat   pat   dangkan ahan  2  t r a  k  k a ifika i  infi tra i  agak   a bat. Lahan  d ngan  tana an  (v g ta i)    bih  banyak ny rap  air,  yang  di  babkan  o  h  adanya  bahan organik,   ikroorgani     dan  akar  tana an  yang na bah pori pada tanah (poro ita ). rda arkan  ha i   p ng jian  yang  t  ah di ak kan,  dapat  di i p  kan  bahwa  p r bahan f ng i  tata  g na   ahan  dapat    ny babkan p r bahan  kapa ita   infi tra i.  R ndahnya  bahan organik  dapat     p ngar hi  p  a patan  agr gat akibatnya tanah   dah han  r  aat t rk na air h jan ata    aat  t rg nangi    hingga  pori  tanah  t r   bat o  h  b tiran-b tiran  tanah  yang  t rdi p r i  dan n r nkan   aj   infi tra i  (Y nagarda ari  dkk, 201 ).

## Hubungan  Laju  Infiltrasi  Terhadap  Aliran Permukaan
Hubungan antara curah hujan, infiltrasi dan Aliran Permukaan adalah keseimbangan curah hujan yang  masuk  ke  area  lahan  simulasi,  nilainya  sama dengan  besarnya  infiltrasi  dan  aliran  permukaan. Grafik  hubungan  laju  infiltrasi  terhadap  aliran permukaan disajikan pada Gambar 19 dan Gambar 20.
Gambar 19. Hubungan  Laju  Infiltrasi  dan  Aliran Permukaan pada Lahan 1
Gambar 20. Hubungan  Laju  Infiltrasi  dan  Aliran Permukaan pada Lahan 2
Berdasarkan Gambar  19 ditunjukkan bahwa curah hujan konstan sebesar 3,001 mm/menit yang  turun  pada  lahan  1  terinfiltrasi  semuanya  ke dalam  tanah.  Pada  hari  yang  lain  dilakukan pengujian  infiltrasi  dengan  hasil  yang  telah ditunjukkan  pada Gambar  18 bahwa  laju  infiltrasi minimum  pada  lahan  1  sebesar  7,42  mm, berdasarkan dua pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa pada lahan 1 tidak terjadi aliran permukaan  dikarenakan  curah  hujan  yang  turun tidak dapat memenuhi laju infiltrasi minimum pada lahan 1.
Gambar 20 ditunjukkan bahwa curah hujan konstan  sebesar  2,240  mm/menit  yang  turun  pada lahan  2.  Setelah  3  menit  setelah  hujan  turun  mulai terjadi runoff pada lahan 2, nilai runoff yang terjadi semakin  besar  dengan  berkurangnya  nilai  infiltrasi seiring  dengan  berjalannya  waktu.  Pada  hari  yang lain dilakukan pengujian infiltrasi dengan hasil yang telah  ditunjukkan  pada Gambar  18 bahwa  laju infiltrasi  awal  sebesar  4,5  mm  dan  laju  infiltrasi minimum sebesar 0,19 mm/menit. Berdasarkan dua pengujian  yang  telah  dilakukan  terjadi  persamaan bahwa laju infiltrasi awal yang lebih besar dari curah hujan  menyebabkan  lahan  tidak  langsung  terjadi runoff.
Hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan memiliki  kesimpulan  yang  sama  dengan  pengujian yang telah dilakukan oleh (Ramehiang & Rombang, 2019)  yang  menunjukkan  bahwa  lahan  terbuka memiliki  koefisien  aliran  permukaan  yang  tinggi dibandingkan dengan hutan.
Total Suspended Solid (TSS)
Pengujian  TSS  ditujukan  untuk  mencari besarnya sedimentasi tersuspensi yang terbawa oleh limpasan. Pengujian hanya dilakukan pada lahan 2, dikarenakan  hanya  lahan  2  yang  terjadi  aliran permukaan.  Hasil  dari  pengujian Total  Suspended Solid (TSS)  pada  lahan  2  disajikan  pada Tabel  14 dan grafik sebaran TSS disajikan pada Gambar 21.
Tabel 14. Hasil Pengujian Total Suspended Solid o Sa p TSS ( g/L) Vo R noff ( L) S di  n R noff (gr) o Sa p TSS ( g/L) Vo R noff ( L) S di  n R noff (gr) 1 22 50 0,1 26 5 2 6  0 ,  1 2 66 1200 0,5592 2 516 6520 , 6 22 1 00 0, 1 2 96 6  0 2,5661 9 2600 1,02 29 566 62 0 ,5 1 5 5 2 50 1, 05 0 516 6200 ,1992 6 250 1,5 05 1 6 6  0 2,9 1 26 6 0 1,5506 2 90 6 00 2, 5 0 0 5 0 1, 1 5 6260 2, 6 1 9 5 00 1,69 6 6 00 2,   2 10 5 2 1 0 2,2025 5 526 6600 ,  16 11 52 00 1,9  6 6 6 00 ,2696 12 5 5 0 2,09 6 6 50 ,2 1 606 590 2,  15 552 6 20 , 6 6 1 502 6 0 2, 29 9 100 ,  6 15 522 00 2,5056 0 526 100 ,   6 16 520 5 00 2, 0 0 1 96 6 60 2, 166 1 552 5500 ,0 60 2 96 1 0 ,561 1 516 5 60 ,02 12 2 0 2,999 19 51 6000 ,0  0 0 110 , 12 20 560 6 50 ,6120 5 2 0 ,1 11 21 50 6 00 ,2512 6 2 2 0 ,21 22 52 6600 , 5 5 200 2,5 2 5 6 6  0 ,   5 100 1,159 2 5 62 0 , 16 9 2 1050 0, 906 25 5 2 6  0 ,6265
S  b r: Ha i  P rhit ngan
Gambar 21. Grafik  Sebaran Total  Suspended  Solid (TSS)
Berdasarkan  hasil  pengujian,  pada  curah hujan  134,42  mm/jam  selama  50  menit  pada  area pengujian  seluas  3,420  m2.  Air  yang  masuk  ke dalam  area  pengujian  sebanyak  383,099  liter, didapatkan  jumlah  limpasan  permukaan  (Surface Water  Yield)  sebesar  263,72  liter.  Sedangkan  total sedimen  hasil  erosi  yang  terjadi  (Sediment  Yield) sebesar 128,4796 gram.
Hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan berbanding lurus  dengan  penelitian  yang  dilakukan oleh  (Salim  dkk,  2019)  yang  menunjukkan  bahwa perubahan  fungsi  hutan  akan  meningkatkan limpasan  dan  potensi  erosi.  Pada  pengujian  yang
telah dilakukan pada lahan 1 tidak terdapat limpasan, sehingga tidak terjadi erosi, sedangkan pada lahan 2 terdapat limpasan yang menyebabkan erosi.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut.
1. Infiltrasi  pada  lahan  hutan  buatan  sebesar  7,42 mm/menit  atau  44,52  cm/jam,  sedangkan  pada lahan  terbuka  menunjukkan  laju  infiltrasi minimum  sebesar  0,19  mm/menit  atau  1,15 cm/jam.
2. Pada  lahan  1  intensitas  hujan  rata-rata  sebesar 3,001  mm/  menit  atau  180,049  mm/jam sedangkan pada lahan 2 intensitas hujan rata-rata sebesar  2,240  mm/menit  atau  134,42  mm/jam. Berdasarkan  klasifikasi  intensitas  hujan,  pada lahan  1  dan  lahan  2  termasuk  ke  dalam klasifikasi hujan sangat lebat.
3. Hasil uji keseragaman Christiansen pada lahan 1 sebesar  96,60%  dan  lahan  2  sebesar  86,73%. Berdasarkan klasifikasi, lahan 1 dan 2 termasuk ke  dalam  klasifikasi  kesergaman  yang  sangat baik.
4. Pada  lahan  hutan  buatan  tidak  terjadi  aliran permukaan  (runoff),  dikarenakan  intensitas hujan masih berada dibawah kapasitas infiltrasi.
Hal ini menunjukkan bahwa fungsi hutan secara hidrologis  sebagai  tempat  penyerapan  dan penyimpanan air di dalam tanah berjalan dengan baik.  Lahan  dengan  tanaman  (vegetasi)  lebih banyak  menyerap  air,  yang  disebabkan  oleh adanya bahan organik, mikroorganisme dan akar tanaman  yang  menambah  pori  pada  tanah (porositas).
5. Berdasarkan  pengujian  yang  telah  dilakukan, dapat  disimpulkan  bahwa  tutupan  lahan memiliki  pengaruh  yang  lebih  besar  terhadap laju  dan  kapasitas  infiltrasi  dibandingkan kemiringan pada lahan.
6. Berdasarkan hasil pengujian pada lahan terbuka, pada  curah  hujan  134,42  mm/jam  selama  50 menit pada area pengujian seluas 3,420 m2. Air yang masuk ke dalam area pengujian sebanyak 383,099  liter,  didapatkan  jumlah  limpasan permukaan  (Surface  Water  Yield)  sebesar 263,72 liter. Sedangkan total sedimen hasil erosi yang terjadi (Sediment Yield) sebesar 128,4796 gram.
7. Perubahan fungsi lahan dari hutan menjadi lahan terbuka menyebabkan perubahan respon hidrologi, yang menyebabkan potensi terjadinya banjir akibat berkurangnya lahan yang
permeabel,  sehingga  hujan  banyak  yang melimpas.

## DAFTAR PUSTAKA
American Society for Testing and Materials . (2019). Standard Test Method for Determination of Rolled  Erosion  Control  Product  (RECP) Performance  in  Protecting  Hillslopes  from Rainfall-Induced  Erosion. In:  10.  Standard for  Test  Method:  American  Society  for Testing and Materials.
Ar yad, S. (2010) . Konservasi Tanah dan Air . Edi i k -2.  ogor: IP  Pr   .
A dak  C.  (200 ). Hidrologi  dan  Pengelolaan Daerah  Aliran  Sungai .  Yogyakarta:  UGM Pr   .
adan  Standari a i   a iona .  (200 ).  S I  06- 69 9. -200 : Air  dan Air   i bah agian   : Cara   ji  padatan  t r   p n i  tota   (Tota S  p nd d  So id,  TSS)     ara  gravi  tri. Jakarta:  adan Standari a i  a iona .
Cahyadi,  Ahmad.  (2012). Kajian  Permasalahan
Daerah  Aliran  Sungai  Juwet  Kabupaten Gunungkidul Dan Usulan Penanggulanganya . Seminar Nasional Geospatial  Day  2012.  Universitas  Sebelas Maret. Surakarta.
Harto  S.  (1993). Analisis  Hidrologi .  Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Ra  hiang,  I.,  &  Ro bang,  J.  (2019). Analisis Koefisien Aliran Permukaan pada Tiga Tipe Penggunaan  Lahan  di  Tanah  Andisol .  In C C S (Vo . 1,  o. 5).
Sa i , A. G., Dhar awan, I. W. S., &  ar ndra,  . H.  (2019). Pengaruh  luas  tutupan  lahan hutan terhadap karakteristik hidrologi DAS Citarum  Hulu .  J rna   I     Lingk ngan, 1 (2).
Sa  abi a, A., &   grah ni, I. L. (2020). Pengantar Hidrologi .  An grah  Uta a  Raharja, La p ng.
Triad odjo,   a bang.  (200 ).  Hidro ogi  T rapan. ta  ff  t, Yogyakarta.
Yoerdy,  A.  S.  (2015). Hubungan  Iklim  dengan Kejadian  Diare  Berdasarkan  Topografi Wilayah pada Dua Kabupaten di Sumatera Barat Tahun 2010- 2014 . Doctoral dissertation, Universitas Andalas.
Y nagarda ari,  Cindy.,  Pa o oang,  Abd    Kadir., Mond ,  Anthon.  (201 ). Model  Infiltrasi pada Berbagai Penggunaan Lahan di Desa Tulo Kecamatan Dolo Kabupaten Sigi. E-J. Agrot kbi  5 ( )