5. Pemodelan Sistem Daerah Aliran Sungai
5.1. Pendahuluan
Daerah aliran sungai merupakan suatu wilayah yang dibatasi oleh batas-batas topografis yang menyalurkan air hujan melalui suatu sistem sungai. DAS ini merupakan unit hidrologis yang telah digunakan sebagai unit biofisik dan sebagai unit sosial-ekonomi serta sebagai unit sosial politik dalam perencanaan dan implementasi aktivitas-aktivitas pengelolaan sumberdaya (Easter dan Hufschmidt, 1985). Selanjutnya dikemukakan bahwa pengelolaan DAS merupakan suatu proses memformulasikan dan megimplementasikan aktivitas-aktivitas yang melibatkan sumberdaya alam dan manusia dalam suatu DAS, dengan mempertimbangkan faktor-faktor sosial, politik, ekonomi dan institusional yang ada, dengan maksud untuk mencapai tujuan dan sasaran yang telah ditentukan .
5.2. Identifikasi Sistem DAS
Teknik diagramatis sangat membantu dalam identifikasi sistem DAS yang kompleks. Beberapa macam diagram dapat dikemukakan berikut ini:
(1). Diagram Lingkar Sebab-Akibat (causal-loop)
Pengabstraksian beberapa fenomena pokok yang terjadi dalam sistem DAS dapat dilukiskan seperti Gambar 2.
Gambar 2. Diagram lingkar sebab-akibat sistem DAS.
(2). Diagram kotak-hitam I/O Sistem DAS
Berdasarkan informasi yang diperoleh dari diagram lingkar dapat disusun diagram input/output sistem DAS (Gambar 3).
Input Lingkungan
Input tidak Output yg
terkendali diinginkan
SISTEM DAS
Input yang Output yg
terkendali parameter diinginkan
Umpan
balik
Gambar 3. Diagram kotak-hitam I/O sistem DAS
Keterangan:
(1). Output yang diinginkan: Tersedianya air sepanjang tahun; Swa-sembada pangan; Tersedianya kesempatan kerja; Terkendalinya degradasi lingkungan
(2). Output yang tidak diinginkan : Kerusakan hutan, Banjir dan kekeringan; Erosi dan sedimentasi berlebihan; Kemiskinan/pe-ngangguran
(3). Input terkendali: Investasi, alokasi lahan, teknologi
(4). Input tak terkendali: harga komoditi,informasi pasar
(5). Input lingkungan : fisik, perundangan, sistem budaya
(6). Umpan balik: Bappeda, Pemda
(7). Parameter DAS: luas, ukuran, lokasi DAS.
(3). Diagram Umpan Balik Pengendalian
Secara umum diagram umpan balik pengendalian dapat dilukiskan seperti Gambar 4. Diagram ini menggambarkan suatu sistem yang tertutup dimana mekanisme umpan balik dapat bekerja dengan lancar. Gangguan atau disturbansi (D(t)) dalam beberapa subsistem cukup besar sehingga kalau ini terjadi maka fungsi pengendali tidak dapat bekerja secara efektif.
5.3. Pemodelan Sistem DAS
Lima tahapan yang lazim ditempuh dalam pemodelan sistem adalah: (i) mengisolasi komponen-komponen atau subsistem-subsistem yang pokok, (ii) definisi peubah-peubah input ("causal variable"), (iii) definisi peubah-peubah respons atau status ("response variables"), (iv) definisi peubah-peubah output ("output variables"), lazimnya ini berkaitan langsung dengan peubah status, dan (v) menentukan struktur sistem, bagaimana peubah-peubah berinteraksi menghasilkan proses.
Gambar 4. Diagram Umpan Balik Pengendalian Sistem DAS (Soemarno, 1991).
I(t): Control-index, merupakan input sistem berupa kondisi yang menjadi sasaran pengelolaan DAS:misalnya laju erosi tanah dan kandungan sedimen air sungai.
FP: Fungsi pengendali, mengendalikan bekerjanya fungsi transfer (FT). Fungsi pengendali ini menguasai teknologi, dana, dan otorita: misalnya petani.
FT: Fungsi transfer, tugasnya mengubah input sistem menjadi output sistem. Fungsi ini mempunyai struktur dan mekanisme spesifik yang bisa mendukung fungsinya, misalnya lahan tegalan dengan tanaman jagung.
U(t):Input sistem DAS: material, kapital, teknologi; misalnya hujan, pupuk, benih, tenakerja.
D(t):Gangguan terhadap sistem, biasanya tidak dapat dikendalikan oleh FP dan FT: misalnya gunung meletus
O(t):Output sistem aktual: hasil sedimen
MI : Menejemen informasi: Dinas Pengairan, Pengelola Waduk, BRLKT.
Sebagian dari informasi tentang komponen sistem, peubah-peubah sistem dan dtruktur sistem telah diuraikan dalam bagian identifikasi sistem. Oleh karena itu tahap pemodelan ini biasanya diawali dengan menyusun diagram alir yang menya takan rangkaian antara input sistem, komponen sistem dan output.
Berdasarkan diagram alir tersebut kemudian dilakukan penjabaran masing-masing komponen secara lebih mendetail. Misalnya model usahatani yang dikhususkan untuk menentukan alternatif pola pergiliran tanaman yang aman erosi dan layak ekonomi. Diagram alir deskriptif model ini dapat dilukiskan seperti Gambar 5. Untuk mencapai tujuan seperti yang dilukiskan dalam Gambar 6, maka dapat disusun strategi bertahap sbb: (1). Penetapan batas toleransi erosi, (2). Evaluasi jenis-jenis tanaman yang sesuai, (3). Analisis usahatani tanaman yang sesuai, (4). Pendugaan kehilangan tanah potensial dan aktual , (5). Evaluasi alternatif pola pergiliran tanaman (B/C-ratio dan faktor C), (6). Menemukan alternatif pola pergiliran tanaman yang aman, (7). Menemukan alternatif pola pergiliran tanaman yang layak.
4. Implementasi Komputer
Untuk menjabarkan model-model matematik tersebut di atas menjadi model komputer maka diperlukan dua macam alat bantu, yaitu block-diagram untuk mengarahkan algoritme perhitungan dan bahasa pemrograman yang bersifat umum, seperti BASIC, FORTRAN, atau PASCAL. Sebagai teladan ilustratif adalah perhitungan dugaan kehilangan tanah di suatu lokasi lahan tertentu dengan menggunakan model Wischmeier dan Smith (1978). Block diagramnya dapat disajikan dalam Gambar 8.
Mulai
Komponen Bio-ekonomi:
Persiapan dan input data: Model-model usahatani
Biofisik, sosek, sosbud, Model-model usahata-ternak
demografis, dan lainnya
Model Alokasi/Optimasi
Sumberdaya air :
Model-model hidrologi
Model-model hujan Output sistem DAS
Sumberdaya lahan: Selesai
Model-model kualitas lahan
Model-model produktivitas
Model-model degradasi
Sumberdaya Manusia:
Model-model demografi
Model-model kependudukan
Model-model dinamika sosial
Gambar 5. Diagram alir deskriptif sistem DAS
Tujuan: Pola tanam aman erosi
dan layak ekonomi
Jenis tanaman yang sesuai
secara agroekologi dan
sosial-budaya
Pola pergiliran tanaman di
lahan tegalan
B/C ratio Faktor Pengelo-
laan tanaman
(Faktor C)
Evaluasi kelayakan Evaluasi keamanan
ekonomi erosi
Pola pergiliran tanaman
yang aman erosi dan layak Toleransi erosi
ekonomi
Gambar 6. Diagram alir deskriptif penentuan pola pergiliran tanaman yang aman erosi dan layak ekonomi .
Gambar 7. Diagram alir formulatif untuk menemukan agro teknologi yang aman erosi dan layak ekonomi (Soemarno, 1991).
Gambar 8. Diagram kotak perhitungan dugaan kehilangan tanah di suatu bidang lahan (Soemarno, 1991).
Dostları ilə paylaş: |