22 Bab III Metodologi Penelitian III.1 Umum Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), metode merupakan suatu cara yang digunakan agar penelitian dilakukan dengan baik dan benar; sehingga tujuan penelitian tercapai. Adapun fokus bahasan dalam penelitian ini, yaitu terbagi menjadi dua scope dilihat dari segi kuantitas dan kualitas air bakunya. Selanjutnya dalam bab ini, pembahasan akan diuraikan mengenai beberapa aspek yang berkaitan dengan metode penelitian seperti tahapan penelitian meliputi teknik pengumpulan data, pengolahan data, analisis data hingga metode yang digunakan. III.2 Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian dimulai pada tahun 2021 dengan melakukan pengumpulan data dan survey atau identifikasi kondisi eksisting di lapangan. Adapun yang dilakukan saat survey, yaitu melakukan tracking titik koordinat lokasi dan mendokumentasikan kondisi eksisting. Berdasarkan studi kasusnya, lokasi penelitian sekaligus objek penelitian adalah sumber air baku Sungai Ciwulan; dimana sumber air baku tersebut merupakan salah satu sumber air baku yang dimanfaatkan oleh PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura untuk pelayanan di Kecamatan Sukaraja melalui Unit Sukaraja. III.3 Alur Penelitian Tahapan penelitian terdiri dari pengumpulan data, pengolahan data, dan analisis data. Secara umum, alur penelitian ditunjukkan seperti pada Gambar III.1 dan dijelaskan lebih rinci meliputi perhitungan pemakaian air dan kebutuhan air di wilayah studi, perhitungan debit andalan Sungai Ciwulan, dan analisis status mutu air. 23 MULAI Penentuan Wilayah Studi & Identifikasi Masalah Studi Literatur Pengumpulan Data xData pendukung analisis hidrologi berupa data curah hujan dan debit Tahun 2011-2020 (UPTD PSDA WS. Ciwulan-Cilaki) xData jumlah penduduk Tahun 2012-2021 (BPS Kab. Tasikmalaya) xData pemeriksaan kualitas air Sungai Ciwulan Tahun 2016-2021 (PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura) xLaporan pendukung PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura (gambaran umum wilayah studi dan laporan produksi distribusi) xGambar pendukung berupa peta administratif dan peta DAS xRegulasi terkait Pengolahan Data Analisis Kuantitas dan Kualitas Sumber Air Baku Sungai Ciwulan Simpulan dan Saran SELESAI xIdentifikasi kondisi eksisting (survey/observasi lapangan) xPemeriksaan kualitas air baku Sungai Ciwulan xHasil wawancara / diskusi xDokumentasi Perhitungan Pemakaian Air Rata-Rata dan Kebutuhan Air di Wilayah Studi Keandalan Debit Sungai Ciwulan Status Mutu Air Sungai Ciwulan Data Primer Data Sekunder Analisis Korelasi Kuantitas dan Kualitas Gambar. III.2 Gambar. III.3 Gambar. III.4 Gambar III.1 Bagan Alur Penelitian III.4 Deskripsi Alur Penelitian Deskripsi penelitian merupakan penjabaran lebih rinci dari bagan alur penelitian secara umum yang ada pada Gambar III. Adapun langkah-langkah yang dilakukan meliputi : III.4.1 Penentuan Wilayah Studi Wilayah studi merupakan salah satu titik sumber air baku yang dimanfaatkan oleh PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura dari air permukaan, yaitu Sungai Ciwulan (intake Sukaraja). Lokasi tersebut berada pada titik koordinat 7°27'1.70"S, 24 108°11'34.69"E; dimana merupakan bagian dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Ciwulan. Penentuan wilayah studi tersebut didasarkan pada : a. Sungai Ciwulan dimanfaatkan oleh PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura dan dikelola oleh Unit Sukaraja untuk penyediaan air bersih/air minum di wilayah pelayanan Sukaraja; b. Ketersediaan air baku sangat bergantung pada kondisi cuaca dan pada kondisi tertentu menyebabkan beberapa permasalahan terutama di area intake; c. Lokasi studi berbatasan langsung dengan Kota Tasikmalaya yang dimungkinkan adanya peningkatan potensi pelanggan; d. Hingga saat ini, SPAM Sukaraja masih memiliki idle capacity; dimana dengan idletersebut memungkinkan adanya potensi untuk memperluas cakupan wilayah pelayanan dan menjadi target penambahan jaringan bagi PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura Unit Sukaraja; e. Belum adanya penilaian status mutu air secara terperinci dari sumber air baku Sungai Ciwulan yang dimanfaatkan oleh PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura sebagai salah satu sumber air baku untuk penyediaan air bersih/air minum di wilayah pelayanan Sukaraja. III.4.2 Studi Literatur Pada penelitian ini, studi literatur dilakukan setelah menentukan wilayah studi dan mengidentifikasi permasalahan. Tujuan dari studi literatur, yaitu untuk memperoleh informasi umum berkaitan dengan topik yang akan diteliti. Adapun sumber studi literatur diperoleh melalui jurnal, makalah, buku, laporan, berbagai regulasi terkait, dan hasil dari penelitian terdahulu. III.4.3 Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan terbagi menjadi 2 (dua) sumber, yaitu data primer dan data sekunder dengan rincian sebagai berikut. a. Data Primer Data primer merupakan data yang diperoleh langsung peneliti di lapangan meliputi hasil identifikasi kondisi eksisting di intake Sukaraja, pemeriksaan kualitas air baku Sungai Ciwulan di Laboratorium PERUMDA Air Minum 25 Tirta Sukapura, hasil wawancara/diskusi dengan pihak terkait, dan pendokumentasian kegiatan. b. Data Sekunder Data sekunder diperoleh peneliti dari berbagai sumber maupun instansi terkait sebagai penyedia data yang dibutuhkan. Jenis data dan sumber data tersebut dapat dilihat pada Tabel III.1 berikut ini. Tabel III.1 Jenis dan Sumber Data Sekunder No. Jenis Data Sumber Data Tahun Perolehan Data 1. Data jumlah penduduk BPS Kab. Tasikmalaya 2012 - 2021 2. Data curah hujan dan debit UPTD PSDA WS. Ciwulan-Cilaki 2011 - 2020 3. Hasil pemeriksaan kualitas air Sungai Ciwulan Laporan Kualitas Air PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura 2016 - 2021 4. Gambaran umum wilayah studi, peta administratif, dan angka air terjual Laporan Bulanan PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura 2012 - 2021 5. Peta DAS Ciwulan dan Peta Tata Guna Lahan UPTD PSDA WS. Ciwulan-Cilaki 2021 III.4.4 Pengolahan Data Pengolahan data terdiri dari perhitungan pemakaian air rata-rata dan kebutuhan air di wilayah studi, perhitungan debit andalan Sungai Ciwulan, penilaian status mutu air sampai dengan melakukan analisis korelasi antara kuantitas dan kualitas air baku. a) Perhitungan Pemakaian Air Rata-Rata dan Kebutuhan Air Tahapan perhitungan pemakaian air rata-rata dan kebutuhan air di wilayah studi dapat dilihat pada Gambar III.2. Perhitungan tersebut dilakukan untuk proyeksi 20 tahun yang akan datang dengan menggunakan 5 (lima) metode statistik berdasarkan angka kubikasi pemakaian di wilayah terlayani dengan data jumlah penduduk yang tersedia selama 10 tahun; sehingga diperoleh angka pemakaian air rata-rata dan besarnya kebutuhan air di wilayah pelayanan Sukaraja. Adapun untuk memperoleh besarnya angka pemakaian air rata-rata di wilayah pelayanan tersebut diasumsikan dengan 26 peningkatan jumlah penduduk setiap tahunnya tanpa adanya perluasan wilayah pelayanan. Uji Distribusi Jumlah Penduduk Eksisting dengan Metode Statistik Pemilihan Metode Proyeksi Terpilih Jumlah Penduduk di Kecamatan Sukaraja Aritmatika Geometrik Eksponensial Linear Logaritmik Proyeksi Jumlah Penduduk sampai 20 Tahun (2025-2045) Perhitungan Besarnya Pemakaian Air Rata- Rata dan Kebutuhan Air di Wilayah Pelayanan Sukaraja Gambar III.2 Bagan Alir Perhitungan Pemakaian dan Kebutuhan Air b) Perhitungan Debit Andalan Untuk melakukan perhitungan debit andalan Sungai Ciwulan hingga menghasilkan grafik debit andalan dapat dilihat pada Gambar III.3. Perhitungan debit andalan dimulai dengan melakukan perhitungan curah hujan wilayah untuk mengetahui pola curah hujan di wilayah studi. Selanjutnya, perhitungan debit andalan berdasarkan data debit harian dilakukan uji distribusi teoritis dengan 4 (empat) metode meliputi distribusi Normal, Log Normal, Gumbel, dan Log Pearson III sebelum kemudian dilakukan uji kecocokan dari distribusi terpilih. 27 Dalam penelitian tentang analisis kuantitas air baku (analisis hidrologi), data yang digunakan adalah data sekunder curah hujan dan debit dengan titik lokasi sebaran seperti yang dapat dilihat pada Tabel III.2. Tabel III.2 Titik Sebaran Pos Curah Hujan dan Pos Debit No. Lokasi Titik Koordinat Pos Curah Hujan 1. P. Gunung Satria 7°17'58.32"S, 107°57'23.17"E 2. P. Cisolok 7°18'29.26"S, 108° 2'50.22"E 3. P. Cikunten II 7°21'3.30"S, 108° 8'5.82"E 4. P. Kawalu 7°22'23.57"S, 108°12'45.38"E 5. P. Singaparna 7°21'16.47"S, 108° 6'28.93"E Pos Duga Air 1. PDA Sukaraja 7°27'1.64"S, 108°11'36.16"E Sumber: UPTD PSDA WS. Ciwulan-Cilaki, 2021 x Data Hujan Data hujan yang tersedia merupakan data bulanan dan tahunan; dimana data hujan tersebut diperoleh dari 5 (lima) stasiun hujan yang terletak di DAS Ciwulan dan berada di sekitarnya meliputi stasiun Gunung Satria, Cisolok, Cikunten II, Kawalu, dan Singaparna. Adapun panjang data hujan selama 10 tahun mulai dari tahun 2011 sampai dengan tahun 2020 yang diperoleh dari UPTD PSDA Ciwulan-Cilaki sebagai organisasi pelaksana operasional Dinas SDA Provinsi Jawa Barat yang berbasis wilayah sungai pada wilayah sungai Ciwulan-Cilaki. x Data Debit Data debit yang digunakan merupakan data yang diperoleh dari pos debit, yaitu pos debit Sukaraja dengan Panjang data debit selama 10 tahun mulai dari tahun 2011 sampai dengan tahun 2020 yang semua data tersebut masih diperoleh dari sumber yang sama seperti data hujan dari UPTD PSDA Ciwulan-Cilaki. 28 Perhitungan Curah Hujan Kawasan dengan Metode Aritmatika dan Polygon Thiessen Goodness of Fit Test dengan Kolmogorov Smirnov Curah Hujan dan Debit Sungai Ciwulan Distribusi Normal Log Normal Gumbel Log Pearson III Perhitungan Keandalan Debit Sungai Ciwulan dari Uji Distribusi Terpilih Grafik Debit Andalan Sungai Ciwulan Analisis Keandalan Debit dengan Uji Distribusi Teoritis Gambar III.3 Bagan Alir Perhitungan Debit Andalan Sungai Ciwulan c) Penilaian Status Mutu Air Dalam penelitian tentang analisis kualitas air baku, data yang digunakan adalah data primer tahun 2021 dan 2023 serta data sekunder yang diperoleh mulai dari tahun 2016 sampai dengan 2021. Data kualitas air primer diperoleh dengan cara melakukan sampling mandiri, sedangkan data sekunder diperoleh dari hasil pemeriksaan PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura meliputi parameter analisa fisika, kimia, dan mikrobiologi. Keseluruhan data tersebut merupakan data yang diperoleh dari titik pengamatan yang sama, yaitu di sekitar lokasi intake Sukaraja yang berlokasi di Desa Sukapura Kecamatan Sukaraja Kabupaten Tasikmalaya. Tahapan analisis penilaian status mutu air dapat dilihat pada Gambar III.4; dimana metode yang digunakan dalam analisis kualitas terdiri dari metode STORET, indeks pencemaran, dan NSF-WQI. 29 Analisis Status Mutu Air Hasil Pemeriksaan Kualitas Air Baku (Intake Sukaraja) Status Mutu Air Sungai Ciwulan Metode STORET Metode Indeks Pencemaran (IP) Metode NSF-WQI Gambar III.4 Bagan Alir Analisis Status Mutu Air Sungai Ciwulan d) Korelasi Kuantitas dan Kualitas Hubungan antara kuantitas dan kualitas digambarkan melalui suatu grafik yang dibuat dengan metode grafis untuk mengetahui seberapa besar pengaruh variable debit terhadap parameter kualitas air. Pengolahan data untuk analisis korelasi tersebut dilakukan sesuai dengan ketersediaan data yang terbatas namun dianggap cukup bisa mewakili hubungan antar kedua variable tersebut. III.4.5 Analisis Data Analisis data terbagi menjadi dua garis besar lingkup penelitian, yaitu analisis kuantitas dan kualitas air baku sebagai berikut : III.4.5.1 Perhitungan Pemakaian Air Rata-Rata dan Kebutuhan Air Perhitungan dilakukan untuk melihat besarnya demand sampai dengan periode proyeksi 20 tahun yang akan datang. Beberapa hal lainnya yang menjadi dasar dalam perhitungan diantaranya : 1. Standar kebutuhan air (liter/orang/hari) berdasarkan klasifikasi jenis kota mengacu pada kriteria Badan 30 Standardisasi Nasional Tahun 2015 tentang Penyusunan Neraca Spasial Sumber Daya Alam – Bagian I: Sumber Daya Air; dan 2. Besarnya angka kubikasi pemakaian air di wilayah terlayani berdasarkan data penggunaan air konsumen PERUMDA Air Minum Tirta Sukapura Unit Sukaraja. III.4.5.2 Perhitungan Debit Andalan Sungai Perhitungan debit andalan Sungai Ciwulan dilakukan bertujuan untuk mengetahui prospek/keberlanjutannya; sehingga dapat diketahui apakah di masa yang akan datang kuantitasnya masih mencukupi/tidak. Dasar perhitungan debit andalan ini diperoleh dari data debit historis pos debit Sukaraja dengan durasi harian (1,2,7,15,30,60 harian) dan periode ulang tahunan (2,5,10,20,50). III.4.5.3 Penilaian Status Mutu Air Penilaian status mutu air ini dilakukan dengan penentuan indeks pencemaran dan indeks kualitas air (NSF-WQI). Adapun penentuan indeks pencemaran termasuk metode STORET mengacu pada Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 115 Tahun 2003 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air dengan baku mutu kualitas air baku sesuai dengan PPRI No. 22 Tahun 2021 untuk klasifikasi kelas II. Sedangkan, penentuan indeks kualitas air (NSF- WQI) mengacu pada teori Effendi (2015) yang disampaikan pada formulasi IKLH (Indeks Kualitas Lingkungan Hidup) tentang Simulasi Penentuan Indeks Pencemaran dan Indeks Kualitas Air. 1. Metode STORET Sistem nilai untuk menentukan klasifikasi mutu air dengan metode STORET, yaitu dengan penilaian/skor. Prinsipnya, dalam metode ini dilakukan perbandingan antara data kualitas dengan baku mutu sesuai dengan peruntukkan untuk kemudian dilakukan skoring sesuai dengan jumlah sampel, nilai, dan parameter analisa sebelum kemudian ditentukan 31 status mutu airnya menggunakan sistem nilai yang terbagi menjadi 4 (empat) kategori kelas. Penentuan sistem nilai (skoring) pada metode ini dapat dilihat pada Tabel III.3, sedangkan untuk penentuan status mutu air dapat dilihat pada Tabel III.4. Tabel III.3 Skoring Metode STORET Jumlah Sampel Nilai Parameter Fisika Kimia Mikrobiologi < 10 Maksimum Minimum Rata-Rata -1 -1 -3 -2 -2 -6 -3 -3 -9 ≥ 10 Maksimum Minimum Rata-Rata -2 -2 -6 -4 -4 -12 -6 -6 -18 Sumber: KepMen LH No. 115 Tahun 2023 Tabel III.4 Status Mutu Air berdasarkan Metode STORET Kelas Kategori Kelas Skor Kategori A Baik sekali 0 memenuhi baku mutu B Baik -1 s/d -10 memar ringan C Sedang -11 s/d -30 cemar sedang D Buruk ≥ -31 cemar berat Sumber: KepMen LH No. 115 Tahun 2023 2. Metode Indeks Pencemaran (IP) Metode ini menunjukkan parameter yang paling dominan menyebabkan penurunan kualitas air. Kategori penilaian mutu air berdasarkan indeks pencemaran dapat dilihat pada Tabel III.5. Tabel III.5 Mutu Air berdasarkan Metode Indeks Pencemaran Rentang Nilai Indeks Kategori 0 ≤ IPj ≤ 1,0 memenuhi baku mutu (kondisi baik) 1,0 < IPj ≤ 5,0 cemar ringan 5,0 < IPj ≤ 10 cemar sedang IPj > 10 cemar berat Sumber: KepMen LH No. 115 Tahun 2023 32 3. Metode NSF-WQI Mengacu pada teori Effendi (2015), penilaian indeks kualitas air melalui metode NSF-WQI dilakukan terhadap sembilan parameter tertentu meliputi BOD, DO, Nitrat, Total Phosfat, Suhu, Kekeruhan, Total Solid, pH, dan Fecal Coliform dengan total nilai bobot 1. Namun apabila terdapat ketidaktersediaan data untuk parameter tertentu, maka dapat dilakukan modifikasi dengan cara menambahkan bobot dari parameter yang dihilangkan ke masing-masing bobot parameter kualitas air yang dipakai. Selanjutnya, untuk memperoleh nilai indeks kualitas air maka dilakukan pengkalian nilai bobot (Wi) dari masing- masing parameter dengan nilai yang diperoleh dari kurva sub indeks (Li) dan kemudian dijumlahkan sebanyak jumlah parameter analisa yang dihitung. Adapun cara yang dilakukan untuk memperoleh nilai kurva sub indeks, yaitu dengan memanfaatkan calculator NSF-WQI. Kategori penilaian mutu air menggunakan metode NSF-WQI ini dapat dilihat pada Tabel III.6. Tabel III.6 Mutu Air Metode NSF-WQI NSF-WQI Skor Kriteria 0 – 25 Sangat buruk 26 – 50 Buruk 51 – 70 Medium 71 – 90 Baik 91 - 100 Sangat baik Sumber: Effendi, 2015 III.4.5.4 Hubungan Kuantitas dan Kualitas Analisis korelasi dilakukan untuk keperluan pengendalian pencemaran sesuai dengan tujuan dari penelitian sebagai upaya dalam mewujudkan kemanfaatan sumberdaya air yang berkelanjutan..