H01_erosi_beras

Buku Praktis Operasional

BERAS Bermula Erosi, Rusaknya Alam Sedimentasi Oleh :

BENY HARJADI Peneliti Madya Bidang Pedologi dan Penginderaan Jauh Balai Penelitian Kehutanan di Solo

DEPARTEMEN KEHUTANAN BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KEHUTANAN

BALAI PENELITIAN KEHUTANAN SOLO Jl. Jend. A. Yani – Pabelan, Kartasura PO BOX 295 Surakarta 57102 Kantor : BPK SOLO, Telepon : (0271) 716709 dan Fax. (0271) 716959 Rumah : Jl.Gemak II, T.10, Telp:591268, HP:08122686657, E-m : [email protected]

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

KATA PENGANTAR B E R A S (Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi) merupakan buku pedoman untuk peringatan kepada semua pengelola lahan, jika lahan tidak dikelola dengan baik apalagi dilakukan penebangan pohon besar-besaran maka akan terjadi erosi dari ringan sampai besar yang berakibat rusaknya alam karena terjadi sedimentasi besar-besaran dibagian bawah. Sehingga dengan melihat permasalahan erosi yang serius maka mengetahui cara penghitungan erosi secara tepat akan dapat dilakukan perencanaan yang lebih matang, dengan mengkelaskan jenis erosi, tingkat erosi dan luasan lahan yang tererosi, maka akan bisa dihitung kebutuhan dana, tenaga dan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah erosi. Perhitungan erosi dapat dilakukans secara prediksi dengan USLE atau dengan cara perhitungan erosi baik metode kualitatif maupun kuantitatif. Metode kuantitatif dapat dibagi menjadi tiga cara yaitu : A. Trapping All Soil Removed, B. Sampling Sedimen in Run Off, dan C. Measuring Changes in Elevation of The Soil Surface. Buku Pedoman BERAS ini jauh dari kesempurnaan yang diharapkan para pengguna, maka kritik dan saran untuk perbaikan buku tersebut sangat dinantikan. Terimakasih kepada para pembaca yang telah mau menggunakan buku ini sebagai acuan dan telah memberikan masukan saran perbaikan.

PENULIS

BENY HARJADI NIP. 710017594

BENY HARJADI BPK SOLO

ii

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR............................................................................................ii DAFTAR ISI .........................................................................................................iii DAFTAR TABEL .................................................................................................iv I. PENDAHULUAN ..............................................................................................1 A. Erosi dan Sedimentasi ...................................................................................1 B. Faktor Penyebab Erosi...................................................................................2 C. Akibat Erosi ...................................................................................................3 II. TINGKAT KEKRITISAN LAHAN .................................................................5 A. Erodibilitas Lahan .........................................................................................5 B. Toleransi Erosi...............................................................................................6 C. Kemampuan Penggunaan Lahan (KPL) ........................................................8 III. PERHITUNGAN EROSI DAN SEDIMENTASI ...........................................9 A. Prediksi Erosi................................................................................................10 B. Perhitungan Erosi.........................................................................................12 1. Metode Kualitatif ....................................................................................12 2. Metode Kuantitatif ..................................................................................16 A. Trapping All Soil Removed ..............................................................16 B. Sampling Sedimen in Run Off ..........................................................20 C. Measuring Changes in Elevation of The Soil Surface ......................26 PENUTUP ............................................................................................................29 DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................30

BENY HARJADI BPK SOLO

iii

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

DAFTAR TABEL Tabel 1. Klasifikasi dan Kriteria Nilai Erodibilitas Lahan (Nilai K).... 6 Tabel 2. Simbol Tingkat Erosi dan Prosentase Lahan Tererosi serta Indeks Deplesi Tanah. .......................................................... 14 Tabel 3. Jenis dan Simbol Erosi.......................................................... 14 Tabel 4. Data Pengamatan Sampel Erosi dari Drum Kolektor......... 18 Tabel 5.. Data Pengamatan Lapangan TMA dan Analisa Laboratorium........................................................................ 22 Tabel 6. Tabulasi Data Erosi di Sub DAS Tapan pada Tanggal 3 Desember 1996 ..................................................................... 23 Tabel 7. Nilai SDR Berdasarkan USDA............................................ 25 Tabel 8. Data Pengamatan lapangan di Lahan Tegal Pak Karto......... 28

BENY HARJADI BPK SOLO

iv

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

I. PENDAHULUAN A. Erosi dan Sedimentasi Erosi tanah dipengaruhi oleh jumlah dan intensitas hujan disamping juga kecepatan permeabilitas tanah, sehingga besarnya erosi yang terjadi tergantung dari pengaruh hujan sebagai media penyebab erosi dan kemampuan tanah untuk menahan erosi. Dalam hal ini terjadinya erosi tanah berlangsung dua proses penting yang perlu dicermati yaitu adanya pemisahan dan pengangkutan partikelpartikel tanah atau bahan-bahan lainnya. Proses erosi tersebut berlangsung dari lereng atas selanjutnya diendapkan pada daerah atau lereng bawah dalam bentuk sedimentasi. Sedimentasi atau pengendapan material-material tanah yang terangkut merupakan kelanjutan akibat adanya erosi dan limpasan permukaan dari daerah yang ada diatasnya. Sedimentasi dan erosi merupakan proses yang berbeda tapi saling berkaitan, dalam hal ini terjadinya sedimentasi karena diawali oleh adanya erosi. Namun tidak selalu erosi yang terjadi akan menimbulkan sedimentasi. Akibat yang ditimbulkan oleh erosi dan sedimentasi sama-sama tidak menguntungkan bagi kegiatan pemanfaatan lahan baik di lahan pertanian maupun pada kawasan hutan.

Misalnya akibat erosi yang terjadi akan

mengurangi tingkat produktivitas lahan dan menurunkan kelas kemampuan penggunaan lahan.

Begitu juga akibat proses sedimentasi akan mengurangi

umur waduk karena terjadinya pendangkalan secara besar-besaran. Dengan memperhatikan permasalahan yang ditimbulkan oleh terjadinya erosi dan sedimentasi yang akan menurunkan secara drastis pemanfaatan lahan dan umur waduk, maka tulisan berikut dimaksudkan akan menjelaskan cara-cara pemantauan kedua proses tersebut. BENY HARJADI BPK SOLO

Pemantauan atau pengamatan di lapangan 1

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

dapat dilakukan dengan metode kualitatif maupun kuantitatif, tergantung kebutuhan dan akurasi data yang diperlukan. Untuk suatu perencanaan jangka panjang dapat menggunakan metode kualitatif, sedangkan untuk pengamatan yang lebih detil dan dipersiapkan untuk perencanaan jangka pendek disarankan menggunakan metode kuantitatif.

B. Faktor Penyebab Erosi Erosi tanah adalah merupakan pemecahan agregat tanah oleh air hujan dan pengangkutan partikel tanah oleh limpasan permukaan dari suatu tempat ke tempat lain yang lebih rendah. Erosi tersebut pada mulanya merupakan kejadian alamiah oleh suatu proses geologi yang belum begitu membahayakan bagi pelestarian pemanfaatan lahan. Selanjutnya dengan semakin banyaknya campur tangan manusia sebagai pemanfaat lahan, maka erosi yang terjadi semakin mengganggu keseimbangan dan tidak memperdulikan asas kelestarian. Sehingga laju erosi yang terjadi jauh melebihi kecepatan proses pembentukan tanah, erosi tersebut dalam kategori erosi dipercepat. Terjadinya erosi dipercepat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain : iklim, topografi, tanah, tanaman, dan manusia. Dari beberapa faktor penyebab erosi tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut :

E = f (C, T, S, V, H)

BENY HARJADI BPK SOLO

2

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

dimana : E

: besarnya erosi sebagai faktor dari,

C

: climate (iklim)

T

: topography (topografi)

S

: soil (tanah)

V

: vegetation (vegetasi)

H

: human (manusia)

C. Akibat Erosi Akibat terjadinya erosi tidak hanya dirasakan di daerah atas (hulu) tetapi juga berakibat sama jeleknya pada daerah bawah (hilir), yaitu akibat buruk tersebut dapat timbul di daerah dimana erosi terjadi (on site) atau juga merugikan di daerah bawah yang terkena penimbunan sedimentasi material (off site). Beberapa akibat erosi dan sedimentasi yang terjadi pada kedua daerah yaitu yang berada di on site maupun di off site tersebut antara lain: Pada daerah dimana erosi itu terjadi, akan mengakibatkan : ♣ Menurunkan kesuburan tanah lapisan atas (Top Soil) yang kaya akan berbagai unsur hara dan bahan organik, dan hanya meninggalkan lapisan tanah bawah (Sub Soil) atau kadang tinggal bahan induk (lapisan C) atau batuan induk (lapisan R). ♣ Mengganggu sifat fisika tanah yang disebabkan oleh tenaga erosif air hujan

yang

mengakibatkan

menurunkan

laju

infiltrasi

dan

permeabilitas tanah, aerasi tanah, yang akan memperbesar volume aliran permukaan. ♣ Dengan meningkatnya volume aliran permukaan akan mempercepat proses erosi dan memperberat tingkat erosi, sehingga dari erosi BENY HARJADI BPK SOLO

3

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

permukaan akan menjadi erosi parit atau sampai menjadi erosi jurang. ♣ Menurunkan produktivitas lahan pertanian, serta berkurangnya luas lahan olah atau juga lebar jalan akibat yang ditimbulkan oleh adanya erosi jurang. Pada daerah bawah diluar dari daerah terjadinya erosi, akan berakibat : ♠ Perubahan sifat-sifat hidrologi pada sungai karena peningkatan kecepatan aliran permukaan yang menyebabkan banjir di musim hujan dan sebaliknya akan kekeringan pada waktu musim kemarau karena tanah tidak mampu menahan air akibat rusaknya sifat fisik tanah. ♠ Menurunkan kualitas air sungai karena semakin meningkatnya sedimentasi bahan-bahan akibat erosi di daerah atas, sehingga tidak dapat lagi dipakai untuk keperluan rumah tangga atau juga menurunnya kehidupan organisme didalam sungai. ♠ Menurunkan umur waduk akibat sedimentasi bahan yang berlebih, disamping juga pendangkalan pada aliran-aliran sungai yang akan menurunkan volume tampung air. Sehingga jika terjadi kelebihan aliran permukaan akan segera mengakibatkan banjir disekitar daerah aliran sungai.

BENY HARJADI BPK SOLO

4

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

II. TINGKAT KEKRITISAN LAHAN Pemahaman tingkat kekritisan suatu lahan juga merupakan suatu faktor utama untuk memilih daerah prioritas yang perlu penanganan sesegera mungkin berkaitan dengan proses erosi dan sedimentasi pada suatu Daerah Aliran Sungai (DAS). Parameter yang menentukan tingkat kekritisan suatu lahan antara lain : erodibilitas lahan (nilai K), toleransi erosi (nilai T), dan kemampuan penggunaan lahan (KPL).

A. Erodibilitas Lahan Faktor erodibilitas lahan adalah faktor kepekaan suatu jenis tanah terhadap erosivitas hujan dalam keadaan bera sepanjang tahun dengan kemiringan lahan 9% dan panjang lereng 22,1 m.

Erodibilitas lahan atau nilai K tersebut

dipengaruhi oleh empat parameter yaitu tekstur tanah, struktur tanah, permeabilitas tanah dan bahan organik. Nilai K berkisar dari 0,1 sampai 0,7 yang menunjukkan semakin tinggi nilai tersebut maka tanah semakin mudah tererosi, sebaliknya semakin kecil nilai K tanah semakin tahan terhadap erosi (lihat tabel 1). Untuk merubah kondisi dari lahan yang peka terhadap erosi menjadi tahan terhadap erosi diusahakan dengan merubah keempat faktor yang berpengaruh terhadap nilai K, kecuali tekstur tanah yang tidak dapat dirubah. Perbaikan tersebut dilakukan dengan cara menambahkan bahan organik atau bahan lain yang dapat memperbaiki sifat fisik tanah, yang akan memperbaiki struktur tanah dan mempercepat permeabilitas tanah.

BENY HARJADI BPK SOLO

5

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Tabel 1. Klasifikasi dan Kriteria Nilai Erodibilitas Lahan (Nilai K) KELAS

NILAI - K

KRITERIA

KETAHANAN TERHADAP EROSI

1

0,00 - 0,10

sangat rendah

sangat tahan

2

0,11 - 0,20

rendah

sedikit tahan

3

0,21 - 0,32

sedang

tahan

4

0,33 - 0,43

agak tinggi

agak peka

5

0,44 - 0,55

tinggi

peka

6

0,56 - 0,64

sangat tinggi

sangat peka

B. Toleransi Erosi Toleransi erosi atau batas ambang erosi yang diperkenankan terjadi pada suatu lahan, karena laju erosi tidak mungkin ditekan sampai nol atau tidak terjadi erosi sama sekali. Sehingga erosi yang terjadi di suatu lahan boleh saja terjadi asal tidak sampai melebihi nilai toleransi erosi (nilai T). Dengan kata lain jika erosi telah jauh melebihi dari besarnya nilai T maka harus segera di waspadai dan dilakukan beberapa upaya untuk mencegah terjadinya erosi baik dengan teknik sipil maupun teknik vegetatif. Nilai toleransi erosi dapat diperoleh dengan salah satu cara yang dikemukakan oleh beberapa metode perhitungan nilai tersebut, antara lain :

BENY HARJADI BPK SOLO

6

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Dimana :

Hammer (1981)

T

: toleransi erosi (mm/th)

EqD

: faktor kedalaman tanah x kedalaman efektif tanah

EqD T = ⎯⎯⎯ RL

RL

Achlil (1982)

K

: erodibilitas tanah

D

: kedalaman tanah (m)

Dmin

: kedalaman minimum tanah

LPT

: laju

: Resource Life (300 dan 400 tahun)

T = 4 + 1,266 (10 D - K - 2)

Wood dan Dent (1983) (EqD - Dmin) T = ⎯⎯⎯⎯⎯ + LPT RL

pembentukan

tanah

(ton/joule) : 0,55 mm/th

BENY HARJADI BPK SOLO

7

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

C. Kemampuan Penggunaan Lahan (KPL) Klasifikasi Kemampuan Penggunaan Lahan (KPL) yang dikemukakan oleh Klingebiel dan Montgomery (1961) dan SCRCC (1971) telah disepakati secara internasional dibagi menjadi 8 kelas yang terdiri dari kelas I sampai dengan kelas VIII. Semakin tinggi kelas KPL tersebut maka dapat dikategorikan lahan semakin kritis dan tingkat produktivitas lahan semakin menurun. Misalnya secara tradisional kelas KPL I sampai IV cocok digunakan untuk budidaya pertanian tanaman semusim, padang rumput atau hutan, sedangkan kelas KPL V sampai VII hanya terbatas untuk padang rumput atau hutan, selanjutnya untuk kelas KPL VIII disarankan hanya untuk perlindungan daerah aliran sungai.

Lebih jauh lagi Kelas KPL yang dipengaruhi oleh total tingkat penghambat tersebut dibagi menjadi 5 Sub Kelas KPL dari jenis pembatas utama yang meliputi : erosi (e : erosion), kebasahan (w : wetness), tanah (s : soil), iklim (c : climate) dan gradien (g : gradient). Pada tingkat detil Sub Kelas KPL dibagi lagi atas dasar pengelompokkan beberapa satuan peta inventarisasi yang mempunyai kemiripan respon terhadap pengelolaan yang sama, mempunyai hasil potensial yang hampir sama, dan memerlukan upaya konservasi tanah yang sama pada tingkat Satuan KPL.

BENY HARJADI BPK SOLO

8

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

III. PERHITUNGAN EROSI DAN SEDIMENTASI Pengukuran dan perhitungan tanah yang hilang akibat erosi dapat dilakukan dengan pengukuran secara langsung di lapangan dengan metode kuantitatif dan kualitatif maupun dengan metode pendugaan. Metode-metode yang dipakai untuk mengevaluasi atau mengukur besarnya tanah yang hilang dari suatu areal lahan atau daerah yang lebih kompleks pada DAS tergantung pada : ◊ Jenis Erosi, ◊ Luasan areal, ◊ Tujuan Pengukuran Erosi.

Dengan demikian ada keperluan pengukuran yang bertujuan untuk mendapatkan data tentang besarnya erosi yang terjadi pada suatu DAS secara mendetil dan teliti tentunya dengan metode yang lebih akurat pula. Namun ada pula yang sifatnya hanya bertujuan untuk mendapatkan gambaran kondisi erosi yang terjadi pada suatu DAS dengan metode yang lebih sederhana dari sebelumnya. Dengan metode yang sederhana ini bukan berarti hanya didasarkan pada penilaian secara kualitatif, namun dapat pula dihitung secara kuantitatif. Oleh karena itu, uraian selanjutnya akan menjajikan cara sederhana pengukuran erosi yang dapat dengan mudah diterapkan di lapangan dengan tidak mengurangi keakuratan penilaian besarnya tanah yang hilang pada suatu tempat dan waktu tertentu.

BENY HARJADI BPK SOLO

9

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Pengukuran erosi dimaksudkan untuk mengetahui besarnya kehilangan tanah yang terjadi pada suatu lahan pada periode waktu tertentu baik harian, bulanan, atau tahunan. Namun dalam pengukurannya ditemui beberapa kendala antara lain : ⇒ erosi tanah merupakan proses yang terputus-putus, ⇒ erosi tidak selalu tampak dengan jelas untuk diikuti prosesnya sehingga terkesan kehilangan tanah berlangsung cepat, ⇒ besarnya erosi yang terjadi akan berlainan untuk kondisi permukaan dan sifat-sifat tanah yang berbeda.

A. Prediksi Erosi Universal Soil Loss Equation (USLE) Persamaan Kehilangan Tanah Secara Umum Prinsip perhitungan erosi dengan USLE adalah sebagai berikut : ⇒ Bahwa hasil perhitungan tersebut hanya merupakan prediksi atau dugaan dari data besarnya intensitas hujan , ⇒ Besarnya intensitas hujan dapat dihitung dengan berbagai metode antara lain dengan metode Wischmeier (1959), Lenvain (1975), Bols I (1978), dan Bols II (1978), ⇒ Dua parameter yang berperan dalam perhitungan ini adalah Erosivitas hujan (nilai R) dan erodibilitas tanah (nilai K), disamping juga faktor lainnya yaitu lereng (LS), penggunanan lahan (C), dan bangunan konservasi tanah (P).

BENY HARJADI BPK SOLO

10

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Kemungkinan dapat terjadi, besarnya erosi pertama dengan berikutnya sama tetapi intensitas hujan dari curah hujan yang turun berbeda. Sehingga perlu memperhatikan Koefisien Erosi yaitu perbandingan besarnya tanah tererosi dengan erosivitas hujan, yang dirumuskan sebagai berikut :

Ke

A = --------R

Dimana : Ke

: Koefisien erosi, yaitu perbandingan banyaknya tanah tererosi dengan erosivitas hujan,

A

: besarnya erosi tanah

R

: erosivitas hujan (EI30 adalah energi kinetis hujan intensitas 30 menit).

Prediksi erosi dengan metode USLE yang merupakan persamaan umum kehilangan tanah sampai sekarang masih digunakan sebagai penduga erosi yang terjadi pada sebidang tanah. Persamaan ini dapat dipakai sebagai petunjuk dalam pengambilan keputusan perencanaan teknik konservasi tanah di lapangan. Bentuk persamaan umum kehilangan tanah dikemukakan oleh Wischmeier dan Smith (1978) sebagai berikut :

A = R. K. LS. C. P

dimana : A

BENY HARJADI BPK SOLO

: total rata-rata tanah yang tererosi setiap tahun (ton/ha/th)

11

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

R

: indeks erosivitas hujan

K

: indeks erodibilitas lahan

LS

: faktor panjang lereng (L = m) dan kemiringan lereng (S = %)

C

: faktor tanaman

P

: faktor upaya konservasi tanah.

B. Perhitungan Erosi 1. Metode Kualitatif Land Reseource Inventory (LRI) Inventarisasi Sumber Daya Lahan Pada pengamatan erosi untuk tujuan tertentu khususnya sebagai dasar perencanaan jangka panjang tidak perlu menggunakan data erosi secara kuantitatif tetapi cukup dengan pengumpulan data kualitatif atau informasi deskriptif kondisi lahan. Beberapa cara mendeteksi adanya erosi suatu lahan dengan melihat tanda-tanda yang terdapat di lapangan sebagai berikut : ♥ Suatu kolom atau dasar tanah yang letak dan posisinya berada relatif lebih tinggi dari daerah lain disekitarnya. Pada kolom dasar tanah tersebut terlindungi oleh batu-batu, kumpulan rumput atau kayu, ♥ Akar pepohonan atau semak-semak belukar yang tersingkap keluar, ♥ Adanya pengerasan lapisan tanah atas yang disebabkan oleh hilangnya lapisan partikel-partikel tanah halus pada lapisan olah tanah, ♥ Adanya parit-parit atau jurang-jurang yang merupakan erosi berat, ♥ Adanya penumpukkan atau pengendapan sedimen pada dasar paritparit, cekungan-cekungan, kaki lereng perbukitan,

BENY HARJADI BPK SOLO

12

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

♥ Melihat perbedaan warna pada profil tanah dari horison A dan B, atau membandingkan dengan profil-profil lain disebelahnya yang belum tererosi.

Pengumpulan data erosi metode LRI dilakukan dengan pengkodean pada setiap masing-masing satuan peta dengan mencatat maksimum 2 tipe erosi yang dominan. Adapun urutan penulisan kode erosi tersebut selengkapnya sebagai berikut (lihat tabel 2 dan 3) : 1. tingkat erosi dominan, 2. tipe erosi dominan, 3. tingkat erosi lain, 4. tipe erosi lain, 5. prosentase satuan peta yang tererosi, 6. indeks deplesi tanah. Sebagai contoh dari hasil pengamatan erosi di lapangan ditemui 2 tipe erosi yang dapat dituliskan dalam bentuk simbul sebagai berikut :

2S, 1L 43

artinya : 2S

: tipe erosi lapis (S) dengan tingkat erosi sedang (2)

1L

: tipe erosi tanah longsor (L) dengan tingkat erosi ringan (1)

4

: prosentase satuan peta yang tererosi 40-60%

3

: indeks deplesi tanah pada tingkat 3.

BENY HARJADI BPK SOLO

13

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Tabel 2. Simbol Tingkat Erosi dan Prosentase Lahan Tererosi serta Indeks Deplesi Tanah. Tingkat Erosi 0. tidak ada

Prosentase Tererosi 0. < 1%

Indeks Deplesi Tanah (IDT) 0. lapisan tanah atas utama tidak hilang

1. ringan

1. 1 - 10 %

1. daerah utama lapisan tanah atas tinggal

2. sedang

2. 10 - 20%

3. berat

3. 20 - 40%

sedikit (30 - 100% hilang), 2. daerah utama lapisan tanah bawah

4. 40 - 60%

terbuka atau banyak yang hilang ( 20 -

5. 60 - 80%

50%),

6.

> 80%

3. daerah utama bahan induk terbuka

Tabel 3. Jenis dan Simbol Erosi JENIS EROSI

SIMBOL EROSI

Gerakan Partikel Erosi Lapis

S Sheet

Erosi Alur

R Rill

Erosi Jurang

G Gully

Erosi Angin

W Wind

Gerakan Massa Jatuhan

F Fall

Tanah Longsor

L Landslide

Aliran Tanah

FL Flow

Slump

Su Slump

BENY HARJADI BPK SOLO

14

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Lain-lain Erosi tebing sungai

Sb Streambank

Erosi pantai

C Coastal

Deposisi/Pengendapan

D Deposition

Ketentuan Lain Erosi jurang sisi jalan

rG Roadside Gully

Erosi lapis sisi jalan

rS Roadside Sheet

Tanah longsor sisi jalan

rL Roadside Landslide

Aliran masa tanah Aliran lumpur

eFL Earth Flow mFL Mud Flow

Tanah longsor dangkal

sL Shallow Landslide

Tanah longsor dalam

dL Deep Landslide

Aliran masa tanah dangkal

sFL Shallow Flow

Aliran masa tanah dalam

dFL Deep Flow

Aliran masa tanah rayapan

cFL Creeping Earth Flow

BENY HARJADI BPK SOLO

15

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

2. Metode Kuantitatif A. Trapping All Soil Removed Metode Pengendapan Tanah Terangkut Prinsip metode pengukuran ini adalah : n

Menampung seluruh tanah yang terangkut pada suatu plot,

o

Penampungan limpasan air dan partikel tanah dengan kolektor,

p

Bentuk kolektor disesuaikan dengan kondisi lahan,

q

Hasil perhitungan realitis dan akurat.

a. Rumus Perhitungan Erosi A = (Kb.Vb) + (K1.V1) + N1 x (K2.V2 + N2. K3.V3)

dimana : A

: bobot tanah tererosi (ton/hektar/tahun)

Kb

: beban dasar kolektor I

K1

: sampel suspensi kolektor I

K2

: sampel suspensi kolektor II

K3

: sampel suspensi kolektor III Kb, K1, K2, dan K3 merupakan hasil analisa laboratorium yang dinyatakan (satuan gram/liter).

BENY HARJADI BPK SOLO

Vb

: volume beban dasar kolektor I

V1

: volume suspensi kolektor I

V2

: volume suspensi kolektor II

16

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

V3

: volume suspensi kolektor III Vb, V1, V2 dan V3 merupakan hasil pengukuran dan perhitungan pada saat pengamatan di lapangan (satuan meter kubik = m3).

N1

: jumlah lubang pembagi pada kolektor I

N2

: jumlah lubang pembagi pada kolektor II

b. Rumus Perhitungan Limpasan Permukaan Vro = { V1 + N1 (V2 + N2.V3) } - A/BJ

dimana : Vro

: volume limpasan permukaan (m3)

BJ

: bobto jenis (ton/m3)

CONTOH PERHITUNGAN :

Dari hasil pengamatan lapangan pada tanggal 3 Desember 1996 di Sub DAS Tapan diperoleh data lapangan dan analisa erosi di laboratorium sbb :

BENY HARJADI BPK SOLO

17

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Tabel 4. Data Pengamatan Sampel Erosi dari Drum Kolektor Drum

Diameter

Lubang

TMA

Sampel

Keteranga

Kolekto

Drum (m)

Drum

(m)

(g/l)

n

r

(buah)

I

0,40

3

0,07

1006,350

lumpur

I

0,40

3

0,23

0,348

cairan

II

0,60

12

0,67

0,027

cairan

III

0,60

0

0,09

0,136

cairan

1. Berapa besar erosi yang terjadi di Sub DAS Tapan pada tanggal 3 Desember 1996 ? 2.Berapa besarnya aliran permukaan, jika BJ tanah 1,1 g/cm3 ?

JAWABAN :

BENY HARJADI BPK SOLO

Kb

= 1006,350 g/l

K1

=

0,348 g/l

K2

=

0,027 g/l

K3

=

0,136 g/l

Vb

= 3,14 x (½ x 0,40)2 x 0,07 = 0,0088 m3

V1

= 3,14 x (½ x 0,40)2 x 0,23 = 0,0289 m3

V2

= 3,14 x (½ x 0,60)2 x 0,67 = 0,1894 m3

V3

= 3,14 x (½ x 0,60)2 x 0,09 = 0,0254 m3

N1

= 3 lubang

N2

= 12 lubang 18

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

A = (Kb.Vb) + (K1.V1) + N1 x (K2.V2 + N2. K3.V3) = (1006,350 x 0,0088) + (0,348 x 0,0289) + 3 x (0,027 x 0,1894 + 12 x 0,136 x 0,0254) = 9,0056 kg = 0,009 ton Jadi besarnya erosi yang terjadi = 0,009 ton Vro = { V1 + N1 (V2 + N2.V3) } - A/BJ = {0,0289 + 3 x (0,1894 + 12 x 0,0254)} - 0,009/1,1 = 1,5203 - 0,009/1,1 = 1,512 m3 Jadi besarnya aliran permukaan = 1,512 m3

BENY HARJADI BPK SOLO

19

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

B. Sampling Sedimen in Run Off Metode Pengambilan Sampel Sedimen Aliran Permukaan Prinsip metode pengambilan sampel sedimen pada aliran permukaan tanah adalah : 1.Sedimen berbeda dengan erosi permukaan, 2.Sedimen merupakan kelanjutan proses erosi, 3.Sedimen diukur pada suatu daerah tangkapan air (Catchment).

a. Rumus Bobot Suspensi Sy = V x C V = Q x t

dimana : Sy : sediment yield (bobot sedimen terangkut pada aliran permukaan) satuan kilogram (Kg), V : volume interval permukaan satuan meter kubik (m3), t

: interval waktu pengamatan satuan detik (dt),

C : kadar konsentrasi suspensi satuan gram/detik (g/dt).

b. Rumus Sediment Delivery Ratio (SDR) S (1 - a x Ab) SDR = ------------------- + (a x Ab) 2 (S + 50 x N)

BENY HARJADI BPK SOLO

20

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

dimana: SDR

: Sediment Delivery Ratio (0 < SDR < 1)

: merupakan perbandingan antara jumlah sedimen yang mencapai outlet dengan total erosi yang terjadi pada

daerah

tangkapan air. S : kemiringan lereng rata-rata (%) A : koefisien kekasaran manning a : 0,8683216132 b : - 0,2018621338

C. Rumus Erosi Satu Kejadian Hujan Sy A = -----SDR

CONTOH PERHITUNGAN

Dari pengamatan lapangan dan analisa sampel suspensi di Sub DAS Tapan pada tanggal 3 Desember 1996 pada luasan daerah tangkapan air seluas 5 hektar diperoleh data sebagai berikut :

BENY HARJADI BPK SOLO

21

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Tabel 5.. Data Pengamatan Lapangan TMA dan Analisa Laboratorium No.

Jam Pengamatan

TMA

Kadar Suspensi

cm

(g/dt)

1.

17.05

5

0,057

2.

17.10

7

0,071

3.

17.15

15

0,082

4.

17.20

30

0,092

5.

17.25

40

0,093

6.

17.30

50

0,094

7.

17.35

45

0,105

8.

17.40

40

0,100

9.

18.00

20

0,970

10.

19.00

5

0,060

11.

20.00

0

0

1.

Berapa besarnya erosi yang terjadi pada satu kejadian hujan pada catcment area di Sub DAS Tapan seluas 5 hektar ?

2.

BENY HARJADI BPK SOLO

Berapa besarnya aliran permukaan pada satu kejadian hujan ?

22

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

JAWABAN :

Tabel 6. Tabulasi Data Erosi di Sub DAS Tapan pada Tanggal 3 Desember 1996 No.

Jam

Interv

TMA

Debit Air

Volume

C

A

al

cm

m3/dt

RO

g/l/dt

kg

menit 1

(m3)

2

3

4

5

6

7

8

1.

17.05

5

5

0,00078

0,234

0,057

0,013

2.

17.10

5

7

0,0018

0,54

0,071

0,038

3.

17.15

5

15

0,012

3,6

0,082

0,295

4.

17.20

5

30

0,069

20,7

0,092

1,904

5.

17.25

5

40

0,141

42,3

0,093

3,933

6.

17.30

5

50

0,247

74,1

0,094

6,965

7.

17.35

5

45

0,190

57

0,105

5,985

8.

17.40

20

40

0,141

169,2

0,100

16,92

9.

18.00

60

20

0,025

90

0,970

87,30

10.

19.00

60

5

0,00078

2,808

0,060

0,168

11.

20.00

0

0

0

0

0

0

460,482

123,521

a. Interval Waktu (Kolom 3) Merupakan selisih pengamatan saat pengukuran pertama dengan pengukuran berikutnya, sebagai contoh perhitungan interval waktu untuk nomer 1. Jam 17.10 - 17.05 = 5 menit 10. Jam 20.00 - 19.00 = 60 menit

b. Debit Air (Kolom 5) BENY HARJADI BPK SOLO

23

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Jumlah volume air pada satuan waktu tertentu, dalam hal ini volume menggunakan satuan m3 dan satuan waktu menggunakan detik, sehingga debit air = m3/dt. Debit air diukur dengan alat ukur THOMPSON, sehingga rumus debit air :

Q = 1,4 (TMA)5/2

Sehingga contoh perhitungan untuk nomer : 1. Q = 1,4 (0,05)5/2 = 0,00078 m3/dt 9. Q = 1,4 (0,20)5/2 = 0,02500 m3/dt

c. Volume Run Off (Kolom 6) V=Q x t

Sehingga contoh perhitungan nomer : 1. V = 0,00078 x (5 x 60) = 0,234 m3 9. V = 0,025

x (20 x 60) = 90

m3

d. Bobot Suspensi (Kolom 7) Sy = V x C Sehingga contoh perhitungan nomer : 1. Sy = 0,234 x 0,0517 = 0,013 kg 9. Sy = 90

x 0,97

= 87,300 kg

e. Erosi Satu Kejadian Hujan BENY HARJADI BPK SOLO

24

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Besarnya erosi satu kejadian hujan adalah jumlah bobot suspensi satu kejadian hujan dibagi dengan Sediment Delivery Ratio (SDR). Total suspensi = 123,521 kg = 0,123 ton Sy A = --------SDR 0,123 A = --------- = 0,212 ton 0,58 Jadi besarnya erosi satu kejadian hujan adalah = 0,212 ton CATATAN : Besarnya SDR dapat menggunakan tabel SDR menurut Soil Conservation Service-USDA berikut ini : Tabel 7. Nilai SDR Berdasarkan USDA Luas (Km2)

Luas (Ha)

SDR

0,05

5

0,58

0,1

10

0,52

0,5

50

0,39

1

100

0,35

5

500

0,25

10

1.000

0,22

50

5.000

0,153

100

10.000

0,127

500

50.000

0,079

1000

100.000

0,059

BENY HARJADI BPK SOLO

25

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

C. Measuring Changes in Elevation of The Soil Surface Metode Pengukuran Perubahan Elevasi Permukaan Tanah Prinsip pengukuran erosi dengan menggunakan metode pengukuran perubahan elevasi permukaan tanah adalah : 1. Besarnya erosi ditunjukkan oleh besarnya pengikisan (-) sebaliknya besarnya sedimentasi ditunjukkan oleh penambahan bahan (+), 2. Pengukuran perubahan elevasi dengan melihat adanya pengikisan dan penimbunan tidak selalu mudah dalam pelaksanaannya, karena sulit diikuti prosesnya, 3. Untuk melihat perubahan elevasi dengan ditunjukkan adanya pengikisan atau penimbunan, dengan menggunakan alat tongkat yang dipasang permanen dan diukur pada periode waktu tertentu.

a. Rumus Erosi Pada lahan Beralur A = E x K x L x BJ

dimana : A

: besarnya erosi yang terjadi (ton)

E

: perubahan elevasi (+/-) satuan meter (m)

K

: keliling basah saluran satuan meter (m)

L

: panjang saluran satuan meter (m)

BJ

: berat jenis tanah satuan ton/m3

BENY HARJADI BPK SOLO

26

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

b. Rumus Erosi Pada lahan Tak Beralur/Berparit A = E x P x L x BJ dimana : A

: besarnya erosi yang terjadi satuan ton

E

: perubahan elevasi (+/-) satuan meter (m)

P

: panjang lahan satuan meter (m)

L

: lebar lahan satuan meter (m)

BJ

: berat jenis tanah satuan ton/m3

CONTOH PERHITUNGAN : c Dari hasil pengamatan di lapangan pada tanggal 6 Desember 1996 di Karanganyar pada lahan tebu dengan menggunakan tongkat (stik) terjadi penurunan ketebalan tanah setebal 5 cm pada parit. Keliling parit tersebut 75 cm dengan panjang 100 cm. Berapa besarnya erosi yang terjadi pada parit tersebut ? (BJ tanah 1,2 g/cm3). JAWABAN : A = E x K x L x BJ = 0,05 x 0,75 x 100 x 1,2 = 4,5 ton d Pada lahan tegal Pak Karto Desa Girimarto dari hasil pengamatan dengan menggunakan tongkat yang dipasang pada jarak 3 m selama satu tahun dengan pengamatan tiap-tiap bulan diperoleh data sebagai berikut :

BENY HARJADI BPK SOLO

27

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

Tabel 8. Data Pengamatan lapangan di Lahan Tegal Pak Karto

PERUBAHAN ELEVASI Nomer Tongkat

Jalur I (cm)

Jalur II (cm)

Jalur III (cm)

a

0

- 0,5

0

b

- 0,5

-1

+1

c

- 0,5

-1

+1

d

- 0,5

- 0,5

0

- 0,0038

- 0,0075

+ 0,005

Rata-rata

Berapa besarnya kehilangan tanah di lahan Pak Karto tersebut jika pada jalur I, II, dan III masing-masing memiliki lebar 7 m, 6 m dan 7 m serta panjang 10 m ? (Diketahui BJ lahan tersebut = 1,1 kg/dm3).

JAWABAN : A

= E x P x L x BJ

AI

= - 0,0038 x 10 x 7 x 1,1 = - 0,2926 ton

AII

= - 0,0075 x 10 x 6 x 1,1 = - 0,4950 ton

AIII = + 0,005 x 10 x 7 x 1,1 = + 0,3850 ton Total Erosi

= - 0,4026 ton

Jadi besarnya erosi di lahan Pak Karto = 0,4026 ton

BENY HARJADI BPK SOLO

28

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

PENUTUP ÎErosi yang terjadi dapat berakibat buruk pada tempat dimana erosi tersebut berlangsung (In Site) juga berlaku diluar dari tempat terjadinya erosi (Off Site), yaitu kehilangan material tanah dibagian atas berakibat kurang menguntungkan pula pada daerah dibawahnya yang akan terjadi penimbunan (sedimentasi). ÎFaktor-faktor yang berpengaruh terhadap erosi selain faktor manusia juga oleh faktor fisik lapangan antara lain iklim, topografi, tanah dan tanaman. ÎPengukuran erosi dapat dilakukan secara kualitatif maupun kuantitatif tergantung dari tingkat ketelitian data dan ketersediaan alat, disamping juga dapat berupa informasi deskriptif dari indikasi telah terjadinya erosi di lapangan.

BENY HARJADI BPK SOLO

29

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

DAFTAR PUSTAKA Achlil, K., 1982. Kriteria Lahan Kritis Dalam Rangka Program PHTA. Dep. Tan., DirJen Hut., Dir. reb & Rehab., Proyek P3DAS, Solo. Bols, 1978. The Iso-erodent map of Jawa and Madura, Report Belgian Technical Assistance Project ATA 105. Centre for Soil Research. Bogor. p39.. Fletcher, J.R. dan R.G. Gibb, 1990. Land resource Survey Handbook for Soil Conservation Planning in Indonesia. Project report No.1, Scientific Report No. 11; Indonesia-New Zealand resource Mapping Project, BTPDAS Surakarta. Hammer, W.I., 1981. Second Soil Conservation Consultant Report. AGOF/INS/78 /006. Tech. Note No. 10. Centre for Soil Research, Bogor, Indonesia. Harjadi B., 1990. Laporan Kajian Prediksi Erosi di Sub DAS Tapan dan Sub DAS Wader tahun 1989/90, Departemen Kehutanan, Ditjen RRL, BTP DAS. Surakarta. Harjadi, B., 1993. Survai Pendahuluan Inventarisasi Sumber Daya Lahan di Sub DAS Keduang. Proyek PTPDAS, BTPDAS Surakarta. Klingebiel, A.A. and P.H. Montgomery, 1961. Land Capability Classification. USDA Agriculture Handbook No. 210. Wischmeier, W.H., and D.D. Smith, 1959. Predicting Rainfall Erosion Losses From Cropland East of The Rocky Mountains, USDA Agr. Handbook, 282. Wood, S.R. dan F.J. Dent, 1983. Lecs A Land Evaluation Computer System Methodology. AGOF/INS/78/006, Manual 5. version 1, Ministry of Agr. GOI/UNDP and FAO.

BENY HARJADI BPK SOLO

30

BERAS Bermula Erosi Rusaknya Alam Sedimentasi

BIODATA BENY HARJADI Data Diri : Nama Tempat/Tanggal Lahir NIP/Karpeg

: Ir. Beny Harjadi, MSc. : Surakarta, 17 Maret 1961 : 19610317.199002.1.001/ E.896711

Pangkat/Golongan Jabatan

: Pembina / IV : Peneliti Madya

b

Riwayat Pendidikan : TK : TK Aisyiyah Premulung, Surakarta (1967) SD : SD Negeri 94 Premulung, Surakarta (1973) SMP : SMP Negeri IX Jegon Pajang, Surakarta (1976) SMA : SMA Muhammadiyah I, Surakarta (1980) S1 : IPB (Institut Pertanian Bogor), Jurusan Tanah/Fak.Pertanian,BOGOR (1987) Kursus LRI (Land Resources Inventory) kerjasama dengan New Zealand selama 9 bulan untuk Inventarisasi Sumber Daya Lahan (1992), INDONESIA-NEW ZEALAND S2 : ENGREF (École Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêst), Jurusan Penginderaan Jauh Satelit/ Fak.Kehutanan, Montpellier, PERANCIS (1996) PGD : Post Graduate Diplome Penginderaan Jauh, di IIRS (Indian Institute of Remote Sensing) di danai dari CSSTEAP (Centre for Space Science & Technology Education in Asia and The Pasific) Affiliated to the United Nations (UN/PBB : Perserikatan Bangsa-Bangsa), Dehradun – INDIA (2005).

Riwayat Pekerjaan : 1. 2. 3. 4. 5.

Staf Balai Teknologi Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS), Surakarta (1989). Ajun Peneliti Madya Bidang Konservasi Tanah dan Air pada BTPDAS-WIB (Balai Teknologi Pengelolaan DAS – Wilayah Indonesia Bagian Barat), 1998. Peneliti Muda Bidang Konservasi Tanah dan Air pada BTPDAS-WIB (Balai Teknologi Pengelolaan DAS – Wilayah Indonesia Bagian Barat), 2001. Peneliti Madya Bidang Konservasi Tanah dan Air pada BP2TPDAS-IBB (Balai Litbang Teknologi Pengelolaan DAS - Indonesia Bagian Barat), 2005. Peneliti Madya Bidang Pedologi dan Penginderaan Jauh pada BPK (Balai Penelitian Kehutanan) Solo, 2006

Riwayat Organisasi : 1. 2. 3.

Menwa Mahawarman, Jawa Barat (1980 – 1985) HMI (Himpunan Mahasiswa Islam), (1980 – 1983) Ketua ROHIS BP2TPDAS-IBB, 2 periode (2000-2006)

Penghargaan : 1.

Satya Lancana Karya Satya 10 tahun, No. 064/TK/Tahun 2004

Alamat Penulis : 1. 2.

Kantor : BPK SOLO, d/a Jl.Ahmad Yani Pabelan, Po.Box.295, Surakarta. Jawa Tengah, Telp/Fax : 0271–716709, 715969. E-mail: [email protected] Rumah : Perumahan Joho Baru, Jl.Gemak II, Blok T.10, Rt 04/ Rw VIII, Kel.Joho, Sukoharjo, Jawa Tengah. Telp : 0271- 591268. HP : 081.22686657 E-mail : [email protected]

BENY HARJADI BPK SOLO

31