PREDIKSI EROSI LAHAN DAN YIL SEDIMEN 1.1 Erosi Erosi adalah peristiwa pengikisan padatan (sedimen, tanah , batuan, dan partikel lainnya) akibat transportasi angin , air atau es pada tanah dan material lain di bawah pengaruh gravitasi. Dampak dari erosi adalah menipisnya lapisan permukaan tanah bagian atas, yang akan menyebabkan menurunnnya kemampuan lahan (degradasi lahan). Akibat lain dari erosi adalah menurunnya kemampuan tanah untuk meresapkan air (infiltrasi). Penurunan kemampuan lahan meresapkan air ke dalam lapisan tanah akan meningkatkan limpasan air permukaan yang akan mengakibatkan banjir di sungai . Selain itu butiran tanah yang terangkut oleh aliran permukaan pada akhirnya akan mengendap di sungai (sedimentasi) yang selanjutnya akibat tingginya sedimentasi akan mengakibatkan pendangkalan sungai sehingga akan memengaruhi kelancaran jalur pelayaran. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Erosi Secara garis besar, erosi yang terjadi disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut: 1. Iklim Faktor iklim yang mempengaruhi terjadinya erosi adalah hujan, temperatur dan suhu. 2. Tanah Sifat fisik tanah yang mempengaruhi terjadinya erosi meliputi : tekstur tanah, struktur tanah, infiltrasi, dan kandungan bahan organik. 3. Topografi
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PREDIKSI EROSI LAHAN DAN YIL SEDIMEN
1.1 Erosi
Erosi adalah peristiwa pengikisan padatan (sedimen, tanah, batuan, dan partikel lainnya) akibat transportasi angin, air atau es pada tanah dan material lain di bawah pengaruh gravitasi. Dampak dari erosi adalah menipisnya lapisan permukaan tanah bagian atas, yang akan menyebabkan menurunnnya kemampuan lahan (degradasi lahan). Akibat lain dari erosi adalah menurunnya kemampuan tanah untuk meresapkan air (infiltrasi). Penurunan kemampuan lahan meresapkan air ke dalam lapisan tanah akan meningkatkan limpasan air permukaan yang akan mengakibatkan banjir di sungai. Selain itu butiran tanah yang terangkut oleh aliran permukaan pada akhirnya akan mengendap di sungai (sedimentasi) yang selanjutnya akibat tingginya sedimentasi akan mengakibatkan pendangkalan sungai sehingga akan memengaruhi kelancaran jalur pelayaran.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Erosi
Secara garis besar, erosi yang terjadi disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut:
1. IklimFaktor iklim yang mempengaruhi terjadinya erosi adalah hujan, temperatur dan suhu.
2. TanahSifat fisik tanah yang mempengaruhi terjadinya erosi meliputi : tekstur tanah, struktur tanah, infiltrasi, dan kandungan bahan organik.
3. TopografiFaktor topografi umumnya dinyatakan dalam kemiringan dan panjang lereng. Secara umum erosi akan meningkat dengan meningkatnya kemiringan dan panjang lereng.
4. VegetasiVegetasi mempunyai pengaruh yang bersifat melawan terhadap pengaruh faktor-faktor lain yang erosif sepereti hujan, topografi dan karakteristik tanah.
5. Tindakan Campur Tangan Manusia Kegiatan-kegiatan manusia kebanyakan berkaitan dengan perubahan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap erosi seperti perubahan tata guna lahan, penggundulan hutan, pembangunan perumahan dan lain-lain.
USLE merupakan salah satu metode yang digunakan untuk menghitung prediksi erosi dan yil sedimen, dikembangkan di USDA-SCS (United State Department of Agriculture-Soil Conversation Services) bekerja sama dengan Universitas Purdue oleh Wischmeier andSmith,1965(dalamWilliams andBerndt,1972; Morgan, 1988;Selbe,1993; dan Renardet.al,1996). Berdasarkan analisis statistik terhadap lebih dari 10 tahun data erosi dan aliran permukaan, parameter fisik dan pengelolaan dikelompokkan menjadi lima variabel utama yang nilainya untuk setiap tempat dapat dinyatakan secara numeris. Kombinasi enam variabel ini dikenal dengan sebutan USLE adalah sebagai berikut:
Rumus: Ea =R.K.LS.C.P
dimana:E = banyaknya tanah tererosi persatuan luas persatuan waktu, yang
dinyatakan sesuai dengan satuan K dan periode R yang dipilih, dalam praktek dipakai satuan ton/ha/tahun.
R = merupakan faktor erosivitas hujan dan aliran permukaan, yaitu jumlah satuan indeks erosi hujan, yang merupakan perkalian antara energi
hujan total (E) dengan intensitas hujan maksimum 30 menit (I30)
untuk suatu tempat dibagi100, biasanyadiambil energi hujan tahunan rata-rata sehingga diperoleh perkiraan tanah tahunan dalam KJ/ha.
K = faktor erodibilitas tanah, yaitu laju erosi per indeks erosi hujan (R) untuk suatu jenis tanah tertentu dalam kondisi dibajak dan ditanami terus menerus, yang diperoleh dari petak percobaan yang panjangnya 22,13 m dengan kemiringan seragam sebesar 9% tanpa tanaman, satuanton/KJ.
LS = faktor panjang kemiringan lereng (length of slope factor), yaitu nisbah antara besarnya erosi per indeks erosi dari suatu lahan dengan panjang dan kemiringan lahan tertentu terhadap besarnya erosi dari plot lahan dengan panjang 22,13 m dan kemiringan 9% dibawah keadaan yang identik, tidak berdimensi.
C = faktor tanaman penutup lahan dan manajemen tanaman, yaitu nisbah antara besarnya erosi lahan dengan penutup tanaman dan manajemen
tanaman tertentu terhadap lahan yang identik tanpa tanaman, tidak berdimensi.
P = faktor pengendalian erosi (tindakan konservasi praktis), yaitu ratio kehilangan tanah antara besarnya dari lahan dengan tindakan konservasi praktis dengan besarnya erosi dari tanah yang diolah searah lereng dalam keadaan yang identik, tidak berdimensi.
1.2.1 IndeksErosivitasHujan(R)
Penyebab utama erosi tanah adalah pengaruh pukulan air hujan pada tanah. Faktor erosivitas hujan,R, didefinisikan sebagai jumlah satuan indeks erosi hujan
dalam setahun. Nilai R yang merupakan daya rusak hujan, dapat ditentukan dengan persamaan Wischmeier, 1959 :
Dimana :R = Faktor erosivitas hujan (KJ/ha/tahun)n = Jumlah kejadian hujan dalam setahun
EI30 = Interaksi energi dengan intensitas maksimum 30 menit
Sementara, Bols (1978) dengan menggunakan data curah hujan bulanan di 47 stasiun penakar hujan di pulau Jawa yang dikumpulkan selama 38 tahun menentukan bahwa besarnya erosivitas hujan tahunan rata-rata adalah sebagaiberikut:
Jumlah (∑EI30) 6026.66573(sumber : Hasil perhitungan)
1.2.2 FaktorErodibilitas
Faktor erodibilitas tanah (K) menunjukkan resistensi partikel tanah terhadap pengelupasan dan transportasi partikel-partikel tanah tersebut oleh adanya energi kinetik air hujan. Meskipun besarnya resistensi tersebut di atas akan tergantung pada topografi, kemiringan lereng, dan besarnya gangguan oleh manusia. Besarnya erodibilitas atau resistensi tanah juga ditentukan oleh karakteristik tanah seperti tekstur tanah, stabilitas agregat tanah, kapasitas infiltrasi, dan kandungan organik dan kimia tanah. Karakteristik tanahtersebut bersifat dinamis, selalu berubah, oleh karenanya karakteristik tanah dapat berubah seiring dengan perubahan waktu dan tata guna lahan atau sistem pertanaman, dengan demikian angka erodibilitas tanah juga akan berubah. Perubahan erodibilitas tanah yang signifikan berlangsung ketika terjadi hujan karena pada waktu tersebut partikel-partikel tanah mengalami perubahan orientasi dan karakteristik bahan kimia dan fisika tanah.
Data :
Persentase lempung + pasir sangat Halus = 10 %Persentase Pasir (0,1 – 2,0 mm) = 5 %Persentase Bahan Organik (OM) = 4 %Permeabilitas (cm/det) = 11,50 Struktur Tanah = Granular halusKonservasi Praktis = 0,100
Dari gambar grafik Nomograf erodibilitas tanah (K) untuk satuan metrik berdasarkan data diatas didapat nilai K = 0,100.
1.2.3 Faktor panjang kemiringan Lereng (LS)
Pada prakteknya,variabel S dan L dapat disatukan, karena erosi akan bertambah besar dengan bertambah besarnya kemiringan permukaan medan (lebih banyak percikan air yang membawa butir-butir tanah, limpasan bertambah besar dengan kecepatan yang lebih tinggi), dan denganbertambah panjangnya kemiringan (lebih banyak limpasan menyebabkan lebih besarnya kedalaman aliran permukaan oleh karena itu kecepatannya menjadi lebih tinggi).
Dimana :L = Panjang kemiringan lerengS = Kemiringan lereng (derajat)z = konstanta yng besarnya bervariasi tergantung besarnya S
z = 0,5 jika S ≥ 5% ; z = 0,4 jika 5% > S ≥ 3% ; z = 0,3 jika 3% > S ≥ 1% ; z = 0,2 untuk S < 1%
Perhitungan :
Grid A1
Skala Peta = 1 : 5000Panjang Kemiringan Lereng (L) = 2 cm = 100 mElevasi titik tertinggi = 158,15 mElevasi titik terendah = 156,40 mBeda tinggi (∆h) = 158,15 – 156,40 =1,75 m
Kemiringan lereng aktual (S%) =
= = 1,75 %
z = 0,3
LS = 0,26
Tabel 1.2 Perhitungan Faktor panjang dan kemiringan lereng (LS)
Penentuan yang paling sulit adalah faktor C, karena banyaknya ragam cara bercocok tanam untuk suatu jenis tanaman tertentu dalam lokasi tertentu. Berhubung berbagai lokasi tersebut mempunyai iklim yang berbeda-beda, dengan berbagai ragam cara bercocok tanam, maka menentukan faktor C guna diterapkan padasuatu lahan tertentu, diperlukan banyak data.
Tabel 1.3 Prosentase Tata Guna Lahan
Nilai faktor C (Pengelolaan Tanaman)Pemukiman = 0,2Ladang = 0,4
Erodibilitas Tanah (K) = 0,100Pajang dan Kemiringan Lereng (LS) = 0,26 Faktor Penutup Lahan (C) = [(C Pemukiman x % Pemukiman) +
(C Ladang x % Ladang)] / 100= [( 0 x 0,2 ) + ( 100 x 0,4)] / 100= 0,4
Konservasi Praktis = 1
Ea = R.K.LS.C.P
Ea = 4598,827 x 0,100 x 0,26 x 0,4 x 1Ea = 41,758 ton / ha / tahun
Tabel 1.4 Erosi per satuan luas per satuan waktu
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
A1 6026.67 0.160 0.26 0.400 1 100.132
A2 6026.67 0.160 0.13 0.400 1 49.453
A3 6026.67 0.160 0.10 0.389 1 36.350
A4 6026.67 0.160 0.13 0.396 1 49.450
A5 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 54.929
A6 6026.67 0.160 0.26 0.400 1 101.709
A7 6026.67 0.160 0.26 0.400 1 101.534
A8 6026.67 0.160 0.15 0.400 1 56.347
A9 6026.67 0.160 0.49 0.400 1 190.484
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
B1 6026.67 0.160 0.25 0.400 1 97.239
B2 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 54.348
B3 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 55.526
B4 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 52.278
B5 6026.67 0.160 0.24 0.400 1 91.491
B6 6026.67 0.160 0.16 0.400 1 59.807
B7 6026.67 0.160 0.16 0.400 1 60.296
B8 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 81.833
B9 6026.67 0.160 0.67 0.400 1 256.540
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No Grid Erosivitas Erodibilitas Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
C1 6026.67 0.160 0.20 0.400 1 76.593
C2 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 79.966
C3 6026.67 0.160 0.20 0.400 1 78.822
C4 6026.67 0.160 1.34 0.400 1 516.077
C5 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 82.781
C6 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 79.606
C7 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 54.913
C8 6026.67 0.160 0.24 0.400 1 91.479
C9 6026.67 0.160 0.28 0.400 1 109.694
C10 6026.67 0.160 0.40 0.400 1 153.436
C11 6026.67 0.160 0.33 0.400 1 127.158
C12 6026.67 0.160 0.33 0.400 1 128.552
C13 6026.67 0.160 0.32 0.400 1 125.253
C14 6026.67 0.160 0.29 0.400 1 110.692
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
D1 6026.67 0.160 0.24 0.400 1 93.805
D2 6026.67 0.160 0.16 0.400 1 62.678
D3 6026.67 0.160 0.26 0.400 1 99.905
D4 6026.67 0.160 0.29 0.400 1 111.613
D5 6026.67 0.160 0.31 0.400 1 120.161
D6 6026.67 0.160 0.28 0.400 1 106.764
D7 6026.67 0.160 0.23 0.400 1 89.589
D8 6026.67 0.160 0.22 0.400 1 83.887
D9 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 81.191
D10 6026.67 0.160 0.20 0.400 1 76.486
D11 6026.67 0.160 0.20 0.400 1 77.336
D12 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 81.661
D13 6026.67 0.160 0.22 0.400 1 84.158
D14 6026.67 0.160 1.00 0.400 1 385.774
D15 6026.67 0.160 0.79 0.400 1 306.393
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
E1 6026.67 0.160 0.25 0.394 1 93.713
E2 6026.67 0.160 0.29 0.400 1 110.827
E3 6026.67 0.160 0.27 0.400 1 102.691
E4 6026.67 0.160 0.18 0.400 1 71.161
E5 6026.67 0.160 0.31 0.400 1 119.684
E6 6026.67 0.160 0.34 0.400 1 129.341
E7 6026.67 0.160 0.59 0.400 1 226.491
E8 6026.67 0.160 0.33 0.400 1 126.991
E9 6026.67 0.160 0.15 0.400 1 57.412
E10 6026.67 0.160 0.12 0.400 1 48.033
E11 6026.67 0.160 0.15 0.400 1 56.761
E12 6026.67 0.160 0.17 0.400 1 64.857
E13 6026.67 0.160 0.21 0.325 1 65.731
E14 6026.67 0.160 0.29 0.307 1 85.528
E15 6026.67 0.160 0.93 0.273 1 244.774
E16 6026.67 0.160 1.43 0.242 1 333.137
E17 6026.67 0.160 2.59 0.398 1 991.480
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
F1 6026.67 0.160 - 0.200 1 -
F2 6026.67 0.160 - 0.200 1 -
F3 6026.67 0.160 - 0.200 1 -
F4 6026.67 0.160 0.24 0.400 1 93.805
F5 6026.67 0.160 0.15 0.400 1 56.559
F6 6026.67 0.160 0.26 0.400 1 99.452
F7 6026.67 0.160 0.75 0.400 1 289.185
F8 6026.67 0.160 0.62 0.400 1 238.097
F9 6026.67 0.160 0.10 0.400 1 39.088
F10 6026.67 0.160 0.19 0.400 1 74.401
F11 6026.67 0.160 0.27 0.400 1 103.621
F12 6026.67 0.160 0.19 0.400 1 73.893
F13 6026.67 0.160 0.19 0.399 1 72.364
F14 6026.67 0.160 - 0.200 1 -
F15 6026.67 0.160 - 0.200 1 -
F16 6026.67 0.160 0.13 0.218 1 27.763
F17 6026.67 0.160 2.41 0.363 1 842.370
F18 6026.67 0.160 1.25 0.400 1 483.160
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
G1 6026.67 0.160 0.19 0.400 1 73.594
G2 6026.67 0.160 0.19 0.400 1 74.765
G3 6026.67 0.160 - 0.200 1 -
G4 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 53.545
G5 6026.67 0.160 0.13 0.400 1 49.402
G6 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 54.587
G7 6026.67 0.160 0.22 0.400 1 82.975
G8 6026.67 0.160 0.13 0.400 1 51.966
G9 6026.67 0.160 0.15 0.400 1 59.251
G10 6026.67 0.160 0.70 0.399 1 270.147
G11 6026.67 0.160 0.38 0.345 1 125.576
G12 6026.67 0.160 0.11 0.400 1 44.028
G13 6026.67 0.160 0.19 0.400 1 71.929
G14 6026.67 0.160 0.12 0.400 1 44.511
G15 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 80.339
G16 6026.67 0.160 0.22 0.400 1 83.357
G17 6026.67 0.160 0.20 0.400 1 76.149
G18 6026.67 0.160 0.51 0.400 1 196.270
G19 6026.67 0.160 0.37 0.400 1 144.172
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
H1 6026.67 0.160 0.11 0.400 1 42.649
H2 6026.67 0.160 0.20 0.400 1 77.336
H3 6026.67 0.160 0.10 0.283 1 27.997
H4 6026.67 0.160 0.12 0.400 1 44.984
H5 6026.67 0.160 0.12 0.400 1 46.559
H6 6026.67 0.160 0.12 0.400 1 44.439
H7 6026.67 0.160 0.13 0.400 1 48.604
H8 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 52.491
H9 6026.67 0.160 0.30 0.400 1 113.853
H10 6026.67 0.160 0.70 0.333 1 225.606
H11 6026.67 0.160 - 0.200 1 -
H12 6026.67 0.160 0.23 0.234 1 52.151
H13 6026.67 0.160 0.45 0.341 1 148.534
H14 6026.67 0.160 0.25 0.400 1 95.756
H15 6026.67 0.160 0.21 0.400 1 81.051
H16 6026.67 0.160 0.33 0.400 1 125.593
H17 6026.67 0.160 0.35 0.400 1 135.313
H18 6026.67 0.160 0.37 0.400 1 141.082
H19 6026.67 0.160 0.78 0.400 1 300.849
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No Grid Erosivitas Erodibilitas Panjang Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
Kemiringan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
I1 6026.67 0.160 0.16 0.399 1 59.837
I2 6026.67 0.160 0.09 0.361 1 32.819
I3 6026.67 0.160 0.56 0.233 1 125.636
I4 6026.67 0.160 0.13 0.280 1 36.213
I5 6026.67 0.160 0.11 0.227 1 24.696
I6 6026.67 0.160 0.23 0.305 1 66.967
I7 6026.67 0.160 0.15 0.400 1 59.034
I8 6026.67 0.160 - 0.400 1 -
I9 6026.67 0.160 - 0.400 1 -
I10 6026.67 0.160 0.65 0.400 1 249.723
I11 6026.67 0.160 - 0.400 1 -
I12 6026.67 0.160 - 0.400 1 -
I13 6026.67 0.160 - 0.400 1 -
I14 6026.67 0.160 0.09 0.215 1 18.977
I15 6026.67 0.160 0.28 0.247 1 67.233
I16 6026.67 0.160 0.97 0.400 1 372.360
I17 6026.67 0.160 0.20 0.400 1 77.533
I18 6026.67 0.160 0.54 0.400 1 209.608
I19 6026.67 0.160 0.35 0.400 1 135.690
(Sumber : Hasil Perhitungan)
No GridErosivitas Erodibilitas
Panjang Kemiringan
Faktor Penutup Konservasi Erosi Lahan
R K Lereng (LS) Lahan (C) Praktis Ea (ton/ha/th)
J1 6026.67 0.160 0.14 0.400 1 53.805
J2 6026.67 0.160 0.11 0.321 1 33.593
(Sumber : Hasil Perhitungan)Total Prediksi erosi dan yil sedimen (USLE) = 15713,67 ton / ha / tahun
1.4 Kesimpulan
USLE memungkinkan perencana memprediksi laju erosi rata-rata lahan tertentu pada suatu kemiringan dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam jenis tanah danpenerapan pengelolaan lahan (tindakan konservasi lahan). USLE dirancang untuk memprediksi erosi jangka panjang dari erosi lembar (sheet erosion) dan erosi alur dibawah kondisi tertentu.
Dalam tugas Mata Kuliah Pengendalian Erosi dan Sedimen ini didapatkan besarnya prediksi erosi lahan (USLE) yaitu sebesar 15713,67 ton / ha / tahun yang dinyatakan sesuai dengan satuan K dan periode R yang dipilih.