(Skripsi) Oleh FITRIYYA RAHMAWATIdigilib.unila.ac.id/54858/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung, Indonesia. PLTA Way Besai mempunyai fungsi

ANALISIS SEDIMEN PADADAERAH ALIRAN SUNGAI PLTA WAY

BESAI DENGAN METODE USLE(UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION)

(Skripsi)

Oleh

FITRIYYA RAHMAWATI

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2018

ABSTRACT

SEDIMENT ANALYSIS ONRIVER AREA OF PLTA WAY BESAI WITH

USLE METHOD (UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION)

OLEH

FITRIYA RAHMAWATI

The Way Besai Hydroelectric Power Plant (PLTA) uses surface runoff located onthe Way Besai River, Sumber Jaya District, Lampung Barat Regency, LampungProvince, Indonesia. Way Besai hydropower has a function as a source of electricpower or known as the Way Besai Hydroelectric Power Plant (PLTA) in helpingthe electricity needs of the people in the area. The supply of Way Besaihydropower water is affected by the availability of water in the river. Theavailability of surface water is very dependent on the management of the origin ofthe water, namely the river which is one of the surface water that needs to bemanaged. The rivers are incorporated in a watershed. The Way Besai watershed ismostly surrounded by mountains that cause erosion, resulting in a buildup of soil /sediment particles. Because sedimentation at the dam door will affect theavailability of water in the Way Besai hydropower plant, a study of sedimentanalysis was carried out on the Way Besai River Basin.

The location of this study was carried out in the river catchment area of theWatershed Way Besai, Tulang Bawang watershed, West Lampung Regency. Thedata needed during this study are the boundaries of the Way Besai catchmentwatershed, land use data and soil types in the Way Besai watershed catchmentarea. The methods that will be used in this study are using parametric predictionmodels using the Universal Soil Loss Equation (USLE) approach for analysis oferosion and assisted by GIS software.

From the results of the sedimentation analysis using the USLE method, it can beseen that the erosion size of Way Besai watershed catchment area is 305.03 tons /ha / year which is classified as Level IV Erosion or Heavy Hazard Class and largesedimentation of Way Besai watershed catchment area is 165,079.13 tons / year .

Key words : watershed, sedimentation, Way Semaka, Way Semung, USLE method

ABSTRAK

ANALISIS SEDIMEN PADADAERAH ALIRAN SUNGAI PLTA WAY BESAI

DENGAN METODE USLE (UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION)

OLEH

FITRIYA RAHMAWATI

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Way Besai menggunakan aliranpermukaan yang terletak di Sungai Way Besai, Kecamatan Sumber Jaya,Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung, Indonesia. PLTA Way Besaimempunyai fungsi sebagai sumber tenaga listrik atau dikenal sebagaiPembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Way Besai dalam membantu kebutuhanlistrik masyarakat di daerah tersebut. Penyediaan air PLTA Way Besaidipengaruhi oleh ketersediaan air di sungai tersebut. Ketersediaan air permukaansangat bergantung pada pengelolaan asal air tersebut, yaitu sungai yangmerupakan salah satu air permukaan yang perlu dikelola. Sungai - sungai tersebuttergabung dalam suatu daerah aliran sungai (DAS). DAS Way Besai sebagianbesar dikelilingi oleh pegunungan yang menyebabkan erosi sehingga terjadipenumpukan partikel tanah / sedimen. Karena pengendapan (sedimentasi) dipintu bendungan akan berpengaruh pada ketersediaan air di PLTA Way Besai,maka dilakukan studi mengenai analisis sedimen yang dilakukan pada DaerahAliran Sungai (DAS) Way Besai.

Lokasi penelitian ini dilakukan pada daerah aliran tangkapan sungai SUB DAS(Daerah Aliran Sungai) Way Besai , DAS Tulang Bawang, Kabupaten LampungBarat. Data yang diperlukan selama penelitian ini adalah batasan daerangtangkapan DAS Way Besai, data tata guna lahan dan jenis tanah pada daerahtangkapan sungai DAS Way Besai . Metode yang akan digunakan dalampenelitian ini yaitu menggunakan model prediksi parametrik dengan pendekatanUniversal Soil Loss Equation (USLE) untuk analisis erosinya dan dibantuperangkat lunak GIS.

Dari hasil analisis sedimentasi dengan metode USLE dapat diketahui bahwabesarnya erosi daerah tangkapan DAS Way Besai adalah 305,03 ton/ha/th yangtergolong dalam Kelas Bahaya Erosi tingkat IV atau Berat dan besar sedimentasidaerah tangkapan DAS Way Besai adalah 165.079,13 ton/th.

Kata kunci : DAS, sedimentasi, Way Besai, metode USLE

ANALISIS SEDIMEN PADADAERAH ALIRAN SUNGAI PLTA WAY BESAI

DENGAN METODE USLE(UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION)

Oleh

FITRIYA RAHMAWATI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai GelarSarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2018

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 8 Maret

1994. Merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan

Bapak Suratno dan Ibu Setyani.

Penulis memulai jenjang pendidikan dari Taman Kanak-kanak Pertiwi pada tahun

1999, pada tahun 2000 memasuki sekolah dasar di SD Kartika Jaya II-5.

Kemudian pada tahun 2006 melanjutkan jenjang pendidikan di Sekolah Menengah

Pertama Negeri 4 Bandar Lampung. Kemudian dilanjutkan SMA Darma Bangsa

pada tahun 2009 dan lulus pada tahun 2012.

Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri

(SMPTN) pada tahun 2012. Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di organisasi

Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil (HIMATEKS UNILA) 2012.

Pada tahun 2015 penulis melakukan Kerja Praktik pada Proyek pembangunan

Jembatan Fly Over Jl.Kimaja – Jl. Ratu Dibalau selama 3 bulan.

Kupersembahkan karya kecil dan sederhana ini untukmewakili rasa sayang dan pengabdianku kepada kedua

orang tuaku Ayahanda Suratno Djojosuwiryo dan Ibundatercinta Sri Setyani

Kakak–kakakku yang senantiasa menantikankeberhasilanku.

Sahabat-sahabatku yang telah memberikan dukungandan motivasi

Dan

Almamater tercinta.

MOTTO

Setiap pencarian dimulai dengan keberuntungan bagi

si pemula dan diakhiri dengan ujian bagi si pemenang.

Seperti pepatah bahwa saati-saat paling gelap dimalam

hari adalah saat-saat menjelang fajar

(Paulo Coelho)

Ketahuilah, sumber kekuatan terbaik adalah yang

sering disebut dengan tekad, kehendak. Maka kehendak

yang besar bahkan lebih kuat dibandingkan kekuatan

itu sendiri

(Av – Bumi)

SANWACANA

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ANALISIS SEDIMEN

PADA DAERAH SUNGAI PLTA WAY BESAI DENGAN METODE USLE

(UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION)”.

Dalam penyusunan skripsi ini tentu tidak terlepas dari bantuan, dorongan dan

saran-saran dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.sc. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung.

2. Bapak Gatot Eko Susilo, S.T., M. Sc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik

Sipil Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

3. Bapak Dwi Jokowinarno, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing I, atas

pemberian judul serta kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran dan

bantuan dalam penyusunan skripsi ini.

4. Ibu Dr. Dyah Indriana.K., S.T, MSc, selaku dosen pembimbing II, yang telah

banyak memberikan bimbingan, masukan dan saran-saran dalam proses

penyelesaian skripsi ini.

xi

5. Bapak Dr. EndroPrasetyo W, S.T., M.Sc, selaku dosen penguji atas

kesempatannya untuk menguji sekaligus membimbing penulis dalam seminar

skripsi

6. Ibu Ir. Laksmi Irianti, M.T.,selaku dosen Pembimbing Akademis.

7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Lampung atas ilmu bidang sipil yang telah diberikan selama perkuliahan.

8. Ayah dan Ibu atas dukungan, semangat serta doa yang tidak henti-hentinya

mereka panjatkan untuk kesuksesanku.

9. Kakak-kakakku, Wijoyo Tunjung .C, Diah Mutia, Ratna Desi .A dan Agung

Sugiri yang selalu mengingatkan untuk segera lulus.

10. Sahabat-sahabat yang selalu memberikan dukungan dan semangat, Mutya

Nivitha, Wardatul Aini Putri, Hasna Nurafifa, Rahmi Diah Adhitya, Setiana,

Zaina Khoerunnisa, Yogi Alexander, Rahmat Effendi, Reno R Rinaldi, Novi

Nanda dan Irma Fajrita.

11. Bocil-bocil yang membantu dikala susah dan menghibur dikala lara. Terima

kasih untuk kebersamaan yang walaupun singkat tapi begitu intens.

Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satupersatu yang telah membantu

dan memberikan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis berharap

semoga Allah membalas segala kebaikan mereka dan semoga skripsi ini

bermanfaat bagi kita semua.

Bandar Lampung, November 2018Penulis

Fitriya Rahmawati

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 4

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................ 4

1.4 Batasan Masalah ................................................................................. 4

1.5 Manfaat Penelitian .............................................................................. 4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sungai ................................................................................................. 5

2.2 Hidrologi ............................................................................................. 5

2.2.1 Siklus Hidrologi ....................................................................... 6

2.2.2 Analisis Hidrologi ................................................................... 8

2.2.2.1 Curah Hujan Kawasan ............................................................ 9

2.2.2.2 Analisis Statistik ....................................................................... 14

2.2.2.3 Analissi Frekuensi ..................................................................... 17

2.2.2.4 Uji Distribusi Probabilitas ......................................................... 19

2.3 Sedimentasi ......................................................................................... 21

2.3.1 Angkutan Sedimen ................................................................... 22

2.3.2 Sifat – Sifat Material Sedimen ................................................. 24

2.3.3 Proses Sedimentasi .................................................................... 25

2.3.4 Faktor yang Mempengaruhi Sedimentasi .................................. 26

2.4 Erosi .................................................................................................... 26

2.4.1 Proses Terjadinya Erosi .......................................................... 27

2.4.2 Dampak Erosi ......................................................................... 28

2.4.3 Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Erosi ............................ 29

2.4.4 Pengaruh Erosi Tanah Terhadap Kesuburan Tanah ............... 30

2.5 Sistem Informasi Geografis (SIG) ....................................................... 30

2.6 Analisis Tingkat Bahaya Erosi ............................................................ 32

2.6.1 Metoda USLE ............................................................................ 32

2.6.2 Indeks Erosivitas Hujan (R) .................................................... 34

2.6.3 Indeks Erodibilitas Lahan (K) ................................................. 34

2.6.4 Indeks Panjang dan Kemiring (Ls) .......................................... 36

iii

2.6.5 Indeks Pengelolaan Tanaman (C) ........................................... 37

2.6.6 Indeks Konservasi Lahan (P) ................................................... 38

2.7 Analisis Prakiraan Besarnya Sedimentasi .......................................... 39

2.7.1 Sediment Delivery Ratio (SDR) .............................................. 40

2.8 Kajian Studi terdahulu mengenai tingkat sedimentasi dengan metode

Universal Soil Loss Equation (USLE) ................................................... 40

III. METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian ................................................................................. 41

3.2 Data yang Digunakan .......................................................................... 42

3.3 Langkah Pekerejaan ............................................................................ 42

3.3.1 Pengumpulan Data ........................................................................ 42

3.3.2 Analisis Hidrologi ........................................................................ 42

3.3.3 Tahapan Analisis Data Spasial ..................................................... 43

3.3.4 Analisis Prakiraan Besarnya Erosi ............................................... 43

3.3.5 Analisis Prakiraan Besarnya Sedimentasi .................................... 46

3.4 Bagan Alir Penelitian ............................................................................ 47

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Besarnya Sedimen .................................................................. 48

4.1.1 Indeks Erosivitas Hujan (R) ........................................................ 48

4.1.2 Indeks Erodibilitas Lahan (K) ..................................................... 50

4.1.3 Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) ............................ 54

4.1.4 Indeks Pengelolaan Tanaman (C) ................................................ 55

4.1.5 Indeks Konservasi Lahan (P) ....................................................... 58

4.1.6 Perhitungan Tingkat Bahaya Erosi .............................................. 59

4.2 Analisis Prakiraan Besarnya Sedimentasi ............................................. 60

4.2.1 Sediment Delivery ratio (SDR) .................................................... 61

4.2.2 Perhitungan Besarnya nilai Hasil Sedimentasi ....................... 62

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan ............................................................................................... 64

5.2 Saran ...................................................................................................... 64

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman1. Parameter Statistik Untuk Menentukan Jenis Distribusi ............................ 16 16

2. Ukuran sedimen ............................................................................................ 24

3. Kelas tingkat bahaya erosi ........................................................................... 33

4. Nilai M untuk beberapa kelas tekstur tanah – M (HAMMER 1978) .......... 35

5. Nilai Faktor Erodibilitas Tanah ......................................................................34

6. Klasifikasi Kelas Erodibilitas Tanah ..............................................................36

7. Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng LS (Hammer, 1980) ..................... 37

8. Nilai Koefisien C Berdasarkan Pengunaan Lahan........................................ 37

9. Nilai Indeks Konservasi Lahan (P) Das Way Besai .......................................38

10. Nilai Hasil Indeks Erosivitas Hujan (R) Daerah Studi ................................ 49

11. Nilai K.......................................................................................................... 52

12. Luas dan Jenis - Jenis Tanah ....................................................................... 53

13. Nilai Indeks Erodibilitas Lahan (K) Pada Catchment Area DAS Way

Besai............................................................................................................ 53

14. Nilai Indeks dan Panjang Kemiringan Lereng (LS) Pada Catchment Area

DAS Way Besai ......................................................................................... 55

15. Nilai C Tiap Jenis Tutupan Lahan ............................................................... 57

16. Luas dan Jenis Tutupan Lahan..................................................................... 57

17. Indeks Pengelolaan Tanaman C Pada Catchment Area DAS Way Besai ... 58

18. Nilai P Tiap Jenis Tutupan Lahan................................................................ 59

19. Nilai Indeks Konservasi Lahan P Pada Catchment Area DAS Way Besai.. 59

20. Besarnya Nilai Erosi Pada Catchment Area DAS Way Besai .................... 60

21. Perhitungan Nilai SDR Catchment Area DAS Way Besai.......................... 61

22. Perhitungan Nilai Sedimentasi Catchment Area Das Way Besai .............. 62

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman1. Siklus Hidrologi......................................................................................... 7

2. Pengukuran Tinggi Curah Hujan Metode Poligon Thiessen ..................... 11

3. Pengukuran Hujan Metode Isohiet ............................................................ 13

4. Ragram Gerakan Sedimen Dalam Media Cair .......................................... 23

5. Siklus Terjadinya Sedimen...........................................................................25

6. Peta Lokasi Penelitian ..................................................................................41

7. Bagan alir .....................................................................................................47

8. Das Tulang Bawang .....................................................................................51

9. Das Way Besai .............................................................................................51

10. Jenis – jenis Tanah Pada Das Way Besai.....................................................52

11. Digital Elevation Model (DEM) Das Way Besai........................................54

12. Kemiringan Lereng Das Way Besai .............................................................55

13. Gambar Tutpan lahan Das Tulang Bawang..................................................56

14. Tutupan Lahan Pada Das Way Besai ...........................................................56

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Way Besai menggunakan aliran

permukaan yang terletak di Sungai Way Besai, Kecamatan Sumber Jaya,

Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung, Indonesia. PLTA Way

Besai yang berjarak 200 km dari Kota Bandar Lampung mempunyai

fungsi sebagai sumber tenaga listrik atau dikenal sebagai Pembangkit

Listrik Tenaga Air (PLTA) Way Besai dalam membantu kebutuhan listrik

masyarakat, mengurangi pemakaian bahan bakar minyak, dan berfungsi

menerangi rumah-rumah dan tempat-tempat pos penjagaan di jalan-jalan.

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Way Besai memiliki kapasitas 2

X 45 Mega Watt.

Penyediaan air PLTA Way Besai dipengaruhi oleh ketersediaan air di

sungai tersebut. Ketersediaan air permukaan sangat bergantung pada

pengelolaan asal air tersebut, yaitu sungai yang merupakan salah satu air

permukaan yang perlu dikelola. Sungai - sungai tersebut tergabung dalam

suatu daerah aliran sungai (DAS).

Daerah aliran sungai secara umum dapat didefinisikan sebagai suatau

kawasan atau wilayah yang dibatasi pegunungan, yang dapat menerima,

2

mengumpulkan air hujan, sedimen, dan unsur hara serta mengalirkannya

melalui anak-anak sungai yang akhirnya keluar pada sungai utama (laut atau

danau). PLTA Way Besai terletak di DAS Way Besai. Sebagian besar

DAS dikelilingi oleh pegunungan menyebabkan erosi sehingga terjadi

penumpukan partikel tanah / sedimen.

Sedimen, menurut Sitanala Arsyad (1989) adalah tanah dan bagian–bagian

tanah yang terangkut dari suatu tempat yang tererosi. Sedangkan proses

sedimentasi adalah sedimen yang dihasilkan oleh proses erosi yang terbawa

oleh aliran dan diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan airnya lebih

kecil dibandingkan kecepatan endap. Salah satu penyumbang sedimentasi di

daerah hulu Way Besai adalah karena perubahan penggunaan lahan antara

lain perubahan penggunaan lahan yang berdampak pada rusaknya

keseimbangan tata air Daerah Aliran Sungai (DAS) Way Besai yakni

kebutuhan air yang meningkat seiring bertambahnya jumlah penduduk dan

peningkatan aktifitas ekonomi masyarakat. DAS Way Besai mempunyai

peranan penting dalam penyediaan sumber daya air ke wilayah sekitarnya

sehingga perlu dipertahankan fungsinya (Ashadi Maryanto et al., 2014).

Selain itu, konversi hutan dari 60% pada tahun 1970 menjadi 12% pada

tahun 2000 menjadi kebun kopi menyebabkan penurunan fungi penutupan

hutan, kerusakan keragaman hayati, dan menurunkan kualitas fungsi DAS

(Burno Verbist et al., 2004). Sedimen sebagai hasil dari proses erosi banyak

memberikan dampak, antara lain:

3

1. Pengendapan di dasar sungai dan menyebabkan naiknya dasar sungai,

kemudian menyebabkan naiknya muka air sehingga berakibat terjadi

banjir.

2. Saluran irigasi atau saluran pelayaran jika dialiri air konsentrasi

sedimennya akan berpotensi tinggi terjadi pengendapan sedimen di

saluran.

3. Pengendapan sedimen di waduk akan menyebabkan berkurangnya

volume tampungan efektif.

4. Pengendapan di bendung atau di pintu-pintu air akan

menyebabkan kesulitan dalam mengoperasikan pintu-pintunya. Juga

karena pembentukan pulau-pulau pasir (sand bars) di sebelah hulu

bendung mengganggu aliran air lewat bendung atau pintu air.

Karena pengendapan (sedimentasi) di pintu bendungan akan berpengaruh

pada ketersediaan air di PLTA Way Besai, maka dilakukan studi mengenai

analisis sedimen yang dilakukan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Way

Besai dengan menggunakan lokasi di Way Petai sebagai titik kontrolnya.

Metode perhitungan sedimentasi di daerah tangkapan sungai Way Besai

menggunakan metode Universal Soil Loss Equation (USLE) dan alat bantu

perangkat lunak Geographic Information System (GIS). Metode Universal

Soil Loss Equation (USLE) digunakan dalam menganalisis perkiraan

besarnya erosi. Sedangkan alat bantu perangkat lunak Geographic

Information System (GIS) digunakan untuk menganalisis data spasial seperti

memproyeksikan letak geografis, data spasial sungai, kelerengan, dan

sebagainya.

4

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana tingkat

sedimentasi yang terjadi pada daerah tangkapan DAS Way Besai dengan

metode Universal Soil Loss Equation (USLE).

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini mempunyai beberapa tujuan antara lain :

1. Mengetahui tingkat bahaya erosi yang terjadi pada daerah penelitian.

2. Mengetahui jumlah angkutan sedimen dengan metode Universal Soil

Loss Equation (USLE).

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation)

dalam menganalisis perkiraan besarnya erosi.

2. Menggunakan alat bantu perangkat lunak GIS (Geographic Information

System) untuk melakukan analisis spasial.

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan memiliki manfaat sebagai berikut:

1. Dapat mengetahui seberapa besar angkutan sedimen yang terjadi pada

daerah tangkapan DAS Way Besai.

2. Memberi masukan dalam pengelolaan dan pengembangan bendungan

khususnya berkaitan dengan sedimentasi.

5

II. TINJAUANPUSTAKA

2.1 Sungai

Sungai adalah saluran alamiah dipermukaan bumi yang menampung dan

menyalurkan air hujan dari daerah yang tinggi ke daerah yang lebih rendah

dan akhirnya bermuara di danau atau di laut. Arus air di daerah yang tinggi

atau biasa disebut dengan daerah hulu sungai biasanya lebih deras

dibandingkan dengan arus sungai di bagian yang lebih rendah atau biasa

disebut dengan daerah hilir sungai. Di dalam aliran air terdapat material –

material sedimen yang berasal dari proses erosi yang terbawa oleh aliran air

dan dapat menyebabkan terjadinya pendangkalan akibat sedimentasi dimana

aliran air tersebut akan bermuara yaitu di danau atau di laut. Sedimen yang

dihasilkan oleh proses erosi dan terbawa oleh aliran air akan diendapkan

pada suatu tempat yang kecepatan alirannya melambat atau terhenti.

Peristiwa pengendapan ini dikenal dengan peristiwa atau proses sedimentasi

(Astika Murni Lubis, 2016).

2.2 Hidrologi

Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai

terjadinya, peredaran dan penyebarannya, sifat-sifatnya dan hubungan

dngan lingkungan terutama dengan makhluk hidup (Bambang Triatmodjo,

6

2008). Hidrologi juga mempelajari perilaku hujan terutama meliputi periode

ulang curah hujan karena berkaitan dengan perhitungan banjir serta rencana

untuk setiap bangunan teknik sipil antara lain bendung, bendungan dan

jembatan.

2.2.1 Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi adalah peristiwa alam di mana air berputar pada siklus

tertentu yaitu air dari bumi naik ke permukaan bumi akibat penguapan yang

disebabkan karena cahaya matahari, dan pada akhirnya air yang ada di atas

pemukaan bumi akan turun kembali ke bumi dalam bentuk hujan dan

embun, dalam proses perputaran tersebut air mengalami beberapa perubahan

wujud seperti meguap, mengembun dan mencair, siklus hidrologi sangat

berpengaruh dalam perubahan iklim atau cuaca yang terjadi di alam oleh

sebab itu jika siklus hidrologi terganggu maka iklim di alam juga akan

terganggu dan tidak bisa diprediksi lagi.

Air naik ke udara dari permukaan laut atau dari daratan melalui evaporasi.

Air di atmosfer dalam bentuk uap air atau awan bergerak di atas benua dan

dipanaskan oleh radiasi tanah. Panas membuat uap air lebih naik lagi

sehingga cukup tinggi/dingin untuk terjadi kondensasi.

Uap air berubah jadi embun dan seterusnya jadi hujan atau salju. Air turun

ke bumi berupa air hujan, ke daratan atau langsung ke laut. Air yang tiba di

daratan kemudian mengalir di atas permukaan sebagai sungai, terus kembali

ke laut. Air yang tiba di daratan kemudian mengalir di atas permukaan

sebagai sungai, terus kembali ke laut melengkapi siklus air. Sebagian dari

7

air hujan yang turun dari awan menguap sebelum tiba di permukaan bumi,

sebagian lagi jatuh di atas daun tumbuh-tumbuhan (intercception) dan

menguap dari permukaan daun-daun. Air yang tiba di tanah dapat mengalir

terus ke laut, namun ada juga yang meresap dulu ke dalam tanah

(infiltration) dan sampai ke lapisan batuan sebagai air tanah. Sebagian dari

air tanah dihisap oleh tumbuh-tumbuhan melalui daun-daunan lalu

menguapkan airnya ke udara (transpiration). Air yang mengalir di atas

permukaan menuju sungai kemungkinan tertahan di kolam, selokan, dan

sebagainya (surface detention), ada juga yang sementara tersimpan di

danau, tetapi kemudian menguap atau sebaliknya, sebagian air mengalir di

atas permukaan tanah melalui parit, sungai, hingga menuju ke laut ( surface

run off ), sebagian lagi infiltrasi ke dasar danau-danau dan bergabung di

dalam tanah sebagai air tanah yang pada akhirnya ke luar sebagai mata air.

Gambar dibawah adalah sketsa gambaran silus hidrologi secara sederhana

dimana komponen-komponen utama yang terlibat dalam siklus hidrologi

adalah air, awan, matahari, hutan, dan lain sebagainya. (lihat Gambar 1).

Gambar 1. Siklus Hidrologi

8

Menurut Wiersum (1979) selama siklus atau sub siklus hidrologi maka air

akan mempengaruhi kondisi lingkungan baik secara fisik, kimia ataupun

biologi. Efek fisik akan terlihat selama proses gerakan air sehingga

menimbulkan erosi pada bagian hulu dan sedimentasi pada bagian hilir.

Efek kimia terlihat setelah proses kimiawi antara air yang mengandung

bahan larutan tertentu dengan kimia batuan sehingga batuan tersebut

terlapukkan, sedangkan efek biologi terutama sebagai media transport bagi

perpindahan binatang karang serta media bagi pertumbuhan tanaman.

2.2.2 Analisis Hidrologi

Analisis hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai

fenomena hidrologi. Fenomena hidrologi seperti besarnya curah hujan,

temperatur, penguapan, lama penyinaran matahari, kecepatan angin, debit

sungai, tinggi muka air, akan selalu berubah menurut waktu. Untuk suatu

tujuan tertentu data - data hidrologi dapat dikumpulkan, dihitung, disajikan,

dan ditafsirkan dengan menggunkan prosedur tertentu.

Tujuan dari analisis frekuensi data hidrologi adalah mencari hubungan

antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan

menggunakan disribusi probabilitas. Analisis frekuensi dapat diterapkan

untuk data debit sungai maupun data hujan. Data yang digunakan adalah

data debit atau hujan maksimum tahunan, yaitu data terbesar yang terjadi

selama satu tahun yang terukur selama beberapa tahun. (Bambang

Triatmodjo, 2008).

9

2.2.2.1 Curah Hujan Kawasan

Hujan kawasan (Areal Rainfall) merupakan hujan rerata yang terjadi dalam

daerah tangkapan hujan di suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) (Arba

Darojat, 2013). Di dalam suatu DAS biasanya terdapat satu atau beberapa

stasiun curah hujan yang jatuh. Suatu DAS yang ideal akan mempunyai

beberapa stasiun pencatat curah hujan untuk mengatisipasi keragaman

curah hujan yang jatuh. Dalam perhitungan untuk debit, curah hujan yang

jatuh biasanya dirata - rata bertujuan untuk mempermudah proses

perhitungan. Ada tiga metode yang umum digunakan dalam perhitungan

hujan rata-rata suatu kawasan, yaitu:

1 Metode Aritmatik

Metode aritmatik adalah metode yang paling sederhana dari ketiga metode

perhitungan hujan rata-rata suatu kawasan. Metode aritmatik dilakukan

dengan menjumlahkan seluruh data hujan harian di masing-masing stasiun.

Dalam penelitian ini digunakan Metode Rata-rata Aljabar (mean aritmatic

method), dengan persamaan sebahai berikut:

R = R1+ R2 + R3 .................................................................................. ........ (1)n

Dimana :

R = Hujan rata-rata DAS pada suatu hari (mm)

R1, R2 ,R3,........ Rn = Hujan yang tercatat di stasiun 1 sampai stasiun n

pada hari yang sama (mm)

n = Jumlah stasiun hujan

10

Metode ini akan memberikan hasil yang dapat dipercaya jika stasiun-stasiun

penakarnya ditempatkan secara merata di areal tersebut, dan hasil penakaran

masing-masing stasiun tidak menyimpang jauh dari nilai rata-rata seluruh

stasiun diseluruh areal.

2 Metode Poligon Thiessen

Jika titik-titik stasiun dalam daerah pengamatan tidak tersebar merata, maka

perhitungan curah hujan rata-rata itu dilakukan dengan memperhitungkan

daerah pengaruh tiap titik stasiun. Pembentukan poligon thiessen adalah

sebagai berikut :

a. Stasiun-stasiun hujan digambarkan pada peta DAS yang ditinjau,

termasuk stasiun hujan di luar DAS yang berdekatan, seperti ditunjukkan

dalam Gambar 2

b. Stasiun-stasiun tersebut dihubungkan dengan garis lurus (garis terputus)

sehingga membentuk segitiga-segitiga, yang sebaiknya mempunyai sisi

dengan panjang yang kira-kira sama.

c. Dibuat garis berat pada sisi-sisi segitiga seperti ditunjukkan dengan

garis penuh pada Gambar 2.

d. Garis-garis berat tersebut membentuk poligon yang mengelilingi tiap

stasiun. Tiap stasiun mewakili luasan yang dibentuk oleh poligon. Untuk

stasiun yang berada di dekat batas DAS, garis batas DAS membentuk batas

tertutup dari poligon.

e. Luas tiap poligon diukur dan kemudian dikalikan dengan kedalaman

hujan di stasiun yang berada di dalam poligon.

11

f. Jumlah dari hitungan pada butir e untuk semua stasiun dibagi dengan

luas daerah yang ditinjau menghasilkan hujan rerata daerah tersebut, yang

dalam bentuk matematik mempunyai bentuk berikut ini.

Gambar 2. Pengukuran Tinggi Curah Hujan Metode Poligon Thiessen

Perhitungan poligon Thiessen adalah sebagai berikut :

Dengan:P = ( . ) ( . ) ⋯ ( . )…….....................……………………........ (2)

Dimana :

P = Hujan rerata kawasan

P1,P2….Pn = Hujan pada stasiun 1,2,3,..n

A1,A2,…An = Luas daerah stasiun 1,2,3..n

Metode Poligon Thiessen ini banyak digunakan untuk menghitung rerata

kawasan. Poligon Thiessen adalah tetap untuk suatu jaringan stasiun hujan

tertentu. Apabila terdapat perubahan jaringan stasiun hujan, seperti

pemindahan atau penambahan stasiun, maka harus dibuat lagi Poligon

Thiessen yang baru.

12

3 Metode Isohyet

Isohiet adalah garis yang menghubungkan titik-titik dengan kedalaman

hujan yang sama. Pada metode Isohiet, dianggap bahwa hujan pada suatu

daerah diantara dua garis Isohiet adalah merata dan sama dengan nilai rerata

dari kedua garis isohiet tersebut. Pembuatan garis Isohiet dilakukan dengan

prosedur berikut ini (Gambar 2.2):

a. Lokasi stasiun hujan dan kedalaman hujan digambarkan pada peta

daerah yang ditinjau.

b. Dari nilai kedalaman hujan di stasiun yang berdampingan dibuat

interpolasi dengan pertambahan nilai yang ditetapkan.

c. Dibuat kurva yang menghubungkan titik-titik interpolasi yang

mempunyai kedalaman hujan yang sama. Ketelitian tergantung pada

pembuatan garis Isohiet dan intervalnya.

d. Diukur luas daerah antara dua isohiet yang berurutan dan kemudian

dikalikan dengan nilai rerata dari nilai kedua garis isohiet.

e. Jumlah dari hitungan pada butir d untuk seluruh garis Isohiet dibagi

dengan luas daerah yang ditinjau menghasilkan kedalaman hujan

rerata daerah tersebut.

13

Gambar 3. Pengukuran Hujan Metode Isohiet

Secara matematis hujan rerata tersebut dapat ditulis :

P = ⋯ ( )⋯ ……….......………………….......................(3)

Dengan:

P = hujan rerata kawasan

I1, I2 ,…., In = garis isohiet ke 1,2,3,…n, n+1

A1, A2,…,A3 = luas daerah yang dibatasi oleh garis isohietke 1 dan

2, 2 dan 3,…, n dan n+1

14

2.2.2.2 Analisis Statistik

Dalam menganilisa data hidrologi seperti data hujan dan data debit,

seseorang harus menguasai perhitungan dasar stastitik. Perhitungan-

perhitungan tersebut meliputi :

1 Perhitungan Nilai Rata-Rata ( X )

Nilai rerata merupakan nilai yang dianggap cukup representative dalam

suatu distribusi. Nilai rata-rata tersebut dianggap sebagai nilai sentral dan

dapat dipergunakan untuk pengukuran sebuah distribusi.

n

xX .....................................................................................................(4)

Dimana :

X = Nilai rata-rata

n = Jumlah data

2 Perhitungan Standar Deviasi (Std(x))

Umumnya ukuran dispersi yang paling banyak digunakan adalah deviasi

standar (standard deviation). Apabila penyebaran data sangat besar terhadap

nilai rata-rata maka nilai deviasi standar (S) akan besar pula, akan tetapi

apabila penyebaran data sangat kecil terhadap nilai rata-rata maka (S) akan

kecil.

Std (x) = 1

1

2

n

XXn

ii

.......................................................................(5)

15

Dimana :

Std (x) = Standar deviasi

X = Nilai rata-rata

n = Jumlah data

3 Perhitungan Koefisien Kemencangan Atau Skewness (Cs)

Kemencengan (skewness) adalah suatu nilai yang menunjukan derajat

ketidaksimetrisan (asymmetry) dari suatu bentuk distribusi. Apabila suatu

kurva frekuensi dari suatu distribusi mempunyai ekor memanjang ke kanan

atau ke kiri terhadap titik pusat maksimum maka kurva tersebut tidak akan

berbentuk simetri, keadaan itu disebut menceng kekanan atau kekiri.

Pengukuran kemencengan adalah mengukur seberapa besar suatu kurva

frekuensi dari suatu distribusi tidak simetri. Kurva distribusi yang

bentuknya simetri maka nilai CS = 0.00, kurva distribusi yang bentuknya

menceng ke kanan maka CS lebih besar nol, sedangkan yang bentuknya

menceng ke kiri maka CS kurang dari nol.

3

13))((21

n

iis XX

xStdnn

nC …....……………......….............(6)

Dimana :

Cs = Koefisien skewness

Std (x) = Standar deviasi

X = Nilai rata-rata

n = Jumalah data

16

4 Perhitungan Kefisien Kurtosis (Ck)

Pengukuran kurtosis dimaksudkan untuk mengukur keruncingan dari bentuk

kurva distribusi, yang umumnya dibandingkan dengan distribusi normal.

4

14

2

321

n

iik XX

Snnn

nC …………………….........……….(7)

Dengan :

= Varian yang berupa hujan atau data debit

= Rerata data hujan atau debit

= Jumlah data yang dianalisis

= Simpangan baku

= Koefisien asimetri

= Koefisien variasi

= Koefisien kurtosis

Tabel 1. Parameter Statistik Untuk Menentukan Jenis DistribusiJenis Distribusi Syarat

Metode NormalCs ≈ 0Ck ≈ 3

Metode Log NormalCs(logX)=0

Ck(logX)=3

Metode GumbelCs ≤ 1,14Ck ≤ 5,4

Metode Log Pearson III Cs ≠ 0

Sumber : Bambang Triatmodjo, 2008

17

2.2.2.3 Analisis frekuensi

Dalam analisis frekuensi data hujan atau data debit guna memperoleh nilai

hujan rencana atau debit rencana, dikenal beberapa probabilitas kontinu

yang sering digunakan, yaitu :

1 Metode Gumbel

Metode Gumbel diciptakan oleh E.J. Gumbel pada tahun 1941. Dalam

metode ini data yang diolah diasumsikan mempunyai sebaran tertentu yang

disebut sebaran Gumbel. Langkah-langkah pengerjaan perhitungan curah

hujan atau debit rancangan dengan metode Gumbel adalah sebagai berikut :

a. Mengumpulkan data curah hujan atau debit harian maksimum tahunan

dan menyusunnya dalam satu tabel data. Hujan atau debit harian

maksimum tahunan adalah hujan atau debit harian tertinggi dalam tahun

tertentu.

b. Mencari nilai rata-rata dan standar deviasi dari data.

c. Menghitung hujan atau debit rancangan dengan rumus :

RT = R + (YT -Yn) . Std (R) ..............................................................(8)Sn

Dimana :

RT = Curah hujan rencana dengan periode ulang T

R = Rata-rata data

YT = Reduced varities yang nilainya dihitung berdasarkan rumus

YT = -ln{-ln [(T-1)/T]}

T = Kala ulang

18

Yn = Reduced mean yang nilainya berdasarkan jumlah data

Std (R) = Standar deviasi dari data

Sn = Reduced standar deviation yang nilainya berdasarkan jumlah data

2 Metode Log Person III

Metode ini disebut Log Person III karena metode ini melibatkan tiga

parameter dalam proses perhitungannya. Ketiga parameter tersebut adalah

harga rata-rata data, standar deviasi data, dan koefisien kemencengan data.

Langkah-langkah pengerjaan perhitungan hujan atau debit rancangan

dengan Metode Log Person III

Ini adalah :

a. Mengumpulkan hujan atau debit harian maksimum tahunan dan

menyusunnya dalam suatu tabel data.

b. Mencari nilai log dari masing-masing data.

c. Mencari nilai rata-rata, standar deviasi, dan kefisien kemencangan dari

log data.

d. Menghitung log hujan atau debit rancangan dengan rumus :

Log(RT) = log(R) + [std(log(R)).G].............................................................(9)

Dimana :

Log(RT) = Log dari curah hujan rencana dengan periode ulang T

Log(R) = Log dari rata-rata data

Std(log(R)) = Standar deviasi dari log(R)

G = Koefisien yang nilainya didapat berdasarkan nilai Cs dan T

19

e. Menghitung curah hujan atau debit rancangan dengan rumus :

RT = 10log(RT)..............................................................................................(10)

3 Metode Distribusi Log Normal

Distribusi log normal digunakan apabila nilai-nilai dari variabel random

tidak mengikuti distribusi normal, tetapi nilai logaritmanya memenuhi

distribusi normal. Sri Harto (1993) memberikan sifat-sifat distribusi log

normal, sebagai berikut :

Nilai kemencangan (Cs) = Cv3 + 3Cv

Nilai kurtosis (Ck) = Cv8 + 6Cv6 +15Cv4 + 16Cv2 + 3

Nilai koefisien varian Cv dirumuskan dengan :

Cv = x .............................................................................................(11)Std (x)

Dimana :

Cv = Koefisien varian

x = Nilai rata-rata

Std (x) = Standar deviasi

2.2.2.4 Uji distribusi Probabilitas

Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk menguji apakah jenis distribusi

yang dipilih sesuai dengan data yang ada, yaitu uji Chi-Kuadrat dan

Smirnov Kolmogorov. Pengujian ini dilakukan setelah digambarkan

hubungan antara kedalaman hujan atau debit dan nilai probabilitas pada

kertas probabilitas.

20

1 Uji Chi-Kuadrat

Uji Chi-Kuadrat menggunakan nilai x2 yang dihitung dengan persamaan

sebagai berikut :

x2 =∑(EF –OF )2 ≤ xcr2.............................................................................(12)

EF

Dk = K (P+1) ............................................................................................(13)

Dimana :

x2 = Harga Chi-Kuadrat terhitung

EF = Frekuensi yang diharapkan

OF = Frekuensi yang terbaca

xcr2 = Harga Chi-Kuadrat kritis

Dk = Derajat kebabasan

K = Banyaknya kelas

P = Banyaknya keterikatan untuk uji Chi-Kuadrat

Nilai x yang diperoleh harus lebih kecil dari nilai xcr2 (Chi-Kuadrat kritik),

untuk suatu derajat nyata tertentu, yang sering diambil 15%.

2 Uji Smirnov Kolmogorov

Uji kecocokan Smirnov Kolmogorov juga disebut uji kecocokan non

parametik. Karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi

tertentu, namun dengan memperhatikan kurva dan penggambaran data pada

kertas probabilitas. Jika dalam penggambaran didapat jarak penyimpangan

terbesar merupakana nilai ∆maks dengan kemungkinan didapat nilai lebih

21

kecil dari ∆kritik maka jenis distribusi yang dipilih sebelumnya dapat

digunakan. Dalam bentuk persamaan ditulis sebagai berikut :

∆Xmaks < ∆kritik

Dimana :

∆Xmaks = Jarak maksimum horizontal titik garis singgung

∆kritik = Jarak ketentuan uji Smirnov Kolmogorov

Perhitungan peluang empiris dan teoritis dengan menggunakan persamaan

Weilbull :

P = m ...................................................................................................(14)n + 1

Dimana :

m = Nomor urut data

n = Jumlah data

2.3 Sedimentasi

Sedimen adalah hasil proses erosi, baik berupa erosi permukaan, erosi parit,

atau jenis erosi tanah lainnya. Sedimen umumnya mengendap dibagian

bawah kaki bukit, di daerah genangan banjir, di saluran air, sungai, dan

waduk. (Astika Murni Lubis, 2016). Sedimentasi adalah besarnya sedimen

yang berasal dari erosi yang terjadi di daerah tangkapan air yang diukur

pada periode waktu dan tempat tertentu. Hasil sedimen biasanya diperoleh

dari pengukuran sedimen terlarut dalam sungai (suspended sediment).

Satuan sedimen dinyatakan dengan ton/ha/th.

22

2.3.1 Angkutan Sedimen

Angkutan Sedimen adalah pecahan-pecahan material umumnya terdiri atas

uraian batu-batuan secara fisik dan secara kimia. Partikel seperti ini

mempunyai ukuran dari yang besar (boulder) sampai yang sangat halus

(koloid), dan beragam bentuk dari bulat, lonjong sampai persegi. Dua sifat

yang mempengaruhi media untuk mengangkut partikel sedimen adalah berat

jenis (density) dan kekentalan (viscosity) medianya. Ada dua cara

mengangkut sedimen dari batuan induknya ke tempat pengendapannya,

yakni :

1. Suspensi (suspendedload)

Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat dibawa dalam suspensi, jika

arus cukup kuat. Akan tetapi di alam, kenyataannya hanya material halus

saja yang dapat diangkut suspensi. Sifat sedimen hasil pengendapan

suspensi ini adalah mengandung persentase masa dasar yang tinggi sehingga

butiran tampak mengambang dalam masa dasar dan umumnya disertai

pemilahan butir yang buruk. Ciri lain dari jenis ini adalah butir sedimen

yang diangkut tidak pernah menyentuh dasar aliran.

2. Bedload transport

Berdasarkan tipe gerakan media pembawanya, sedimen dapat dibagi

menjadi :

a. endapan arus traksi

b. endapan arus pekat (density current) dan

c. endapan suspense

Pada dasarnya butir-butir sedimen bergerak di dalam media pembawa, baik

23

berupa cairan maupun udara, dengan 3 cara yang berbeda: menggelundung

(rolling), menggeser (bouncing) dan larutan (suspension) seperti Gamba di

bawah ini.

Gambar 4. Ragram Gerakan Sedimen Dalam Media CairSumber gambar: https://www.slideshare.net/wilaksana/2-bab-2 (2015)

A. Suspension umumnya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil

ukurannya (seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau

angin yang ada.

B. Saltation yang dalam bahasa latin artinya meloncat umumnya terjadi

pada sedimen berukuran pasir dimana aliran fluida yang ada mampu

menghisap dan mengangkut sedimen pasir sampai akhirnya mengembalikan

sedimen pasir tersebut ke dasar.

C. Bed load ini terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti pasir,

kerikil, kerakal, bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang

bergerak dapat berfungsi memindahkan pertikel - partikel yang besar di

dasar. Pergerakan sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser, atau

bahkan bisa mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.

2.3.2 Sifat – Sifat Material Sedimen

24

Proses pengangkutan dan pengendapan sedimen tidak hanya tergantung

pada sifat - sifat arus tetapi juga pada sifat - sifat sedimen itu sendiri. Sifat-

sifat di dalam proses sedimentasi terdiri dari sifat partikelnya dan sifat

sedimen secara menyeluruh. Namun sifat yang paling penting adalah ukuran

partikel, dengan menggunakan unit phi mempermudah pengklasifikasian

apabila suatu sampel sedimen mengandung partikel yang berukuran kecil

dalam jumlah yang besar. Untuk mengkonversi unit phi menjadi milimeter

digunakan persamaan :

D = 2-ф

............................................................................................(15)

-ф = log2 (D) = ln (D) ...................................................................(16)ln(2)

Dimana :

D = diameter partikel (mm)

ф = Skala Wentworth ≤

Tabel 2. Ukuran sedimen

Tipe D (mm) Ф Keterangan

Lempung < 0,002 > 9 Selalu terlarutLumpur 0,002 ~ 0,0625 4 ~ 9 Sebagian terlarut

Pasir 0,0625 ~ 2 -1 ~ 4 Tidak terlarutKerikil 2 ~64 -6 ~ -1 Tidak terlarut

Pecahan batu 64 ~256 -8 ~ -6 Tidak terlarutBatu >256 ≤ -8 Tidak terlarut

(Sumber : Gerry Parker, ID SEDIMENT TRANSPORT MORPHODYNAMICS WITHAPPLICATIONS TO RIVERS AND TURBIDITY CURRENTS, 2004 dalam Arba Darojat, 2013)

2.3.3 Proses Sedimentasi

25

Proses sedimentasi dapat terjadi pada lahan-lahan pertanian maupun di

sepanjang dasar sungai, dasar waduk, muara, dan sebagainya.

Gambar 5. Siklus Terjadinya SedimenSumber gambar: https://rinesaa.blogspot.co.id/2013/01/batuan-beku-

sedimen-dan-metamorf.html (2013)

Proses terbentuknya batuan sedimen :

1. Pelapukan (wheathering), batuan besar lapuk menjadi batuan-batuan

dengan ukuran lebih kecil.

2. Erosi

3. Transportasi, batuan terbawa arus sungai menuju ke hilir.

4. Deposisi, batuan mengendap pada suatu tempat.

5. Proses lithifikasi

· Burial, materi batuan ditumpangi material lain.

· Kompaksi, pemadatan material-material batuan.

· Sementasi, perekatan material-material batuan.

· Lithifikasi, material-material batuan menjadi kesatuan batuan sedimen.

26

Berdasarkan proses terjadinya erosi tanah dan proses sedimentasi, maka

proses terjadinya sedimentasi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu

proses sedimentasi secara geologis (normal) dan proses sedimentasi

dipercepat (bersifat merusak atau mengganggu keseimbangan alam).

2.3.4 Faktor Yang Mempengaruhi Sedimentasi

Proses terjadinya sedimentasi merupakan bagian dari proses erosi tanah.

Proses erosi dan sedimentasi di Indonesia yang lebih berperan adalah faktor

air, sedangkan faktor angin relatif lebih kecil. Faktor-faktor yang

mempengaruhi sedimentasi yaitu :

a. Iklim

b. Tanah

c. Topografi

d. Tanaman

e. Macam penggunaan lahan

f. Kegiatan manusia

g. Karakteristik hidrolika sungai

h. Karakteristik penampung sedimen, check dam, dan waduk

i. Kegiatan gungung berapi

2.4 Erosi

Erosi adalah peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah atau bagian –

bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media alami (Sitanala

Arsyad, 1989). Erosi merupakan tiga proses yang berurutan, yaitu pelepasan

27

(detachment), pengangkutan (transportation), dan pengendapan (deposition)

bahan-bahan tanah oleh penyebab erosi. Di daerah-daerah tropis yang

lembab seperti di Indonesia air merupakan penyebab utama terjadinya erosi,

sedangkan untuk daerah-daerah panas yang kering maka angin merupakan

faktor penyebab utamanya.

Bahaya Erosi menggunakan tabel acuan Peraturan Menteri No.32 tahun

2009 dalam Tata Cara Penyusunan Rencana Teknik Rehabilitasi Hutan dan

Lahan Daerah Aliran Sungai (RTK RHL DAS). Tingkat Bahaya Erosi

dikategorikan ke dalam sangat ringan hingga sangat berat. Tingkat bahaya

erosi dikatakan Sangat Ringan (SR) bila jumlah erosi < 15 ton/ha/tahun,

Ringan (R) bila jumlah erosi antara (15-60) ton/ha/tahun, Sedang (S) bila

jumlah erosi (60-180) ton/ha/tahun, Berat (B) bila jumlah erosi (180-480)

ton/ha/tahun dan Sangat Berat (SB) bila erosinya > 480 ton/ha/tahun.

2.4.1 Proses Terjadinya Erosi

Proses erosi dapat menyebabkan merosotnya produktivitas tanah, daya

dukung tanah untuk produksi pertanian dan kualitas lingkungan hidup. Di

daerah tropis yang lembab seperti di Indonesia dengan rata-rata curah hujan

yang tinggi maka air merupakan penyebab utama terjadinya erosi.

Berdasarkan proses terjadinya, erosi tanah dapat dibedakan menjadi dua

macam, yaitu :

a. Erosi normal

28

Erosi normal atau erosi alami yaitu proses erosi tanah akibat pelapukan

batuan atau bahan induk tanah tanah secara alamiah. Batuan padat atau

bahan induk tanah akan menjadi lapuk oleh cuaca menjadi bagian-bagian

besar dan kecil. Selanjutnya secara fisik (mekanik), biologi (aktifitas

organik), dan kimia, batuan tersebut akan terurai dan terjadi retakan-retakan.

Pada saat terjadi hujan, air akan masuk kedalam retakan-retakan yang

kemudian lama-kelamaan batuan akan pecah atau lebih kecil lagi.

b. Erosi dipercepat

Proses erosi dipercepat merupakan pengangkutan tanah yang menimbulkan

kerusakan tanah akibat kegiatan manusia dalam mengelola tanah yang

berlebihan sehingga kecepatan kerusakan tanah melebihi kecepatan proses

pembentukan tanah.

2.4.2 Dampak Erosi

Menurut Sitanala Arsyad (1989) erosi menyebabkan hilangnya lapisan

tanah yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya

kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air. Tanah yang terangkut

tersebut akan terbawa masuk ke aliran air yang dinamai sedimen dan akan

diendapkan ditempat yang aliran airnya lambat, di dalam sungai, waduk,

danau, reservoir, saluran irigasi dan sebagainya. Dengan demikian, maka

kerusakan yang ditimbulkan oleh peristiwa erosi dapat terjadi di dua tempat,

yaitu :

(1) pada tanah tempat erosi terjadi, dan

(2) pada tempat tujuan akhir tanah yang terangkut tersebut diendapkan.

29

2.4.3 Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Erosi

Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya erosi air adalah :

1. Curah hujan

a. Intensitas hujan : Menunjukkan banyaknya curah hujan persatuan

waktu. Biasanya dinyatakan dalam mm/jam atau cm/jam.

b. Jumlah hujan : Menunjukkan banyaknya air hujan selama terjadi hujan,

selama satu bulan atau selama satu tahun.

c. Distribusi hujan : Menunjukkan penyebaran waktu terjadinya hujan.

2. Sifat-sifat tanah

a. Tekstur tanah : Tanah dengan tektur kasar seperti pasir adalah tahan

terhadap erosi, karena butir-butir besar (kasar) tersebut memerlukan

lebih banyak tenaga untuk mengangkut. Tekstur tanah halus seperti liat,

tahan akan erosi karena daya rekat yang kuat sehingga gumpalannya

sukar dihancurkan. Sedangkan tekstur tanah yang paling peka terhadap

erosi adalah debu dan pasir yang sangat halus. Oleh karena itu, semakin

tinggi kandungan debu dalam tanah, maka tanah menjadi peka terhadap

erosi.

b. Bentuk struktur tanah : Bentuk struktur tanah yang membulat

menghasilkan tanah dengan daya serap tinggi sehingga air mudah

meresap ke dalam tanah, dan aliran permukaan menjadi kecil, sehingga

erosi juga kecil.

30

c. Daya infiltrasi tanah : Apabila daya infiltrasi tanah besar, berarti air

mudah meresap ke dalam tanah, sehingga aliran permukaan kecil dan

erosi juga kecil.

d. Kandungan bahan organik : Kandungan bahan organik menetukan

kepekaan tanah terhadap erosi karena bahan organik mempengaruhi

kemantapan struktur tanah. Tanah yang matap tahan terhadapa erosi.

2.4.4 Pengaruh Erosi Tanah Terhadap Kesuburan Tanah

Pengaruh erosi tanah disamping merupakan sumber penghasil bahan

sedimentasi, juga menyebabkan merosotnya tingkat kesuburan tanah baik

secara fisik maupun kimia, sehingga dapat mengakibatkan menurunnya

produktivitas tanah dan daya dukung tanah untuk pertanian. Hal ini

disebabkan oleh hilangnya lapisan tanah permukaan yang subur akibat erosi

yang mengikis permukaan tanah. Secara lebih lanjut dalam skala yang lebih

luas, erosi tanah pada akhirnya dapat menurunkan kualitas lingkungan

hidup.

2.5 Sistem Informasi Geografis (SIG)

Menurut Prahasta dalam skripsi Arba Darojat tahun 2013 , Geographic

Information System (GIS) atau Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah

suatu rangkaian kegiatan yang dilakukan untuk mendapatkan gambaran

situasi ruang muka bumi. SIG dirancang untuk mengumpulkan, menyimpan,

dan menganalisis objek-objek dan fenomena di mana lokasi geografis

merupakan karakteristik yang penting atau kritis untuk dianalisis. Dengan

31

demikian, SIG merupakan sistem komputer yang memiliki empat

kemampuan berikut dalam menangani data yang bereferensi geografis: (a)

masukan, (b) manajemen data (penyimpanan dan pemanggilan data), (c)

analisis dan manipulasi data, dan (d) keluaran.

Perangkat lunak SIG / GIS di keluarkan oleh ESRI (Environmental Systems

Research Intitute). GIS dalam operasinya menggunakan, membaca dan

mengolah data dalam format Shapefile, selain itu GIS juga dapat menerima

data-data dengan format BSQ, BIL, BIP, JPEG, TIFF, BMP, GeoTIFF atau

data grid yang berasal dari ARC/INFO serta banyak lagi data-data lainnya.

Berikut ini merupakan beberapa contoh pemanfaatan SIG :

1. Aplikasi SIG di bidang sumber daya alam (inventarisasi, manajemen, dan

kesesuaian lahan untuk pertanian, perkebunan, kehutanan, perencanaan

tataguna lahan, analisis daerah rawan bencana alam, dan sebagainya)

2. Aplikasi SIG di bidang perencanaan (perencanaan pemukiman

transmigrasi, perencanaan tata ruang wilayah, perencanaan kota,

perencanaan lokasi dan relokasi industri, pasar pemukiman, dan sebagainya)

3. Aplikasi SIG di bidang lingkungan berikut pemantauannya (pencemaran

sungai, danau, laut, evaluasi pengendapan lumpur/sedimen baik di sekitar

danau, sungai, atau pantai; pemodelan pencemaran udara, limbah

berbahaya, dan sebagainya)

4. Aplikasi SIG di bidang pertanahan (manajemen pertanahan, sistem

informasi pertanahan, dan sejenisnya)

5. Utility (inventarisasi dan manajemen informasi jaringan pipa air minum,

sistem informasi pelanggan perusahaan air minum, perencanaan

32

pemeliharaan dan perluasan jaringan pipa air minum, dan sebagainya).

Dalam penelitian ini perangkat GIS dipakai untuk menentukan daerah

tangkapan Daerah Aliran Sungai (DAS) Way Besai, luas dan jenis tutupan

lahan daerah tangkapan DAS Way Besai, pembentukan peta kemiringan

lereng dan luas setiap persen kemiringan lereng, dan luas tiap jenis tanah

pada daerah tangkapan DAS Way Besai.

2.6 Analisa Tingkat Bahaya Erosi

Untuk menetapkan besarnya sedimen yang sampai pada lokasi, jumlah erosi

akan dikalikan dengan rasio pelepasan sedimen (sediment delivery ratio).

Dari bebrapa metoda untuk memperkiraan besarnya erosi permukaan,

metode Universal Soil Loss Equation (USLE) yang dikembangkan oleh

Wischmeier dan Smith (1978) adalah metode yang paling umum digunakan

untuk memperkirakan besarnya erosi.

2.6.1 Metode USLE

Metode USLE (Universal Soil Loss Equation) merupakan metode yang

umum digunakan untuk memperediksi laju erosi. Selain sederhana, metode

ini juga sangat baik diterapkan di daerah - daerah yang faktor utama

penyebab erosinya adalah hujan dan aliran permukaan. Metode USLE

didesain untuk digunakan memprediksi kehilangan tanah yang dihasilkan

oleh erosi dan diendapkan pada segmen lereng bukan pada hulu DAS, selain

itu juga didesain untuk memprediksi rata-rata jumlah erosi dalam waktu

yang panjang. Prediksi erosi dengan metode USLE menggunakan perangkat

33

SIG dalam perhitungannya. Pemanfaatan SIG berbasis pixel sebagai alat

pemodelan spasial dalam memprediksi erosi bisa membantu keakuratan data

yang dihasilkan khususnya pada lahan-lahan yang mempunyai keadaan

topografi kompleks (Arba Darojat, 2013).

Untuk menghitung perkiraan besarnya erosi yang terjadi di suatu DAS dapat

digunakan metode USLE , menurut Asdak (2007) dengan formulasi:

E = R . K . Ls . C . P.....................................................................(17)

Dimana :

E = Jumlah tanah yang hilang rata-rata setiap tahun (ton/Ha/tahun)

R = Indeks erosivitas hujan (mm)

K = Indeks erodibilitas tanah

LS = Indeks panjang dan kemiringan lereng

C = Indeks pengelolaan tanaman

P = Indeks konservasi lahan

Kriteria tingkat bahaya erosi tanah dapat dikelompokan menjadi 5 tingkatan,

seperti ditunjukan pada tabel di bawah ini.

Tabel 3. Kelas Tingkat Bahaya Erosi

No.

Besar Erosi Tingkat Bahaya Erosi

(ton/Ha/th) Kelas Klasifikasi

1 <15 I Sangat rendah2 15-60 II Rendah3 60-190 III Sedang4 180-480 IV Berat5 >480 V Sangat Berat

Sumber : Peraturan Menteri No.32 tahun 2009 dalam Tata Cara PenyusunanRencana Teknik Rehabilitasi Hutan dan Lahan Daerah Aliran Sungai (RTKRHL DAS) dalam Arba Darojat (2013)

34

2.6.2 Indeks Erosivitas Hujan (R)

Erosivitas hujan adalah kemampuan air hujan sebagai penyebab terjadinya

erosi yang bersumber dari laju dan distribusi tetesan air hujan. Indeks

Erosivitas Hujan adalah suatu nilai yang menunjukan besarnya curah hujan

yang dapat menyebabkan terjadinya erosi yang terjadi pada suatu kawasan.

Indeks Erosivitas Hujan dihitung berdasarkan besarnya curah hujan bulanan

yang terjadi pada kawasan yang ditinjau. Persamaan yang digunakan untuk

menghitung Indeks Erosivitas Hujan adalah :

Rm = 2,21 x P1,36 .............................................................................. (18)

Dimana :

Rm = Indeks erosivitas hujan bulanan

P = Curah hujan bulanan (dalam cm)

2.6.3 Indeks Erodibilitas Tanah (K)

Indeks erodibilitas tanah menunjukkan tingkat kerentanan tanah terhadap

erosi, yaitu retensi partikel terhadap pengikisan dan perpindahan tanah oleh

energi kinetik air hujan. Tekstur tanah yang sangat halus akan lebih mudah

hanyut dibandingkan dengan tekstur tanah yang kasar. Kandungan bahan

organik yang tinggi akan menyebabkan nilai erodibilitas tinggi. Indeks

erodibilitas lahan dihitung dengan mempertimbangkan faktor – faktor

tekstur tanah, struktur tanah, permeabilitas tanah, dan bahan organik tanah

Rumus yang digunakan untuk menghitung Indeks Erodibilitas Lahan adalah

sebagai berikut :

35

K = {2,71x10-4x(12–OM)xM1,14+4,20x(s-2)+3,23x(p-3)}/100 ........... (19)

Dimana :

K = faktor erodibilitas tanah, dalam satuan SI

OM = persentase bahan organik

s = kelas struktur tanah (berdasarkan USDA Soil Survey Manual

1951)

p = kelas permeabilitas tanah (berdasarkan USDA Soil Survey

Manual 1951)

M = persentase ukuran partikel (% debu + % pasir sangat halus) x

(100 - % clay)

Nilai M untuk beberapa kelas tekstur tanah yang telah ditentukan dapat

dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 4. Nilai M untuk beberapa kelas tekstur tanah – M (HAMMER 1978)

Kelas Tekstur Tanah Nilai M Kelas tekstur Tanh Nilai M

Lempung Berat 210 Pasir geluhan 1245Lempung Sedang 750 Geluh Berlempung 3770Lempung Pasiran 1213 Geluh Pasiran 4005Lempung Ringan 1685 Geluh 4390Geluh Lempung 2160 Geluh Debuan 6330

Pasir Lempung Debuan 2830 Desbu 8245Geluh Lempungan 2830 Campuran merata 4000

Pasir Lempung Debuan 3035 - -Sumber : RKLT DAS Citarum (1987) pada ASDAK dalam Arba Darojat(2013)

Adapun penetapan nilai erodibilitas (K) berdasarkan tanah - tanah yang ada

di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Nilai Faktor Erodibilitas TanahNo. Jenis Tanah Nikai K1 Latosol (Haplorthox) 0,092 Latosol merah (Humox) 0,123 Latosol coklat (Typic Tropodults) 0,23

36

4 Latosol 0,31

5 Regosol0,12 -0,16

6 Gley Humic 0,13

7 Lithosol 0,16

8 Grumosol 0,21

9 Hydromof abu-abu 0,2Sumber : Sitanala Arsyad (2010) dalam Irma Fitria (2012)

Klasifikasi Kelas Erodibilitas Tanah (K) di Indonesia dapat di lihat pada

Tabel 6.

Tabel 6. Klasifikasi Kelas Erodibilitas TanahKelas Nilai K Tingkat Erodibilitas

1. 0,00 -0,10 Sangat rendah2. 0,11 -0,20 Rendah3. 0,21- 0,32 Sedang4. 0,33 -0,40 Agak tinggi5. 0,41 -0,55 Tinggi6. 0,56 -0,64 Sangat Tinggi

Sumber : RTL-RLKT Departemen Kehutanan, 1995 dalam Arba Darojat(2013)

Untuk menentukan besarnya nilai K dihitung dengan rumus :

K = ∑(Ai x Ki) ...................................................................................(20)

Dimana :

Ai = Luasan tata guna lahan dalam suatu DAS (m2)

Ki = Koefisien nilai K

2.6.4 Faktor Panjang Kemiringan Lereng (LS)

Faktor kemiringan dan panjang lereng (LS) terdiri dari dua komponen,

yakni faktor kemiringan dan faktor panjang lereng. Faktor panjang lereng

adalah jarak horizontal dari permukaan atas yang mengalir ke bawah hingga

37

ke titik awal atau ketika limpasan permukaan (run off).Indeks Panjang dan

Kemiringan Lereng yang dimaksud adalah panjang dan kemiringan tiap

satuan lahan yang ditinjau. Semakin besarnya kemiringan lereng maka nilai

LS semakin besar. Acuan penentuan indeks Panjang dan Kemiringan

Lereng (LS) diberikan pada tabel di bawah ini.

Tabel 7. Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng LS (Hammer, 1980)Kelas Lereng Kelas Kemiringan (%) Penilaian LS

1 Datar 0 - < 8 0,42 Landai 8 - <15 1,43 Agak Curam 15 - < 25 3,14 Curam 25 - < 45 6,85 Sangat Curam 45 9,5

Sumber : RKLT (Rehabilitasi Lahan & Konservasi Tanah), Buku II 1986dalam Arba Darojat (2013)

Dengan menggunakan perangkat GIS, Indeks Panjang dan Kemiringan

Lereng dapat dicari luas tiap kemiringannya untuk mendapatkan nilai SDR.

2.6.5 Indeks Pengelolaan Tanaman (C)

Indeks Pengelolaan Tanaman (C) menunjukkan pengaruh dari vegetasi,

keadaan permukaan tanah dan pengelolaan lahan terhadap besarnya tanah

yang hilang (erosi). Besarnya nilai Indeks Pengelolaan Tanaman (C)

berdasarkan penggunaan lahan dapat dilihat tabel di bawah ini.

Tabel 8. Nilai Koefisien C Berdasarkan Pengunaan LahanNo. Jenis Tata Guna Lahan Nilai C

1 Hutan lahan kering sekunder 0,032 Semak belukar 0,073 Hutan tanaman industri 0,054 Hutan rawa sekunder 0,155 Perkebunan 0,46 Pertanian Lahan Kering-ladang 0,1

38

7 Pertanian lahan kering-campuran 0,18 Permukiman 0,69 Sawah 0,1510 Tambak 0,0511 Lahan terbuka 0,212 Tubuh air / perairan 0,05

Sumber : Suripin (2002); Kodoatie dan Syarief (2005) dalam Hairul Basri,et al (2017)

Untuk menentukan besarnya nilai C dihitung dengan rumus :

C = ∑(Ai x Ci) ...................................................................................(21)

Dimana :

Ai = Luasan tata guna lahan dalam suatu DAS (m2)

Ci = Koefisien nilai C

2.6.6 Indeks Konservasi Lahan (P)

Indeks konversi lahan bertujuan untuk mengurangi erosi tanah. Nilai indeks

konservasi lahan sangat tergantung pada jenis konservasi yang dilakukan

pada lahan yang bersangkutan. Adapun acuan yang digunakan untuk

menentukan nilai Indeks Konservasi Lahan (P)

dapat dilihat pada Tabel 9.

Tabel 9. Nilai Indeks Konservasi Lahan (P) Das Way BesaiNo. Tata Guna Lahan Nilai P

1 Permukiman 0,1

2 Kawasan Kehutanan 0,13 Pertanian 0,0134 Perkebunan 0,5

Sumber : Astika Murni Lubis, 2016

Untuk menentukan besarnya nilai P dihitung dengan rumus :

39

C = ∑(Ai x Pi) ...................................................................................(22)

Dimana :

Ai = Luasan tata guna lahan dalam suatu DAS (m2)

Pi = Koefisien nilai P

2.7 Analisa Prakiraan Besarnya Sedimentasi

Hasil sedimen umumnya mengaju kepada besarnya laju sedimen yang

mengalir melalui satu titik pengamatan tertentu dalam suatu daerah aliran

sungai (DAS). Besarnya hasil sedimen dinyatakan sebagai volume atau

berat sedimen per satuan daerah tangkapan air (catchment area) per satuan

waktu (ton/tahun). Untuk memprakirakan besarnya hasil sedimen dari suatu

daerah tangkapan air adalah melalui perhitungan Rasio Pelepasan Sedimen

(Sediment Delivery Ratio). Menurut SCS National Engineering Handbook

(DPMA, 1984) besarnya prakiraan hasil sediemen dapat di tentukan

berdasarkan persamaan berikut:

Y = E . (SDR) . A ........................................................................... (23)

Dimana :

Y = hasil sedimen per satuan luas (ton/th)

E = erosi total (ton/ha/th)

SDR = Sedimen Delivery Ratio

A = luas daerah tangkapan air (Ha)

40

2.7.1 Sediment Delivery Ratio (SDR)

Menurut Wischmeier and Smith (1978), Sediment Delivery Ratio

merupakan perkiraan rasio tanah yang diangkut akibat erosi lahan saat

terjadinya limpasan. Nilai SDR sangat dipengaruhi oleh bentuk muka bumi

dan faktor lingkungan. Menurut Boyce (1975), Sediment Delivery ratio

dapat dirumuskan dengan :

SDR = 0,41.(A-0,3) ............................................................................. (24)

Dimana :

SDR = Sediment Delivery Ratio

A = Luas Daerah Aliran Sungai (km2)

2.8 Kajian Studi terdahulu mengenai tingkat sedimentasi dengan metodaUniversal Soil Loss Equation (USLE)

Pada tahun 2013, Arba Darojat telah menggunakan metode Universal Soil

Loss Equation (USLE) dalam penelitian bagaimana tingkat sedimen pada

Way Semaka dan Way Semung tepatnya di Daerah Aliran Sungai (DAS)

Sungai Way Semaka dan Way Semung Kabupaten Tanggamus.

Pada penelitian ini, Arba Darojat menggunakan metode Poligon Thiesen

untuk menghitung hujan rerata yang akan digunakan debit. Setelah data

terkumpul, dilakukan pengambilan sampel dengan Alat Pengambil Sampel

Air jenis US DH-48 dan Alat Pengumpul Muatan Sedimen Dasar tipe US

BLH-84.

III. METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di daerah tangkapan Daerah Aliran Sungai (DAS)

Way Besai tepatnya di Way Petai, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten

Lampung Barat. DAS Sungai Way Besai mempunyai luas sekitar 404,561

Km2. Lokasi penelitian dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 6. Peta Lokasi Penelitian

42

3.2 Data yang Digunakan

Pada penilitian ini dibutuhkan data sekunder berupa :

Data curah hujan yang alat pengukurnya diletakkan di 2 tempat, yaitu

Bungin (Fajar Bulan) dan Pura Jaya. Data ini didapat dari PLTA Way

Besai.

Data RTRW Provinsi Lampung yang di dapat dari BPDAS Provinsi

Lampung Tahun 2016, yaitu:

- Data tata guna lahan

- Data jenis tanah

3.3 Langkah Pekerjaan

Langkah pengerjaan dilakukan dengan membagi kegiatan ke dalam tahapan-

tahapan berikut :

3.3.1 Pengumpulan Data

Tahapan yang pertama adalah mengumpulkan data-data yang dibutuhkan.

3.3.2 Analisis Hidrologi

Tahapan kedua adalah analisis hidrologi. Adapun langkah - langkah dalam

analisis hidrologi adalah sebagai berikut :

1. Perhitungan curah hujan maksimum bulanan dari data hujan stasiun

Bungin (Fajar Bulan) dan Pura Jaya.

2. Perhitungan rerata curah hujan bulanan dari dua stasiun yaitu Bungin

(Fajar Bulan) dan Pura Jaya.

43

3. Perhitungan rerata curah hujan tiap bulan dari tahun 1977 – 2003.

4. Perhitungan nilai erosivitas.

3.3.3 Tahapan Analisis Data Spasial

Tahapan ketiga adalah analisis data spasial menggunakan teknologi Sistem

Informasi Geografi (SIG) / perangkat lunak GIS dan menggunakan

perangkat lunak Global Mapper untuk pembuatan alur sungai, pembentukan

DAS, pembentukan tata guna lahan, mengetahui luas tiap guna lahan,

pembentukan peta kemiringan lahan, mengetahui luas tiap kemiringan

lahan, dan mengetahui jenis tanah pada daerah penelitian.

3.3.4 Analisis Prakiraan Besarnya Erosi

Tahapan keempat adalah analisis prakiraan besarnya erosi pada DAS Way

Besai dengan menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation).

Rumus untuk metode ini ditunjukkan pada persamaan (17).

E = R.K.LS.C.P

Dimana :

E = Perkiraan besarnya erosi total (ton/ha/tahun)

R = faktor erosivitas hujan (mm)

K = faktor erodibilitas lahan

LS = faktor panjang dan kemiringan lereng

C = faktor tanaman penutup lahan atau pengelolaan tanaman

P = faktor usaha-usaha pencegahan erosi

Analisis perkiraan besarnya sedimen meliputi tahap-tahap sebagai berikut:

44

1. Perhitungan nilai faktor erosivitas hujan (R)

Faktor erosivitas hujan (R) didefinisikan sebagai jumlah satuan indeks

erosi hujan dalam satu tahun. Dalam suatu kawasan, semakin tinggi

nilai erosivitas hujan maka erosi yang terjadi di kawasan ditinjau

semakin besar juga. Erosivitas hujan dihitung berdasarkan besarnya

curah hujan bulanan yang terjadi pada kawasan yang ditinjau.

2. Menentukan nilai pengelolaan tanaman (C)

Faktor pengelolaan tanaman (C) menunjukkan pengaruh pengelolaan

lahan yang terjadi pada kawasan yang ditinjau terhadap erosi yang

terjadi. Nilai C dihitung berdasarkan data tata guna lahan DAS Way

Besai yang didapat dari BPDAS Provinsi Lampung Tahun 2016. Dari

data yang di dapat kemudian dihitung luas tiap lahan dan dicari nilai C

untuk tiap lahan pada catchment area DAS Way Besai.

3. Menentukan nilai usaha pencegahan erosi (P)

Faktor usaha pencegahan erosi atau dapat dikatakan konservasi

berpengaruh pada pengelolaan lahan pada kawasan yang ditinjau

terhadap erosi yang terjadi. Nilai P dihitung berdasarkan data tata

guna lahan DAS Way Besai yang didapat dari BPDAS Provinsi

Lampung Tahun 2016. Dari data yang di dapat kemudian dihitung

luas tiap lahan dan dicari nilai P untuk tiap lahan pada catchment area

DAS Way Besai.

45

4. Menentukan nilai erodibilitas lahan (K)

Besarnya faktor (K) atau resistensi tanah ditentukan oleh karakteristik

tanah seperti tekstur tanah, kapasitas infiltrasi, dll. Selain itu dapat

ditentukan juga dari jenis tanah kawasan penelitian. Nilai K dihitung

berdasarkan data jenis tanah DAS Way Besai yang didapat dari

BPDAS Provinsi Lampung Tahun 2016. Dari data yang di dapat

kemudian dihitung luas tiap jenis tanah dan dicari nilai K untuk tiap

jenis tanah pada catchment area DAS Way Besai.

5. Menentukan nilai indeks kemiringan lereng (LS)

Semakin besarnya nilai kemiringan lereng maka semakin besar juga

nilai limpasan yang terjadi sehingga kedalaman air permukaan

bertambah. Hal ini dapat meningkatkan erosi yang terjadi pada

kawasan tersebut. Nilai LS didapat berdasarkan peta catchment area

DAS Way Besai kemudian dilakukan analisis spasial menggunakan

aplikasi GIS.

6. Menghitung besarnya erosi dengan persamaan USLE (Universal Soil

Loss Equation)

Setelah nilai – nilai di atas didapat, maka besarnya erosi dan tingkat

bahaya erosi dapat dihitung dengan persamaan USLE(Universal Soil

Loss Equation).

46

3.3.5 Analisis Prakiraan Besarnya Sedimentasi

Tahapan kelima adalah analisis prakiraan besarnya sedimen dengan

persamaan berikut:

Y = E . (SDR) . A............................................................................... ...... (28)

Dimana :

Y = hasil sedimen per satuan luas (ton/th)

E = erosi total (ton/ha/th)

SDR = Sedimen Delivery Ratio

A = luas daerah tangkapan air (Ha)

47

3.4 Bagan Alir Penelitian

Mulai

Pengumpulan Data

1.

1. Data curah hujan (Fajar Bulandan Pura Jaya ) dariBendungan Way Besai

2. Peta catchment area DasWay Besai

3. Data tata guna lahan dariRTRW Provinsi Lampung

4. Data jenis tanah dari RTRWProvinsi Lampung

Selesai

Kesimpulan

Gambar 7. Bagan AlirPenelitian 49

Analisis perkiraan besarnya erosi menggunakanmetode USLE dengan analis data spasial

menggunakan software GIS

64

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Dari hasil analisis dan pembahasan yang telah dikemukakan, dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Besarnya nilai erosi yang didapat dengan metode USLE untuk daerah

tangkapan sungai DAS Way Besai sebesar 305,03 ton/ha/th.

2. Bahaya tingkat erosi daerah tangkapan sungai DAS Way Besai tergolong

dalam Kelas Bahaya Erosi IV atau berat.

3. Nilai sedimentasi untuk daerah tangkapan sungai DAS Way Besai sebesar

165.079,13 ton/th.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian dan identifikasi masalah yang telah dilakukan, maka

dapat disarankan hal-hal sebagai berikut :

1. Perlu adanya pembaharuan data secara berkala dari pihak-pihak terkait,

seperti data tutupan lahan dan data curah hujan.

2. Hasil analisis dari penelitian ini hanya mengacu kepada analisa data yang

ada sehingga perlu kiranya dilakukan penelitian lebih lanjut untuk

medapatkan hasil yang lebih mendekati dengan kondisi dilapangan.

65

3. Perlu dibentuk tutupan lahan DAS yang sesuai dengan kondisi yang ada.

4. Kesadaran masyarakat disekitar DAS Way Besai agar selalu menjaga

kelestarian demi mengurangi resiko sedimentasi Sungai Way Besai yang

lebih besar.

DAFTAR PUSTAKA

Arba Darojat. (2013). Analisis Sedimentasi Untuk Studi Kelayakan PLTA PadaWay Semaka Dan Way Semung. Tugas Akhir Program Sarjana TeknikSipil Fakultas Teknik.Universitas Lampung.

Ashadi Maryanto, Kukuh Murtilaksano, dan Latief Mahir Rachman (2014).Perencanaan Penggunaan Lahan dan Pengaruhnya TerhadapSumberdaya Air Di DAS Way Besai – Lampung. Tugas Akhir ProgramPasca Sarjana Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan FakultasPertanian. Institut Pertanian Bogor.

Astika Murni Lubis. (2016). Analisis Sedimentasi Di Sungai Way Besai. TugasAkhir Program Sarjana Teknik Sipil Fakultas Teknik.UniversitasLampung.

Bambang Triatmodjo. 2008. Hidrologi Terapan. Beta Offset: Yogyakarta

Bruno Verbist, Andree Ekadinata Putra, dan Suseno Budidarsono. (2004).Penyebab Alih Guna Lahan Dan Akibatnya Terhadap Fungsi DaerahAliran Sungai (DAS) Pada Lansekap Agroforestri Berbasis Kopi DiSumatera. Volume 26 No.1.

Hairul Basri. Syahrul. Rudi Fadhil. (2017). Perubahan PenggunaanLahanTerhadap Nilai Koefisien Limpasan Di DAS krueng MeureuduProvinsi Aceh. Prosiding Seminar Nasional Pascasarjana (SNP)Unsyiah. Banda Aceh.

Irma Fitria. (2012). Analisis Erosi Lahan Pertanian Dan Parameter EkonomiMenggunakan Metode Nail (Net Agriculture Income Loss) BerbasisSistem Informasi Geografis Di Hulu DAS Jeneberang. UniversitasHasanudin.

Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) provinsi Lampung. (2016). PetaLandsytem Dan Peta penutupan Lahan. Lampung: BPDAS ProvinsiLampung

Sitanala Arsyad. (1989). Konservasi Tanah dan Air. Edisi Pertama. IPB Press.Bogor