Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala
9 Pages
ISSN 2302-0253 pp. 1- 9
ANALISIS SEDIMENT DELIVERY RATIO (SDR) DAN PENGGUNAAN RUMPUT VETIVER SEBAGAI UPAYA KONSERVASI DAS (Studi Kasus DAS Krueng Teungku Kecamatan Seulimum Kabupaten Aceh Besar)
Muhammad Ikhsan1, Azmeri2, Ella Meilianda3 1) Magister
Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Banda Aceh 2,3) Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Email:
[email protected]
Abstract: The rate of erosion and sedimentation in a region heavily dependent on rainfall, soil conditions, and land cover factors as well as the presence or absence of conservation action in the region. Land with natural vegetation will be more resistant to erosion than the land being cleared for agricultural land / plantation, the transfer function of forests to agricultural land / plantation will be very instrumental in triggering sizable erosion. Watershed (DAS) Krueng Tengku have a dominant cover types, namely, dry land agriculture and open land that could potentially land erosion. Conservation vegetative method is one effective way to reduce the rate of erosion. Estimates of the rate of erosion that occurs in Krueng Tengku watershed approach will be analyzed with the Universal Soil Loss Formula (USLE) and combined with a Geographical Information System (GIS). From the analysis of the estimated rate of erosion in the watershed Krueng Tengku using USLE approach then obtained some variation of the erosion rate spread in 7 sub-watershed. The highest erosion rates in the amount of 578.998 tons / ha / year. SDR of analysis obtained SDR is highest in sub-watershed 1 is equal to 0.342 and an area of 1,828 km2 and the smallest SDR contained in the sub-watershed 5 with SDR value of 0.146 and an area of 31,334 km2. Determination of areas for conservation plans with vetiver system performed at sub-watershed considering the slope of the land. Keywords: SDR, Land Conservation, Vetiver Abstrak: Laju erosi dan sedimentasi pada suatu wilayah sangat tergantung pada curah hujan, kondisi tanah, dan faktor tutupan lahan serta ada atau tidaknya tindakan konservasi pada wilayah tersebut. Tanah dengan vegetasi alami akan lebih tahan terhadap erosi dari pada tanah yang dibuka untuk lahan pertanian/perkebunan, pengalihan fungsi hutan menjadi lahan pertanian/perkebunan akan sangat berperan dalam hal memicu terjadi erosi yang cukup besar. Daerah Aliran Sungai (DAS) Krueng Teungku memiliki jenis tutupan yang dominan yaitu, pertanian lahan kering dan lahan terbuka yang berpotensi terjadi erosi lahan. Metode konservasi secara vegetatif merupakan salah satu cara yang efektif untuk menekan laju erosi. Perkiraan laju erosi yang terjadi pada DAS Krueng Teungku akan dianalisis dengan pendekatan Universal Soil Loss Equation (USLE) dan dikombinasikan dengan Geographical Information System (GIS). Hasil analisis perkiraan laju erosi di DAS Krueng Teungku dengan menggunakan pendekatan USLE maka didapat beberapa variasi laju erosi yang tersebar di 7 sub DAS. Laju erosi tertinggi yaitu sebesar 640,995 ton/ha/tahun Dari analisis Sediment Delivery Ratio (SDR), didapat SDR tertinggi terdapat pada sub DAS 1 yaitu sebesar 0,342 dengan luas area sebesar 1,828 Km2 dan SDR terkecil terdapat pada sub DAS 5 dengan nilai SDR 0,146 dan luas area sebesar 31,334 Km2. Penentuan daerah untuk rencana konservasi dengan sistem vetiver dilakukan pada Sub DAS mempertimbangkan kemiringan lahan.
Kata Kunci: SDR, Konservasi lahan, Vetiver
1-
Volume 3, No. 4, November 2014
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala dan lahan terbuka yang berpotensi terjadi
PENDAHULUAN Laju erosi dan sedimentasi pada
erosi lahan. Secara geografis DAS Krueng
suatu wilayah merupakan suatu kejadian
Teungku terletak pada 95035’00 – 95040’
yang
LU
menggambarkan
kondisi
sistem
dan
5027’–5037’BT,
pengelolaan DAS. Penyebab erosi sangat
administratif
tergantung pada curah hujan, kondisi
terletak Kecamatan Seulimum Kabupaten
tanah, dan faktor tutupan lahan serta ada
Aceh Besar, dengan luas DAS 107,59
atau tidaknya tindakan konservasi pada
Km2.
wilayah
tersebut.
Erosi
DAS
Krueng
secara Teungku
merupakan
Laju erosi dapat dicegah dengan
kejadian dimana terkikisnya tanah oleh air,
melakukan tindakan konservasi dengan
baik air hujan maupun air limpasan. erosi
beberapa metode yaitu mekanis, kimiawi
ini dapat menimbulkan beberapa dampak
dan vegetatif, Metode vegetatif adalah
dalam
penggunaan
kehidupan
manusia
maupun
lingkungan.
tanaman
atau
tumbuhan
dengan cara sedemikian rupa sehingga
Besarnya
dapat
dapat mengurangi laju erosi dengan cara
diketahui/diprediksi dengan pendekatan
mengurangi daya rusak hujan yang jatuh
Universal Soil Loss Equation (USLE),
dan jumlah daya rusak aliran permukaan
hasil
jika
(Kodoatie dan Sjarief, 2005). Tujuan
Sediment
penelitian ini adalah untuk mengetahui
Delivery Ratio (SDR) maka akan diketahui
nilai Sediment Delivery Ratio (SDR) dan
jumlah sedimen yang mengendap pada
usaha konservasi DAS dengan rumput
outlet-outlet. Jika outletnya merupakan
vetiver.
dari
dirangkai
sebuah
erosi
lahan
pendekatan dengan
waduk,
melakukan
tersebut
analisis
maka
kegiatan
akan eksploitasi
mudah dan
pemeliharaannya Asdak (1995), dalam Saidah (2007).
KAJIAN KEPUSTAKAAN Menurut Asdak (2002), erosi dapat terjadi karena dua penyebab utama yaitu
Tanah dengan vegetasi alami akan
karena proses alamiah dan erosi akibat
lebih tahan terhadap erosi dari pada tanah
aktivitas manusia, erosi alamiah dapat
yang
lahan
terjadi karena proses pembentukan tanah
pertanian/perkebunan, pengalihan fungsi
dan proses erosi yang terjadi untuk
hutan menjadi lahan pertanian/perkebunan
mempertahankan
akan sangat berperan dalam hal memicu
umumnya masih memberikan media yang
terjadi erosi yang cukup besar.
memadai
dibuka
Daerah
Aliran
untuk
Sungai
(DAS)
pertumbuhan
kondisi
untuk
alamiah
berlangsungnya
kebanyakan
tanaman.
Krueng Teungku memiliki jenis tutupan
Sedangkan erosi karena kegiatan manusia
yang dominan yaitu, pertanian lahan kering
kebanyakan disebabkan oleh terkelupasnya Volume 3, No. 4, November 2014
-2
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala lapisan tanah bagian atas akibat cara bercocok tanam yang tidak sesuai dengan kaidah-kaidah kegiatan
konservasi
pembangunan
tanah yang
Prakiraan Laju Erosi Metode USLE (Universal Soil Loss
atau
Equation) dikembangkan oleh Wischmeir
bersifat
dan Smith (1965, 1978) dimana metode
merusak keadaan fisik tanah.
USLE digunakan untuk memperkirakan
Besar laju erosi dapat diperkirakan
besarnya erosi rata-rata tahunan dengan
dengan melakukan pendekatan metode
menggunakan
Universal Soil Loss Equation (USLE)
energi hujan. Faktor yang dipertimbangkan
dimana
memperhitungkan
meliputi erosivitas hujan (R), erodibilitas
energi yang dihasilkan oleh hujan dalam
tanah (K), Panjang Lahan (L), Kemiringan
peranannya sebagai penyebab terjadinya
Lahan (S), faktor pengelolaan tanaman (C)
erosi, pada saat ini metode USLE banyak
dan faktor tindakan khusus konservasi
dikombinasikan dengan Sistem Informasi
lahan (P).
metode
Geografis
ini
(SIG)
yang
dapat
pendekatan
berikut:
Metode konservasi secara vegetatif juga
A RxKxLSxCxP ,
menjadi salah satu cara yang baik untuk
dimana:
satunya
dengan
menerapkan
fungsi
Persamaan USLE adalah sebagai
memperkirakan laju erosi secara spasial.
menanggulangi dampak dari erosi, salah
dari
(1)
A = besarnya tanah yang tererosi dan
rumput
dihanyutkan (ton/ha/tahun);
vetiver sebagai tanaman yang diusahakan
R = nilai indeks erosivitas hujan;
untuk mereduksi laju erosi, dan cara ini
K = faktor erodibilitas tanah (ton/ha);
sangat mudah dilakukan oleh masyarakat
L = panjang lereng (m);
untuk menekan laju erosi yang dapat
S = kemiringan lereng (%);
membahayakan
C = faktor pengelolaan tanaman;
kehidupan
dan
juga
lingkungan.
P = faktor tindakan khusus konservasi lahan.
Mekanisme Terjadinya Erosi Menurut
Asdak
(2002),
Proses
Sediment Delivery Ratio (SDR)
terjadinya erosi terdiri dari 3 tahapan yang
Menurut Asdak (2002), cara yang
berurutan yaitu pengelupasan (detachment),
dapat dilakukan untuk bisa memprakirakan
pengangkutan
dan
jumlah hasil sedimen dari suatu daerah
pengendapan (sedimentation). Dalam hal ini
tangkapan air adalah melalui perhitungan
erosi tanah yang terjadi disebabkan oleh air
nisbah
hujan, disamping itu erosi juga dapat terjadi
delivery ratio) atau yang dikenal dengan
karena angin dan salju.
SDR. Perhitungan besarnya SDR dianggap
3-
(transportation),
Volume 3, No. 4, November 2014
pelepasan
sedimen
(sediment
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala penting dalam menentukan prakiraan yang
juga mempunyai nilai ekonomi yang tinggi
realistis besarnya hasil sedimen total
karena akarnya dapat dimanfaatkan untuk
berdasarkan perhitungan erosi total yang
berbagai keperluan, sebut saja bahan untuk
berlangsung di daerah tangkapan air.
kerajinan tangan dan bahan untuk minyak
Variabilitas
wangi.
angka
SDR
dari
suatu
DAS/sub-DAS ditentukan oleh pengaruh
Tanaman
rumput
vetiver
telah
salah satu atau kombinasi dari faktor-faktor
banyak dikembangkan diberbagai negara
yaitu: sumber sedimen, jumlah sedimen
guna untuk mengurangi laju erosi dalam
yang tersedia untuk transport sedimen dan
meningkatkan upaya konservasi tanah dan
jarak
air. Berdasarkan beberapa hasil penelitian
antara
sungai/anak umumnya
sumber sungai,
dalam
sedimen sistem
transport
negara
Afrika,
Asia
dan
Amerika melalui budidaya yang tepat,
kerapatan drainase, tekstur partike-partikel
maka daerah yang terjal dekat aliran
tanah
deposisi
sungai, terasiring dapat ditanami rumput
sedimen dan karakteristik DAS. Persamaan
vetiver untuk menanggulangi erosi (Astuti,
yang digunakan untuk menghitung SDR
2009).
tererosi,
larian
dibeberapa
dan
yang
bentuk
dan
lokasi
telah dikemukakan oleh Boyce, 1975 (dalam Arsyad, 2010)
SDR = 0,41 A-0,3
Karakteristik Vetiver Vetiver
(2)
dimana : SDR = Sediment Delivery Ratio A = luas DAS (km2)
Indonesia
(wordpress)
menyebutkan bahwa karakteristik unik vetiver
yang
sangat
penting
untuk
konservasi tanah dan air adalah sistem akar yang kuat mengikat tanah secara dalam, batang yang tegak dan kaku, toleran
Pengendalian Laju Erosi dengan Sistem
terhadap segala kondisi tanah, kemampuan
Vetiver
beradaptasi dengan berbagai macam iklim
Metode konservasi secara vegetatif mempunyai banyak manfaat yaitu selain dapat meningkatkan ketersediaan air untuk
dan sistem akar yang vertikal. Bentuk fisik tanaman rumput vetiver dapat dilihat pada Gambar 1
kebutuhan domestik, irigasi pertanian dan industri serta mengurangi laju erosi. Metode vegetatif dapat dilakukan dengan mengembangkan sistem rumput vetiver sebagai tanaman konservasi. Tanaman ini disamping mempunyai karakteristik akar yang sangat baik untuk mengurangi laju erosi lahan disamping itu
Gambar 1 Bentuk fisik tanaman rumput vetiver Sumber : Vetiver Indonesia 2012
Volume 3, No. 4, November 2014
-4
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala METODELOGI PENELITIAN
Equation
Data hidrologi
memperhitungkan
Data hidrologi meliputi data curah hujan,
data
yang
digunakan
dalam
(USLE), erosivitas
hujan,
erodibiltas tanah, panjang dan kemiringan lahan serta faktor tutupan lahan dengan
penelitian ini berupa data sekunder, yaitu
mengkombinasikan
data curah hujan selama 30 tahun (1982-
Geografis
2011) yang didapatkan dari stasiun Blang
menganalisa data.
Bintang.
dengan
(SIG)
Sistem sebagai
Informasi alat
bantu
Analisis Sediment Delivery Ratio (SDR) Perkiraan
Peta topografi Peta
topografi
diperoleh
SDR
dapat
dihitung
dari
dengan persamaan 5, dengan melihat hasil
Bapeda, merupakan peta wilayah Aceh
sedimen persatuan luas, jumlah erosi total,
Besar yang memberikan informasi elevasi
sediment delivery ratio (SDR), dan luas
permukaan di
daerah tangkapan air.
wilayah DAS Kreung
Teungku, Peta topografi tahun 2012 dengan forma shp.
HASIL PEMBAHASAN Pembuatan DEM
Analisis hidrologi
Pembuatan DEM pada studi ini
Analisis data hidrologi merupakan analisis dari data hujan dengan melakukan tabulasi
curah hujan
harian
rata-rata
tahunan serta dilakukan analisis untuk mendapatkan hujan harian maksimum
digunakan untuk mendapatkan peta kontur dalam format raster melalui proses TIN. Data DEM ini selanjutnya digunakan sebagai input proses pembuatan SubDas Krueng Tengku dapat dilihat pada Gambar
tahunan.
2. Pembuatan Digital Elevation Model (DEM) Untuk membuat batas subdas maka data
kontur
yang
berformat
vektor
(shapefile) maka harus diubah ke dalam data DEM yang berformat raster. DEM di hasilkan dari Peta kontur digital DAS Krueng Tengku dengan menggunakan Gambar 2 Peta DEM
ArcGIS 10.0.
Pembuatan Analisis laju erosi Perkiraan laju erosi akan dihitung dengan pendekatan Universal Soil Loss 5-
Volume 3, No. 4, November 2014
Batas
SubDAS
Krueng
Tengku Deliniasi
DAS
yang
dilakukan
menggunakan ARCSWAT menghasilkan
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala jaringan sungai sintetik, outlet tiap subdas
merupakan
dan
Selanjutnya
wilayahnya. Untuk kemiringan lahan sub
didefinisikan outlet utama DAS Krueng
DAS 7 merupakan lahan yang mempunyai
Tengku
kemiringan sebesar 25,32 % dan sub DAS
batas
SubDas.
sehingga
menghasilkan
peta
sub
DAS diperoleh bahwa SubDas Krueng
kemiringan yang relatif datar yaitu sekitar
Tengku terbagi lagi menjadi 7 SubDas.
6,16 %.
pada Gambar 3.
deliniasi
yang
kecil
1
Proses
lahan
paling
SubDas Krueng Tengku. Hasil deliniasi
Batas SubDas Krueng Tengku dapat dilihat
merupakan
DAS
memiliki
DAS
juga
memberikan informasi panjang lahan yang berada pada DAS Krueng Teungku yaitu dengan panjang lahan terpanjang yaitu sepanjang 8620,993m yang berada pada sub DAS 3, dan lahan terpendek yaitu sepanjang 2978,065 m berada pada sub DAS 1. Perkiraan Laju Erosi Lahan Perkiraan laju erosi yang dilakukan dengan pendekatan Universal Soil Loss Equation (USLE) dapat mengasilkan nilai
Gambar 3 Peta DAS Krueng Teungku
Beradasarkan hasil delianiasi DAS didapat beberapa parameter seperti yang ada pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil Deliniasi DAS
erosi disetiap sub DAS yang ada pada DAS Krueng Teungku. Nilai laju erosi yang didapat dari analisis dengan USLE dan GIS pada DAS Krueng Teungku adalah sebesar 12061,941 ton/ha/tahun. Laju erosi ini tersebar di 7 sub DAS yang ada, dengan nilai laju erosi terbesar terjadi pada bagian Sub DAS 4 yaitu dengan nilai laju erosi sebesar 640,995 ton/ha/tahun.
Berdasarkan hasil delianiasi DAS
Sediment Delivery Ratio (SDR)
Krueng Teungku yang dilakukan dengan
Analisis yang dilakukan untuk bisa
ArcSwat yaitu ekstensi dari GIS, terlihat
memprakirakan jumlah hasil sedimen dari
bahwa sub DAS 5 merupakan sub DAS
suatu DAS adalah melalui perhitungan
yang paling luas dan sub DAS 1 adalah
nisbah
pelepasan
sedimen
(sediment
Volume 3, No. 4, November 2014
-6
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala delivery ratio) atau yang dikenal dengan SDR.
Perhitungan
SDR
tersebut
memberikan gambaran besarnya rasio sedimen yang terangkut dalam DAS Krueng Teungku, sedimen hasil proses erosi biasanya diendapkan pada lahan atau juga masuk ke dalam sungai. prakiraan hasil sedimen dapat dilihat pada Tabel 2
Tabel 2. Perhitungan SDR
Sub DAS
Luas
SDR Gambar 4 Peta SDR Krueng Teungku
(Km2) 1
1,828
0,342
2 3 4 5 6 7
13,622 12,176 11,916 31,334 18,977 17,739
0,187 0,194 0,195 0,146 0,170 0,173
konservasi
secara
vegetatif
(sistem
vetiver) Berdasarkan nilai erosi lahan yang didapat
untuk
Teungku,
kondisi
perlu
DAS
dilakukan
Krueng tindakan
konservasi. Konservasi secara vegetatiff
Nilai SDR yang didapat dari
melalui sistem vetiver dapat dilakuan pada
perhitungan tersebut menggambarkan
DAS, dengan menggantikan faktor tutupan
jumlah sediment ratio yang terjadi pada
lahan (C) yaitu nilai dari vetiver yaitu
setiap sub DAS yang ada pada DAS
sebesar 0,4 dan juga dengan melakukan
Krueng Teungku. SDR tertinggi terdapat
penggantian nilai tindakan konservasi (P)
pada sub DAS 1 yaitu sebesar 0,342
dengan
dengan luas area sebesar 1,828 Km2 dan
sebelumnya
SDR terkecil terdapat pada sub DAS 5
memepertimbangkan
dengan nilai SDR 0,146 dan luas area
lereng.
mempertimbangkan dan
Penerapan
sebesar 31,334 Km2.
kondisi
juga faktor
sistem
dengan kemiringan
vetiver
pada
penelitian ini adalah sebagai pengganti Sebaran nilai SDR ini dibuat dapat dilihat pada Gambar 4.
atau penambahan tutupan lahan sebagai cara
yang
akan
diharapkan
dapat
mereduksi sebagian besar laju erosi yang terjadi pada DAS Krueng Teungku.
7-
Volume 3, No. 4, November 2014
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala KESIMPULAN DAN SARAN
dengan kegiatan konservasi DAS
Kesimpulan
untuk
1.
Dari hasil analisis yang dilakukan
kritis dari DAS Krueng Teungku
didapat nilai laju erosi tertinggi pada
ini, sehingga dapat melakukan
DAS
adalah
tindakan sesuai hasil yang didapat.
sebesar 640,995 ton/ha/tahun yang
2. Perlu dilakukan analisis produksi
2.
Krueng
Teungku
wilayah-wilyah
terjadi pada subDAS 4.
sedimen (sediment yield), sehingga
Sebaran nilai Laju erosi yang berada
memudahkan untuk instansi terkait
pada 7 sub DAS, dengan nilai laju
dalam
erosi terbesar terjadi pada bagian
tampungan mati (dead storage)
Sub DAS 4 yaitu dengan nilai laju
apabila dilakukan pembangunan
erosi sebesar 578,998 ton/ha/tahun,
waduk.
ini terjadi pada lahan terbuka. 3.
melihat
Perhitungan
SDR
hal
merencanakan
3. Perlu juga dilakukan penelitian
memberikan
lanjutan
dengan
mencoba
gambaran besarnya rasio sedimen
mengkombinasikan rumput vetiver
yang terangkut pada tiap-tiap sub
dengan
DAS
sehingga didapat hasil yang lebih
Krueng
Teungku,
nilai
sedimen hasil proses erosi biasanya
tanaman
setempat,
baik lagi.
diendapkan pada lahan atau juga
4.
masuk ke dalam sungai.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Usaha konservasi lahan pada hasil
Arsyad, S., 2010. Konservasi Tanah dan Air, Bogor: IPB press. Asdak, C., 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Astuti, A., 2009. Pemanfaatan Rumput Vetiver (Vetiver Ziznoides) Sebagai Tanaman Konservasi Pencegah Erosi Daerah Aliran Sungai (DAS). Majalah Ilmiah Renaisans, Universitas Bondowoso, viewed Desember 2013, Available from internet
. Balitbang PU., 2012. Vetiver Rumput Perkasa Penahan Erosi, Kementrian Pekerjaan Umum Republik Indonesia, viewed Desember 2013, Available from internet . Kodoatie, R.J, dan Sjarief, R., 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Yogyakarta: Andi.
analisis
ini
dilakukan
dengan
metode vegetatif yang menggunakan sistem vetiver. Pemilihan zona yang akan dilakukan tindakan konservasi vegetatif ini yaitu pada Sub DAS dengan dengan laju erosi tinggi serta mempertimbangkan
kemiringan
lahan.
Saran 1. Hasil
analisis
dilakukan
laju
dengan
erosi
ini
kombinasi
USLE dan GIS dimana sangat memudahkan
kita
maupun
instansi-instansi
yang berkaitan
Volume 3, No. 4, November 2014
-8
Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Saidah, H., 2007. Modifikasi Model Sediment Delivery Ratio Untuk Daerah Aliran Sungai Dodokan Di Lombok, Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik, Universitas Mataram.
9-
Volume 3, No. 4, November 2014
