Kondisi Biofisik DAS Deli - Administrasi DAS Deli
DAS Deli berada pada beberapa wilayah Administrasi dapat dilihat pada Gambar 2:
Gambar 3. Peta Administrasi DAS Deli
Tabel 13. Luas Wilayah Administrasi berdasarkan Kabupaten di DAS Deli
Nama Kabupaten Ha %
Deli Serdang 29111.47 61.55
Karo 1417.66 3.00
Medan 16768.88 35.45
Total 47298.01 100.00
DAS Deli berada pada 3 Kabupaten yaitu Kabupaten yaitu Karo dan Deli Serdang yang mewakili bagian Hulu DAS Deli serta Medan dan Deli Serdang
yang mewakili bagian Tengah dan Hilir DAS Deli. Karo merupakan wilayah terkecil yang berada pada DAS Deli yaitu hanya sebesar 3.00 % dari luas total DAS Deli dan Kabupaten Deli Serdang merupakan Kabupaten terluas yang berada diwilayah DAS Deli yaitu sebesar 61.55% dari total luas DAS Deli.
- Erosivitas (R)
Erosivitas adalah fungsi dari intensitas, massa, lama dan kecepatan jatuh butiran hujan. Erosivitas hujan didapatkan dari data-data curah hujan bulanan rata-rata, curah hujan maksimum bulanan rata-rata-rata, jumlah hari hujan rata-rata bulanan yang selanjutnya erosivitas hujan diperoleh dengan menghitung indeks erosivitas hujan. Kondisi Erosivitas DAS Deli dapat dilihat pada Gambar 2 berdasarkan Curah Hujan dalam kurun waktu 10 Tahun Terakhir pada 6 stasiun dan hanya 4 stasiun yang masuk kedalam polygon Thiessen.
Tabel 14. Nilai Curah Hujan Tahunan, Curah Hujan Bulanan, dan Erosivitas (R) di DAS Deli.
No Nama Stasiun Curah
Hujan Curah Hujan Tahunan (mm/thn) Curah Hujan Bulanan (cm/bln) Erosivitas (R) Area (mm/thn) Ha % 1 Stasiun Seintis 1707.00 14.23 2478.86 597.71 1.27 2 Stasiun Helvetia 1768.50 14.74 2600.19 19226.38 40.70 3 Stasiun Bandar Kalipah 1685.50 14.05 2415.79 7239.08 15.32 4 Stasiun Sibiru-biru 2867.90 23.90 4491.88 20179.50 42.71
Total 47242.67 100.00
Indeks erosivitas hujan (R) adalah suatu nilai yang menunjukkan pengaruh hujan dengan besaran tertentu terhadap erosi yang terjadi pada suatu kawasan. Berdasarkan tingkat Erosivitas (R) yang diperoleh pada masing-masing stasiun yang mewakili curah hujan di DAS Deli hanya 4 stasiun yang masuk kedalam Polygon Thiessen yaitu Stasiun Bandar Kalipah dan Stasiun Helvetia didaerah Hilir DAS Deli, Stasiun Seintis yang mewakili curah hujan dibagian Tengah dari DAS Deli dan Stasiun Sibiru-biru yang mewakili daerah dibagian Hulu DAS Deli dari 6 stasiun yang diperoleh 2 diantaranya yang tidak masuk kedalam Polygon Thiessen yaitu Stasiun Sampali dan Stasiun Polonia. Tingkat erosivitas curah hujan di Stasiun Bandar Kalipah merupakan curah hujan yang paling rendah diantara stasiun-stasiun lainnya yaitu dengan tingkat erosivitas sebesar 2415.79 mm/tahun. Sedangkan tingkat erosivitas hujan yang paling tinggi di Stasiun Sibiru-biru yaitu dengan tingkat erosivitas sebesar 4491.88. Semakin tinggi nilai erosivitas hujan maka erosi yang terjadi dalam kawasan semakin besar. Indeks erosivitas hujan dihitung berdasarkan besarnya curah hujan bulanan yang terjadi pada kawasan yang ditinjau.
Tabel 15. Luas Sub DAS di DAS Deli Berdasarkan Erosivitas
Sub DAS Tingkat Erosivitas Luas (Ha)
Sei Sikambing 1300 – 1500 125.59 1500 – 1700 596.66 1700 – 1900 441.29 1900 – 2100 1413.22 2100 – 2300 1616.07 2300 – 2500 31.10
Total Sub DAS Sei Sikambing 4223.93
Babura 1900 – 2100 113.86
2100 – 2300 2104.63
2300 – 2500 1536.34
2500 – 2700 670.97
Total Sub DAS Babura 4425.81
Bekala 1500 – 1700 98.57
1700 – 1900 295.78
1900 – 2100 1324.99
2100 – 2300 3038.06
2300 – 2500 422.29
Total Sub DAS Bekala 5179.68
Deli 1300 – 1500 409.84
1500 – 1700 1944.26
1700 – 1900 1949.65
1900 – 2100 2298.11
2100 – 2300 258.65
Total Sub DAS Deli 6860.51
Paluh Besar 1300 – 1500 726.50
1500 – 1700 8867.17
1700 – 1900 665.97
1900 – 2100 427.63
2100 – 2300 136.49
Total Sub DAS Paluh Besar 10823.75
Petani 1700 – 1900 4.57 1900 – 2100 2433.98 2100 – 2300 4705.82 2300 – 2500 3617.96 2500 – 2700 1552.29 2700 – 2900 380.81
Total Sub DAS Petani 12695.43
Simai- mai 1700 – 1900 402.33 1900 – 2100 801.91 2100 – 2300 905.32 2300 – 2500 257.06 2500 – 2700 275.45 2700 – 2900 333.66 2900 – 3100 113.17
Total Sub DAS Simai-mai 3088.91
- Erodibilitas (K)
Indeks erodibilitas lahan (K) adalah suatu nilai yang dapat menunjukkan kondisi maksimum proses erosi yang dapat terjadi pada suatu lahan dengan kondisi hujan dan tata guna lahan tertentu. Semakin besar nilai erodibilitas lahan berarti semakin rentan suatu kawasan terhadap erosi. Indeks erodibilitas lahan (K) dihitung dengan mempertimbangkan faktor-faktor tekstur tanah, struktur tanah, permeabilitas tanah, dan bahan organik tanah (Wischemeier dan Smith, 1978).
Faktor erodibilitas tanah (K) menunjukkan resistensi partikel tanah terhadap pengelupasan dan transportasi partikel-partikel tanah tersebut oleh adanya energi kinetik air hujan. 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 tanah tersebut 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. Tanah yang mempunyai erodibilitas tinggi akan tererosi lebih cepat dibandingkan dengan tanah yang mempunyai erodibilitas rendah, dengan intensitas hujan yang sama. Juga tanah yang mudah dipisahkan (dispersive) akan tererosi lebih cepat daripada tanah yang terikat (flocculated). Jadi, sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi tanah juga mempengaruhi besarnya erodibilitas.
Gambar 5. Peta Erodibilitas (K) DAS Deli
Tabel 16. Nilai Erodibilitas Lahan (K) di DAS Deli
Nilai K Area Ha % 0 7106.80 15.03 0.073 1439.20 3.04 0.103 5956.12 12.59 0.108 1.45 0.00 0.168 1647.54 3.48 0.214 1187.06 2.51 0.222 1186.53 2.51 0.242 8094.26 17.11 0.265 6832.56 14.45 0.272 2522.77 5.33 0.32 5588.24 11.81 0.323 3628.64 7.67 0.343 1536.77 3.25 0.377 570.07 1.21 Total 47298.01 100.00
Nilai Erodibilitas Lahan (K) pada bagian Hulu DAS Deli berdasarkan tutupan lahan didominasi oleh pertanian lahan kering yaitu pada tanaman ubi kayu merupakan nilai K terendah dengan nilai 0,099, ini menyatakan bahwa erosi yang terjadi pada lahan tanaman ubi kayu ini tidak begitu rentan terhadap erosi atau erosi yang terjadi cendrung kecil dalam menyumbangkan erosi. Nilai erodibilitas lahan tertinggi berdasarkan tutupan lahan, ada pada tanaman jagung dibagian Hilir DAS Deli yaitu sebesar 0,464 yang sebenarnya didominasi oleh Pemukiman, nilai ini menyatakan bahwa erosi yang terjadi pada lahan tanaman jagung ini rentan terhadap erosi atau menyumbangkan erosi yang cukup besar di DAS Deli. Wischemeier dan Smith (1978) menyatakan bahwa Semakin besar nilai erodibilitas lahan berarti semakin rentan suatu kawasan terhadap erosi. Sedangkan nilai erodibilitas lahan (K) pada tanaman pisang dibagian Tengah dan Hilir DAS Deli merupakan nilai K yang termasuk kedalam kelas sedang yaitu sebesar 0,343 dan 0,377, nilai K tersebut menyatakan bahwa erosi yang terjadi pada lahan tanaman Pisang ini termasuk kedalam kelas sedang atau cukup banyak menyumbangkan erosi di kawasan DAS Deli.berdasarkan tutupan lahan bagian Tengah DAS Deli ini didominasi oleh Pertanian Lahan Kering dan Pemukiman. Jadi sifat tanah yang berpengaruh terhadap erodibilitas tanah adalah tekstur, struktur, bahan organik, kedalaman tanah, sifat lapisan bawah, dan tingkat kesuburan tanah (Arsyad, 2010).
- Kemiringan Lereng (LS)
Kemiringan lereng Sub-Sub DAS di DAS Deli diklasifikasikan menjadi 5 kelas yaitu Kelas I (datar) dengan besaran kelerengan < 8 %, Kelas II (landai) dengan besaran kelerengan 8 – 15 %, Kelas III (agak curam) dengan besaran
kelerengan 15 – 25 %, Kelas IV (curam) dengan besaran kelerengan 25 – 40 %, dan Kelas V (sangat curam) dengan besaran kelerengan > 40 %, dapat dilihat pada Gambar 6 :
Gambar 6. Peta Kelerengan (LS) DAS Deli
Tabel 17. Nilai Faktor LS di DAS Deli
No Kelas Besaran Penilaian LS Area
Ha % 1 Datar < 8 % 0,40 33895.36 71.66 2 Landai 8 - 15 % 1,40 3855.00 8.15 3 Agak Curam 15 - 25 % 3,10 3686.63 7.79 4 Curam 25 – 40 % 6,80 2587.20 5.47 5 Sangat Curam > 40 % 9,50 3273.81 6.92 Total 47298.00 100.00
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya aliran permukaan dapat dikelompokkan atas : (1) Faktor presipitasi, yaitu lamanya hujan, distribusi dan intensitas hujan yang mempengaruhi laju dan volume aliran permukaan; dan (2) Faktor DAS, yaitu ukuran, bentuk, topografi, geologi, dan kondisi permukaan (Schwab, dkk, 1981). Jumlah dan kecepatan aliran permukaan akan meningkat dengan semakin curamnya lereng, karena aliran permukaan dari bagian atas akan menambahkan air ke lereng bagian bawah dan menyebabkan bertambahnya kedalaman aliran (Troeh, dkk, 1980).
Pada bagian Hulu DAS Deli dapat dilihat pada peta kelerengan bahwa kelerengan yang ditemukan bermacam-macam yaitu mulai dari kelas datar, kelas landai, kelas agak curam, kelas curam hingga kelas sangat curam, itu menentukan bahwa didaerah Hulu dari DAS Deli merupakan daerah yang terjal, berlereng dan berbukit-bukit dengan besaran kelerengannya antara < 8 – > 40 %. Sedangkan pada bagian Tengah dan Hilir DAS Deli cendrung datar. Oleh karena itu harus dilakukan upaya untuk mengurangi atau meminimalkan laju erosi yang besar pada bagian Hulu. Maka upaya dalam pencegahan erosi yang dibutuhkan adalah menjaga kelestarian hutan pada bagian hulu DAS Deli dengan tidak merusaknya dan Pengolahan Tanaman menurut Kontur (Countour Cultivation). Schwab, dkk. (1981) menyatakan bahwa pengelolahan tanah dan penanaman menurut kontur dapat mengurangi aliran permukaan melalui penurunan aliran pada depresi dan mengurangi berkembangnya alur yang dapat dihasilkan aliran air yang cepat dan menimbulkan erosi. Jadi praktik pengelolaan dan penanaman menurut kontur efektif dalam mengurangi erosi (Wischmeier dan Smith, 1978).
- Faktor Tanaman dan Tindakan Konservasi Tanah (CP)
Gambar 7. Peta Nilai Faktor CP DAS Deli
Tabel 18. Penutupan Lahan (CP) di DAS Deli
Penutupan Lahan
Nilai C Nilai P Area
Ha %
Bandara / Pelabuhan 0,950 0,40 302.94 0.63
Hutan Lahan Kering Primer 0,010 1,00 2024.20 4.24
Belukar 0,300 0,35 538.90 1.13
Hutan Lahan Kering Sekunder 0,010 1,00 190.45 0.40
Tanah Terbuka 0,950 0,90 389.65 0.82
Pertanian lahan Kering 0,280 0,40 20806.49 43.56
Perkebunan 0,500 0,15 5557.59 11.63 Sawah 0,010 0,04 332.67 0.70 Tambak 0,001 1,00 987.70 2.07 Pemukiman 0,950 0,40 15401.94 32.24 Belukar Rawa 0,010 1,00 864.86 1.81 Badan Air 0,001 1,00 112.37 0.24
Hutan Mangrove Sekunder 0,010 1,00 260.14 0.54
Total 47769.90 100.00
Pada penutupan lahan di DAS Deli terdapat 13 jenis penutupan lahan beserta nilai penutupan lahan yaitu Nilai C dan Nilai P, dapat dilihat pada (Tabel 18). Pengaruh vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi terutama ditentukan oleh kemampuan menutup permukaan tanah. Keefektifan vegetasi dalam menekan aliran permukaan dan erosi dipengaruhi oleh tinggi tajuk, kerapatan vegetasi dan kerapatan perakaran (Morgan, 1979).
Hasil dari overlay beberapa peta menggunakan rumus USLE maka didapat Peta Prediksi Erosi (Peta A) di DAS Deli.
Gambar 8. Peta Prediksi Erosi USLE DAS Deli
Tabel 19 . Prediksi Erosi Tanah di DAS Deli
Kelas Kriteria Erosi
(Ton/Ha/Tahun) Area Ha % I Sangat Rendah < 15 22927.77 39.43 II Rendah 15 – 60 1209.53 2.08 III Sedang 60 – 180 2527.97 4.35 IV Tinggi 180 – 480 8574.55 14.75 V Sangat Tinggi > 480 22907.89 39.40 Total 58147.71 100.00
Hasil dari perhitungan Nilai A dengan menggunakan Metode USLE pada (Tabel 19.) dapat langsung diklasifikasikan kedalam kelas-kelas erosi berdasarkan Nilai A dapat dilihat pada (Tabel 4.).
Gambar 9. Peta Tingkat Bahaya Erosi di DAS Deli
Tabel 20. Kriteria TBE di DAS Deli
Kriteria Area Ha % Sangat Rendah 1093.47 1.88 Rendah 12241.47 21.05 Sedang 176.21 0.30 Tinggi 2682.44 4.61 Sangat Tinggi 41954.12 72.15 Total 58147.71 100.00
Hasil prediksi erosi di DAS Deli termasuk kedalam kriteria yang sangat tinggi, yaitu 41954.12 Ha atau sebesar 72.15 % dapat dilihat pada (Tabel 20). Hal ini menunjukkan bahwa erosi yang terjadi di DAS Deli sudah sangatlah tinggi. Maka dibutuhkan upaya-upaya meningkatkan kualitas untuk menjaga kelestarian DAS Deli.
Kemudian untuk menentukan Nilai TBE di DAS Deli, dapat dilihat pada (Tabel 20.) Erosi Tanah (Ton/Ha/Tahun) yang nilainya kemudian dibaca dengan cara memasukkan nilai Erosi Tanah tersebut dengan kedalaman tanah berdasarkan matriks pada (Tabel 12.) dan kemudian diklasifikasikan.
Sedimen Melayang di DAS Deli
Tabel 21. Debit Limpasan Air Sungai (DLAS) di DAS Deli
No Lokasi Penelitian Luas Penampang Basah Sungai (A) m2 Kecepatan Air Sungai (V) m/detik Q = A x V (m3/detik)
1 Hulu (SPAS Sayum Sabah) 4282 0.0026125 11.19
2 Tengah (Pamah - Deli Tua) 3992 0.0051667 20.63
3 Hilir (Titi Papan) 4824 0.0033467 16.14
Hasil pengukuran Debit Limpasan Air Sungai (DLAS) di DAS Deli dilakukan secara bersamaan dengan pengambilan sampel air sungai (endapan layang). Hasil perhitungan DLAS tersebut dapat dilihat pada (Tabel 21.), dan diperlukan untuk menentukan besarnya jumlah debit sedimen melayang dengan melakukan pengukuran-pengukuran di 3 Titik yaitu, Hulu, Tengah dan Hilir DAS Deli.
Tabel 22. Nilai Debit Sedimen Melayang di DAS Deli No Lokasi Penelitian Debit Limpasan Air Sungai Q (m3/detik) Konsentrasi Sedimen Melayang Cs (mg/l) Debit Sedimen Melayang (ton/hari)
1 Hulu (SPAS Sayum Sabah) 11.19 80 77,32
2 Tengah (Pamah - Deli Tua) 20.63 780 1389.98
3 Hilir (Titi Papan) 16.14 4920 6862,75
Pada (Tabel 22.), menunjukkan bahwa nilai debit sedimen melayang pada ke tiga titik sungai Deli yang bermuara di Belawan dari hulu hingga hilir DAS Deli menunjukkan nilai terkecil hingga terbesar yaitu 77,32 – 6.862,75 (ton/hari). Hal ini, menunjukkan bahwa sedimen melayang yang terbawa arus sungai dari hulu hingga hilir DAS Deli semakin besar. Hal ini menggambarkan bahwa kondisi biogeofisik DAS Deli sebagian besar mengalami gangguan terutama kondisi hidrologinya, yang diakibatkan oleh perluasan lahan terbuka untuk berbagai kegiatan dengan pola penggunaan lahan yang kurang tepat atau tidak sesuai dengan potensi daya dukungnya. Dominasi topografi yang bergelombang sampai berbukit, curah hujan yang relatif tinggi yang terjadi pada bagian hulu DAS Deli yang merupakan faktor utama penyebab erosi.
Konsentrasi Sedimen Melayang (Cs) apabila merujuk pada Standar Skala Kualitas Lingkungan dapat dilihat pada (Tabel 6.) tersebut, maka konsentrasi sedimen melayang pada Hulu DAS Deli termasuk kedalam kategori Baik dengan Nilai Cs 80 (mg/l), konsentrasi sedimen melayang pada bagian Tengah DAS Deli termasuk kategori Sangat Jelek dengan Nilai Cs 780 (mg/l) dan pada bagian Hilir DAS Deli termasuk juga dalam kategori Sangat Jelek dengan Nilai Cs 4920 (mg/l).
Berdasarkan hasil perhitungan pada tabel 21 dan tabel 22 menyatakan bahwa jumlah sedimen melayang yang masuk kedalam DAS Deli sangatlah besar. Sedimen yang masuk perharinya sebesar 6862,75 (ton/hari) atau sebesar 28784.63 (ton/tahun). Dengan masuknya material tanah hasil erosi ke dalam DAS Deli dan mengendap pada dasar sungai, maka terjadi pengurangan daya tampung sungai terhadap air yang masuk kedalamnya. Besarnya pengurangan kapasitas ini adalah sama dengan volume sedimen yang memasuki DAS Deli. Hal ini berarti bahwa dengan kondisi DAS seperti saat ini maka akan terjadi pengurangan volume di DAS Deli.
Faktor biogeofisik seperti topografi/keadaan bentuk lapangan, kemiringan lapangan, bentuk drainase dan penggunaan lahan yang relatif mirip/sama, maka cendrung menghasilkan sedimen melayang yang besar dan menyebabkan tingkat sedimentasi yang tinggi di Hilir DAS Deli. Selain itu, luasan satuan lahan yang semakin luas dengan kondisi biogeofisik yang relatif sama akan cendrung menghasilkan jumlah erosi tanah yang lebih besar.
Hubungan erosi dan sedimentasi di DAS Deli adalah apabila kondisi tutupan lahannya rusak maka erosi yang terjadi semakin besar dan menyumbangkan sedimen yang sangat besar pada bagian hilir sehingga menyebabkan pendangkalan sungai yang menyebabkan banjir setiap tahunnya.
