Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di DAS Wanggu dan delapan DAS mikro di sekitarnya (DAS Wanggu Ds), Provinsi Sulawesi Tenggara seluas 45.377,3 ha. Secara geografis wilayah ini berada pada lintang 3058’23” LU, 4010’14” LS dan 122022’26” BT, 122033’14” BB (Gambar 3), dan secara administratif meliputi: Kabupaten Konawe Selatan (Kecamatan Konda, Ranomeeto, dan Moramo); Kota Kendari (Kecamatan Kendari, Kendari Barat, Mandonga, Puwatu, Baruga, Poasia, Abeli, Wua-Wua, Kambu, dan Kadia); dan Kabupaten Konawe (Kecamatan Soropia dan Toli-Toli). Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2009 sampai dengan Agustus 2010.
Gambar 3. Peta lokasi penelitian (DAS Wanggu dan 8 DAS mikro dan Teluk Kendari)
Lokasi penelitian ditentukan secara sengaja (purposive) dengan pertimbangan bahwa DAS Wanggu merupakan wilayah DAS terluas dan memberi kontribusi terbesar terhadap pendangkalan teluk Kendari. Disatu sisi, kawasan hutan di bagian hulu DAS merupakan daerah tangkapan yang telah mengalami alih fungsi (perubahan penggunaan) lahan menjadi non hutan. Di sisi lain, Teluk Kendari merupakan out let DAS Wanggu dan terletak di tengah-tengah kota provinsi yang merupakan pusat kegiatan perekonomian dan terus mengalami pendangkalan. Dengan demikian, daerah penelitian terbagi menjadi dua bagian analisis, yaitu wilayah DAS Wanggu sebagai sumber dampak (on-site), dan kawasan teluk Kendari sebagai penerima dampak (off-site).
Kegiatan penelitian meliputi pengamatan lapang dan analisis contoh tanah dan air di laboratorium, yang akan dilakukan di Laboratorium Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Haluoleo, Kendari.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Peta Topografi 1:50.000, Peta Tanah Tinjau skala 1:250.000, Peta Penggunaan Lahan skala 1 : 100.000, data curah hujan 10 tahun terakhir dan data debit sungai yang tersedia. Alat yang akan digunakan dalam penelitian ini meliputi : abney level atau clinometer, ring sampel, pisau profil tanah, meteran, bor tanah, kantong plastik, stopwatch, infiltrometer silinder ganda, permeameter, GPS, AWLR, ARR, dan botol sampel air. Selain itu seperangkat peralatan pengukuran erosi dan aliran permukaan, yaitu petak erosi dan penampung air aliran permukaan dan tanah yang tererosi, pengukuran kecepatan aliran sungai untuk penentuan debit sungai aktual serta alat penakar hujan, alat tulis dan seperangkat komputer.
Jenis, Sumber dan Kegunaan Data
Data yang dihimpun dalam penelitian ini terdiri atas data primer dan sekunder yang meliputi data biofisik dan sosial ekonomi. Data primer akan diperoleh dari hasil pengamatan/pengukuran langsung di lapang dan hasil analisis laboratorium. Data sekunder diperoleh dari instansi yang terkait dalam pengelolaan DAS berupa peta penggunaan lahan, topografi, dan peta tanah yang
akan digunakan untuk membuat satuan lahan. Disamping itu, peta Batimetri (kedalaman) perairan teluk digunakan untuk mengetahui tingkat sedimentasi di Teluk Kendari.
Satuan lahan ditentukan berdasarkan hasil overlay peta lereng, jenis tanah dan penggunaan lahan. Berdasarkan satuan lahan tersebut, ditentukan satuan lahan yang menjadi plot pengamatan intensif sebagai lokasi pengambilan sampel petak erosi, parameter biofisik dan sosial ekonomi. Hasil pengamatan plot di lapangan akan diekstrapolasi, untuk satuan lahan yang sama berlaku di seluruh DAS Wanggu.
Data biofisik yang diperlukan dalam penelitian ini meliputi: jenis penggunaan lahan, karakteristik tanah lahan (berat volume tanah, porositas tanah, bahan organik tanah, persentase penutupan dan intersepsi vegetasi), iklim (curah hujan) dan indikator hidrologi (aliran permukaan, koefisien aliran permukaan, dan debit air sungai) serta besarnya erosi aktual dan prediksi erosi yang akan digunakan untuk menggambarkan karakteristik biofisik DAS Wanggu. Disamping itu, data ini juga digunakan untuk analisis kemampuan lahan dan penentuan agroteknologi (Tabel 3).
Data iklim yang diperlukan dalam penelitian ini adalah curah hujan yang meliputi curah hujan harian, curah hujan bulanan, jumlah hari hujan per bulan dan rata-rata maksimum hujan dalam 24 jam setiap bulan. Data ini diperlukan untuk menentukan ASM (antecedent soil moisture) dalam perhitungan prediksi erosi, debit maksimum dan minimum. Data iklim tersebut diperoleh selain dari stasiun yang terdapat di sekitar lokasi penelitian yaitu stasiun Monginsidi juga dilakukan dengan pengukuran langsung di lokasi pengamatan.
Data sosial ekonomi yang akan dikumpulkan antara lain: kependudukan, penguasaan lahan, sarana produksi yang digunakan, tenaga kerja, jumlah dan jenis tanaman yang diusahakan, agroteknologi yang diterapkan, produksi dan pendapatan yang diperoleh petani dan data sosial ekonomi lainnya. Data ini dimaksudkan untuk mengetahui dan mengevaluasi kondisi sosial ekonomi petani dari setiap jenis penggunaan lahan usahatani di DAS Wanggu. Secara rinci jenis, sumber dan kegunaan data dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Jenis, Sumber dan Kegunaan Data Penelitian
No Jenis Data Sumber Data Kegunaan Data
I Data Primer :
1. Jumlah tanah tererosi, RO dan CRO berbagai jenis penggunaan lahan
Percobaan lapang (petak kecil)
mengetahui besarnya erosi aktual berbagai jenis penggunaan lahan dan kebutuhan validasi 2. Jenis penggunaan lahan dan kondisi
penutupan lahan, intersepsi potensial, kekasaran maksimum dan koefisien kekasaran, koefisien manning, nilai faktor tanaman dan konservasi tanah 2009
pengamatan lapang
menentukan jenis agroteknologi, aliran permukaan dan CP dalam prediksi erosi dan neraca air.
3. Sifat fisik tanah : a) lereng, kepekaan erosi, tingkat erosi, tekstur, struktur, permeabilitas, drainase, krikil/batuan dan salinitas.
b) total porositas, kapasitas lapang, infiltrasi, kadar air sebelum dan sesudah hujan, zona kontrol infiltrasi, erodibilitas tanah.
c) kedalaman efektif tanah, kedalaman minimum, berat volume tanah
pengamatan lapang & Laboratorium
menentukan kelas kemampuan lahan pada setiap jenis penggunaan lahan.
menentukan prediksi erosi, dan sedimentasi.
menentukan ETol 4. Karakteristik sungai/saluran: kecep.
aliran, luas/bentuk penampang basah sungai, kedalaman sungai & kekasaran permukaan sungai serta sampel air
sda menentukan debit aktual,
Qmax, Qmin dan sidimen tersuspensi. 5. Kedalaman teluk: kedlmn minimum,
maksimum (0-2, 2-4, 4-12, >12) m.
sda menentukan volume
sedimentasi di teluk periode tertentu
5. Sosial ekonomi : status dan luas lahan, jumlah dan jenis tanaman yang diusahakan, jumlah anggota keluarga, tenaga kerja, produksi, pendapatan dan agroteknologi yang diterapkan
Petani sampel dengan melakukan wawancara
menentukan karakte ristik sosial ekonomi, pendapatan usahatani, kebutuhan fisik minimum dan kebutuhan hidup layak
II Data Sekunder :
1. Peta topografi , tataguna lahan, dan jenis tanah, Nilai faktor kedalaman tanah (NFP), dan laju pembentukan tanah (LPT)
Bakosurtanal, Dishut dan Puslit tanah
menentukan satuan lahan, Kemampuan lahan dan nilai ETol
2. Peta Batimetri (kedalaman) teluk, tahun 1960, 1995, 2000 & 2005 BAPPEDA Prov. Sultra menentukan volume sedimentasi di Teluk Kendari
4. Data debit dan banjir sungai-sungai di DAS Wanggu Ds periode 1992 – 2008
Dinas PU menentukan debit, dan fluktuasi debit 5. Curah hujan periode 1992– 2008 Dinas PU dan
stasiun CH Lanud Kendari
menentukan erosivitas, aliran permukaan, erosi dan sedimentasi,.
Teknik Pengumpulan Data
Untuk mengetahui dampak perubahan penggunaan lahan di DAS Wanggu terhadap sedimentasi di teluk Kendari, maka data yang diperlukan terdiri dari :
sedimentasi oleh erosi akibat perubahan penggunaan lahan di DAS Wanggu (termasuk sosial ekonomi masyarakatnya), sedimentasi dari sampah kota dan sedimentasi dari infrastruktur yang masuk di perairan Teluk Kendari.
Erosi aktual dan Aliran Permukaan setiap Jenis Penggunaan lahan
Besarnya erosi dan aliran permukaan pada berbagai jenis penggunaan lahan ditentukan berdasarkan pengamatan di lapangan dengan menggunakan petak erosi. Penempatan petak erosi (plot pengamatan) pada setiap satuan lahan terpilih, dirancang dalam pola rancangan acak dengan 3 ulangan. Satuan lahan yang merupakan perlakuan yang terdiri dari penggunaan lahan kebun campuran, semak belukar, tegalan/sawah, pemukiman dan hutan untuk pengamatan erosi dan aliran permukaan aktual (RO) serta menentukan koefisien run-off (CRO).
Petak erosi dan aliran permukaan dibuat berukuran 4 m x 6 m dengan menggunakan seng plastik. Bagian bawah lereng pada setiap petak dipasang bak penampung yang berfungsi untuk menampung tanah tererosi dan air hasil aliran permukaan. Pengukuran tanah yang tererosi dan aliran permukaan dilakukan setiap pagi hari, ketika sebelumnya terjadi hujan yang menimbulkan erosi dan aliran permukaan. Tanah tererosi yang tertampung di bak penampung ditentukan dengan cara analisis sampel di Laboratorium dengan metode gravimetri. Volume aliran permukaan dihitung dengan menakar air yang tertampung di dalam bak penampung.
Debit-aktual Air Sungai
Data debit air sungai diperoleh dari pengukuran kecepatan aliran, luas penampang basah dan kedalaman air sungai pada 3 titik pengamatan, yaitu : bagian hulu, tengah dan bagian hilir. Kecepatan aliran diukur menggunakan current meter pada kedalaman 0 – 30 cm, 1/2 kedalaman sungai dan 30 cm dari dasar sungai pada saat 2 jam sesudah hujan lebat dan saat tidak terjadi hujan. Selain pengukuran kecepatan juga dilakukan pengambilan sampel air untuk mengukur kandungan sedimen. Data ini digunakan untuk mengetahui debit maksimum, minimum, kadar sedimen dan debit sedimen yang terjadi.
Sifat-Sifat Tanah, Indikator Hidrologi dan ETol - Sifat-Sifat Tanah
Sifat-sifat tanah diperoleh dari pengamatan lapang dan analisis sampel tanah di laboratorium. Pengamatan lapang meliputi : pengamatan profil tanah (kedalaman efektif, warna, porositas dan keadaan batuan) dan pengambilan sampel tanah pada satuan lahan pengamatan terpilih. Sampel tanah yang diambil terdiri dari : sampel tanah utuh (undisturbed soil sample), dan sampel tanah bongkah (undisturbed agregate soil sample). Pengambilan contoh tanah utuh untuk penentuan sifat-sifat fisik tanah (tekstur, struktur, porositas tanah, bahan organik, berat volume) menggunakan ring sample pada kedalaman 0 – 30 cm dan > 30 cm yang ditentukan melalui analisa laboratorium tanah pada Fakultas Pertanian Universitas Haluoleo.
- Indikator hidrologi
Indikator hidrologi meluputi: kapasitas lapang (FP), kapasitas infiltrasi (FC), permeabilitas profil tanah (PP), kadar air tanah awal (ASM), penutupan lahan (PER), volume intersepsi potensial (PIT), ketinggian kekasaran permukaan (HU), koefisien kekasaran (RC), nilai faktor tanaman dan teknik konservai (CP), aliran permukaan (RO), kecepatan aliran (V), luas penampang basah sungai (A), keliling basah sungai (P), debit (Q), debit sedimen (Qs) dan sedimentasi.
Penentuan kapasitas infiltrasi (FC) dilakukan pengukuran lapang menggunakan infiltrometer dengan metode double ring, dan permeabilitas profil tanah (PP) menggunakan permeameter. Penentuan nilai FP dan ASM dilakukan melalui analisis laboratorium. Sedangkan parameter PER, PIT, HU, RC, CP, RO, V, A, P dan Q ditentukan melalui pengukuran di lapang. Selanjutnya sedimentasi ditentukan melalui prediksi erosi pada sungai dengan Nisbah Pelepasan Sedimen (NSP) atau Sediment Delivery Ratio (SDR) dan penentuan sedimentasi melalui pendekatan Peta Bathimetri.
-Erosi dapat ditoleransikan (ETol)
Erosi dapat ditoleransi (Etol) ditentukan melalui indikator: kedalaman efektif tanah (D), nilai faktor kedalaman (NFK), kedalaman minimum (Dmin), laju
pembentukan tanah (LPT) dan berat volume tanah (BV). Nilai D ditentukan melalui pengukuran di lapang dan BV ditentukan di laboratorium. Selanjutnya nilai NFK, Dmin dan LPT menggunakan data sekunder.
Aspek Sosial Ekonomi
Data sosial ekonomi dihimpun melalui metode wawancara dengan menggunakan daftar kuisioner. Responden dalam penelitian ini adalah petani yang melakukan kegiatan usahatani yang merupakan pengelola/pemilik pada satuan lahan pengamatan yang terpilih. Petani yang menjadi responden dipilih dengan cara stratified random sampling, yaitu petani dikelompokkan berdasarkan satuan lahan terpilih. Jumlah responden adalah 10% dari jumlah petani masing- masing satuan lahan, dan dipilih secara acak.
Metode wawancara juga dilakukan terhadap responden pada kelompok masyarakat kota Kendari untuk menghimpun data/informasi sedimen yang bersumber dari sampah kota. Sedimentasi yang berasal dari sampah kota diperoleh dari Dinas Kebersihan kota Kendari yang terdiri dari volume sampah tidak terkelola tiap penduduk kota Kendari, wisatawan, pengunjung restoran terapung, warung tenda dan sedimentasi infrastruktur-tebing sungai/tanah longsor (SITL). Sedimentasi di perairan teluk Kendari adalah total dari sedimentasi lahan,
sedimentasi sampah dan sedimentasi Infrastruktur-tebing sungai-tanah longsor (SITL). Selanjutnya, untuk mengetahui volume sedimentasi di kawasan perairan
teluk Kendari akan dilakukan pengukuran langsung kedalaman perairan teluk secara manual dan perhitungan berdasarkan Peta Bathimetri yang tersedia.
Analisis Data
Analisis dampak perubahan penggunaan lahan terhadap besarnya aliran permukaan, erosi, debit air sungai di DAS Wanggu Ds dan sedimentasi di teluk Kendari dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : 1) analisis biofisik DAS, 2) analisis erosi, run-off dari petak percobaan dan prediksi erosi (USLE), 3) analisis debit sungai dan sedimentasi, dan 4) analisis sosial ekonomi petani di DAS Wanggu Ds (Gambar 5).
Analisis Biofisik DAS Wanggu Ds meliputi:
- Analisis biofisik DAS Wanggu Ds dilakukan secara deskriptif terdiri dari: 1) dinamika perubahan penggunaan lahan : Dinamika perubahan penggunaan
lahan di DAS Wanggu dianalisis berdasarkan perubahan penggunanan lahan dari tahun 1992, 1995, 2000, 2005 dan 2010.
2) analisis karakteristik DAS : Karakteristik DAS Wanggu dianalisis secara deskriptif berdasarkan keadaan iklim (curah hujan), jenis tanah, topografi, bentuk DAS, pola airan, kerapatan drainase dan penggunaan lahan serta analisa kualitas air sungai wanggu dan perairan teluk Kendari.
3) analisis Sosial ekomi usahatani : Analisis karakteristik penggunaan lahan di DAS Wanggu dilakukan secara deskriptif. Analisis dilakukan terhadap karakteristik setiap jenis penggunaan lahan (usahatani) yang diusahakan petani, antara lain : pola usahatani, jenis tanaman, teknologi konservasi dan cara bercocok tanam yang digunakan, frekuensi panen, produksi, profil petani, luas lahan yang diusahakan, input yang digunakan jenis dan jumlah tenaga kerja, jumlah hari orang kerja (HOK) dan pendapatan yang diperoleh dari usahatani
5) karakteristik tanah : Karakteristik tanah dianalisis berdasarkan sifat fisik terdiri dari: tekstur, struktur, porositas, berat volume tanah (Buld dencity), bahan organik dan kedalaman efektif tanah.
6) karakteristik hidrologi : karakteristik hidrologis DAS Wanggu dianalisis berdasarkan: curah hujan, kapasitas infiltrasi (INf), permeabilitas profil tanah (PP), penutupan lahan (PER), volume potensial intersepsi (PIT), nilai faktor tanaman dan teknik konservai (CP), aliran permukaan (RO), koefisien aliran permukaan (CRO), debit (Q), Qmax/Qmin, dan sedimentasi.
7. evaluasi kesesuaian penggunaan lahan : evaluasi kesesuaian biofisik lahan menggunakan kriteria erosi aktual dan erosi prediksi lebih kecil erosi yang dapat ditoleransikan. Evaluasi kelayakan usahatani menggunakan kriteria pendapatan usahatani lebih besar dari standar kebutuhan hidup layak (KHL) menurut Sajogyo (1977) dan analisis pendapatan usaha tani mengguakan analisis net present value (NPV).
- Analisis aliran permukaan pada petak percobaan dan ETol : 1) aliran permukaan (RO dan CRO) :
Besarnya aliran permukaan yang terjadi pada plot percobaan (6 m x 4 m) per kenjadian hujan dihitung dengan menggunakan rumus:
Vad = π R2 T ……….. (1) Dimana: Vad : volume air dalam drum (dm3, m3/ha/hr, bl, th),
π : 3.14 dan R : jari-jari lingkaran drum (cm atau m), T : tinggi air dalam drum (cm, m).
Untuk menghitung koefisien aliran permukaan menggunakan rumus :
CRO : Vap/CH ... (2) Dimana : CRO : koefisien aliran permukaan
Vap : volume aliran permukaan (m/hr) dan
CH : curah hujan yang menyebabkan run-off (mm)
Hasil pengukuran aliran permukaan dan erosi di petak erosi dianalisis secara statistik melalui analisis sidik ragam (uji F) taraf 95 %. Bila uji F signifikan dilanjutkan dengan uji nilai tengah Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf 95%. Berdasarkan analisis ini dapat diketahui pengaruh berbagai jenis penggunaan lahan dan kemiringan lereng. Model aditif linier rancangan percobaan (Steel dan Torrie, 1980) sebagai berikut :
Yij = µ + γi + αj + €ij ... (3) Dimana: Yij : nilai pengamatan pada jenis penggunaan lahan ke-i, ulangan ke-j
µ : nilai tengah (rataan) umum
γi : pengaruh jenis penggunaan lahan ke-i (i = 1, 2, 3, 4) αj : pengaruh ulangan ke-j (j = 1, 2, 3)
€ij : pengaruh acak pada jenis penggunaan lahan ke-i, ulangan ke-j 2) erosi dapat ditoleransikan (ETol) : erosi yang dapat ditoleransikan dihitung
berdasarkan persamaan Wood dan Dent (1983 dalam Hardjowigeno dan Widyatmaka, 2001) yang memperhitungkan kedalaman minimum tanah, laju pembentukan tanah, kedalaman ekuivalen (equivalent depth), dan umur guna tanah (resources life) sebagai berikut:
LPT MPT D D ETol E MIN Dimana : ... (4) )
ETol : erosi yang dapat ditoleransikan (ton/ha/th). Nilai ETol tanah-tanah di Indonesia disajikan pada Lampiran 1.
DE : kedalaman ekivalen (nilai faktor kedalaman x kedalaman efektif
tanah). Nilai faktor kedalaman berbagai jenis tanah disajikan pada Lampiran 2
DMIN : kedalaman tanah minimum diperlukan untuk perkembangan
perakaran suatu jenis tanaman masih memungkinkan berproduksi. Kedalam tanah minimum berbagai jenis tanaman disajikan pada Lampiran 3.
MPT : masa pakai tanah (250 tahun), dan
LPT : laju pembentukan tanah di Indonesia diasumsikan 1,2 mm/th Prediksi Erosi di Wilayah DAS
Prediksi erosi di wilayah DAS dapat dilakukan dengan beberapa metode antara lain menggunakan: 1) Universal Soil Loss Equation (USLE) (Wishmeier dan Smith, 1978), 2) pemodelan simulasi komputer dengan perangkat lunak Areal Nonpoint Source Watershed Environment Response Simulation (ANSWERS) dan Agricultural Nonpoint Source Pollution Model (AGNPS). Akan tetapi karena keterbatasan ketersediaan data di lapang maka prediksi erosi pada unit lahan per hektar dilakukan dengan menggunakan USLE. Hasil prediksi erosi digunakan untuk menentukan agroteknologi dan tindakan konservasi dan perencanaan penggunaan lahan lestari di DAS Wanggu Ds. Adapun rumus prediksi erosi dari USLE adalah sebagai berikut :
A = R K L S C P ... (5) Dimana: A = besarnya kehilangan tanah (ton/ha/th), R = faktor erosivitas hujan
(joule/ha/th), K = faktor erodibilitas tanah (ton/joule) L = faktor panjang lereng (m), S = faktor kemiringan lereng (%), C = faktor pengelolaan tanaman, P = faktor konservasi tanah
Faktor erosivitas hujan (R) adalah merupakan satuan indeks erosi hujan yang merupakan fungsi dari energi hujan total (E) dengan intensitas hujan maksimum 30 menit (I30) . Nilai erosivitas hujan tahunan diperoleh melalui persamaan :
12
Rt =
∑
(EI30)n ... (6)n =1
Dimana : Rt = erosivitas hujan tahunan (joule/ha/th), E = energi kinetik selama
periode hujan (joule meter/ha), I30 = intensitas hujan maksimum 30
Karena data tersedia hanya terdiri dari data: curah hujan harian, bulanan dan jumlah hari hujan maka untuk menghitung erosivitas bulanan menggunakan persamaan Bols (1978) :
Rb = 6.199 (RAIN)1.21(DAYS)-0.47(MAXP)0.53 ... (7) Dimana: Rb = erosivitas hujan bulanan (joule/ha/th)
RAIN = curah hujan rataan bulanan dalam mm DAYS = jumlah hari hujan rataan per bulan
MAXP = rataan curah hujan maksimum selama 24 jam dalam bulan bersangkutan
Karena faktor erosivitas hujan (R) dalam persamaan USLE adalah erosivitas hujan tahunan (Rt) maka Rt harus dikalikan dengan 12 bulan.
Faktor erodibilita tanah (K) adalah laju erosi per indeks erosi hujan untuk suatu tanah yang diperbolehkan dari petak ukuran kecil standar dengan panjang 22 m, terletak pada lereng 9 % tanpa tanaman. Kecepatan erosi tanah tersebut sangat ditentukan oleh: tekstur, kadar bahan organik, permeabilitas dan kemantapan struktur tanah. Nilai K dihitung dengan menggunakan rumus Wischmeier dan Smith (1978):
100K = {1.292 (2.1M1.44 (10-4)(12-a)+(3.25(b-2)+2.5(c-3)} ... (8) Dimana: K = erodibilitas (kepekaan erosi tanah). Klasifikasi nilai kepekaan erosi
tanah disajikan pada Lampiran 4.
M = kelas tekstur tanah (% pasir halus + % debu)(100-% liat) a = % bahan organik
b = Kode struktur tanah (Tabel Lampiran 5) c = kode permeabilitas profil tanah (Lampiran 6)
Faktor panjang dan kemiringan lereng (LS). Faktor LS ditentukan dari hasil pengukuran langsung panjang lereng dan kemiringan lereng di lapang dengan menggunakan rumus:
LS = √ X(0.0138 + 0.00965S + 0.00138S2
) ... (9) Dimana: LS = faktor panjang dan kemiringan lereng
X = panjang lereng (m) dan S = kemiringan lereng (%)
Faktor tanaman (C) dan pengelolaannya (P). Faktor C ditentukan berdasarkan keadaan jenis tanaman yang digunakan pada setiap jenis penggunaan lahan dan berdasarkan hasil-hasil penelitian terdahulu (Tabel Lampiran 7).
Faktor tindakan konservasi (P). Faktor tindakan konservasi juga ditentukan berdasarkan berbagai hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya (Tabel Lampiran 8). Selain parameter dalam USLE tersebut, juga dibutuhkan parameter : aliran permukaan, erosi, prediksi erosi dan debit aliran untuk menjelaskan lebih rinci tentang keadaan hidrologis suatu DAS. Oleh karena itu, diperlukan pula data antara lain adalah :
Data tanah terdiri dari:
(i) Total porositas (TP). Penetapan nilai total porositas tanah dilakukan berdasarkan hasil analisis berat jenis isi dan berat jenis partikel dengan rumus berikut :
Berat Jenis Isi
TP = (1 - x 100%) ... (10) Berat jenis partikel
(ii) Berat Jenis Isi atau kerapatan lindak (Bulk density) dihitung dengan rumus : Bobot Kering Tanah/Volume Tanah (gr/cm3). Berat Jenis Partikel atau kerapatan jenis zarah (particle density) diasumsikan sebesar 2.65 gr/cm3sebagai angka rata-rata tanah mineral (Harjowigeno, 1995).
(iii) Infiltrasi Tanah. Parameter infiltrasi tanah terdiri dari infiltrasi konstan (FC), selisih antara infiltrasi maksimum dan minimum (A), dan eksponen infiltrasi (P). Nilai FC dan A akan ditentukan berdasarkan hasil pengukuran dengan menggunakan double ring infiltrometer. Data infiltrasi yang diperoleh dari pengukuran tersebut dibuat kisaran untuk masing-masing kelompok tanah, kemudian akan dihitung dengan persamaan sbb:
FC = Imin + ½ {1/3(Imaks– Imin)} ... (11) Fmaks = Imin + 1/3(Imaks– Imin) + ½ Imaks ... (12) A = Fmaks– FC ... (13)
Dimana : FC (infiltrasi konstan), Fmaks (infiltrasi maksimum), Imaks (nilai
kisaran maksimum data resapan konstan pengamatan infiltrasi) dan Imin
Penutupan dan Kondisi Permukaan Lahan.
- Nilai parameter ini ditentukan berdasarkan pengamatan langsung di lapangan. Setiap penggunaan lahan ditentukan nilai beberapa parameter, yaitu :
(i) Penutupan lahan (PER). Nilai penutupan lahan ditentukan berdasarkan pengukuran sampel dengan luasan 10 m x 10 m untuk pohon, 4 m x 4 m untuk tanaman perdu (tanaman semusim) dan 1 m x 1 m untuk tanaman penutup tanah. Pelaksanaannya akan dilakukan dengan metode garis berdasarkan masuknya sinar matahari melalui tajuk, kemudian nilai PER akan dihitung dengan persamaan :
Luas penutupan aktual
PER = x 100% ... (14) Luas penutupan potensial
(ii) Volume intersepsi potensial (PIT). Nilai PIT ditentukan berdasarkan jenis penggunaan lahan dengan menggunakan persamaan Aston (1979) :
PIT = Pg – (Sf + Tf) ... (15) (iii) Ketinggian kekasaran maksimum (HU) dan koefisien kekasaran (RC). Nilai ketinggian kekasaran maksimum dan koefisien kekasaran ditentukan di lapang dengan penyesuaian kondisi penggunaan lahan di daerah penelitian.
- Karakteristik Saluran.
Karakteristik saluran meliputi lebar saluran dan koefisien kekasaran saluran. Lebar saluran akan ditentukan berdasarkan rata-rata pengamatan di beberapa titik dan koefisien kekasaran berdasarkan persamaan Manning (N) : V = 1/N x R2/3 x I1/2 atau N = (R2/3 x I1/2)/ V ... (16) Dimana : N : koefisien manning,
I : gradien permukaan air,
V : kecepatan aliran rataan (m/dt), A : luas penampang melintang air (m2),
R : A/P (jari-jari hidrolis, m) dan P (keliling basah). Debit sungai
- Debit Aliran : Besarnya debit aliran sungai dihitung menggunakan rumus: Q = N A V ... (17)
Dimana: Q : debit sungai (m3/dt), N : koefisien aliran,
A : luas penampang basah sungai (m2), V : kecepatan aliran sungai (m/dt).
- Debit sedimen
Debit sedimen melayang (QS) pada sungai dihitung dengan mengggunakan
rumus (Soewarno, 1991) :
QS = 0,0864 C. A.V ... (18)
Dimana: QS : debit sedimen melayang (kg/hr),
Faktor konversi : 0,0864
C : konsentrasi sedimen yang melayang (kg/m3), A : luas penampang basah sungai (m2), dan V : kecepatan aliran (m/dt).
Sedimentasi
- Sedimentasi dari penggunaan lahan (SL) di DAS Wanggu dan 8 DAS mikro
adalah merupakan total sedimen dari hasil erosi lahan di kalikan dengan Sediment Deliver Ratio (SDR) yaitu:
SL= ∑ prediksi erosi x SDR ... (19)
Dimana: SL : Volume sedimentasi dari lahan (m3/th, ton/th)
∑erosi : jumlah prediksi erosi dari masing – masing penggunaan lahan di DAS Wanggu DS yang masuk ke Teluk Kendari
(m3/th atau ton/th)
SDR : ratio antara jumlah sedimen yang terangkut ke dalam sungai terhadap jumlah erosi yang terjadi di dalam DAS (%). Nilai SDR menggunakan nilai Tabel yang dihitung berdasarkan metode SSSA
dalam USLE (Robinson, 1979). - Sedimentasi Sampah Kota
Volame sedimen yang berasal dari sampah kota masuk ke Teluk Kendari setiap tahun didekati dengan persamaan (Iswandi, 2003) sebagai berikut :
Dimana : VSt : volume sedimen sampah di teluk tahun ke-t (m3), Volume
sampah tidak terkelola tiap penduduk kota Kendari rataan : 0,52 (m3/org/th), Pdt : jumlah penduduk tahun ke-t, Volume sampah dari
wisatawan, pengunjung restoran terapung dan warung tenda yang tidak terkelola rataan : 0,05 (m3/org/th), Wst : jumlah wisatawan