C9.1
Analisa Erosi Embung Putukrejo Menggunakan Metode Usle
Ikrar Hanggara1 dan Harvi Irvani2
1,2
Universitas Tribhuwana Tunggadewi Malang email : [email protected]
Diterima Agustus 2018, direvisi Agustus 2018, diterbitkan September 2018
Abstract
Small DAM is an effort to conserve water. One of the problems that arise in Small DAM is sedimentation due to land erosion which results in reduced reservoir and age to use the reservoir. Putukrejo reservoir is an effort to overcome the drought that occurred in Putukrejo Village. In this study the researcher intends to study the erosion of land that has the potential to occur in the reservoir and find out the erosion categories that occur. The method used to carry out pond erosion rate analysis using the USLE method (Universal Soil Lost Equation). With this method, the average erosion rate for embung watershed is 25.4 tons / ha / year and the figure is categorized as light erosion.
Keywords : small DAM, USLE, erotion. 1. Pendahuluan
Erosi tanah merupakan kejadian alam yang pasti terjadi dipermukaan bumi. Selain faktor alam, faktor manusia juga berperan dalam terjadinya erosi. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya erosi tanah adalah topografi, vegetasi penutup lahan, dan iklim. Untuk mengetahui besarnya laju erosi metode yang digunakan adalah metode USLE. Metode USLE digunakan untuk memprediksi kehilangan tanah yang dihasilakan oleh erosi, selain itu juga didesain untuk memprediksi laju erosi rata-rata lahan tertentu pada suatu kemiringan dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam jenis tanah dan penerapan pengelolaan lahan (tindakan konservasi lahan) [1]. Degradasi lahan yang diakibatkan erosi di wilayah DAS bagian hulu akan berpengaruh buruk pada wilayah setempat (on-site) yaitu penurunan produktivitas lahan, penurunan pendapatan petani, dan terjadinya lahan kritis, sedangkan di bagian di wilayah hilir dari DAS (out-site) berupa terjainya sedimentasi waduk, banjir, dan kekeringan. Keberhasilan pengelolaan sumberdaya lahan pada daerah hulu selain menguntungkan daerah tersebut juga akan dapat menyelamatkan daerah hilirnya, karena menurunnya sedimentasi, polusi air, resiko banjir dan kekeringan [2].
Desa Putukrejo Kecamatan Kalipare Kabupaten Malang merupakan salah satu wilayah yang teridentifikasi sebagai daerah rawan kekeringan. Salah satu upaya untuk mengatasi kekeringan tersebut adalah membangun embung/waduk kecil guna menyimpan air pada saat musim hujan dan memanfaatkannya pada musim kemarau. Pada penelitian terdahulu, penulis telah melakukan kajian terhadap dimensi dan volume
C9.2
embung Putukrejo dan mendapatkan total volume embung sebesar 40.000 m3 [3]. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung laju erosi dan mengetahui kelas bahaya erosi yang terjadi pada Daerah Tangkapan Air (DTA) yang menjadi wilayah tangkapan air embung putukrejo dengan menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation). Maka dari itu dapat dibuat rumusan masalah sebagai acuan pembahasan permasalahan yang akan dikaji sebagai berikut:
1. Berapa besar erosi yang terjadi pada DTA embung putukrejo?
2. Termasuk kedalam kelas/kategori apakah erosi yang terjadi pada DTA tersebut? 2. Materi dan Metode
Pendekatan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah menggunakan model penduga erosi USLE (Universal Soil Loss Equation) merupakan model empiris yang dikembangkan di Pusat Data Aliran Permukaan dan Erosi Nasional, Dinas Penelitian Pertanian, Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA). Model tersebut kemudian banyak digunakan dan dikembangkan untuk meghitung berbagai potensi erosi lahan. Seiring berkembangnya teknologi informasi model tersebut sekarang sudah dikaitkan dengan SIG (Sistem Informasi Geografis). Adapun bentuk persamaan model tersebut adalah sebagai berikut [4] :
A = R x K x LS x CP Dimana:
A = Jumlah tanah yang hilang atau laju erosi (ton/Ha/tahun)
R = Indeks erosivitas hujan (KJ/Ha/tahun)
K = Indeks erodibilitas tanah, L = factor panjang lereng (m) S = factor kemiringan lahan (%) C = factor pengelolaan tanaman, P = factor pengolahan lahan.
Dalam model tersebut terdapat beberapa parameter index dan factor yang mempengaruhi erosi lahan diantaranya sebagai berikut:
R (Indeks erosivitas hujan)
Persamaan rumus ini dikembangkan oleh Lenvain (DHV, 1989) [5] dimana untuk menentukan indeks erosivitas pada metode USLE adalah sebagai berikut:
R = Dimana:
R = Indeks erosivitas
Pr = Curah hujan rata-rata bulanan (cm)
K (Indeks erodibilitas tanah)
Persamaan rumus ini dikembangkan oleh Wischmeier et. al. (1978) [4], persamaan tersebut menghubungkan antara tingkat erodibilitas tanah dengan karakteristik tanah sebagai berikut:
K = {
( ) ( ) ( )}
C9.3 Dimana:
K = Erodibilitas Tanah OM = persen unsur organic
S = kode klasifikasi struktur tanah (granular, platy, massive, dll)
Pt = permeabilitas tanah M = persentase ukuran partikel (% debu + pasir sangat halus) x (100 - %liat)
Selain menggunakan persamaan rumus diatas beberapa penelitian menggunakan sudah menghasilkan angka indeks hubungan antara jeis tanah dan erodibilitas tanah. Nilai K untuk beberapa jenis tanah di Indonesia yang dikeluarkan oleh dinas RLKT, kementerian kehutanan adalah sebagai berikut:
Tabel. 1 Indeks K
JENIS TANAH NILAI K
Latosol coklat kemerahan dan litosol 0.43 Latosol kuning kemerahan dan litosol 0.36 Kompleks mediteran dan litosol 0.46 Latosol kuning kemerahan 0.56
Grumosol 0.2
Alluvial 0.47
Regosol 0.4
Latosol 0.31
Sumber: Kironoto,2000 [6]
L (factor panjang lereng) dan S (kemiringan lereng)
Banyak perhitungan yang menggunakan metode USLE pada pada factor L dan factor S diintegrasikan menjadi satu factor yaitu factor LS dan dihitung dengan rumus:
( )
Dimana:
L = Panjang lereng (m) S = Kemiringan lereng (%)
Persamaan diatas menurut Hidayat (2018) [1] diperoleh dengan menggunakan plot erosi pada lereng 3-18%, sehingga kurang sesuai untuk kondisi permukaan tanah dengan kemiringan yang curam. Sehingga untuk permukaan tanah yang curan disarankan untuk menggunakan rumus Foster dan Wischmeier (1973) [4] sebagai berikut:
(
) ( )
[ ( ) ( ) ]
Dimana:
m = 0.5 untuk lereng 5% atau lebih 0.4 untuk lereng 3.5 – 4.9% 0.3 untuk lereng 3.5%
C = 34.71 α = sudut lereng l = panjang lereng (m)
C9.4
C (factor pengelolaan tanaman) dan P (factor konservasi dan pengelolaan tanah) Faktor C menunjukkan nilai pengaruh keadaan permukaan tanah dan pengelolaan terhadap besarnya tanah yang hilang. Nilai C tersebut tidak selalu sama dalam kurun waktu satu tahun sehingga ada kemungkinan besar nilai C tersebut tergatung pada factor lain termasuk yang dalam persamaan USLE.
Nilai P adalah pengaruh aktivitas pengelolaan dan konservasi tanah dianggap berbeda dengan pengaruh yang ditimbulkan oleh aktivitas pengelolaan tanaman (C). Beberapa penelitian terkait nilai tersebut dan dilakukan di daerah Jawa menghasilkan paremeter penggunaan lahan dan nilai CP akibat pengelolannya, dapat dilihat pada table Nilai factor CP pada berbagai aktivitas di pulau Jawa menurut Asdak (2010) [7] Kelas bahaya erosi
Laju erosi yang sudah dihitung dengan menggunkan Metode USLE dijadikan dasar dalam menentukan tingkat / kelas bahaya erosi yang terjadi. Kelas bahaya erosi tersebut dikelompokkan dan dianalisa berdasarkan tabel berikut:
Tabel. 2 Kelas Bahaya Erosi
No. Kelas Jumlah Erosi (ton/Ha/tahun) Keterangan
1 I < 15 Sangat ringan 2 II 15 - 60 Ringan 3 III 60 - 180 Sedang 4 IV 180 - 480 Berat 5 V > 480 Sangat Berat Sumber: Kironoto (2003) [6]
3. Hasil dan Pembahasan Daerah Tangkapan Air (DTA)
Daerah Tangkapan Air (DTA) Embung Putukrejo berada di Desa Putukrejo Kecamatan Kalipare Kabupaten Malang. Lokasi desa berada pada bagian selatan Kabupaten Malang. Pembangkitan data DTA embung putukrejo menggunakan data kontur topografi yang kemudian dilakukan proses delineasi dengan menggunakan bantuan software GIS.
C9.5
Dari hasil analisa luasan DTA didapatkan luasan DTA hasil delineasi seluas 90 Hektar. Kemudian dari data DTA tersebut dapat dijadikan luasan acuan untuk menghitung semua indeks dan factor rumus USLE.
Menghitung nilai R (Indeks erosivitas hujan)
Untuk menghitung nilai indeks erosivitas hujan membutuhkan data hujan rerata bulanan. Data hujan didapatkan dari stasiun hujan, pada penelitian ini menggunakan data hujan yang diambil pada tiga stasiun hujan terdekat yaitu stasiun Donomulyo, stasiun Kalipare dan stasiun Karangkates. Data hujan tersebut kemudian diolah mengguunakan perhitungan hujan wilayah metode thiessen.
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan indeks erosivitas sebesar 1697.70 KJ/Ha, dengan jumah rata-rata curah hujan bulanan sebesar 231.76 cm. rerata curah hujan bulanan terbesar pada bulan Desember sebesar 55.42 cm, sedangkan rerata curah hujan terkecil terjadi pada bulan Agustus sebesar 3.16 cm.
Menghitung nilai K (Indeks erodibilitas tanah)
Erodibilitas tanah adalah kepekaan tanah terhadap erosi atau mudah tidaknya suatu tanah tererosi. Besarnya nilai K ditentukan oleh sifat fisik seperti struktur, tekstur, permeabilitas tanah dan sifat kimia tanah yaitu kandungan bahan organic. Pada penelitian ini nilai K didapatkan melalui indeks K terhadap jenis tanah, dengan kata lain jika kita mempunyai data jenis tanah suatu wilayah maka dapat kita tentukan nilai K-nya. Pada lokasi penelitian berdasarkan data jenis tanah didapatkan jenis tanah yaitu Litosol.
Tanah latosol berdasarkan indeks jenis tanah terhadap nilai K menurut Kironoto (2010) [6] mempunyai nilai K sebesar 0.31. dikarenakan luasan DTA yang relative kecil sehingga secara keseluruhan luasan DTA memiliki jenis tanah Latosol.
Menghitung nilai L (factor panjang lereng) dan S (kemiringan lereng)
Nilai rerata timbang factor LS dihitung berdasarkan nilai LS dari setiap satuan lahan homogen. Dalam penelitian ini DTA embung putukrejo diambil 10 potongan lereng untuk dihitung panjangnya dan kemiringannya menggunakan data kemiringan lereng. dengan model perhitungan tersebut didapatkan nilai LS untuk embung putukrejo sebesar 7.56.
Menghitung Nilai C (factor pengelolaan tanaman) dan P (factor konservasi dan pengelolaan tanah)
Nilai factor C dan P pada penelitian ini didasarkan pada data tutupan lahan atau data tataguna lahan DTA embung putukrejo. Untuk mendapatkan data tutupan lahan tersebut peneliti melakukan digitasi dan zonasi terhadap penggunaan lahan dengan bantuan software google earth. Berikut adalah hasil zonasi penggunaan lahan DTA embung putukrejo.
C9.6
Tabel. 3 Faktor Pengelolaan tanaman (C) dan pengelolaan tanah (P)
No. Tataguna Lahan
Pengelolaan tanah dan Tanaman
Luasan
(m2) CP CP rasio
1 Pemukiman Tanpa tindakan konservasi 40484 1 0.045124 2 Badan air Tanpa tindakan konservasi 5204 0.01 0.000058 3 Hutan Tanpa tumbuhan bawah,
disertai seresah 60787 0.05 0.003388 4 Perkebunan Kebun Perkarangan 41894 0.2 0.009339 5 Perladangan 1 tahun tanam - 2 tahun bero 70471 0.19 0.014924 6 Semak Tidak terganggu 678329 0.01 0.007561
Jumlah 897169
Sumber: Analisa perhitungan
Menghitung Erosi
Prediksi erosi rerata tahunan tiap hektar pada DTA embung putukrejo sebesar 25.4 ton/ha/tahun. Erosi terbesar terjadi pada tutupan lahan semak yaitu 15 ton/ha/tahun. Dengan nilai tersebut maka dapat dihitung prediksi laju erosi dalam satu tahun untuk DTA embung putukrejo sebesar 10808 ton/tahun.
Tabel. 4 Prediksi laju erosi
No. Tataguna Lahan
Luasan
(m2) Nilai faktor-faktor Penyebab erosi
Prediksi rerata erosi (ton/ha/tahun) Prediksi erosi total (ton/tahun) Rasio R K LS CP 1 Pemukiman 40484 0.0451 76.61 0.31 5.04 0.045124 5.40097 218.6527 2 Badan air 5204 0.0058 9.85 0.31 5.04 0.000058 0.00089 0.0046 3 Hutan 60787 0.0678 115.03 0.31 5.04 0.003388 0.60883 37.0090 4 Perkebunan 41894 0.0467 79.28 0.31 5.04 0.009339 1.15675 48.4608 5 perladangan 70471 0.0785 133.35 0.31 5.04 0.014924 3.10942 219.1238 6 Semak 678329 0.7561 1283.59 0.31 5.04 0.007561 15.16301 10285.5096 Jumlah 897169 25.4 10808.7605
Sumber: Analisa perhitungan
Penentuan Kelas Bahaya Erosi
Hasil prediksi erosi rerata setiap tahun menunjukkan nilai sebesar 25.4 ton/ha/tahun sehingga jika dimasukkan ke dalam kelas bahaya erosi maka DTA embung putukrejo masuk kedalam kelas 2 yaitu kategori ringan. Untuk kategori ringan atau kelas 2 memiliki nilai erosi antara 15 – 60 ton/ha/tahun. Dengan mengetahui kondisi tersebut maka DTA putukrejo masih tergolong daerah ringan erosi dan masih terjaga konservasi alamnya.
C9.7 4. Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil analisa erosi menggunakan metode USLE didapatkan nilai laju erosi sebesar 25.4 ton/ha/tahun dan nilai laju erosi tersebut tergolong dalam kategori erosi yang ringan dan masuk ke dalam kelas 2.
Daftar Pustaka
[1] Hidayat, A.M. 2018. Prediksi Laju Erosi Lahan Pada Das Koloh Pasiran Dengan Metode USLE, eprints.unram.ac.id.
[2] Sutrisno, J. 2010. Prediksi Erosi Dan Sedimentasi Di Sub Daerah Aliran Sungai Keduang Kabupaten Wonogiri. Media Konservasi Vol. 16, No. 2 Agustus 2011 : 78 – 86.
[3] Hanggara, I. 2017. Analisa Volume Tampungan Embung untuk Mengatasi Kekeringan di Desa Putukrejo. Prosiding Sentrinov (Seminar Nasional Terapan Riset Inovatif).
[4] Wischmeier WH & Smith DD. (1978). Predicting Rainfall Erosion Losses : A Guide to Conservation Planning, USDA Agriculture Handbook No. 37
[5] Sulistyo, B. 2011. Pengaruh Erosivitas Hujan Yang Diperoleh Dari Rumus Yang Berbeda Terhadap Pemodelan Erosi Berbasis Raster (Studi Kasus Di DAS Merawu, Banjarnegara, Jawa Tengah), Jurnal Agritech, Vol. 31, No. 3, AGUSTUS 2011.
[6] Kironoto, B.A, Yulistiyanto, B, 2000, Konservasi Lahan, Program Magister Pengelolaan Air, Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. [7] Asdak, C. 2010. Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada
