TUGAS KELOMPOK JURNAL REPORT
DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS)
Mata Kuliah : Perancangan Sumber Daya Air
Kelas : 6-D1
Dosen Pengampu : Erin Chaniago S.T., M.Sc
Disusun oleh :
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATERA UTARA MEDAN-SUMATERA UTARA
MARET 2024
M. Firzha Raihan Siregar : 2107210148
Muhammad Alif Hasyim : 2107210149
M. Akbar Alghifari : 2107210183
Faisal Ramli Dalimunthe : 2107210186
Raihan Azmy : 2107210208
JURNAL 1
ANALISA EROSI DAN SEDIMENTASI DENGAN MENGGUNAKAN METODE USLE DAN MUSLE PADA KAWASAN DAERAH ALIRAN
SUNGAI DELI Latar Belakang
Ada dua puluh Daerah Aliran Sungai (DAS) yang dimiliki oleh Provinsi Sumatera Utara, enam di antaranya tergabung dalam satu Wilayah Sungai Belawan-Ular-Padang (WS BUP) dengan luasan 6.215,66 km2. Adapun cakupan wilayah studi penelitian ini berada pada DAS Deli yang merupakan salah satu bagian dari WS BUP yang memiliki luas 472,98 km2 yang mencakup jantung kota Medan. DAS mempunyai peran penting dalam menjaga kelestarian sumber daya air.Manusia memanfaatkan lahan dalam DAS untuk berbagai kepentingan dalam menunjang kelangsungan hidup dan meningkatkan kesejahteraannya.
Peta sebaran erosi lahan dari Balai Wilayah Sungai Sumatera II Belawan-Ular- Padang pada tahun 2008 menunjukkan bahwa dari tahun ke tahun jumlah erosi lahan terus mengalami peningkatan. Pada tahun 2008 erosi lahan DAS Deli meningkat menjadi 77,211 ton/ha/tahun dengan kategori erosi sedang. Hal ini jelas memperlihatkan bahwa erosi lahan DAS Deli akan terus mengalami peningkatan seiring dengan pertumbuhan jumlah manusia, sementara upaya sistematis untuk konservasi tanah baik secara vegetasi maupun secara mekanis pada DAS Deli belum terwujud. Untuk melihat kondisi erosi secara lebih komprehensif, diperlukan suatu informasi baru yang dapat menggambarkan peran sistem informasi berbasis geografis menjadi sentral. Studi ini berupaya menghasilkan tidak hanya sebaran erosi tetapi juga sebaran sedimentasi lahan di DAS Deli untuk tahun 2012 mengingat data yang digunakan mencakup data sampai dengan tahun 2012
Teori Dasar
Daerah Aliran Sungai (DAS)
Daerah aliran sungai (DAS) didefinisikan sebagai suatu wilayah daratan yang mempunyai satu kesatuan dengan sungai dan anak–anak sungainya, dalam fungsinya untuk menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke satu outlet (danau atau laut) secara alami sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan.
Erosi
Erosi merupakan peristiwa terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah dari satu tempat ke tempat lain oleh media alami. Media alami yang berperan adalah air dan angin erosi menyebabkanhilangnya lapisan tanah yang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air hujan yang jatuh diatas tanah. (Rauf.A, 2011)
Sedimentasi
Sedimentasi merupakan sebuah peristiwa atau proses pengendapan yang terjadi pada beberapa komponen abiotik yang ada di lingkungan seperti halnya tanah dan juga pasir.
Proses pengendapan atau sedimentasi ini bisa disebabkan oleh beberapa hal seperti aliran air ataupun hembusan angin yang dapat memindahkan partikel- partikel kecil dari tanah atau pasir ke tempat lain hingga mengalami pengendapan dan membentuk sesuatu yang baru.
Metode USLE Sebagai Model Pendugaan Erosi
USLE adalah suatu model erosi yang di rancang untuk memprediksi rata – rata erosi jangka panjang dari erosi lembar atau alur dibawah keadaan tertentu. USLE dikembangkan di National Runoff and Soil Loss Data Centre yang didirikan pada tahun 1954 oleh the Science And Education Administration, Amerika Serikat Purdue. Proyek – proyek penelitian federal dan Negara bagian menyumbangkan lebih dari 10.000 petak tahun data erosi dan aliran permukaan untuk analisis statistic. Persamaan USLE dapat dinyatakan sebagai berikut :
A = R x K x L x S x C x P (1)
di mana:
A= erosi total (ton/ha/tahun), R=indeks erosivitas hujan (cm), K= faktor erodibilitas tanah, L= indeks panjang lereng, S=indeks kemiringan lereng (%), C=faktor jenis penutup tanah, P=faktor pengelolaan lahan
Metode MUSLE Sebagai Model Pendugaan Sedimentasi
Metode MUSLE (Modify Universal Soil Loss Equation) adalah modifikasi dari metode USLE (Universal Soil Loss Equation), yaitu dengan mengganti faktor erosivitas hujan (R) dengan faktor aliran atau limpasan permukaan (Run Off). Sehingga metode MUSLE tidak memerlukan faktor sediment delivery ratio (SDR), karena nilainya bervariasi dari satu tempat ke tempat yang lain.
Persamaan MUSLE dapat dinyatakan sebagai berikut : SY = R× K × LS × CP (2) Dimana :
R = a (VQ × QP)ᵇ P (3)
Dimana : SY = Jumlah tanah yang tererosi (ton/tahun), R = Aliran permukaan (runoff), K = Faktor erodibilitas tanah, LS = Faktor kemiringan lereng, CP = Faktor penggunaan lahan dan pengolahan tanah, VQ = Volume aliran padaa suatu kejadian hujan (m3), QP = Debit maksimum (m3/s), a = 11.8 (konstan), b = 0.56 (konstan)
Metode Penelitian
Lokasi penelitian tugas akhir ini adalah di Daerah Aliran Sungai (DAS) Deli yang merupakan Daerah Aliran Sungai di Provinsi Sumatera Utara dengan luas 47,298.01 Ha.
Daerah Aliran Sungai Deli terbentang antara antara 3° 13' 35,50'' s/d 3° 47' 06,05'' garis Lintang Utara dan meridian 98° 29' 22,52'' s.d 98° 42' 51,23'' Bujur Timur.
Secara adminitrasi DAS Deli berada pada 3 (tiga) Kabupaten yaitu Kabupaten Karo seluas 1,417.65 Ha (3 %), Kabupaten Deli Serdang seluas 26.995,53 Ha (61.56 %) dan Kota Medan seluas 16,765.16 ha (35.45 %)
Secara garis besar tahapan dari penelitian ini tertuang dalam diagram alir pada Gambar di bawah ini :
Metode USLE
Pada metode USLE dibutuhkan 4 data yaitu:
Erosivitas
Lokasi stasiun pengamatan curah hujan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain stasiun pengamatan Seintis, stasiun pengamatan Polonia, dan stasiun pengamatan Biru- Biru.
Erodibilitas
Pengumpulan data erodibilitas tanah di DAS Deli berdasarkan jenis tanah yang merupakan data sekunder berasal dari BPDAS Wampu – Sei ular, kemudian data tersebut dianalisis menggunakan perangkat SIG untuk menentukan sebaran jenis tanah yang ada pada DAS Deli
Kelerengan
Kemiringan dan panjang lereng adalah dua unsur topografi yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. Data kelerengan merupakan data sekunder berupa peta digital hasil dari penelitian yang dilakukan oleh Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Wampu-Ular, pada topografi yang ada di DAS Deli.
Penggunaan Lahan
Data penggunaan lahan merupakan data sekunder berupa peta digital hasil penelitian yang diperoleh dari Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Wampu-Ular, terhadap jenis penggunaan lahan yang ada di DAS Deli.
Peta Jenis tanah DAS Deli Peta Kelerengan DAS Deli Peta penggunaan lahan DAS Deli
Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah:
1. Berdasarkan perhitungan dengan metode USLE (Universal Soil Losss Equation) diperoleh rata–rata erosi pada DAS Deli yaitu sebesar 144.787 tn/ha/thn atau 6.848.151,517 tn/thn. dan masuk dalam erosi kelas 3 (Erosi Sedang). Yang terbagi pada rata – rata erosi pada sub DAS Deli Deli dengan erosi 19,357 tn/ha/thn, sub DAS Deli Paluh Besar erosi 19,265 tn/ha/thn, sub DAS Deli Sei Sekambing dengan erosi 14,964 tn/ha/thn, sub DAS Deli Babura dengan erosi 18,483 tn/ha/thn, sub DAS Deli Bekala dengan erosi 5,235 tn/ha/thn, sub DAS Deli Petani dengan erosi 60,262 tn/ha/thn, dan sub DAS Deli Simaimai dengan erosi 7,217 tn/ha/thn.
2. Berdasarkan perhitungan dengan metode MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation) diperoleh besar sedimentasi yang terjadi pada setiap Sub DAS Deli, Sub DAS Deli Deli sebesar 3.414,936 ton, Sub DAS Deli Paluh Besar sebesar 3.627,754 ton, Sub DAS Deli Sei Sekambing sebesar 4.932,978 ton, Sub DAS Deli Babura sebesar 5.454,828 ton, Sub DAS Deli Bekala sebesar 2.630,632 ton, Sub DAS Deli Petani sebesar 58.770,371 ton, Sub DAS Deli Simaimai sebesar 1.953,351 ton. Dengan total sedimentasi yang terjadi pada DAS Deli sebesar 80.784,851 ton/tahun.
3. Berdasarkan perhitungan dengan metode SDR (Sediment Delivery Ratio) diperoleh besar sedimentasi yang terjadi pada setiap Sub DAS Deli, Sub DAS Deli Deli sebesar 117.909,955 ton, Sub DAS Deli Paluh Besar sebesar 107.120,062 ton, Sub DAS Deli Sei Sekambing sebesar 100.433,946 ton, Sub DAS Deli Babura sebesar 119.091,521 ton, Sub DAS Deli Bekala sebesar 34.814,239 ton, Sub DAS Deli Petani sebesar 324.549,650 ton, Sub DAS Deli Simaimai sebesar 51.57 2,056ton. Dengan total sedimentasi yang terjadi pada DAS Deli sebesar 855.491,429 ton.
JURNAL 2
PENENTUAN PRIORITAS PENGELOLAAN DAERAH ALIRAN SUNGAI DELI MENGGUNAKAN INDEKS POTENSI EROSI
Pendahuluan
Pada penelitian ini Indeks Potensi Erosi berbasis AHP (Analytic Hierarchy Process) dan GIS (Geographical Information System) digunakan untuk memprioritisasikan daerah aliran sungai dalam ukuran mikro DAS. AHP adalah merupakan suatu model keputusan yang dapat membantu dalam menguraikan masalah dalam menentukan keputusan menjadi suatu hirarki (keputusan). Hirarki merupakan suatu representasi dari sebuah permasalahan yang kompleks dalam suatu struktur multi level, dimana level pertama adalah tujuan, diikuti level faktor, kriteria, sub kriteria, dan seterusnya hingga level terakhir alternatif (Saaty T L, 1980).
GIS adalah sebuah sistem atau teknologi berbasis komputer yang dibuat untuk tujuan mengumpulkan, menyimpan, mengolah dan menganalisa, serta menyajikan data atau informasi dari suatu obyek atau fenomena yang berkaitan dengan letak atau keberadaannya di permukaan bumi (Ekadinata, Dewi, Hadi, Nugroho, & Johana, 2008). AHP merupakan metode yang sangat baik digunakan dalam penelitian tentang pengambilan keputusan seperti penggunaan dalam pengelolaan sumber daya air yang dilakukan oleh (Tarigan, Rahmad, Sembiring, & Iskandar, 2018) dan penentuan prioritas penanganan jalan (Tarigan, A. P. M., Surbakti, M. S., Sembiring, 2017), dan GIS membantu dalam pengolahan data-data spasial sehingga penelitian dapat dilakukan dengan lebih baik seperti yang diterapkan pada penelitian tentang mitigasi banjir (Tarigan et al., 2018) dan penelitian tentang prediksi banjir (Siregar, Tarigan, Irsan, & Irwandi, 2019).
Indeks Potensi Erosi adalah nilai tanpa satuan yang membantu dalam pengindeksan zona potensi erosi pada daerah aliran sungai, nilai indeks yang lebih tinggi menunjukkan prioritas yang lebih tinggi. Indeks potensi erosi dihitung menggunakan parameter seperti data tutupan lahan, data tanah, kemiringan lahan, kerapatan sungai, dan data curah hujan yang diintegrasikan dalam penggunaan GIS dengan menetapkan bobot untuk masing-masing parameter menggunakan teknik AHP. Indeks potensi erosi pada penelitian ini berdasarkan dari metode Sediment Yield index (SYI) (Bali & Karale, 1977); (Naqvi, Athick, Ganaie, &
Siddiqui, 2015). Metode indeks potensi erosi ini memiliki kelebihan karena mudah digunakan dan data yang diperlukan mudah didapatkan.
Metode Penelitian
Penentuan prioritas pengelolaan DAS Deli pada penelitian ini dalam ukuran mikro DAS. Langkah awal adalah membuat batas DAS Deli dalam ukuran mikro menggunakan data Digital Elevation Model (DEM) dengan bantuan perangkat lunak QGIS. Selanjutnya menghitung indeks potensi erosi (IPE) pada setiap mikro DAS dengan menetapkan bobot
untuk setiap kriteria utama dengan metode AHP dan menentukan bobot untuk setiap subkriteria dengan perangkingan seperti dapat dilihat pada Gambar 1. Bobot kriteria dan bobot subkriteria dikalikan untuk mendapatkan nilai IPE.
Langkah menghitung Indeks Potensi Erosi
Bobot kriteria utama yang dihitung dengan metode AHP adalah dengan membuat peringkat pada skala AHP Saaty 1-9 untuk setiap kriteria yang telah ditentukan. Langkah dalam perhitungan dengan metode AHP adalah setiap kriteria tersebut diberi peringkat dengan dibandingkan satu sama lain dalam matriks perbandingan berpasangan. Penentuan peringkat dari matriks berpasangan dilakukan dengan metode penilaian para ahli atau dengan metode yang disepakati oleh para ahli serta berdasarkan jurnal-jurnal ilmiah yang terkait dengan penelitian ini. Hasil dari bobot yang didapat kemudian dihitung nilai sintesis matriks untuk mendapatkan konsistensi dari hasil yang didapat yaitu dengan persyaratan nilai CR <
0,1. Data-data yang digunakan pada penelitian ini yaitu peta tanah (S), peta tutupan lahan (LC) yang didapat dari Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai dan Hutan Lindung Wampu Sei Ular, peta kemiringan lahan (SL) yang dibuat dengan perangkat lunak QGIS menggunakan data DEM NAS, peta kerapatan sungai (DD) dari hasil perhitungan, dan peta curah hujan (R) dari Badan Meteorologi Klimatologi Geofisika (BMKG). Bobot untuk setiap subkriteria ditentukan dengan perangkingan.
Hasil dan Pembahasan
Batas DAS Deli yang dibuat dalam ukuran mikro DAS menggunakan perangkat lunak QGIS menghasilkan 53 mikro DAS. Setiap mikro DAS diberi nama mulai dari MW1 sampai dengan MW53 berurutan dari hilir DAS Deli sampai daerah hulu DAS Deli. Luas mikro DAS yang paling besar adalah pada mikro DAS MW28 dengan luas 1.895 ha, sedangkan mikro DAS dengan luas paling kecil adalah mikro DAS MW1 dengan luas 314 ha.
Peta batas DAS Deli dalam ukuran mikro dapat dilihat pada Gambar.
Peta DAS Deli
Setiap mikro DAS yang terdiri dari 53 mikro DAS dihitung nilai indeks potensi erosi, nilai indeks potensi erosi yang paling besar menjadi prioritas utama dalam pengelolaan dan konservasi DAS secara terpadu. Prioritas ini juga diklasifikasi menjadi kategori sangat tinggi, tinggi,sedang, dan rendah. Selanjutnya untuk mendapatkan nilai indeks potensi erosi pada setiap mikro DAS adalah menghitung bobot kriteria dengan menggunakan metode AHP.
Bobot Kriteria
Matriks perbandingan dan nilai bobot untuk setiap kriteria yang dihitung menggunakan metode AHP dapat dilihat pada Tabel 1. Nilai perbandingan kriteria di modifikasi dari dan hasil diskusi dengan para ahli.
Bobot Subkriteria
Setiap kriteria memiliki subkriteria, subkriteria tutupan lahan adalah hutan mangrove sekunder (Hms), hutan lahan kering (Hs), hutan lahan kering primer (Hp), Perkebunan (Pk), Belukar Rawa (Br), Belukar (B), pertanian lahan kering (Pt), tanah terbuka (T), Tambak (Tm), sawah (Sw), pemukiman (Pm), bandara (lanud), badan air (A). Subkriteria tersebut dikategorikan menjadi lima kelas vegetasi yaitu sangat buruk, buruk, sedang, baik, dan sangat baik, dan diklasifikasi untuk dapat diberikan rangking dan mendapatkan bobot pada setiap daerah aliran sungai.
Peta Tutupan Lahan
Selanjutnya adalah kriteria tanah, kelas kriteria tanah adalah nilai erodibilitas tanah K. Erodibilitas tanah adalah kondisi mudah atau tidaknya tanah tersebut tererosi (Kurniawati, 2010; Asdak, 2004). Data erodibilitas pada wilayah studi berdasarkan hasil analisa Jenis (ordo) tanah. Pada daerah penelitian terdapat 2 golongan orde tanah yang dibagi menjadi 5 suborde dan 10 great group tanah. Klasifikasi dari erodibilitas tanah pada lokasi penelitian dan pemberian rangking untuk mendapatkan nilai bobot.
Peta Erodibilitas Tanah
Subkriteria dari kemiringan lahan diklasifikasi menjadi lima kelas berdasarkan persentase kemiringan lahan pada daerah penelitian. Wilayah dengan kemiringan lahan yang tinggi diberikan rangking yang lebih besar.Peta kemiringan lahan dibuat dengan perangkat lunak QGIS menggunakan data DEM NAS. Kemiringan lahan 0 – 8 % diklasifikasi menjadi kelas sangat rendah, 8 -15 % kelas rendah, 15 – 25 % kelas sedang, 25 – 45 % kelas tinggi,
>45% kelas sangat tinggi.
Peta kemiringan lahan
Curah hujan diklasifikasi menjadi 3 kelas yaitu curah hujan 500 – 1000 mm kelas rendah, curah hujan 1500 – 2500 kelas sedang, dan curah hujan K000 – 2500 kelas tinggi.
klasifikasi tinggi juga diberikan bobot yang lebih tinggi berdasarkan pada pengaruh curah hujan terhadap potensi erosi.
Peta Curah Hujan
Kelas kriteria kerapatan sungai
dapat dilihat pada Tabel 6. Nilai kerapatan
sungai yang tinggi, potensi erosi semakin
besar. Kerapatan sungai adalah perbandingan antara panjang sungai dengan luas daerah alirannya.
Peta Kerapatan Sungai Prioritas Pengelolaan Mikro DAS
Bobot kriteria utama dan bobot subkriteria dikalikan untuk mendapatkan nilai Prioritas pengelolaan mikro DAS. Urutan prioritas dilakukan dengan memberikan rangking pada setiap mikro DAS berdasarkan pada nilai indeks potensi erosi. Urutan nilai indeks potensi tersebut kemudian diklasifikasi menjadi 4 kelas prioritas yaitu rendah, sedang, tinggi, dan sangat tinggi. Klasifikasi empat kelas prioritas mikro DAS yaitu prioritas rendah dengan nilai indeks potensi erosi (0,098 – 0,119), prioritas sedang (0,119 – 0,144), prioritas tinggi (0,144 – 0,169), dan prioritas sangat tinggi (0,169 – 0,201).
Setiap kelas prioritas diberi notasi warna sehingga dapat ditampilkan dalam bentuk peta tematik seperti pada Gambar 8. Kelas rendah diberi warna kuning, kelas sedang warna hijau, kelas tinggi warna jingga dan kelas sangat tinggi warna merah.
Peta Prioritas Mikro DAS
Mikro DAS yang masuk dalam prioritas rendah dengan total luas 3.271 ha, prioritas sedang 12 mikro DAS dengan luas total 10.418 ha, prioritas tinggi 27 mikro DAS dengan luas total 23.370 ha, dan prioritas sangat tinggi 9 mikro DAS dengan luas total 5.914 ha. Pada Tabel 5. dapat dilihat persentase luas wilayah untuk klasifikasi prioritas rendah adalah 8 persen dari luas DAS Deli, kelas sedang 24 persen, kelas tinggi 54 persen, dan kelas sangat tinggi 14 persen.
KESIMPULAN
Pada penelitian ini indeks potensi erosi digunakan untuk mendapatkan prioritas pengelolaan DAS Deli dalam ukuran mikro yang berada di kabupaten Deli Serdang, kabupaten Karo, dan kota Medan provinsi Sumatera Utara. Batas DAS dalam ukuran mikro yang dibuat dengan perangkat lunak QGIS menghasilkan 53 mikro DAS. Setiap mikro DAS dihitung nilai indeks potensi erosi untuk mendapatkan urutan prioritas pengelolaan dan konservasi. Indeks potensi erosi merupakan suatu nilai tanpa satuan yang membantu dalam pengindeksan zona potensi erosi pada daerah aliran sungai berdasarkan pada Geographical Information System (GIS) dan metode AHP. Indeks potensi erosi memiliki kelebihan karena menggunakan data yang mudah didapatkan dan proses perhitungan yang sederhana. Data yang digunakan adalah data yang berhubungan dengan daerah aliran sungai seperti tutupan lahan, tanah, kemiringan lahan, kerapatan sungai, dan curah hujan. Hasil perhitungan adalah 27 mikro DAS dari 53 mikro DAS masuk dalam kelas prioritas tinggi dengan luas 23.370 ha atau 54 %, dan prioritas sangat tinggi 9 mikro DAS dengan luas total 5.914 ha atau 14 % dari luas DAS Deli secara keseluruhan. Data hasil perhitungan ini menunjukkan bahwa 68% dari total luas DAS Deli perlu segera dilakukan pengelolaan dan konservasi karena berada pada kategori prioritas tinggi dan sangat tinggi.
n
DAFTAR PUSTAKA
Hasibuan, M. N. (2017). Analisa Erosi Dan Sedimentasi Dengan Menggunakan Metode Usle Dan Musle Pada Kawasan Daerah Aliran Sungai Deli. Universitas Sumatera …, 1.
http://download.garuda.kemdikbud.go.id/article.php?
article=1438090&val=4146&title=ANALISA EROSI DAN SEDIMENTASI
DENGAN MENGGUNAKAN METODE USLE DAN MUSLE PADA KAWASAN DAERAH ALIRAN SUNGAI DELI
