analisis limpasan erosi dan sedimentasi

89
  TRANSFORMASI HUJAN MENJADI LIMPASAN, EROSI, DAN SEDIMENTASI DI SUB DAS BERHUTAN DAN TIDAK BERHUTAN (STUDI KASUS DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT, SUKABUMI JAWA BARAT) MARIA C. L. HUTAPEA DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

Upload: unggie-unggu

Post on 01-Nov-2015

98 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Erosi

TRANSCRIPT

  • TRANSFORMASI HUJAN MENJADI LIMPASAN, EROSI,

    DAN SEDIMENTASI DI SUB DAS BERHUTAN DAN

    TIDAK BERHUTAN

    (STUDI KASUS DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT,

    SUKABUMI JAWA BARAT)

    MARIA C. L. HUTAPEA

    DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN

    FAKULTAS KEHUTANAN

    INSTITUT PERTANIAN BOGOR

    2011

  • RINGKASAN

    MARIA C. L. HUTAPEA (E14052994). Transformasi Hujan menjadi

    Limpasan, Erosi, dan Sedimentasi di Sub DAS Berhutan dan Tidak

    Berhutan (Studi Kasus di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi Jawa

    Barat). Dibimbing oleh HENDRAYANTO.

    Dampak perubahan penggunaan hutan di suatu DAS

    dicerminkan oleh perilaku hidrologi seperti perubahan laju

    aliran permukaan dan debit sungai, erosi dan sedimentasi.

    Penelitian transformasi hujan, erosi, dan sedimentasi akibat

    perubahan penggunaan lahan dipandang perlu sebagai upaya

    pengendalian aliran permukaan, erosi dan sedimentasi, serta

    banjir.

    Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui transformasi

    hujan menjadi limpasan, laju erosi permukaan, dan muatan

    sedimen aliran sungai di Sub DAS berhutan (Sub DAS Cipeureu) dan tidak

    berhutan (Sub DAS Cibadak) serta mengetahui perbedaan hasil pendugaan erosi

    permukaan menggunakan pendekatan USLE dan persamaan SDR. Penelitian ini

    dilaksanakan di Sub DAS Cipeureu dan Sub DAS Cibadak pada bulan Mei

    sampai dengan 1 Agustus 2010. Data yang dikumpulkan berupa data curah hujan,

    data debit aliran sungai, data konsentrasi sedimen aliran, data sifat fisik tanah,

    data kemiringan lereng, data penggunaan lahan dan konservasi tanah, serta data

    batas wilayah Sub DAS yang masing-masing diperoleh dari stasiun curah hujan,

    didapat dengan cara pengambilan sampel air sungai, pengambilan sampel tanah

    dengan ring sample, analisis digital, dan studi literatur.

    Hasil penelitian menunjukkan bahwa fluktuasi debit Sub DAS Cipeureu

    lebih kecil dibandingkan dengan Sub DAS Cibadak, hasil pendugaan erosi

    permukaan dengan metode USLE di Sub DAS Cibadak lebih besar dari Sub DAS

    Cipeureu, yaitu di Sub DAS Cibadak sebesar 2857,46 ton/ha/thn dan di Sub DAS

    Cipeureu sebesar 3,49 ton/ha/thn. Hasil pendugaan erosi dengan perhitungan laju

    sedimen dan SDR di Sub DAS Cipeureu yaitu sebesar 6,57 ton/ha/thn dan 3,43

    ton/ha/thn, sedangkan di Sub DAS Cibadak sebesar 9,46 ton/ha/thn dan 6,36

    ton/ha/thn.

    Kesimpulan dari penelitian ini yaitu Sub DAS berhutan mentransformasikan

    hujan menjadi limpasan sebesar 35%, laju sedimen relatif lebih kecil (0,0015

    mm/hari), erosi permukaan sangat ringan (SR). Sedangkan Sub DAS tidak

    berhutan, mentransformasikan hujan menjadi limpasan sebesar 52%, laju sedimen

    0,02 mm/hari, dan erosi permukaan termasuk kelas berat (B). Hasil pendugaan

    erosi permukaan menggunakan pendekatan USLE, yang dibandingkan dengan laju

    sedimen, dan hasil pendugaan menggunakan SDR cenderung overestimate.

    Kata kunci: Limpasan, erosi, sedimentasi, USLE, SDR

  • SUMMARY

    MARIA C. L. HUTAPEA (E14052994). Rainfall-Surface Run Off

    Transformation, Erosion, and Sedimentation in the Forested Watershed and

    non Forested (Case Study in Gunung Walat Education Forest, Sukabumi

    West Java). Under Supervision of HENDRAYANTO.

    Land use changes impacts of a watershed could be

    showed by hydrological behaviors, such as surface run off and

    discharge changes, surface erosion and sedimentation changes.

    Researches related to rainfall transformation, erosion, and

    sedimentation in the different land uses are necessary as an

    effort to control surface run-off, erosion, sedimentation and

    flood. The aim of this research is to know the differences of

    rainfall transformation, surface erosion, and sediment load of

    river in the forested watershed and non forested (bare land) watershed also to

    know the difference of USLE and SDR methods to estimate the soil loss (erosion).

    The research was conducted in Cipeureu sub watershed and Cibadak sub

    watershed in Sukabumi, West Java in the period of Mei-1 Agustus 2010.

    Collected data were daily rainfall, discharge, sediment concentration, physical soil

    properties, slope data, forest land use area and land conservation, also the data of

    boundaries of catchment area. The data were obtained from rainfall station, using

    ring samples for soil properties, digital analysis for slope, interview, and literature

    studies for additional data.

    The research shows that discharge fluctuation of Cipeureu sub watershed is

    smaller than Cibadak sub watershed, the guess result of surface erosion with

    USLE method in Cibadak sub watershed is bigger than Cipeureu sub watershed,

    those are in Cibadak sub watershed is about 2857,46 ton/ha/year and in Cipeureu

    sub watershed is about 3,49 ton/ha/year. The guess result of erosion with sediment

    rate measurement and SDR in Cipeureu sub watershed is about 6,57 ton/ha/year

    and 3,43 ton/ha/year, while in Cibadak sub watershed is about 9,46 ton/ha/year

    and 6,36 ton/ha/year.

    This research concludes that forest sub watershed transforms rainfall to

    surface run off is about 35%, sediment rate smaller (0,0015 mm/day), surface

    erosion is in the very small class. While non forest sub watershed transforms

    rainfall to surface run off is about 52%, sediment rate is about 0,02 mm/day, and

    surface erosion is in the heavy class. Besides, the guess result of surface erosion

    using USLE method, that compared with sediment rate, and guess result using

    SDR approach is overestimate.

    Keyword: Surface run off, Erosion, Sedimentation, USLE, SDR

  • TRANSFORMASI HUJAN MENJADI LIMPASAN, EROSI,

    DAN SEDIMENTASI DI SUB DAS BERHUTAN DAN

    TIDAK BERHUTAN

    (STUDI KASUS DI HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT,

    SUKABUMI JAWA BARAT)

    MARIA C. L. HUTAPEA

    Skripsi

    sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

    Sarjana Kehutanan

    di Fakultas Kehutanan

    Institut Pertanian Bogor

    DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN

    FAKULTAS KEHUTANAN

    INSTITUT PERTANIAN BOGOR

    2011

  • PERNYATAAN

    Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi berjudul Transformasi Hujan

    menjadi Limpasan, Erosi, dan Sedimentasi di Sub DAS Berhutan dan Tidak

    Berhutan (Studi Kasus di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi Jawa

    Barat) adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen dan

    belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah di perguruan tinggi atau lembaga

    manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan

    maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

    dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir Skripsi ini.

    Bogor, Agustus 2011

    Penulis

  • iii

    Judul Skripsi : Transformasi Hujan menjadi Limpasan, Erosi, dan Sedimentasi

    di Sub DAS Berhutan dan Tidak Berhutan (Studi Kasus di

    Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi Jawa Barat)

    Nama : Maria C. L. Hutapea

    NIM : E14052994

    Menyetujui:

    Dosen Pembimbing,

    Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr

    NIP. 19611126 198601 1 001

    Mengetahui:

    Ketua Departemen Manajemen Hutan

    Fakultas Kehutanan

    Institut Pertanian Bogor,

    Dr. Ir. Didik Suharjito, MS

    NIP. 19630401 199403 1 001

    Tanggal Lulus :

  • iii

    KATA PENGANTAR

    Penulis memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yesus Kristus

    karena atas segala kasih, anugerah, dan kuasaNya penulis dapat menyelesaikan

    karya ilmiah dengan judul Transformasi Hujan menjadi Limpasan, Erosi, dan

    Sedimentasi di Sub DAS Berhutan dan Tidak Berhutan (Studi Kasus di Hutan

    Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi Jawa Barat) di bawah bimbingan Dr. Ir.

    Hendrayanto, M.Agr. Karya ilmiah ini merupakan tugas akhir (Skripsi) sebagai

    salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas

    Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

    Dalam karya ilmiah ini, penulis mencoba memaparkan hasil penelitian

    untuk mengetahui transformasi hujan menjadi limpasan, erosi permukaan, dan

    muatan sedimen aliran sungai di Sub DAS berhutan dan tidak berhutan. Selain itu

    untuk mengetahui perbedaan hasil pendugaan erosi permukaan menggunakan

    pendekatan USLE dan persamaan SDR menggunakan parameter luas DAS.

    Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran dampak dari

    perubahan penggunaan lahan yang penting diketahui sebagai masukan untuk

    tindakan pengelolaan lahan yang diperlukan agar perubahan tersebut tidak

    berdampak negatif.

    Penulis berharap semoga hasil penelitian yang dituangkan dalam Skripsi ini

    dapat bermanfaat dan menambah wawasan pengetahuan.

    Bogor, Agustus 2011

    Penulis

    i

  • iii

    RIWAYAT HIDUP

    Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, Lampung pada

    tanggal 25 Maret 1987 sebagai anak pertama dari enam

    bersaudara pasangan S. Hutapea dan Nurliana Ompusunggu.

    Penulis dibesarkan dan menyelesaikan pendidikan formal di TK

    Xaverius 2 Bandar Lampung tahun 1991-1993, SD Fransiskus 1

    Bandar Lampung tahun 1993-1999, SMP Fransiskus Bandar

    Lampung tahun 1999-2002 dan SMA Stella Duce 2 Yogyakarta pada tahun 2002-

    2005.

    Pada tahun 2005, penulis lulus seleksi masuk IPB program strata satu

    melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru) IPB. Pada tahun 2006,

    penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Manajemen Hutan, Fakultas

    Kehutanan IPB.

    Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di organisasi kemahasiswaan

    Komisi Pelayanan Siswa (KPS) PMK IPB tahun 2006-2009, menjadi asisten

    praktikum mata kuliah Hidrologi Hutan tahun 2009-2010. Selain itu penulis juga

    melaksanakan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) jalur Indramayu-

    Linggarjati tahun 2007, Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di Hutan Pendidikan

    Gunung Walat (HPGW) Sukabumi-Tanggeung-Perhutani KPH Cianjur tahun

    2008, dan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT Korintiga Hutani Kalimantan

    Tengah tahun 2009.

    Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan

    Skripsi dengan judul Transformasi Hujan menjadi Limpasan, Erosi, dan

    Sedimentasi di Sub DAS Berhutan dan Tidak Berhutan (Studi Kasus di Hutan

    Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi Jawa Barat) dibimbing oleh Dr. Ir.

    Hendrayanto, M. Agr.

    ii

  • iii

    UCAPAN TERIMA KASIH

    Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala

    kasih dan anugerahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi

    ini dengan baik. Penulis menyadari bahwa bantuan dari berbagai pihak sangat

    berarti bagi penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Untuk itu penulis

    mengucapkan terima kasih kepada:

    1. Bapak dan mama tersayang (S. Hutapea dan Nurliana Ompusunggu) serta adik-

    adikku (Martha C. L. Hutapea, S.E, Roma Hutapea, Elizabeth Hutapea, Valentine

    Hutapea, dan Adelia Hutapea) yang senantiasa memberikan doa, dorongan,

    dukungan, dan semangat.

    2. Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr selaku dosen pembimbing skripsi yang telah

    memberikan bimbingan, bantuan, masukan, dan nasehat selama proses

    penyelesaian skripsi.

    3. Staf dan manajemen Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) atas bantuan

    tempat, pengambilan data lapangan, penyediaan data dan kerjasamanya,

    khususnya kepada Ir. Budi Prihanto Siswosuwarno, MS selaku Direktur Eksekutif

    HPGW, Bapak Rizaldi, Bapak Alimi, Bapak Agung, Bapak Lilik, Bapak Efendi.

    4. Staf Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air (PSDA) Kabupaten Sukabumi, Jawa

    Barat atas penyediaan data, informasi, dan kerjasamanya, khususnya kepada

    Kepala Dinas PSDA dan Bapak Adi S. N.

    5. Staf Pemerintah Desa Karang Tengah, Kecamatan Cibadak Kabupaten Sukabumi

    atas bantuan penyediaan data dan kerjasamanya, khususnya kepada Kepala Desa

    Karang Tengah dan Bapak Azud Suamban.

    6. Seluruh dosen dan staf administrasi (KPAP) Fakultas Kehutanan IPB terutama

    Departemen Manajemen Hutan, khususnya Prof. Dr. Ir Hardjanto, MS, Prof. Dr.

    Ir. I Nengah Surati Jaya, M. Agr, Bapak Edi, Mas Saipul, Bapak Uus, Kak

    Edwine, dan laboran Fakultas Kehutanan atas ilmu dan bantuannya selama penulis

    melaksanakan kuliah. Juga kepada Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr selaku

    dosen penguji ujian komprehensif, Ir. Ahmad Hadjib, MS selaku ketua ujian

    komprehensif, dan Ir. Muhdin, M.Sc.F.Trop selaku moderator seminar skripsi.

    7. Teman seperjuangan Popi Puspitasari dan Hangga Prihatmaja atas bantuan dan

    kerjasamanya selama menyusun skripsi.

    iii

  • iii

    8. Sahabat penulis Mega Indah, Mei Arista Sinaga, Maryani Payungallo, Victoria,

    Dessy Dameria, Siska Setianingsih, Catur Hertika, Ronald A. P. Siagian, Canny

    Mitra Caroline, Faqih Hudin. Terima kasih kalian telah mengukir hidupku dengan

    berbagai bentuk dan memberikan warna-warni kehidupan dalam hariku.

    9. Teman-teman Civitas Fahutan IPB (MNH, SVK, KSH, dan THH seluruh

    angkatan khususnya FAHUTAN 42), kesebelasan MNH 42, dan KPS PMK IPB

    atas bantuan dan dukungannya.

    10. Seluruh karya yang telah memberikan inspirasi dalam penulisan tugas akhir ini.

    Dunia adalah ilmu pengetahuan yang tidak akan pernah ada habisnya.

    11. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah menemani,

    membantu, memberikan dukungan dan masukan.

    iv

  • iii

    DAFTAR ISI

    Halaman

    KATA PENGANTAR ........................................................................................ i

    DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii

    DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii

    DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... ix

    BAB I. PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1

    1.2 Tujuan Penelitian .............................................................................. 2

    1.3 Manfaat Penelitian............................................................................ 2

    BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) ........................................................... 3

    2.2 Erosi ................................................................................................. 3

    2.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Erosi ........................................ 5

    2.4 Metode Pendugaan Erosi .................................................................. 6

    2.5 Sedimentasi .................................................................................... 18

    2.6 Sistem Informasi Geografi (SIG) ................................................... 20

    BAB III. METODE PENELITIAN

    3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ......................................................... 22

    3.2 Alat dan Bahan ............................................................................... 23

    3.3 Pengumpulan Data ......................................................................... 24

    3.3.1 Jenis Data ............................................................................... 24

    3.3.2 Metode Pengumpulan Data .................................................... 24

    3.4 Pengolahan Data ............................................................................. 32

    3.4.1 Transformasi Hujan - Debit Aliran ........................................ 32

    3.4.2 Muatan Sedimen .................................................................... 32

    3.4.3 Pendugaan Laju Erosi dengan Metode USLE ....................... 32

    3.4.4 Perhitungan Erosi dengan Nisbah Pengangkutan Sedimen

    (Sediment Delivery Ratio) .................................................... 33

    3.4.5 Tingkat Bahaya Erosi ............................................................ 33

    v

  • iii

    BAB IV. KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN

    4.1 Letak dan Luas ............................................................................... 34

    4.2 Iklim ............................................................................................... 34

    4.3 Hidrologi ........................................................................................ 34

    4.4 Topografi Lapangan ....................................................................... 35

    4.5 Jenis Tanah dan Geologi ................................................................ 35

    4.5.1 Tanah Sub DAS Cipeureu ..................................................... 36

    4.5.2 Tanah Sub DAS Cibadak ...................................................... 37

    4.6 Tutupan Lahan................................................................................ 37

    BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN

    5.1 Curah Hujan ................................................................................... 38

    5.2 Transformasi Hujan Debit Aliran ................................................ 38

    5.3 Muatan Sedimen ............................................................................. 42

    5.4 Pendugaan Laju Erosi dengan Metode USLE ................................ 43

    5.5 Perhitungan Erosi dengan Nisbah Pengangkutan Sedimen

    (Sediment Delivery Ratio) ............................................................. 45

    5.6 Tingkat Bahaya Erosi ..................................................................... 46

    BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN

    6.1 Kesimpulan..................................................................................... 47

    6.2 Saran ............................................................................................... 47

    DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 48

    LAMPIRAN ..................................................................................................... 51

    vi

  • iii

    DAFTAR TABEL

    No. Halaman

    1. Nilai ukuran butir-butir tanah (M) untuk suatu kelas tekstur tanah.............. 11

    2. Nilai bahan organik (b) untuk setiap kisaran kandungan bahan organik...... 11

    3. Nilai struktur tanah ...................................................................................... 11

    4. Nilai permeabilitas tanah .............................................................................. 11

    5. Penilaian faktor panjang dan kemiringan lereng (LS) .................................. 12

    6. Besaran faktor C untuk aneka bentuk pengelolaan tanaman/ tumbuhan ...... 13

    7. Besaran faktor P untuk aneka teknik konservasi tanah ................................ 15

    8. Klasifikasi tingkat bahaya erosi ................................................................... 33

    9. Penyebaran luas areal Sub DAS Cipeureu HPGW dan

    Sub DAS Cibadak berdasarkan kelas kemiringan lahan .............................. 35

    10. Luas penutupan lahan Sub DAS Cipeureu berdasarkan kelas kemiringan

    Lahan ............................................................................................................ 37

    11. Statistik hujan dan debit langsung Sub DAS Cipeureu dan

    Sub DAS Cibadak selama pengamatan ........................................................ 40

    12. Statistik laju sedimen di Sub DAS Cipeureu dan Sub DAS Cibadak

    selama pengamatan ....................................................................................... 43

    13. Rekap nilai faktor-faktor yang mempengaruhi erosi di Sub DAS

    Cipeureu ........................................................................................................ 44

    14. Rekap nilai faktor-faktor yang mempengaruhi erosi di Sub DAS

    Cibadak ......................................................................................................... 44

    15. Perhitungan erosi dengan nilai Sediment Delivery Ratio (SDR)

    berdasarkan pendekatan fisik Sub DAS ....................................................... 45

    vii

  • iii

    DAFTAR GAMBAR

    No. Halaman

    1. Nomograf erodibilitas tanah ........................................................................ 10

    2. Peta lokasi penelitian ................................................................................... 22

    3. Kontur Kecamatan Cibadak ......................................................................... 27

    4. TIN dari shapefile ......................................................................................... 28

    5. Digital Elevation Model (DEM) dalam bentuk grid ..................................... 28

    6. Halaman depan tampilan software ArcView SWAT.................................... 29

    7. Kolom pengisian data yang akan ditampilkan .............................................. 29

    8. Menu dan kolom pengisian proyeksi ............................................................ 30

    9. Kolom pengisian angka untuk menentukan jaringan sungai ........................ 30

    10. Jaringan sungai beserta outlet di tiap Sub DAS

    di Kecamatan Cibadak .................................................................................. 31

    11. Batas Sub DAS Cipeureu beserta jaringan sungai ........................................ 31

    12. Grafik curah hujan bulanan Sub DAS Cipeureu dan Cibadak

    Januari 2005-Juli 2010 .................................................................................. 38

    13. Hyetograph dan hidrograph debit total Sub DAS Cipeureu dan

    Sub DAS Cibadak hasil pengukuran di lapangan ......................................... 39

    14. Hyetograph dan hidrograph debit langsung Sub DAS Cipeureu dan

    Sub DAS Cibadak hasil pengukuran di lapangan ......................................... 39

    15. Diagram pencar hubungan antara curah hujan dengan debit langsung

    di Sub DAS Cipeureu dan Sub DAS Cibadak .............................................. 41

    16. Hubungan jumlah muatan sedimen dengan debit langsung dan curah

    hujan di lokasi pengamatan .......................................................................... 42

    17. Hubungan debit dan muatan sedimen di (a) Sub DAS Cipeureu dan

    (b) Sub DAS Cibadak ................................................................................... 43

    viii

  • iii

    DAFTAR LAMPIRAN

    No. Halaman

    1. Data curah hujan bulanan Stasiun Hujan Sekarwangi

    Kecamatan Cibadak ................................................................................. 52

    2. Data curah hujan Stasiun Sekarwangi selama pengamatan

    di Sub DAS Cipeureu dan Sub DAS Cibadak ......................................... 53

    3. Data debit dan Tinggi Muka Air (TMA) Sub DAS Cipeureu ................. 53

    4. Data debit dan Tinggi Muka Air (TMA) Sub DAS Cibadak................... 56

    5. Data sedimentasi Sub DAS Cipeureu ...................................................... 59

    6. Data sedimentasi Sub DAS Cibadak ....................................................... 62

    7. Peta topografi Sub DAS Cipeureu ........................................................... 65

    8. Peta topografi Sub DAS Cibadak ............................................................ 66

    9. Peta jenis tanah Sub DAS Cipeureu ........................................................ 67

    10. Peta jaringan sungai Sub DAS Cipeureu ................................................. 68

    11. Peta tutupan lahan Sub DAS Cipeureu .................................................... 69

    12. Hasil analisis sifat fisik tanah Sub DAS Cipeureu dan

    Sub DAS Cibadak .................................................................................... 70

    13. Nilai faktor erodibilitas (K) di Sub DAS Cipeureu ................................. 71

    14. Nilai faktor erodibilitas (K) di Sub DAS Cibadak................................... 71

    15. Hasil analisis bahan organik dan tekstur tanah ........................................ 72

    16. Rekapitulasi faktor-faktor yang mempengaruhi erosi

    dengan metode Universal Soil Loss Equation (USLE) ........................... 73

    ix

  • 1

    BAB I.

    PENDAHULUAN

    1.1 . Latar Belakang

    Hutan terutama hutan hujan tropis merupakan sumberdaya alam yang

    memegang peranan penting bagi kelangsungan hidup manusia. Salah satu peran

    penting dari hutan yaitu memperkecil resiko terjadinya banjir, erosi dan tanah

    longsor. Peran hutan dalam pengendalian aliran permukaan, banjir, erosi dan

    tanah longsor sangat ditentukan oleh kerapatan penutupan lahan, struktur tajuk,

    dan interaksi dengan sifat tanah dan batuan serta iklim tempat tumbuh hutan.

    Seiring dengan pertumbuhan penduduk, pemanfaatan dan pengelolaan hutan

    tanpa memperhatikan aspek kelestarian fungsinya, telah mengakibatkan kerusakan

    hutan yang sangat mengkhawatirkan. Kementerian Kehutanan menyebutkan

    bahwa laju kerusakan hutan Indonesia telah mencapai 1,17 juta ha per tahun

    (Kementerian Kehutanan 2009). Salah satu penyebab terjadinya kerusakan hutan

    adalah perubahan penggunaan lahan hutan menjadi lahan non hutan untuk

    berbagai tujuan. Dampak perubahan penggunaan hutan di dalam suatu DAS

    dicerminkan oleh perilaku hidrologi, antara lain: perubahan laju aliran

    permukaan, debit sungai, erosi dan sedimentasi.

    Perubahan perilaku hidrologi, erosi dan sedimentasi dapat diketahui melalui

    pengukuran langsung terhadap besaran perubahan tersebut, maupun melalui

    pendugaan menggunakan parameter-parameter klimatik dan bio-fisik DAS.

    Pendugaan erosi umumnya menggunakan persamaan umum kehilangan tanah

    yang dikenal dengan USLE (Universal Soil Loss Equation) yang pertama kali

    diperkenalkan oleh Wischmeir dan Smith (1965), kemudian mengalami

    pengembangan metode pendugaan komponen USLE (MUSLE, RUSLE).

    Penelitian tentang USLE telah banyak dilakukan (Nugraha 2003, Bhestari 2005,

    Hermiawati 2006) yang umumnya memberikan hasil lebih besar dibandingkan

    dengan hasil pengukuran secara langsung.

    Pendugaan sedimentasi di sungai, salah satunya dilakukan dengan

    menggunakan parameter luas DAS (Auerswald 1992) untuk menduga nisbah

    pengangkutan sedimen (sediment delivery ratio, SDR), dan menduga erosi

    permukaan berdasarkan data sedimen di sungai. Faktor-faktor yang

  • 2

    mempengaruhi nisbah pengangkutan sedimen tidak hanya faktor luas, namun juga

    faktor-faktor lain,antara lain: geomorfologi, faktor lingkungan, lokasi sumber

    sedimen, karakteristik relief dan kemiringan, pola drainase dan kondisi saluran,

    penutup lahan, tata guna lahan, dan tekstur tanah (Williams dan Berndt 1972

    dalam Suripin 2001), dengan demikian hasil pendugaan perlu dikaji

    keakuratannya.

    Kawasan Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) pada saat ini ditutupi

    oleh hutan campuran sebagai hasil kegiatan penanaman lahan kosong (bare land).

    Kondisi ini berbeda dengan kondisi di sekitar kawasan HPGW terutama di bagian

    Utara, berupa lahan kosong.

    Perubahan lahan kosong menjadi hutan dan sebaliknya lahan berhutan

    menjadi lahan kosong berdampak pada aliran permukaan, debit, erosi dan

    sedimentasi, dan besaran dampaknya dipengaruhi oleh tingkat perubahan tersebut.

    Upaya mengetahui besaran dampak dari perubahan penggunaan lahan penting

    untuk diketahui sebagai masukan tindakan pengelolaan lahan yang diperlukan

    agar perubahan tersebut tidak berdampak negatif.

    1.2. Tujuan Penelitian

    1. Mengetahui transformasi hujan menjadi limpasan, erosi permukaan, dan

    muatan sedimen aliran sungai di Sub DAS berhutan dan tidak berhutan.

    2. Mengetahui perbedaan hasil pendugaan erosi permukaan menggunakan

    pendekatan USLE dan persamaan SDR menggunakan parameter luas

    DAS.

    1.3. Manfaat Penelitian

    1. Memperkaya informasi transformasi hujan-limpasan, erosi, dan

    sedimentasi di DAS berhutan dan tidak berhutan

    2. Memberikan informasi bagi pengelola hutan, khususnya pengelola HPGW,

    pemerintah, dan pihak lainnya, tentang peran hutan dalam transformasi

    hujan-limpasan, mengendalikan erosi dan sedimen, dan sebagai bahan

    pertimbangan bagi pengelola HPGW dalam perencanaan pengelolaan

    hutan di HPGW

    3. Sebagai bahan informasi untuk penelitian-penelitian selanjutnya.

  • 3

    BAB II.

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS)

    Menurut kamus Webster (1976) yang dikutip oleh Manan (1976), daerah

    aliran sungai adalah a region or area bounded peripherally by a water parting

    (topographic devide) and draining ultimately to a particular watercourse or body

    of water, yang berarti Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan sebuah kawasan

    yang dibatasi oleh pemisah topografis, yang menampung, menyimpan dan

    mengalirkan curah hujan yang jatuh di atasnya ke sungai utama yang bermuara

    ke danau atau ke lautan. Pemisah topografi adalah bukit dan di bawah tanah juga

    terdapat pemisah bawah tanah yang berupa batuan. Sebuah DAS merupakan

    kumpulan dari banyak Sub DAS yang lebih kecil.

    Sub DAS adalah bagian DAS yang menerima air hujan dan mengalirkannya

    melalui anak sungai ke sungai utama. Setiap DAS terbagi habis dalam Sub DAS-

    Sub DAS. Sedangkan Daerah Tangkapan Air (DTA) adalah suatu wilayah daratan

    yang menerima air hujan, menampung, dan mengalirkannya melalui satu outlet

    atau tempat peruntukannya (Departemen Kehutanan 1998).

    Secara makro, DAS terdiri dari unsur: biotik (flora dan fauna), abiotik

    (tanah, air, dan iklim) dan manusia, dimana ketiganya saling berinteraksi dan

    saling ketergantungan membentuk sistem hidrologi (Haridjaja 1980). Sedangkan

    Seyhan (1990) berpendapat bahwa DAS dapat dipandang sebagai suatu sistem

    hidrologi yang dipengaruhi oleh presipitasi (hujan) sebagai masukan ke dalam

    sistem. DAS mempunyai karakteristik yang spesifik yang berkaitan erat dengan

    unsur-unsur utamanya, antara lain: jenis tanah, topografi, geologi, geomorfologi,

    vegetasi, dan tata guna lahan.

    2.2 Erosi

    Erosi tanah didefinisikan sebagai suatu peristiwa hilang atau terkikisnya

    tanah atau bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain, baik disebabkan oleh

    pergerakan air, angin, dan atau es. Di daerah tropis seperti Indonesia, erosi

    terutama disebabkan oleh air hujan (Rahim 2003).

    Menurut Arsyad (2006) erosi terjadi akibat interaksi kerja antara faktor

    iklim, topografi, tanah, vegetasi dan manusia. Faktor iklim yang paling

  • 4

    berpengaruh terhadap erosi adalah intensitas curah hujan. Kecuraman dan panjang

    lereng merupakan faktor topografi yang berpengaruh terhadap kadar lumpur.

    Faktor tanah yang mempengaruhi erosi dan sedimentasi yang terjadi adalah: luas

    jenis tanah yang peka terhadap erosi, luas lahan kritis atau daerah erosi dan luas

    tanah berkedalaman rendah. Faktor vegetasi yang mempengaruhi aliran

    permukaan dan erosi berlangsung melalui beberapa proses, sebagai berikut:

    1. Intersepsi hujan untuk tajuk tanaman,

    2. Mengurangi kecepatan aliran permukaan dan kekuatan perusak,

    3. Pengaruh akar dan kegiatan biologis yang berhubungan dengan stabilitas

    struktur dan porositas tanah,

    4. Transpirasi yang menyebabkan turunnya kandungan air tanah.

    Menurut Morgan (1986) erosi dapat diklasifikasikan dalam enam bentuk,

    sebagai berikut:

    1. Erosi percikan, erosi yang terbentuk karena tanah yang terbawa oleh

    percikan air hujan,

    2. Erosi aliran permukaan, erosi yang terjadi karena aliran air yang mampu

    membawa butir-butir tanah yang terdapat di permukaan,

    3. Erosi aliran di bawah permukaan, erosi yang disebabkan oleh aliran air

    yang terpusat pada terowongan-terowongan atau saluran-saluran air yang

    terdapat di bawah permukaan tanah.

    4. Erosi alur, erosi yang terjadi karena adanya aliran yang cukup keras

    sehingga secara mendadak aliran air terhadang oleh benda yang ada di

    kaki gunung.

    5. Erosi selokan, merupakan kelanjutan dari erosi alur, akibat runtuhnya

    terowongan atau saluran di bawah tanah, akibat terjadinya longsor yang

    arahnya memanjang.

    6. Erosi gerak massa tanah, erosi ini dapat berbentuk rayapan, longsoran,

    runtuhan batu atau aliran lumpur.

  • 5

    2.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Erosi

    Secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi erosi menurut Nurhayati

    (1986) dapat diringkas dalam rumus berikut:

    E = f ( C, T, V, S , H) ............... (1)

    dimana:

    C = faktor iklim S = faktor tanah

    T = faktor topografi H = campur tangan manusia

    V = faktor vegetasi f = fungsi tertentu

    E = Erosi

    Dalam rumus tersebut terdapat dua macam variabel, yaitu: (1) Faktor yang

    mudah dikendalikan (manusia dan vegetasi) dan (2) Faktor-faktor yang sulit

    dikendalikan oleh manusia secara langsung (iklim, topografi, dan sifat tanah

    tertentu tetapi pengaruhnya secara tidak langsung dapat dimodifikasikan

    manusia).

    Sedangkan menurut Hardjowigeno (1995) faktor yang mempengaruhi

    besarnya erosi yang terpenting,yaitu: curah hujan, tanah, lereng, vegetasi, dan

    manusia.

    Besarnya curah hujan, intensitas dan distribusi hujan menentukan kekuatan

    disperse hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan dan

    kerusakan akibat erosi (Arsyad 2006).

    Kekuatan menghancurkan tanah dari curah hujan jauh lebih besar

    dibandingkan dengan kekuatan pengangkut dari aliran permukaan (Hardjowigeno

    1995).

    Selain curah hujan, berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi

    yang berbeda-beda. Kepekaan erosi tanah yaitu mudah atau tidaknya tanah

    tererosi adalah fungsi berbagai interaksi sifat-sifat fisik dan kimia tanah. Sifat-

    sifat tanah yang mempengaruhi kepekaan erosi, yaitu: (1) Sifat-sifat tanah yang

    mempengaruhi laju infiltrasi, permeabilitas dan kapasitas menahan air dan (2)

    Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi ketahanan struktur tanah terhadap disperse

    dan pengikisan oleh butir-butir hujan yang jatuh dan aliran permukaan (Arsyad

    2006).

    Kemiringan dan panjang lereng adalah dua unsur topografi yang paling

    berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. Unsur lain yang mungkin

  • 6

    berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman dan arah lereng. Kemiringan lereng

    dinyatakan dalam derajat atau persen. Kecuraman lereng 100% sama dengan

    kecuraman 45 derajat. Selain dari memperbesar jumlah aliran permukaan, makin

    curamnya lereng juga memperbesar kecepatan aliran permukaan yang demikian

    memperbesar energi angkut air. Jika lereng permukaan tanah menjadi dua kali

    lebih curam maka banyaknya erosi per satuan luas menjadi 2,0-2,5 kali lebih

    banyak (Arsyad 2006).

    Pengaruh panjang lereng terhadap erosi bervariasi tergantung jenis tanahnya

    (Baver 1959). Musgrave (1955) dalam Baver (1959) mengemukakan bahwa

    pengaruh panjang lereng terhadap erosi tergantung intensitas hujan. Erosi

    meningkat dengan bertambahnya panjang lereng pada intensitas hujan yang

    tinggi, tetapi erosi menurun dengan bertambahnya panjang lereng pada intensitas

    hujan yang rendah.

    Menurut Seta (1987) tanaman dapat memperkecil erosi karena (1)

    Intersepsi air hujan oleh tajuk tanaman (2) Pengurangan aliran permukaan (3)

    Peningkatan agregasi tanah serta porositasnya dan (4) Peningkatan kehilangan air

    tanah sehingga tanah cepat kering. Intersepsi air hujan oleh vegetasi

    mempengaruhi jumlah air yang sampai ke tanah sehingga dapat mengurangi aliran

    permukaan dan mempengaruhi kekuatan perusak butir-butir hujan yang jatuh ke

    tanah (Arsyad 2006).

    Menurut Arsyad (1980) banyak faktor yang menentukan apakah manusia

    akan memperlakukan dan mempergunakan tanahnya secara bijaksana sehingga

    menjadi lebih baik dan dapat memberikan pendapatan yang cukup untuk jangka

    waktu yang tidak terbatas, antara lain: (1) Luas tanah pertanian yang dapat

    diusahakan, (2) Tingkat pengetahuan dan penguasaan teknologi, (3) Harga hasil

    pertanian, (4) Pasar dan sumber keperluan usaha tani, (5) Infrastrukstur dan

    fasilitas kesejahteraan.

    2.4 Metode Pendugaan Erosi

    Salah satu persamaan yang pertama kali dikembangkan untuk mempelajari

    erosi lahan adalah persamaan Musgrave yang selanjutnya berkembang terus

    menjadi persamaan yang sangat terkenal dan masih banyak digunakan sampai saat

    ini, yang biasa disebut Universal Soil Loss Equation (USLE). Model ini

  • 7

    dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith pada tahun 1965. Model USLE

    dirancang untuk memprediksi rata-rata kehilangan tanah yang disebabkan oleh

    aliran permukaan dalam jangka panjang pada daerah yang memiliki sistem

    pengelolaan dan tanaman yang spesifik. Model ini juga dapat digunakan pada

    lahan non pertanian (Wischmeier dan Smith 1978). Bentuk persamaannya adalah

    sebagai berikut:

    A = R . K . L . S . C . P.................(2)

    dimana:

    A : Jumlah tanah yang hilang rata-rata setiap tahun (ton/ha/tahun)

    R : Indeks daya erosi curah hujan (erosivitas hujan)

    K : Indeks kepekaan tanah terhadap erosi (erodibilitas tanah)

    L : Faktor panjang lereng

    S : Faktor gradien kemiringan lereng

    C : Faktor tanaman (vegetasi)

    P : Faktor usaha-usaha pencegahan erosi (konservasi)

    Penjelasan terhadap persamaan tersebut di atas adalah sebagai berikut:

    1. Faktor erosivitas hujan (R)

    Asdak (2006) menyatakan tenaga pendorong yang menyebabkan

    terkelupas dan terangkutnya partikel-partikel tanah ke tempat yang lebih

    rendah dikenal dengan istilah erosivitas hujan. Kemampuan air hujan

    sebagai penyebab terjadinya erosi adalah bersumber dari laju dan

    distribusi tetesan air hujan, dimana keduanya mempengaruhi besarnya

    energi kinetik air hujan. Faktor erosivitas hujan merupakan hasil perkalian

    antara energi kinetik (E) dari suatu kejadian hujan dengan intensitas hujan

    maksimum 30 menit (I30). Indeks erosivitas hujan adalah nilai R yang

    digunakan dalam USLE yaitu:

    dimana:

    100

    30EIR ................................................................................................(3)

    E : Energi kinetik (joule/m2/mm)

    I30 : Intensitas hujan 30 menit maksimum

    Nilai E dapat dihitung dari pencatatan hujan pada kertas pias

    dengan rumus (Wischmeier dan Smith 1978):

    E = 210 + 89 log I................................................................................... (4)

  • 8

    dimana:

    I : Intensitas hujan (cm/jam)

    Bila tersedia data curah hujan harian maka nilai erosivitas bulanan

    (RM) dapat dihitung dengan menjumlahkan erosivitas hujan harian (RH)

    selama satu bulan. Nilai RH dapat dihitung dengan menggunakan rumus

    sebagai berikut:

    725,002727,0

    467,22

    h

    h

    R

    RRH ......................................................................(5)

    dimana:

    Rh : Curah hujan harian (cm)

    RH : Erosivitas hujan harian

    Apabila data yang tersedia data curah hujan bulanan, maka nilai

    harga erosivitas hujan bulanan (RM) dapat dihitung dengan menggunakan

    rumus Bols (1978) sebagai berikut:

    RM = 6,119 (Rain)m1,21

    . (Days)m-0,47

    . (Max.P)m0,53

    ................................(6)

    dimana:

    RM : Erosivitas hujan bulanan

    (Rain)m : Banyaknya hari hujan setiap bulan

    (Days)m : Hujan harian maksimum (cm)

    (Max.P) : Hujan harian maksimum rata-rata (cm)

    Bila data jumlah curah hujan harian maksimum rata-rata (Max.P)m

    dan banyaknya hari hujan tidak tersedia, maka nilai erosivitas hujan

    bulanan dapat dihitung dengan menggunakan rumus Lenvain (1975) dalam

    Bols (1978) sebagai berikut:

    RM = 2,21 (Rain)m1,36

    ...............................................................................(7)

    dimana:

    RM : Erosivitas hujan bulanan

    (Rain)m : Curah hujan bulanan (cm)

    Nilai R (erosivitas hujan) setahun diperoleh dengan menjumlahkan

    RM selama satu tahun.

  • 9

    2. Faktor erodibilitas tanah (K)

    Faktor erodibilitas tanah merupakan jumlah tanah yang hilang rata-

    rata setiap tahun per satuan indeks daya erosi curah hujan pada sebidang

    tanah tanpa tanaman (gundul), tanpa usaha pencegahan erosi, lereng 9%

    (5o), dan panjang lereng 22 meter (Hardjowigeno 1995).

    Faktor erodibilitas tanah menunjukkan kekuatan partikel tanah

    terhadap pengelupasan dan transportasi partikel-partikel tanah oleh adanya

    energi kinetik air hujan. Besarnya erodibilitas tanah ditentukan oleh

    karakteristik tanah seperti tekstur tanah, stabilitas agregat tanah, kapasitas

    infiltrasi, dan kandungan bahan organik serta bahan kimia tanah.

    Beberapa metode penetapan nilai faktor erodibilitas tanah (K),

    adalah sebagai berikut:

    a. Melihat tabel penentuan nilai K dengan terlebih dahulu

    mengetahui informasi jenis tanah.

    b. Menggunakan nomograf erodibilitas tanah seperti yang

    ditunjukkan pada Gambar 1. Nomograf ini disusun oleh

    lima parameter yaitu % fraksi debu dan pasir sangat halus,

    % fraksi pasir, % bahan organik, struktur tanah, dan

    permeabilitas tanah (Poerwowidodo 1999).

    c. Analisa laboratorium secara statis yang dirumuskan oleh

    Wischmeier dan Smith (1978). Nilai erodibilitas tanah

    yang didapatkan dari metode ini paling mendekati nilai K

    aktual. Untuk tanah-tanah yang mengandung 70 % debu

    dan pasir sangat halus, nomograf akan memberikan

    persamaan:

    35,2225,312101,2100 414,1 cbaMK .....(8) dimana:

    K : Erodibilitas tanah

    M : (% debu + % pasir sangat halus) (100-% liat)

    Jika tidak tersedia data analisis pisahan-pisahan tanah, maka

    penetapannya menggunakan kelas tekstur, dengan nilai M

    untuk setiap kelas tekstur tersaji pada Tabel 1.

    a : kode/ nilai % bahan organik ( =% C-organik x

    1,724; Tabel 2)

  • 10

    24

    Gambar 1 Nomograf erodibilitas tanah (K) (untuk satuan metric) (Wischmeier et.al., 1971 dalam Poerwowidodo 1999) 25

  • 11

    b : kode/ nilai struktur tanah (Tabel 3)

    c : kode/ nilai permeabilitas tanah (Tabel 4)

    Tabel 1 Nilai ukuran butir-butir tanah (M) untuk suatu kelas tekstur tanah Kelas Tekstur

    (USDA) Nilai M

    Kelas Tekstur

    (USDA) Nilai M

    Liat berat 210 Pasir 3035

    Liat sedang 750 Lempung berpasir 3245

    Liat berpasir 1213 Lempung liat berdebu 3770

    Liat ringan 1685 Lempung berpasir 4005

    Lempung liat berpasir 2160 Lempung 4390

    Liat berdebu 2830 Lempung berdebu 6330

    Lempung liat 2830 Debu 8245

    Sumber: Purwowidodo 2002

    Tabel 2 Nilai bahan organik (b) untuk setiap kisaran kandungan bahan organik

    Pisahan Organik (%) Kelas Nilai

    C-Organik Bahan Organik

    < 1 5 >11,444 Sangat tinggi 4

    Sumber: Purwowidodo 2002

    Pengukuran persen organik di atas dilakukan dengan menggunakan metode

    Walkley dan Black, dengan mengasumsikan 58% kandungan C-total tanah adalah

    bahan organik. Nilai bahan organik diketahui melalui rumus:

    B.O. Tanah (%) = C-Organik (%) x 1,724 ........................................................ (9)

    Tabel 3 Nilai struktur tanah Tipe Struktur Nilai

    Butiran sangat halus 1

    Butiran halus 2

    Butiran sedang dan kasar 3

    Gumpal, lempeng, pejal 4

    Sumber: Purwowidodo 2002

    Tabel 4 Nilai permeabilitas tanah Kelas Permeabilitas Besaran Permeabilitas Tanah (cm/ jam) Nilai

    Cepat >25,4 1

    Sedang sampai cepat 12,7 25,4 2 Sedang 6,3 12,7 3 Lambat sampai sedang 2,0 6,3 4 Lambat 0,5 2,0 5 Sangat lambat < 0,5 6

    Sumber: Purwowidodo 2002

    3. Faktor panjang lereng (L) dan kemiringan lereng (S)

    Faktor indeks topografi L dan S, masing-masing mewakili

    pengaruh panjang dan kemiringan lereng terhadap besarnya erosi. Panjang

  • 12

    lereng mengacu pada aliran air permukaan, yaitu lokasi berlangsungnya erosi

    dan kemungkinan terjadinya deposisi sedimen. Pada umumnya, kemiringan

    lereng diperlakukan sebagai faktor yang seragam (Departemen Kehutanan

    1998).

    Penilaian faktor panjang lereng pada setiap satuan lahan

    pengamatan dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan (Eyles 1968

    dalam Departemen Kehutanan 1998) :

    L = (Lo/22)0,5

    ..........................................................................................(10)

    dimana :

    L : Faktor panjang lereng

    Lo : Panjang Lereng (m)

    Penilaian faktor kemiringan lereng setiap satuan lahan

    menggunakan persamaan (Epink 1979 dalam Departemen Kehutanan 1998) :

    S =(s/9)1,4

    ................................................................................................(11)

    dimana :

    S : Faktor kemiringan lereng

    s : Kemiringan lereng (%)

    Menurut Wischmeier dan Smith (1978) dalam Hardjoamidjojo dan

    Sukartaatmadja (1992), faktor lereng dapat ditentukan dengan persamaan :

    LS = (l/22)0,5

    (0,065 + 0,045 S + 0,0065 S2)......................................... (12)

    dimana :

    l : Panjang lereng (m)

    S : Kemiringan lahan (%)

    Nilai LS dapat ditentukan menurut kemiringan lerengnya, yang

    terlihat pada tabel berikut.

    Tabel 5 Penilaian faktor panjang dan kemiringan lereng (LS) Kemiringan Lereng (%) Nilai LS

    0-5 0,25

    5-15 1,20

    15-35 4,25

    35-50 9,50

    >50 12,00

    Sumber: Hardjowigeno dan Sukmana 1995

    4. Faktor pengelolaan tanaman (C)

    Faktor pengelolaan tanaman adalah rasio rata-rata kehilangan tanah

    dari tahun yang ditanami dengan pengelolaan tertentu terhadap rata-rata

  • 13

    kehilangan tanah yang diolah tanpa tanaman, pada tanah, lereng, dan curah

    hujan yang sama. Faktor ini mengukur kombinasi pengaruh tanaman dan

    pengelolaannya. Besaran faktor C untuk aneka bentuk pengelolaan

    tanaman/tumbuhan dapat dilihat pada tabel di bawah. Semakin baik

    perlindungan permukaan tanah oleh tanaman pangan/ vegetasi, semakin rendah

    tingkat erosi (Departemen Kehutanan 1998).

    Tabel 6 Besaran faktor C untuk aneka bentuk pengelolaan tanaman/ tumbuhan

    No Macam Penggunaan Besaran Faktor C

    1 Tanah bera tanpa tanaman 1

    2 Sawah irigasi 0,01

    3 Sawah tadah hujan 0,05

    4 Tegalan,tanaman tidak spesifik 0,7

    5 Rumput Brachiaria

    Tahun pertama 0,3

    Tahun kedua 0,02

    Tahun ketiga 0,002

    6 Ubikayu 0,8

    7 Jagung 0,64

    8 Padi gogo, tegalan lahan kering 0,5

    9 Kacang-kacangan 0,6

    10 Kacang gogo 0,16

    11 Kacang tanah 0,452

    12 Kedelai 0,399

    13 Sorgum 0,242

    14 Sereh wangi 0,434

    15 Kentang 0,4

    16 Pisang 0,6

    17 Tebu 0,2

    18 Talas 0,85

    19 Kebun campuran, tajuk bertingkat, penutup tanah bervariasi

    Kerapatan tinggi 0,1

    Kerapatan sedang 0,3

    Kerapatan rendah 0,5

    20 Tanah perkebunan dengan penutup tanah (permanen)

    Kerapatan tinggi 0,1

    Kerapatan rendah 0,5

    21 Reboisasi dengan penutup tanah, tahun pertama 0,3

    22 Kopi dengan penutup tanah 0,2

    23 Tanaman bumbu (cabai, jahe) 0,9

    24 Perladangan berpindah 0,4

  • 14

    Tabel 6 Lanjutan

    No Macam Penggunaan Besaran Faktor C

    25 Kolam ikan

    0,001

    26 Lahan kritis, tanpa vegetasi 0,95

    27 Semak belukar/ padang rumput 0,3

    28 Hutan, hutan alami (primer) berkembang baik

    Serasah tinggi 0,001

    Serasah rendah 0,005

    29 Hutan produksi

    Tebang habis 0,5

    Tebang pilih 0,2

    30 Kebun produksi (penutup tanah jelek)

    Karet 0,8

    Teh 0,5

    Kelapa sawit 0,5

    Kelapa 0,5

    31 Sorgum-sorgum (terus-menerus) 0,341

    32 Padi gogo - jagung (rotasi) + mulsa jerami 2 ton/ha dari 10-

    20 ton/ha pupuk kandang 0,03

    33 Padi gogo tumpang sari jagung + ubi kayu dirotasikan

    dengan kedelai/ kacang tanah 0,421

    34 Padi gogo - jagung + mulsa jagung 0,183

    35 Padi gogo - jagung (dalam rotasi) 0,209

    36 Pemukiman 0,6

    37 Alang-alang, permanen 0,021

    38 Alang-alang, dibakar satu kali 0,2

    39 Semak, lamtoro 0,51

    40 Sengon dengan semak campuran 0,012

    41 Sengon tanpa tanaman bawah 1

    42 Kentang ditanam mengikuti lereng 1

    43 Kentang ditanam mengikuti kontur 0,35

    44 Bawang ditanam dalam kontur 0,08

    45 Pohon tanpa semak 0,32

    46 Ubikayu, tumpang sari dengan kedelai 0,181

    47 Ubikayu, tumpang sari dengan kacang tanah 0,195

    48 Ubi kayu + sorghum (tumpang sari) 0,345

    49 Padi gogo + sorgum (tumpang sari) 0,417

    50 Kacang tanah + kacang gude (tumpang sari) 0,495

    51 Kacang tanah + kacang tunggak (tumpang sari) 0,571

    52 Kacang tanah + mulsa jerami 4 ton/ha 0,049

  • 15

    Tabel 6 Lanjutan

    No Macam Penggunaan Besaran Faktor C

    53 Padi gogo + mulsa jerami 4 ton/ ha 0,096

    54 Kacang tanah + mulsa batang jagung 4 ton/ ha 0,128

    55 Kacang tanah, mulsa Clotalaria sp 3 ton/ ha 0,136

    56 Kacang tanah, mulsa kacang tunggak 0,259

    57 Kacang tanah, mulsa jerami 2 ton/ ha 0,377

    58 Padi gogo, mulsa Clotalaria sp 3 ton/ ha 0,387

    59 Padi gogo-jagung-ubi kayu, mulsa jerami 6 ton/ha, setelah

    padi ditanami kacang tanah 0,790

    60

    Padi gogo - jagung - kacang tanah dalam rotasi, dengan sisa

    tanaman jadi mulsa

    0,347

    61 Padi gogo - jagung - kacang tanah dalam rotasi 0,496

    62 Padi gogo + jagung + kacang tanah (dalam rotasi dengan

    mulsa tanaman) 0,357

    63 Padi gogo + jagung + kacang tanah (tumpang sari) 0,588

    Sumber: Pusat Penelitian Tanah dalam Arsyad (1989), Asdak (1985), dan Sutrisno

    (2002)

    5. Faktor usaha pencegahan erosi/ konservasi lahan (P)

    Nilai faktor tindakan manusia dalam konservasi tanah (P) adalah

    nisbah antara besarnya erosi dari lahan dengan suatu tindakan konservasi

    tertentu terhadap besarnya erosi pada lahan tanpa tindakan konservasi.

    Termasuk dalam tindakan konservasi tanah adalah penanaman dalam strip,

    pengolahan tanah menurut kontur, guludan dan teras. Nilai dasar P adalah satu

    yang diberikan untuk lahan tanpa tindakan konservasi. Beberapa nilai faktor P

    untuk berbagai tindakan konservasi diberikan dalam tabel berikut ini (Suripin

    2002).

    Tabel 7 Besaran faktor P untuk aneka teknik konservasi tanah No Teknik Konservasi Tanah Besaran P

    1 Teras bangku 0,370

    - sempurna 0,040

    - sedang 0,150

    - jelek 0,350

    2 Teras tradisional 0,400

    3 Padang rumput (permanent grass field)

    - bagus 0,040

    - jelek 0,400

    4 Hill side ditch atau field pits 0,300

    5 Pertanaman garis tinggi

    - dengan kemiringan 0-8% 0,500

    - dengan kemiringan 9-20% 0,750

    - dengan kemiringan >21% 0,900

    Tabel 7 Lanjutan

  • 16

    No Teknik Konservasi Tanah Besaran P

    6 Mulsa jerami yang digunakan

    - 6 ton/ ha/ tahun 0,300

    7

    - 3 ton/ ha/ tahun 0,500

    - 1 ton/ ha/ tahun 0,800

    Tanaman perkebunan

    - dengan penutup tanah rapat 0,100

    8

    9

    - dengan penutup tanah sedang 0,500

    Reboisasi dengan penutup tanah pada tahun awal 0,300

    Pertanaman baris jagung-kacang tanah dan sisa tanaman dijadikan

    mulsa 0,050

    10 Jagung - kedelai dan sisa tanaman dijadikan mulsa 0,087

    11 Jagung mulsa jerami padi 0,080 12 Padi gogo kedelai, mulsa jerami 4 ton/ ha 0,193 13 Kacang tanah kacang hijau 0,730 14 Kacang tanah kacang hijau mulsa jerami 0,013 15 Padi gogo jagung kacang tanah + mulsa 0,267 16 Jagung + padi gogo + ubi kayu + kacang tanah, sisa tanaman dijadikan

    mulsa 0,159

    17 Teras gulud: padi jagung 0,013 18 Teras gulud: sorghum - sorghum 0,041

    19 Teras gulud: ketela pohon 0,063

    20 Teras gulud: jagung kacang tanah, mulsa + sisa tanaman dijadikan mulsa

    0,006

    21 Teras gulud: kacang tanah + kedelai 0,105

    22 Teras gulud: padi jagung kacang tunggak, kapur 2 ton/ ha 0,012 23 Teras bangku: jagung ubi kayu/ kedelai 0,056 24 Teras bangku: sorghum sorghum 0,024 25 Teras bangku: kacang tanah kacang tanah 0,009 26 Teras bangku: tanpa tanaman 0,039

    27 Serai wangi 0,537

    28 Alang alang 0,021 29 Ubikayu 0,461

    30 Sorghum sorghum 0,341

    31

    Clotalaria ussaramuensis

    0,502

    32 Padi gogo jagung 0,209 33 Padi gogo jagung mulsa jerami 0,083 34 Padi gogo jagung kapur 2 ton/ ha mulsa/ pupuk kandang 10 20

    ton/ ha 0,030

    35 Jagung + padi gogo + ubikayu kedelai/ kacang tanah 0,421 36 Jagung + kacang tanah kacang hijau mulsa 0,014 37 Strip Clotalaria sp sorghum sorghum 0,264 38 Strip Clotalaria sp kacang tanah ketela pohon 0,405 39 Strip Clotalaria sp padi gogo - kedelai 0,193 40 Strip rumput padi gogo 0,841

    Sumber: Purwowidodo 2002

    Selain metode USLE digunakan juga metode SLEMSA (Soil Loss

    Estimation Model for South Africa). SLEMSA merupakan metode yang

    digunakan sebagai upaya menyederhanakan model USLE berdasarkan perbedaan

    batasan kuantitatif erodibilitas tanah. Model ini dirancang untuk mengurangi

  • 17

    kebutuhan biaya dan waktu kerja kajian petak ukur lapangan dalam menetapkan

    nilai-nilai mandiri masing-masing faktor pengendali erosi tanah. Penetapan

    parameter pengendali erosi tanah dengan model ini tetap berdasarkan pada kajian

    satuan petak ukur yaitu (Poerwowidodo 1999):

    Z = K . C . X ................................................................................................ (13)

    dimana:

    Z : nilai tengah prakiraan laju erosi tanah tahunan (ton/ha/tahun)

    K : nilai tengah laju erosi tanah tahunan (ton/ha/tahun) dari petak

    contoh baku berukuran 30 m x 10 m pada kemiringan 4,5%, terbuka

    dan diketahui nilai erodibilitasnya

    C : nilai perbandingan laju erosi tanah antara petak ukur bertanaman dan

    petak ukur yang diberakan dalam keadaan tanpa penutup

    X : perbandingan antara laju erosi tanah antara lapangan yang memiliki

    panjang lereng dan kemiringan tertentu dengan laju erosi dari petak ukur.

    Dengan semakin banyaknya data dan informasi yang dihasilkan dari

    penelitian dan percobaan, para ahli konservasi tanah Amerika Serikat terus

    melakukan penyempurnaan terhadap USLE, yang berakhir dengan

    dikembangkannya RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation). Menurut

    Poerwowidodo (1999) metode ini dikembangkan untuk memperbaiki kelemahan-

    kelemahan yang terdapat pada metode USLE dengan memperbaharui data dan

    pendekatan baru, koreksi kelemahan-kelemahan USLE, dan penggunaan

    teknologi baru yaitu teknologi berdasarkan komputer. Metode RUSLE ini

    diterbitkan pertama kali pada bulan Desember 1992. Sejak pertama kali

    dipublikasikan program RUSLE telah mengalami berbagai perubahan pada

    perangkat lunaknya.

    Pada kasus tertentu, terutama untuk daerah tangkapan air yang belum

    diketahui besarnya komponen-komponen penyusun rumus USLE perlu

    diupayakan cara prakiraan yang lebih sederhana tetapi masih dapat

    dipertanggungjawabkan hasilnya. Cara prakiraan erosi yang dimaksud adalah

    dengan memanfaatkan data debit, muatan sedimen, berat jenis tanah di daerah

    kajian, dan besarnya nisbah pelepasan sedimen (Sediment Delivery Ratio, SDR).

    Untuk selanjutnya prakiraan erosi dengan cara ini disebut prakiraan erosi metode

    SDR.

    Hal pertama yang harus dilakukan adalah mengumpulkan data debit dan

    muatan sedimen di titik pengamatan (outlet) suatu DAS yang akan diperkirakan

  • 18

    tingkat erosinya. Data ini diusahakan dalam periode waktu yang cukup panjang

    (tahunan). Umumnya, untuk mendapatkan data muatan sedimen dalam jangka

    panjang dapat dibuat persamaan debit-sedimen (sediment-discharge rating curve)

    dari data debit dan muatan sedimen yang tersedia di lokasi pengamatan tersebut,

    data muatan sedimen untuk tahun-tahun berikutnya dapat dihitung dengan hanya

    menggunakan data debit (Asdak 1995).

    2.5 Sedimentasi

    Sedimen adalah tanah dan bagian-bagian tanah yang terangkut dari suatu

    tempat yang tererosi. Sedimen yang dihasilkan dari proses erosi dan terbawa oleh

    suatu aliran akan diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan airnya melambat

    atau berhenti disebut dengan sedimentasi (Arsyad 2006).

    Menurut Manan (1976), sedimentasi adalah proses pengendapan dari bahan

    organik dan nonorganik yang tersuspensi di dalam air dan diangkut oleh air.

    Sedimen dimana partikelnya bergerak melayang dalam air yang dibawa oleh

    aliran air disebut suspended load atau muatan melayang. Sedimen yang gerakan

    partikel-partikelnya dengan cara menggelinding, bergeser dan melompat disebut

    bed load atau muatan dasar.

    Total erosi yang terjadi pada sebuah DAS dikenal sebagai gross erosion.

    Akan tetapi tidak semua material yang tererosi dari DAS terbawa ke sungai,

    tergantung dari kekuatan pengangkut dalam hal ini aliran permukaan. Jumlah total

    material yang tererosi yang mampu menyelesaikan perjalanannya sampai ke hilir

    (tempat pengamatan) dikenal sebagai sediment yield. Besarnya sediment yield

    yang didapat dari pengukuran dapat dipergunakan untuk memperkirakan gross

    erosion yang terjadi dalam suatu daerah pengaliran (Shen 1971).

    Perbandingan antara jumlah sedimen yang dihasilkan suatu DAS terhadap total

    jumlah erosi pada periode waktu yang sama disebut Nisbah Pelepasan Sedimen

    (NPS) atau Sediment Delivery Ratio (SDR). Nilai SDR diperlukan untuk

    mengkonversi besarnya erosi hasil dugaan dari suatu wilayah DAS ke dalam hasil

    sedimen, sehingga penentuan nilai tersebut merupakan tahapan kritik yang sangat

    mempengaruhi keakuratan erosi bersih hasil dugaan (Morris dan Fan 1997).

    Untuk memperkirakan besarnya erosi yang terjadi dalam DAS sebagai

    berikut (Arsyad 2006):

  • 19

    SDR

    QSE ...................................................................................................(14)

    Nilai SDR diperoleh dari persamaan Auerswald (1992) dalam Arsyad (2006):

    SDR = -0,02 + 0,385 A-0,2

    ................................................................................ (15)

    dimana :

    Qs = Laju sedimen (ton/ha/tahun)

    E = Erosi total (ton/ha/tahun)

    SDR = Nisbah pelepasan sedimen (Sediment Delivery Ratio)

    A = Luas daerah tangkapan air (km2)

    Secara khusus pengaruh luas DAS terhadap SDR dijelaskan oleh Robinson

    (1979) dalam Arsyad (1989) bahwa semakin luas suatu DAS akan semakin

    menurun SDR, tapi penurunannya tidak linear. Ditambahkan oleh Shen dan Julien

    (1979) bahwa penurunan SDR terjadi secara linear dengan meningkatnya luas

    areal drainase. Kondisi fisik DAS yang menentukan SDR sangat komplek dan

    bervariasi untuk setiap DAS, pada daerah-daerah tertentu SDR pada suatu DAS

    sangat ditentukan oleh adanya penghambat atau dataran di pinggir sungai (Morris

    dan Fan 1997).

    Williams dan Berndt (1972) dalam Suripin (2002) menunjukkan bahwa

    besarnya sediment delivery ratio sangat bervariasi antara satu DAS dengan DAS

    lainnya dan bervariasi dari tahun ke tahun. SDR tidak hanya dipengaruhi oleh

    faktor luas DAS tapi juga faktor-faktor lain, diantaranya geomorfologi, faktor

    lingkungan, lokasi sumber sedimen, karakteristik relief dan kemiringan, pola

    drainase dan kondisi saluran, penutup lahan, tata guna lahan, dan tekstur tanah.

    Besaran SDR berkisar dari 0,1 sampai 1,0. SDR=1 berarti seluruh massa

    tanah tererosi memasuki aliran air sungai dan hal itu mencerminkan kemampuan

    lahan yang sangat rendah dalam mengendalikan erosi tanahnya (Purwowidodo

    2002).

    Hasil sedimen adalah besarnya sedimen yang berasal dari erosi yang terjadi

    di daerah tangkapan air yang diukur pada periode waktu dan tempat tertentu.

    Hasil sedimen biasanya diperoleh dari pengukuran sedimen terlarut dalam sungai

    atau dengan pengukuran langsung di dalam waduk. Hasil sedimen tergantung

    pada besarnya erosi total di DAS/ Sub DAS dan tergantung pada transpor partikel-

  • 20

    partikel tanah yang tererosi tersebut keluar dari daerah tangkapan air DAS/ Sub

    DAS. Produksi sedimen umumnya mengacu kepada besarnya laju sedimen yang

    mengalir melewati satu titik pengamatan tertentu dalam suatu sistem DAS. Tidak

    semua tanah akan tererosi di permukaan daerah tangkapan air akan sampai ke titik

    pengamatan. Sebagian tanah tererosi tersebut akan terdeposisi di cekungan-

    cekungan permukaan tanah, di kaki-kaki lereng dan bentuk-bentuk penampungan

    sedimen lainnya. Oleh karenanya, besarnya hasil sedimen biasanya bervariasi

    mengikuti karakteristik fisik DAS/ Sub DAS (Asdak 1995).

    2.6 Sistem Informasi Geografi (SIG)

    Menurut Aronof (1989) mendefinisikan Sistem Informasi Geografi (SIG)

    sebagai suatu sistem berdasarkan komputer yang mempunyai kemampuan untuk

    menangani data yang bereferensi geografi yang mencakup pemasukan,

    manajemen data, manipulasi dan analisis serta pengembangan produk dan

    percetakan.

    Sistem Informasi Geografi (SIG) adalah kumpulan yang terorganisir dari

    perangkat keras, perangkat lunak, data geografi dan personil yang dirancang

    secara efisien untuk memperoleh, menyimpan, memperbaharui, memanipulasi,

    menganalisis dan menampilkan semua bentuk informasi yang bereferensi

    geografi. Peta menyajikan kumpulan data maupun informasi spasial mengenai

    permukaan bumi untuk dipergunakan dalam pengambilan keputusan. Suatu peta

    biasanya disajikan dalam bentuk lembaran dengan informasi secukupnya,

    sedangkan data atribut yang lebih komplek disimpan terpisah dengan lembar peta

    tersebut membentuk bank data. SIG dapat mempresentasikan mengenai dunia

    nyata di atas layar monitor komputer sebagaimana lembaran peta. Sistem ini

    merelasikan lokasi geografi (data spasial) dengan informasi-informasi

    deskripsinya (atribut), sehingga pengguna dapat membuka peta dan menganalisa

    informasinya secara langsung dan cepat sesuai tujuan. SIG menghubungkan

    sekumpulan unsur-unsur peta dengan atribut-atributnya di dalam satuan-satuan

    yang disebut layer. Sungai, vegetasi, jalan, merupakan contoh-contoh layer.

    Kumpulan dari layer-layer ini akan membentuk basis data SIG. Beberapa alasan

    dalam pemakaian SIG, antara lain: (1) SIG menggunakan baik data spasial

    maupun atribut secara terintegrasi hingga sistemnya dapat menjawab baik

  • 21

    pertanyaan spasial maupun non spasial-memiliki kemampuan analisis spasial dan

    non-spasial, (2) SIG memiliki kemampuan untuk menguraikan atau coverage data

    spasial, (3) Menggunakan sistem komputer, data dalam jumlah besar dapat

    dipanggil dengan kecepatan yang lebih tinggi dan lebih murah dibanding cara

    manual, (4) SIG memiliki kemampuan yang sangat baik dalam memvisualkan

    data spasial berikut atributnya, mampu memanipulasi data spasial dan

    mengaitkannya dengan informasi atribut dan mengintegrasikannya dengan

    berbagai tipe data dalam satu analisis dan (5) SIG dengan mudah dapat

    menghasilkan peta-peta tematik yang merupakan turunan dari peta-peta yang lain

    dengan hanya memanipulasi atribut-atributnya (Prahasta 2001).

  • 22

    BAB III.

    METODOLOGI PENELITIAN

    3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian

    Penelitian ini dilakukan di dua lokasi, yaitu Sub DAS Cipeureu yang

    terletak di dalam kawasan Hutan Pendidikan Gunung Walat, dan Sub DAS

    Cibadak. Kedua lokasi tersebut terletak di Kecamatan Cibadak, Kabupaten

    Sukabumi, pada bulan Mei sampai dengan 1 Agustus 2010.

    Gambar 2 Peta lokasi penelitian.

  • 23

    3.2 Alat dan Bahan

    Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

    1. GPS Garmin 60 CSX

    2. Ring sampel tanah

    3. Botol ukuran 60 ml

    4. Meteran

    5. Oven

    6. Desikator

    7. Gelas ukur

    8. Timbangan digital

    9. Corong

    10. Labu takar

    11. Bola pimpong

    12. Palu

    13. Komputer, MS Excel 2007, MS Word 2007, Software Arcview 3.3,

    alat alat tulis

    14. Plastik

    15. Kertas label

    16. Kertas saring

    17. Data spasial meliputi:

    a. Peta digital topografi Hutan Pendidikan Gunung Walat skala

    1:25000. Sumber: Manajemen Hutan Pendidikan Gunung

    Walat

    b. Peta digital penutupan lahan Hutan Pendidikan Gunung Walat

    skala 1:25000. Sumber: Manajemen Hutan Pendidikan Gunung

    Walat

    c. Peta jenis tanah Hutan Pendidikan Gunung Walat skala 1:

    25000. Sumber: Manajemen Hutan Pendidikan Gunung Walat

    d. Peta penutupan lahan Kabupaten Sukabumi skala 1:25000.

    Sumber: Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air Kabupaten

    Sukabumi

  • 24

    e. Peta jenis tanah Kabupaten Sukabumi skala 1:25000. Sumber:

    Dinas Pengelolaan Sumber Daya Air Kabupaten Sukabumi

    f. Peta Rupa Bumi Indonesia Lembar 1209-121 Cibadak skala

    1:25000. Sumber: Badan Koordinasi Survey dan Pemetaan

    Nasional

    3.3 Pengumpulan Data

    3.3.1 Jenis data

    Data yang dikumpulkan adalah:

    1. Data curah hujan

    2. Data debit aliran sungai

    3. Data konsentrasi sedimen aliran

    4. Data sifat fisik tanah

    5. Data kemiringan lereng

    6. Data penggunaan lahan dan konservasi tanah

    7. Data batas wilayah Sub DAS

    3.3.2 Metode Pengumpulan Data

    1. Data curah hujan

    Data curah hujan didapat dari stasiun curah hujan Sekarwangi. Data curah

    hujan yang digunakan yaitu data curah hujan tahunan (tahun 2005 sampai dengan

    tahun 2009).

    2. Data debit aliran sungai

    Debit aliran sungai di titik patusan (outlet) Sub DAS Cipeureu diukur secara

    tidak langsung dengan mengukur kecepatan aliran dan luas penampang basah titik

    patusan. Luas penampang di titik patusan Sub DAS Cipeureu menggunakan luas

    penampang basah flume, sedangkan di Sub DAS Cibadak menggunakan luas

    penampang basah sungai alami.

    Kecepatan aliran sungai diukur secara manual dengan menggunakan

    pelampung bola pimpong dan dilakukan sebanyak tiga kali dalam sehari, yaitu

    pukul 07.00, pukul 12.00 dan pukul 17.00. Langkah-langkah pengukuran yaitu

    sebagai berikut:

  • 25

    a. Bola pimpong dilemparkan beberapa meter di sebelah pangkal flume (Sub

    DAS Cipeureu) dan pangkal sungai yang telah ditentukan (Sub DAS

    Cibadak), kemudian gerakannya diikuti

    b. Mencatat waktu yang diperlukan oleh aliran untuk menghanyutkan

    pelampung mulai dari pelampung melewati garis pertama hingga garis

    terakhir (hilir)

    c. Pengukuran kecepatan aliran tersebut dilakukan sebanyak tiga kali ulangan

    pengukuran

    Luas penampang basah sungai diukur dengan langkah sebagai berikut:

    a. Menentukan lokasi segmen aliran air yang akan diukur

    b. Mengukur lebar aliran air dengan menggunakan meteran dengan cara

    mengukur jarak dari satu dinding ke dinding lainnya tepat di permukaan

    aliran air

    c. Mengukur kedalaman segmen aliran

    3. Data konsentrasi sedimen aliran

    Konsentrasi sedimen aliran sungai diukur melalui pengukuran konsentrasi

    sedimen contoh air. Pengambilan sampel air sungai dilakukan bersama-sama

    dengan pengukuran debit, yaitu dilakukan setiap hari pada pukul 07.00, pukul

    12.00 dan pukul 17.00. Langkah-langkah pengukuran kandungan sedimen aliran

    dilakukan sebagai berikut:

    a. Mengambil contoh air di titik/ lokasi yang telah ditentukan, yaitu di bagian

    tengah aliran dan diambil dari jeluk bagian tengah, sebanyak 60 ml.

    b. Menyaring contoh air dengan menggunakan kertas saring yang

    sebelumnya kertas tersebut sudah dioven selama 2 jam pada suhu 105 0

    C dan diketahui beratnya (berat awal). Disaring sampai benar-benar tidak

    ada airnya lagi.

    c. Mengeringkan sedimen yang tersaring tersebut menggunakan oven listrik

    dengan suhu 1050 C selama 24 jam.

    d. Setelah dikering oven selama 24 jam, sedimen didiamkan sesaat dengan

    memasukkan ke dalam desikator, kemudian ditimbang untuk mengetahui

    berat kering sedimen.

  • 26

    4. Data sifat fisik tanah

    Sifat fisik tanah yang diukur meliputi:

    a. Kerapatan bongkah (bulk density)

    b. Porositas

    c. Kadar air pada retensi 1 pF, 2 pF, 2.54 pF, 4.2 pF

    d. Pori drainase

    e. Jumlah air tersedia

    f. Permeabilitas

    g. C-organik

    h. Tekstur tanah.

    Data sifat fisik tanah point (a)-(f) didapat dari hasil analisis data contoh

    tanah tidak terganggu (undisturbed soil samples) . Contoh tanah diambil dengan

    menggunakan ring sample untuk mewakili kedalaman 0-15 cm. Sedangkan sifat

    fisik tanah poin (g) dan (h) didapat dari hasil analisis data contoh tanah terganggu

    (disturbed soil samples) di titik pengambilan yang sama dengan titik pengambilan

    contoh tanah terganggu. Lokasi pengambilan contoh tanah ditentukan berdasarkan

    perbedaan kelas kemiringan lahan.

    Jumlah contoh tanah yang diambil sebanyak 8 contoh dari Sub DAS

    Cipeureu dan 4 contoh dari Sub DAS Cibadak. Selanjutnya contoh tanah yang

    telah diambil dianalisis sifat fisik tanahnya di Laboratorium Fisika Tanah,

    Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut

    Pertanian Bogor.

    5. Data kemiringan lereng

    Data kemiringan lereng di dua lokasi pengamatan diperoleh dari analisis

    digital yang bersumber dari peta digital topografi Hutan Pendidikan Gunung

    Walat skala 1:25000 dan peta Rupa Bumi Indonesia Lembar 1209-121 Cibadak

    skala 1:25000.

    6. Data penggunaan lahan dan konservasi tanah

    Data penggunaan lahan dan konservasi lahan didapat dari peta digital

    tutupan lahan Hutan Pendidikan Gunung Walat skala 1:25000, peta tutupan lahan

    Kabupaten Sukabumi, wawancara dan studi literatur.

  • 27

    7. Data batas wilayah sub DAS

    Data batas wilayah sub DAS Cipeureu dan sub DAS Cibadak didapat

    dengan menggunakan software ArcView versi 3.3. Tahapan pembuatan batas

    wilayah sub DAS sebagai berikut:

    a. Persiapan data (Generating DEM dari data kontur)

    Langkah yang dilakukan dalam persiapan data adalah sebagai berikut:

    1. Mengaktifkan program ArcView

    2. Mengaktifkan Extension Spatial Analyst

    Untuk mengaktifkan Extension Spatial Analyst, pilih menu File

    Ekstension, kemudian pilih Extension Spatial Analyst

    3. Menampilkan data spasial yang akan dianalisis.

    Buat New View, lalu tampilkan data kontur yang akan dianalisis.

    Gambar 3 Kontur Kecamatan Cibadak.

    4. Membangun Digital Elevation Model (DEM) dari data spasial yang

    dianalisis, dengan cara menggunakan (mengklik) Sub Menu Create TIN

    From Features dalam Menu Surface

  • 28

    Gambar 4 Triangulated Irregular Network (TIN) dari shapefile.

    5. Membuat Digital Elevation Model (DEM) dalam GRID berdasarkan

    DEM TIN, dengan cara menggunakan Sub Menu Convert to Grid

    dalam Menu Theme, kemudian menentukan spesifikasi output Grid.

    Gambar 5 Digital Elevation Model (DEM) dalam bentuk grid.

    b. Generalisasi jaringan sungai

    Jaringan sungai digenerating dengan menggunakan Extension AVSWAT

    2000 Blackland Research Center- Ver.1.0.

  • 29

    Gambar 6 Halaman depan tampilan software ArcView SWAT.

    Langkah yang dilakukan:

    1. Menampilkan data (dalam bentuk DEM Grid) yang akan dibangun

    jaringan sungai

    Gambar 7 Kolom pengisian data yang akan ditampilkan.

    2. Mengecek DEM Properties, lakukan Modifikasi Projection dengan

    memilih Custom Projection.

    Untuk Projection Properties:

    Category : UTM 1983

  • 30

    Type : Zone 48

    Gambar 8 Menu dan kolom pengisian proyeksi.

    3. Memilih apply untuk melakukan preprocessing pada DEM untuk

    mengisi Sinks yang ditemukan. (Sinks merupakan sebuah nilai yang

    salah, yang lebih rendah dari nilai sekitarnya sehingga air yang

    mengalir ke dalamnya tidak bisa mengalir ke luar. Untuk itu lubang-

    lubang tersebut harus diisi).

    4. Mendefinisikan jaringan sungai yang diinginkan dengan memasukkan

    angka pada Threshold Area yang ada dalam tampilan window

    Gambar 9 Kolom pengisian angka untuk menentukan jaringan sungai.

    5. Memilih apply maka akan terbentuk jaringan sungai berikut outletnya di

    tiap-tiap sub basin

  • 31

    Gambar 10 Jaringan sungai beserta outlet di tiap Sub DAS di

    Kecamatan Cibadak

    c. Generalisasi batas DAS dan Sub DAS

    Langkah- langkah yang dilakukan:

    1. Mendefinisikan DAS yang akan dibatasi dengan memilih (select) salah

    satu outlet (Whole Watershed Outlet)

    2. Daerah Aliran Sungai bisa dideliniasi berikut jaringan sungai yang ada

    di dalamnya

    Gambar 11 Batas Sub DAS Cipeureu beserta jaringan sungai.

  • 32

    3.4 Pengolahan Data

    3.4.1 Transformasi hujan - debit aliran

    Transformasi hujan-limpasan dihitung dengan persamaan:

    RQR dP bd QQQ ...(17)

    dimana:

    RP = Respon hidrologi terhadap hujan

    R = Curah hujan (mm)

    Q = Limpasan total(m3/detik)

    Qd = Limpasan langsung (m3/detik)

    Qb = Limpasan dasar (m3/detik)

    Debit aliran dihitung dengan persamaan berikut:

    VAQ .................................................................................................(18)

    dimana:

    Q = Debit aliran (m3/detik)

    A = Luas penampang melintang (m2)

    V = Kecepatan aliran rata-rata (m/detik)

    Transformasi hujan - limpasan di kedua Sub DAS dianalisis dari:

    1. Hyetograph dan hydrograph

    2. Hujan netto (hujan yang menjadi debit, % debit thd CH)

    3. Ratio Qmax/Qmin

    4. Diagram pencar dan regresi curah hujan dengan debit

    3.4.2 Muatan sedimen

    Muatan sedimen harian dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

    QCsQs ...................................................................................................(19)

    dimana:

    Qs = Debit sedimen (gr/detik)

    Cs = Konsentrasi sedimen contoh air (mg/l)

    Q = Debit aliran air sungai (m3/ detik)

    3.4.3 Pendugaan laju erosi dengan metode USLE

    Laju erosi permukaan tahunan diduga dengan menggunakan USLE yaitu

    persamaan (2), (7), (8),(9), Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4, Tabel 5, Tabel 6, dan Tabel

    7.

  • 33

    3.4.4 Perhitungan erosi dengan Nisbah Pengangkutan Sedimen (Sediment

    Delivery Ratio)

    Perhitungan Nisbah Pengangkutan Sedimen (Sediment Delivery Ratio)

    menggunakan persamaan (15) dan (16).

    3.4.5 Tingkat Bahaya Erosi

    Tingkat bahaya erosi (TBE) ditentukan berdasarkan laju erosi tahunan rata-

    rata dan kedalaman tanah. Klasifikasi TBE mengacu pada klasifikasi Departemen

    Kehutanan (1998) sebagimana disajikan dalam Tabel 8.

    Tabel 8 Klasifikasi tingkat bahaya erosi

    Solum (cm) Kelas Bahaya Erosi

    I II III IV V

    Laju Erosi Tanah (ton/ ha/ tahun) < 15 15 60 60 - 180 180 480 > 480

    Tebal (> 90) SR R S B SB

    Sedang (60 - 90) R S B SB SB

    Tipis (30 - 60) S B SB SB SB

    Sangat tipis (

  • 34

    BAB IV.

    KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN

    4.1 Letak dan Luas

    Sub DAS Cipeureu terletak di dalam kawasan Hutan Pendidikan Gunung

    Walat Sukabumi. Secara geografis Sub DAS Cipeureu terletak antara 654'00"

    654'02" LS dan 106

    48'02" 10649'00" BT. Secara administrasi pemerintahan

    terletak di wilayah Desa Batununggal dan Hegarmanah, Kecamatan Cibadak,

    Kabupaten Sukabumi. Luas Sub DAS Cipeureu adalah 17,97 ha atau sekitar 5%

    dari luas hutan pendidikan Gunung Walat. Sub DAS Cipeureu merupakan sub

    DAS ordo-2, terdiri dari 2 sub-sub DAS ordo-1, yaitu Cipeureu I dan Cipeureu II.

    Luas kedua sub DAS tersebut masing-masing seluas 8,3 ha dan 9,6 ha.

    Secara geografis Sub DAS Cibadak terletak antara 653'71" 654'27" LS

    dan 10648'18" 10649'34" BT. Secara administrasi pemerintahan terletak di

    wilayah Desa Karang Tengah, Kecamatan Cibadak, Kabupaten Sukabumi dengan

    luas 5,28 hektar. Sub DAS Cibadak merupakan Sub DAS ordo 1 dan sungainya

    bermuara di Sungai Ciheulang.

    4.2 Iklim

    Iklim Hutan Pendidikan Gunung Walat dan Sub DAS Cibadak menurut

    Klasifikasi Schmidt dan Ferguson termasuk tipe B, dengan dengan nilai Q

    (persentase rata-rata bulan kering terhadap bulan basah) sebesar 14,3% 33% dan

    banyaknya curah hujan tahunan berkisar antara 1600 4400 mm. Suhu udara

    maksimum di siang hari 29 C dan minimum 19 C di malam hari (Rencana

    Pengembangan HPGW 2009 2013 dan Profil Kecamatan Cibadak 2005).

    Berdasarkan perhitungan data curah hujan selama 5 tahun (2005-2009),

    iklim Hutan Pendidikan Gunung Walat dan Sub DAS Cibadak termasuk tipe B

    klasifikasi Schmidt dan Ferguson, dengan nilai Q sebesar 30% dan rata-rata

    hujan tahunan sebesar 2124,5 mm/tahun.

    4.3 Hidrologi

    Hutan Pendidikan Gunung Walat merupakan sumber air bersih yang

    penting bagi masyarakat sekitarnya terutama di bagian selatan. Sungai-sungai

    mengalir dari bagian utara ke selatan HPGW, antara lain: Sungai Cipeureu,

  • 35

    Citangkalak, Cikabayan, Cikatomas dan Legok Pusar yang airnya mengalir

    sepanjang tahun. Sub DAS Cipeureu merupakan sub DAS ordo-2, terdiri dari 2

    sub-sub DAS ordo-1 yaitu Cipeureu I dan Cipeureu II. Sungai Cipeureu termasuk

    sungai perenial yang mengalir sepanjang tahun. Sedangkan Sub DAS Cibadak

    termasuk sub DAS ordo-1 yang merupakan cabang sungai Ciheulang.

    4.4 Topografi Lapangan

    Sub DAS Cipeureu terletak di lereng selatan Gunung Walat, dengan kondisi

    lapangan yang miring dari utara ke selatan dan bergelombang dari barat ke timur.

    Kemiringan lerengnya berkisar dari datar sampai curam. Secara geografis areal

    tersebut berada di ketinggian 500-661 meter di atas permukaan laut.

    Sub DAS Cibadak terletak di lereng Utara Gunung Walat, dengan kondisi

    lapangan yang miring dari selatan ke utara dan bergelombang dari barat ke timur.

    Sub DAS Cibadak bertopografi datar sampai curam, berada di ketinggian 555-658

    meter di atas permukaan laut. Penyebaran kelas kemiringan lahan di Sub DAS

    Cipeureu dan di Sub DAS Cibadak disajikan dalam Tabel 9.

    Tabel 9 Penyebaran luas areal Sub DAS Cipeureu HPGW dan Sub DAS Cibadak

    berdasarkan kelas kemiringan lahan

    No Kelas Kemiringan*

    Sub DAS Cipeureu Sub DAS Cibadak

    Luas **

    LS

    * Luas

    **

    LS*

    (ha) (%) (ha) (%)

    1 Datar (0- 5%) 5,72 31,8 0,25 0,07 1,3 0,25

    2 Landai ( 5-15%) 2,87 16,0 1,2 0,84 15,9 1,2

    3 Sedang (15-35%) 8,32 46, 3 4,25 4,01 76,0 4,25

    4 Curam (35-50%) 1,06 5,9 9,5 0,36 6,8 9,5

    5 Sangat Curam (>50%) 0 0 12 0 0 12

    Total 17,97 100 5,28 100

    Sumber: *Hardjowigeno dan Sukmana 1995

    **Hasil analisis digitasi

    4.5 Jenis Tanah dan Geologi

    Menurut peta geologi lembar Bogor, Gunung Walat dan sekitarnya

    dibangun oleh batuan sedimen tersier bawah (oligosen) yang terdiri dari batu pasir

    kwarsa berlapisan silang konglomerat bermassa dasar kuarsa, lempung karbonan,

    lignin dan lapisan arang tipis. Formasi ini mempunyai ketebalan antara 100 m

    sampai 1373 m. Dalam formasi ini tidak ditemukan fosil-fosil marin, tetapi

    dijumpai sisa-sisa tanaman. Formasi napal batu asih menutupi batu pasir kuarsa

  • 36

    secara selaras, di beberapa tempat daerah ini ditemukan banyak fosil globigerina

    oligosin (Effendi 1974 dalam Manan, dkk1991).

    4.5.1 Tanah Sub DAS Cipeureu

    Hasil analisa mineralogi tanah oleh Manan, dkk (1991) menunjukkan bahwa

    susunan mineral pasir total didominasi oleh kuarsa penuh, diikuti adanya sanidin.

    Hal ini menunjukkan bahwa bahan induk tanah di Sub DAS Cipeureu berasal dari

    batuan sedimen tua (tersier) bersifat masam. Cadangan mineral umumnya rendah,

    kecuali di beberapa tempat, yang banyak dipengaruhi bahan-bahan volkan, yang

    diduga berasal dari Gunung Pangrango. Komplek liatnya didominasi oleh tipe liat

    kaolinit, haulisit yang memiliki daya menahan hara dan air rendah. Jenis tanah

    yang terdapat di Sub DAS Cipeureu adalah tanah latosol dan tanah podsolik.

    Latosol merupakan tanah yang tergolong cukup baik jika dilihat dari sudut

    kimia fisik yang berhubungan langsung dengan penggunaan praktis di lapangan.

    Sifat gembur, struktur ramah dan tekstur liat dengan kadang-kadang berdebu atau

    berlempung merupakan cirri khas baiknya sifat fisik. Sifat kimia, pH H20 berkisar

    antara 4,4 sampai 4,9; kapasitas tukar kation (KTK) berkisar antara 14,6 sampai

    24,5 mendukung adanya pendominasian tipe liat 1:1. Rata-rata kejenuhan basa

    pada lapisan olah tergolong sedang (F=30); C-organik pada lapisan olah cukup

    yaitu rata-rata lebih dari 2,5%; sedangkan rata-rata N-total di lapisan olah

    tergolong sedang (lebih dari 0,2%). Permeabilitas tanah lapisan atas rata-rata 2,91

    cm/jam, sedangkan tanah sub.soil rata-rata permeabilitasnya adalah 2,01 cm/jam.

    Padanan nama tanah seperti ini dalam sistem taksonomi (USDA 1975) adalah

    Tropohumult.

    Tanah podsolik adalah yang paling luas penyebarannya di Indonesia.

    Perbedaan utama dengan latosol adalah kedalaman tanah podsolik ini umumnya 1

    meter. Sifat morfologi tanah dari profil F2 sukar dibedakan dengan latosol, tetapi

    sifat kimia-fisiknya memiliki beberapa data yang mendukung podsolik. Sifat

    tersebut diantaranya adalah permeabilitas yang lambat, yaitu untuk lapisan top

    soil sebesar 0,78 cm/jam, sedangkan untuk lapisan sub soil sebesar 0,009 cm/jam.

    Pada horison A berkadar C-organik 2,5 % dengan nilai nisbah C dan N lebih dari

    12 (C/N=14,5)sehingga khusus untuk profil F2 dalam klasifikasi Dudal

    Soepraptohardjo (1957) tergolong Latosol-Podsolik.

  • 37

    4.5.2 Tanah Sub DAS Cibadak

    Jenis tanah yang terdapat di Sub DAS Cibadak adalah tanah podsolik.

    Tanah podsodik dinilai yang paling dominan dan terdapat pada bagian tengah

    kearah barat kecamatan Cibadak. Jenis tanah ini adalah tanah yang berasal dari

    bahan liat dengan solum dalam dan disertai dengan batas antar lapisan jelas (Profil

    Kecamatan Cibadak 2005).

    4.6 Tutupan Lahan

    Tutupan lahan Sub DAS Cipeureu terdiri dari : tegakan pinus (Pinus

    merkusii), agathis (Agathis lorantifolia), puspa (Schima walichii), dan lahan

    kosong. Sedangkan tutupan lahan Sub DAS Cibadak seluruhnya berupa lahan

    terbuka. Komposisi keadaan penutup tanah oleh tajuk pada Sub DAS Cipeureu

    seperti tertera pada Tabel 10 di bawah ini:

    Tabel 10 Luas penutupan lahan Sub DAS Cipeureu berdasarkan kelas

    kemiringan lahan

    No Jenis Tutupan Lahan Kelas Kemiringan (%)

    Luas (ha) 0-5 5-15 15-35 35-50

    1 Agathis + Puspa - 0,57 0,44 0,14 1,15

    2 Pinus 0,10 0,31 1,29 0,09 1,79

    3 Pinus+Mahoni - - 0,06 - 0,06

    4 Puspa 0,96 2,00 9,95 0,77 13,67

    5 Lahan Kosong 0,17 - 1,07 0,06 1,30

    Total 1,22 2,87 12,81 1,06 17,97

    Sumber: -Peta tutupan lahan Hutan Pendidikan Gunung Walat

    -Hasil analisis digitasi

  • 38

    BAB V.

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    5.1 Curah Hujan

    Curah hujan yang terjadi di lokasi penelitian berdasarkan hasil pengukuran

    di stasiun curah hujan Sekarwangi selama periode Januari 2005 - Juli 2010

    disajikan dalam Gambar 12.

    Gambar 12 Grafik curah hujan bulanan Sub DAS Cipeureu dan Cibadak Januari

    2005-Juli 2010.

    Statistik curah hujan yang tercatat di stasiun curah hujan Sekarwangi

    menunjukkan rata-rata curah hujan selama 5 tahun sebesar 2124,5 mm/thn dengan

    curah hujan tahunan maksimum terjadi pada tahun 2008 sebesar 2721 mm/thn dan

    curah hujan tahunan minimum terjadi pada tahun 2006 sebesar 1365 mm/thn.

    Hasil klasifikasi iklim menurut Schmidt dan Ferguson memperlihatkan bahwa

    Sub DAS Cipeureu dan Sub DAS Cibadak termasuk tipe B, dengan nilai Q

    sebesar 30%, rata-rata bulan basah yaitu sebanyak 8 bulan dan bulan kering

    sebanyak 2 bulan. Musim penghujan terjadi mulai bulan November sampai bulan

    Februari dengan curah hujan tertinggi pada bulan Desember. Musim kemarau

    terjadi mulai bulan Juli hingga bulan September, dengan bulan terkering terjadi

    pada bulan Agustus.

    Data curah hujan selama 5 tahun yang diperoleh dari stasiun hujan

    Sekarwangi disajikan dalam Lampiran 1. Sedangkan data hujan selama

    pengamatan disajikan dalam Lampiran 2.

    5.2 Transformasi Hujan - Debit Aliran

    Hyetograph dan hidrograph Sub DAS Cipeureu dan Sub DAS Cibadak

    disajikan dalam Gambar 13 (debit total) dan Gambar 14 (debit langsung). Data

    selengkapnya hasil pengukuran hujan dan debit total di kedua lokasi selama

  • 39

    pengamatan disajikan dalam Lampiran 3 dan Lampiran 4. Statistik hujan dan

    debit langsung di kedua Sub DAS disa