PENGGUNAAN METODE USLE DAN MUSLE DALAM ANALISA EROSI DAN SEDIMENTASI DI DAS BELAWAN

Transkripsi

1 PENGGUNAAN METODE USLE DAN MUSLE DALAM ANALISA EROSI DAN SEDIMENTASI DI DAS BELAWAN Anshar Raufan Adhirahman 1, A. P. Mulia Tarigan 2, Hendri Irwandi 3, M. Irsan 4 1 Mahasiswa Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan mr.pohan@hotmail.com 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan a.perwira@usu.ac.id 3 Peneliti, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Sampali, Jl. Meteorologi Raya No. 17, Deli Serdang 4 Peneliti, Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Wampu Sei Ular, Jl. Sisingamangaraja No. 14, Medan ABSTRAK DAS Belawan merupakan salah satu DAS yang memiliki peran penting di Provinsi Sumatera Utara dikarekan aliran DAS Belawan yang banyak melintasi kota dan kabupaten di Provinsi Sumatera Utara seperti kota Medan dan Kabupaten Deli Serdang, besarnya peran DAS Belawan terhadap kondisi daerah sekitarannya membuat diperlukannya analisa perkiraan erosi dan sedimentasi yang terjadi pada DAS Belawan. Berdasarkan analisa yang dilakukan dengan menggunakan metode USLE dan MUSLE, maka diperoleh besar erosi per-sub DAS Belawan, Belawan Hilir sebesar 10,43 ton/ha/thn, Belawan Hulu sebesar 28,31 ton/ha/thn, Belawan Tengah sebesar 7,05 ton/ha/thn, Belawan SeiTengah sebesar 5,63 ton/ha/thn, Belawan Krio sebesar 4,84 ton/ha/thn, dan Belawan Tuntungan sebesar 10,77 ton/ha/thn, Dengan total besar erosi yang terjadi pada DAS Belawan sebesar 67,05 ton/ha/thn, Serta menghasilkan laju sedimentasi sebesar 25505,83 ton. Kata Kunci : Erosi, USLE, Sedimentasi, MUSLE, DAS Belawan, Belawan.. ABSTRACT Belawan watershed area is one of the main watershed that have an important role in the province of North Sumatera due to its flow that across many cities and district in northern Sumatera such as Medan and Deli Serdang district, the role of the watershed of the watershed against the condition of the sorrounding area makes the required analysis of erosion and sedimentation that occurs in the Belawan watershed. Based on the analysis using USLE nad MULSE methods obtained the amount of erosion in every sub watershed of belawan watershed, Belawan Hilir 10,43 ton/hec/year, Belawan Hulu 28,31 ton/hec/year, Belawan Tengah 7,05 ton/hec/year, Belawan SeiTengah 5,63 ton/hec/year, Belawan Krio 4,84 ton/hec/year, Belawan Tuntungan 10,77 ton/hec/year, with the total amount of erosion in Belawan watershed 67,05 ton/hec/year, with sedimentation produce 25505,83 ton. Keywords: Erosion, USLE, Sedimentation, MUSLE, Belawan Watershed, Belawan.

2 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Provinsi Sumatera Utara dikenal memiliki enam Daerah Aliran Sungai (DAS) yang tergabung dalam satu wilayah sungai yaitu Wilayah Sungai Belawan-Ular-Padang (WS BUP) dengan luas seluruhnya 6.215,66 km2 dimana DAS Belawan merupakan salah satunya. DAS belawan merupakan salah satu bagian dari WS BUP yang langsung melintasi daerah kota Medan mulai dari hulu hingga ke hilir. Hulu sungai Belawan di Kabupaten Deli Serdang yaitu Sibolangit dan Kuta Limabaru hingga bermuara pada daerah hilir di Kecamatan Hamparan Perak kemudian terus mengalir hingga ke selat Malaka (Pantai Timur Sumatera Utara). DAS mempunyai peran penting dalam menjaga kelestarian sumberdaya air. Manusia memanfaatkan lahan dalam DAS untuk berbagai kepentingan dalam menunjang kelangsungan hidup dan meningkatkan kesejahteraannya. Interaksi manusia terhadap DAS dapat memberi dua macam dampak, yang menguntungkan adalah peningkatan kondisi sosial ekonomi, akan tetapi dampak negatifnya adalah penurunan fungsi DAS yang ditandai dengan terus meningkatnya angka erosi lahan dalam kawasan DAS itu sendiri. Oleh karena itu demi mengantisipasi terjadinya kerusakan lahan yang semakin besar pada DAS Belawan secara utuh maka diperlukan pemanfaatan teknologi yang efektif dan mampu menyajikan informasi yang akurat dan komprehensif. Penyajian informasi yang dimaksud dapat diperoleh dari pemanfaatan Sistem Informasi Geografis (SIG). Hal ini sesuai dengan GBHN yang menyebutkan bahwa pembangunan nasional merupakan usaha peningkatan kualitas manusia dan masyarakat Indonesia dilakukan secara berkelanjutan berlandaskan kemampuan nasional,dengan memanfaatkan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi serta memperhatikan tantangan perkembangan global. Sehubungan dengan hal tersebut, maka diperlukan suatu kemampuan untuk memprediksi besar erosi dan sedimentasi yang terjadi. Secara umum, terdapat metode yang dipakai untuk menghitung besar erosi dan sedimentasi yaitu dengan menggunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation) dan metode MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation). 2. TINJAUAN PUSTAKA DAS Daerah Aliran Sungai disingkat ( DAS) ialah suatu kawasan yang dibatasi oleh titik-titik tinggi di mana air yang berasal dari air hujan yang jatuh, terkumpul dalam kawasan tersebut. Guna dari (DAS) adalah menerima, menyimpan, dan mengalirkan air hujan yang jatuh di atasnya melalui sungai. Air Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah air yang mengalir pada suatu kawasan yang dibatasi oleh titik-titik tinggi di mana air tersebut berasal dari air hujan yang jatuh dan terkumpul dalam sistem tersebut (Asdak, 1995). Daerah aliran sungai (DAS) adalah daerah yang dibatasi oleh punggug-punggung gunung/pegunungan dimana air hujan yang jatuh di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai utama pada suatu titik/stasiun yang ditinjau. DAS di beberapa tempat di Indonesia memikul beban amat berat sehubungan dengan tingkat kepadatan penduduknya yang pemanfaatan sumberdaya belakangan ini bahwa kondis kejadian tanah longsor, erosi, banjir, dan sedimentasi. Pengelolaan DAS Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan kegiatan memperbaiki, memelihara, dan melindungi keadaan DAS, agar dapat menghasilkan barang dan jasa khususnya, baik kuantitas, kuali-tas, maupun kontinuitas air. Keberhasil-an pengelolaan DAS diindikasikan de-ngan fluktuasi debit, beban sedimen sungai, serta kelestarian sumber-sumber air. Indikator lain yang juga cukup penting adalah erosi tanah. Pertahanan DAS terhadap erosi berkaitan erat dengan kegiatan pengelolaan lahan di wilayah DAS.

3 Tujuan pengelolaan DAS terpadu antara lain: terwujudnya koordinasi, integrasi, sinkronisasi dan sinergi lintas sektor/instansi/lembaga/wilayah dalam pengelolaan sumber daya hutan, tanah dan air dalam DAS, tercapainya kondisi hidrologi (tata air) DAS yang optimal meliputi kuantitas, kualitas dan distribusinya, adanya peningkatan produktivitas hutan, tanah dan air dalam DAS; terjaminnya pemanfaatan/penggunaan hutan, tanah dan air dalam DAS secara lestari sesuai daya dukung wilayah dan daya tampung lingkungan dan adanya peningkatan kesejahteraan masyarakat yang berkeadilan dan pembangunan yang berkelanjutan. Erosi Erosi adalah hilang atau terkikisnya tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain. Pada umumnya erosi erosi yang terjadi oleh air lebih besar dibandingkan erosi oleh angina di daerah beriklim basah seperti Indonesia. Erosi menyebabkan hilangnya lapisan tanah yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air (Arsyad, 1989). Kerusakan yang terjadi akibat adanya erosi adalah kemunduran sifat-sifat kimia dan fisika tanah seperti kehilangan unsur hara dan bahan organik, meningkatnya kepadatan serta ketahanan penetrasi tanah, dan menurunnya kapasitas infiltrasi tanah serta kemampuan menahan air. Akibat dari peristiwa ini adalah menurunnya produktifitas tanah dan berkurangnya pengisian air dibawah tanah. Selain itu dampak lainnya dari erosi adalah pelumpuan atau sedimentasi dan pendangkalan waduk, sungai, saluran irigasi, muara sungai, pelabuhan, dan badan air lainnya (Arsyad, 2010). Sedimentasi Sedimentasi merupakan akibat adanya erosi, dan memberi banyak dampak di sungai, saluran, waduk, bendungan atau pintu-pintu air dan di sepanjang sungai (Soemarto, 1995). Sedimentasi terjadi melalui proses pengendapan material yang di transpor oleh media air, sedimen yang terdapat di mulut-mulut sungai adalah hasil dan proses pengendapan material-material yang diangkut oleh air sungai. Sedimen yang dihasilkan oleh proses erosi dan terbawa oleh aliran air akan diendapkan pada suatu tempat ketika kecepatan air melambat atau terhenti. Peristiwa pengendapan ini dikenal dengan peristiwa atau proses sedimentasi, yaitu proses yang bertanggung jawab atas terbentuknya daratandaratan alluvial yang luas. Dampak lain dari sedimentasi di sungai adalah terjadinya pengendapan sedimen di dasar sungai yang menyebabkan naiknya dasar sungai, kemudian menyebabkan tingginya muka air sehingga berakibat seringnya terjadi banjir yang menimpa lahan-lahan yang tidak dilindungi.

4 USLE dan MUSLE Prediksi erosi adalah suatu pendugaan besarnya erosi yang dipengaruhi oleh faktor iklim, tanah, topografi dan penggunaan lahan. Untuk kepentingan praktis nilai faktor erosi dapat mengacu pada penelitian dan penerepan rumus emperis yan telah dilakukan di Indonesia, yaitu dengan menggunakan persamaan umum kehilangan tanah USLE (Universal Soil Loss Equation). (Wischemeier & Smith, 1978). 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 (Modified Universal Soil Loss Equation) merupakan suatu pengembangan dari metode USLE. Metode MUSLE tidak menggunakan faktor energi hujan sebagai penyebab terjadinya erosi melainkan menggunakan faktor limpasan permukaan. Faktor limpasan permukaan mewakili energi yang digunakan untuk penghancuran dan pengangkutan sedimen. SY = 11,8 (Q P x V Q ) 0,56 K x L x S x C x P (2) di mana SY = hasil sedimentasi (ton), Q P = debit maksimum (m 3 /dtk), V Q = volume laliran pada suatu kejadian hujan (m 3 ). 3. METODE PENELITIAN Untuk Perhitungan laju erosi dan sedimentasi dengan menggunakan metode usle dan musle pada DAS Belawan. Metodologi penulisan tugas akhir ini mengikuti bagan alir seperti pada Gambar 1.

5 Identifikasi Masalah & Studi Literatur Pengumpulan data sekunder Data Curah Hujan Data Erodibilitas tanah (K) Data Kelerengan (LS) Data Penggunaan Lahan (CP) Analisa Perhitungan Analisa perhitungan erosi dengan Metode USLE Analisa perhitungan sedimentasi dengan Metode MUSLE Kesimpulan dan Saran Gambar 1 Diagram alir penelitian 4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Metode USLE A. Erosivitas Berdasarkan data curah hujan yang didapat dari BMKG Sampali berupa data curah hujan bulanan, seperti pada Tabel 1, data curah hujan bulanan tersebut digunakan dasar untuk melakukan perhitungan nilai erosivitas dengan menggunakan metode Lenvain, seperti pada Tabel 2.

6 Tabel 1 Data Curah Hujan Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,075 69, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,064 88, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,56 357, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,466 Rata-rata 160, , , , , , , , , , , ,2311 Curah Hujan rata-rata 15 Tahun 2265, Tabel 2 Nilai Erosivitas Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des CH 16 11,6 14,4 17,8 18, ,4 18,6 22,4 30,2 25,2 24,2 R 95, , , , , , , , , , , ,4152 R 1465, B. Erodibilitas Nilai angka erodibilitas tanah merupakan data sekunder berbentuk peta digital hasil penelitian yang dilakukan oleh Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Wampu-Ular, pada tiap-tiap jenis tanah yang ada di DAS Belawan, seperti Gambar 2. Gambar 2 peta jenis tanah DAS Belawan

7 C. Kelerengan Data kelerengan merupakan data sekunder berupa peta digital hasil dari penelitian yang dilakukan oleh Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungan Wampu-Ular, pada topografi yang ada di DAS Belawan, seperti Gambar 3. Gambar 3 peta kelerengan DAS Belawan D. 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 Belawan, seperti Gambar 4.

8 Gambar 4 Peta Penggunaan Lahan DAS Belawan Setelah melakukan analisa satuan unit lalu mengalikan faktor-faktor penentu erosi berdasarkan metode USLE, maka diperoleh total laju erosi yang terjadi di DAS Belawan seperti Tabel 3. Tabel 3 Total Erosi DAS Belawan NO Sub DAS Kode Luas Area (ha) Erosi Erosi rata-rata tn/ha/thn tn/thn 1 Belawan Hilir SUBHI 15717,848 27, ,5 10,43 2 Belawan Hulu SUBHU 8694, , ,8 28,31 3 Belawan Tengah SUBTE 3153,636 92, ,9 7,05 4 Belawan SeiTengah SUBST 3385,34 40, ,7 5,63 5 Belawan Krio SUBKR 5749,725 59, ,4 4,84 6 Belawan Tuntungan SUBTT 4642,736 95, ,8 10,77 TOTAL LUAS DAS BELAWAN : 41344,11 TOTAL EROSI DAS BELAWAN : 67,03

9 Metode MUSLE A. Q P Nilai Q P pada tiap sub DAS Belawan seperti Tabel 4. Tabel 4 Nilai Qp Sub DAS Belawan No Sub DAS Koefisien Intensitas (m/dtk) (C i.a i ) (m 2 ) Q P (m 3 /dtk) 1 Belawan Hilir 0, , ,7 0, Belawan Hulu 0, , ,7 0, Belawan Tengah 0, , ,8 0, Belawan SeiTengah 0, , ,8 0, Belawan Krio 0, , ,3 0, Belawan Tuntungan 0, , ,7 0, B. Vq Nilai Vq pada tiap sub DAS Belawan seperti Tabel 5. Tabel 5 Nilai Vq Sub DAS Belawan No Sub DAS Luas (m 2 ) P e (m) V Q (m 3 ) 1 Belawan Hilir , ,64 2 Belawan Hulu , ,49 3 Belawan Tengah , ,367 4 Belawan SeiTengah , ,169 5 Belawan Krio , ,003 6 Belawan Tuntungan , ,025 Dengan mengalikan faktor-faktor penentu sedimentasi berdasarkan metode MUSLE maka diperoleh total sedimentasi yang terjadi di DAS Belawan seperti Tabel 6. Tabel 6 Total Sedimentasi DAS Belawan NO SUB DAS SY (ton) 1 BELAWAN HILIR 2300,31 2 BELAWAN HULU 12089,66 3 BELAWAN TENGAH 1802,43 4 BELAWAN SEITENGAH 2659,99 5 BELAWAN KRIO 2996,37 6 BELAWAN TUNTUNGAN 3657,05 TOTAL SEDIMENTASI DAS BELAWAN : 25505,84

10 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah: 1. Berdasarkan perhitungan dengan metode USLE (Universal Soil Loss Equation) diperoleh besar erosi yang terjadi pada setiap Sub DAS Belawan, Belawan Hilir sebesar 10,430 ton/ha/thn, Belawan Hulu sebesar 28,314 ton/ha/thn, Belawan Tengah sebesar 7,056 ton/ha/thn, Belawan SeiTengah sebesar 5,633 ton/ha/thn, Belawan Krio sebesar 4,846 ton/ha/thn, dan Belawan Tuntungan sebesar 10,777 ton/ha/thn. Dengan total erosi yang terjadi di DAS Belawan sebesar 67,059 ton/ha/thn atau ,269 ton/thn. Berdasarkan klasifikasi kelas laju erosi, erosi yang terjadi di DAS Belawan adalah erosi dengan kelas erosi sedang, dengan kriteria erosi ton/ha/thn. 2. Berdasarkan perhitungan dengan metode MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation) diperoleh besar sedimentasi yang terjadi pada setiap Sub DAS Belawan, Belawan Hilir sebesar 2300,316 ton, Belawan Hulu sebesar 12089,664 ton, Belawan Tengah sebesar 1802,430 ton, Belawan SeiTengah sebesar 2659,996 ton, Belawan Krio sebesar 2996,375 ton, Belawan Tuntungan sebesar 3657,055 ton. Dengan total sedimentasi yang terjadi pada DAS Belawan sebesar 25505,839 ton. Saran 1. Meskipun erosi yang terjadi masih termasuk dalam kategori erosi sedang dan dapat ditoleransi, tetap harus diadakan usaha untuk konservasi serta rehabilitasi guna untuk mencegah peningkatan jumlah erosi yang akan terjadi. 2. Pentingnya untuk memperhatikan pemanfaatan lahan atau tata guna lahan kedepannya dikarenakan pemanfaatan lahan sangat memperngaruhi laju erosi serta sedimentasi yang akan terjadi kedepannya di DAS Belawan. 6. DAFTAR PUSTAKA Arsyad, S., (1989), Konservasi Tanah dan Air, IPB Press, Bogor. Arsyad, S., (2010), Konservasi Tanah dan Air, IPB Press, Bogor. Asdak, C., (1995), Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Soemarto, C. D., (1995), Hidrologi Teknik, Penerbit Erlangga, Jakarta. Wischmeiner, W.H., and D.D, Smith., (1978), Predicting Rainfall Erosion Losses, A Guide to Conservation Planning USDA Handbook No 537, Washington DC.

11