ISBN 978-602-72699-1-0
KATA PENGANTAR Dampak pemanfaatan lahan yang tidak terkendali tanpa memperhatikan kaidah konservasi tanah dan air dapat mengakibatkan penurunan penutupan vegetasi, peningkatan erosi dan sedimentasi, dan percepatan degradasi lahan. Sedimen sebagai hasil proses erosi, baik berupa erosi permukaan, erosi parit, atau jenis erosi tanah lainnya, pada umumnya mengendap di daerah genangan banjir, dasar saluran air, sungai ataupun waduk. Pengukuran terhadap hasil sedimen yang dihasilkan akibat proses erosi sangat penting diketahui untuk para pelaksana teknis di lapangan. Khusus untuk waduk, pengendalian sedimentasi berpengaruh terhadap umur pakainya. Buku Teknik Pengukuran Hasil Sedimen yang disusun oleh para peneliti BPTKPDAS mencoba menyajikan proses terjadinya sedimentasi, faktor-faktor yang menentukan laju sedimentasi DAS, dan cara-cara pengukuran hasil sedimen. Seiring dengan permasalahan yang berkembang di lapangan maka buku akan terus disempurnakan dengan memperhatikan saran, kritik dari para pengguna. Dengan terbitnya buku ini kami mengucapkan terima kasih kepada para peneliti BPTKPDAS semoga bermanfaat khususnya bagi para pengguna dan pemerhati bidang pengelolaan DAS ataupun bidang teknis lainnya. Solo, November 2014 Kepala Balai Dr. Nur Sumedi, S.Pi, MP i
DAFTAR ISI DAFTAR ISI... i DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... iii 1. Pendahuluan... 1 1.2. Maksud dan Tujuan... 4 1.3. Pengertian-pengertian... 5 2. Erosi dan Sedimentasi... 6 Faktor yang menentukan laju sedimentasi DAS... 7 3. Cara-cara Pengukuran Hasil Sedimen... 11 3.1. Perhitungan Secara Langsung... 183 3.2. Perhitungan Secara Tidak Langsung... 18 4. Penutup... 20 Daftar Pustaka... 21 Lampiran 1. Contoh hasil pengukuran debit harian Sub DAS Dumpul Tahun 2001... 22 Lampiran 2. Contoh hasil pengukuran debit sedimen SubDAS Dumpul Tahun 2001... 23 ii
DAFTAR TABEL Tabel 1. Hasil pengukuran debit dan debit sedimen dalam pembuatan kurva lengkung debit suspensi Sub DAS Dumpul 2001... 14 Tabel 2. Berat Jenis Tanah pada Berbagai Macam Tekstur Tanah. 17 Tabel 3. Hubungan Antara Luas DAS dengan Rasio Penghantaran Sedimen... 19 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Ekosistem DAS sebagai Sistem Pengelolaan... 2 Gambar 2. Karakteristik kecepatan, konsentrasi sedimen dan debit sedimen... 9 Gambar 3. Suspended sampler US-DH 48 dengan bagian-bagiannya... 12 iii
1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Laju sedimentasi waduk-waduk di Indonesia menunjukkan tingkat yang memprihatinkan. Data menunjukkan bahwa laju sedimentasi pada outlet sub DAS Keduang sebagai salah satu input Waduk Serbaguna Wonogiri tahun 1994-2010 cenderung meningkat. Pada periode 1994 2002 rata-rata laju sedimentasi adalah 29,36 ton/ha/tahun dan meningkat pada tahun 2009 2010 menjadi 45,41 ton/ha/tahun (Tjakrawarsa dan Pramono, 2013). Laju sedimentasi tersebut akan mengurangi umur pakai waduk sehingga fungsi waduk sebagai pengendali banjir, sumber tenaga listrik, rekreasi dan lain-lain. Laju sedimentasi bervariasi bisa menurun, konstan ataupun meningkat tergantung kepada pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) yang tercermin tutupan lahan di dalam DAS. Laju sedimentasi suatu sungai perlu diketahui sebagai indikator pengelolaan suatu DAS guna menentukan langkah-langkah yang tepat sehingga diperoleh hasil air yang melimpah, jernih, kontinyu, bebas polusi dan polutan. Sebagai suatu sistem, DAS terdiri dari beberapa komponen seperti masukan, prosesor, dan luaran. Masukan curah hujan dan manajemen DAS berupa iptek, struktur sosek dan kelembagaan akan menentukan luaran suatu DAS. Gambaran DAS sebagai suatu sistem pengelolaan adalah sebagai berikut : 1
HUJAN (Masukan) MORFO METRI GEOLOGI VEGETASI TANAH RELIEF MAKRO PENGGUNAAN LAHAN : Hutan Non Huatan RELIEF MIKRO MANUSIA IPTEK Struktur Sosek Kelembagaan (Masukan) DAS : PROSESOR PRODUKSI, LIMPASAN (Banjir dan Kekeringan), dan SEDIMEN (Luaran) Gambar 1. Ekosistem DAS sebagai Sistem Pengelolaan Sebagai prosesor DAS memiliki karakteristik tertentu baik yang tidak mudah dikelola maupun yang mudah dikelola. Interaksi masukan tersebut dalam sistem DAS menentukan proses-proses yang terjadi di dalam DAS yang akan menghasilkan luaran berupa produksi, limpasan dan sedimen. Erosi adalah suatu proses hilangnya lapisan permukaan tanah atas, baik disebabkan oleh pergerakan air maupun angin (Suripin, 2002). Proses erosi dapat menyebabkan merosotnya produktivitas tanah, daya dukung tanah untuk produksi pertanian dan kualitas lingkungan hidup. Indonesia dengan rata-rata curah hujan melebihi 1500 mm per tahun air merupakan penyebab utama terjadinya erosi. Proses erosi tanah yang disebabkan oleh air meliputi 3 tahap, yaitu : 1. Pemecahan bongkah-bongkah agregat tanah ke dalam bentuk butir-butir kecil atau partikel tanah 2. Pemindahan atau pengangkutan butir-butir yang kecil tersebut 3. Pengendapan butir-butir atau partikel tersebut di tempat yang lebih rendah, di dasar sungai atau waduk. 2
Sedimen adalah hasil proses erosi, baik berupa erosi permukaan, erosi parit, atau jenis erosi tanah lainnya yang mengendap di bagian bawah kaki bukit, di daerah genangan banjir, saluran air, sungai, dan waduk (Asdak, 1995). Sedangkan sedimentasi adalah proses mengendapnya material fragmental oleh air sebagai akibat dari adanya erosi (Soemarto, 1995). Sedimentasi merupakan jumlah material tanah yang terbawa oleh aliran air sungai yang berasal dari proses erosi di bagian hulu dan diendapkan pada suatu tempat di bagian hilir. Jumlah hasil sedimen per satuan luas daerah tangkapan air (DTA) atau daerah aliran sungai (DAS) per satuan waktu (dalam satuan ton/ha/th atau mm/th) disebut dengan laju sedimentasi. Laju sedimentasi dari suatu DAS adalah suatu nilai penting sebagai dasar perencanaan pengelolaan sub DAS atau DAS. Berdasarkan nilai tersebut dapat ditentukan langkah-langkah berupa penerapan teknik konservasi tanah dan air yang tepat sehingga nilai laju sedimentasi dapat sesuai dengan yang direncanakan. Laju sedimentasi suatu DAS atau sub DAS dapat diketahui dengan mengukur sedimen pada outlet suatu sub DAS atau DAS. Teknik pengukuran sedimen pada outlet suatu sub DAS atau DAS menjadi penting untuk diketahui. 3
1.2. Maksud dan Tujuan Maksud penyusunan buku teknis ini adalah untuk menuntun para pihak dalam mengukur sedimen dan menghitung tingkat sedimentasi suatu DAS. Tujuannya adalah agar para pihak dapat melakukan pengukuran sedimen dan menghitung tingkat sedimentasi suatu DAS. 4
1.3. Pengertian-pengertian a. Sedimen adalah endapan material di badan air (sungai/waduk) berupa partikel-partikel tanah dari hasil erosi yang terangkut bersama aliran air. b. Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel-partikel tanah hasil erosi yang tersuspensi didalam air dan diangkut oleh aliran air dimana kecepatan aliran telah menurun. c. Hasil sedimen (sediment yield) adalah besarnya sedimen yang berasal dari erosi yang terjadi di daerah tangkapan air yang diukur pada periode waktu dan tempat tertentu dalam bentuk muatan sedimen terlarut dalam sungai (suspended sediment load) maupun bentuk endapan di dalam saluran, sungai, atau waduk. d. Laju sedimentasi adalah jumlah hasil sedimen per satuan luas daerah tangkapan air (DTA) atau daerah aliran sungai (DAS) per satuan waktu (dalam satuan ton/ha/th atau mm/th). e. Penghitungan kecepatan debit aliran metode mid area method adalah teknik menghitung debit aliran seluruh penampang aliran sungai dimana kecepatan adalah merupakan penjumlahan dari debit setiap seksi penampang aliran. Asumsi yang digunakan adalah kecepatan rata-rata satu vertikal penampang mewakili kecepatan rata-rata satu seksi yang dibatasi oleh garis pertengahan antara dua garis vertikal yang diukur. 5
2. Erosi dan Sedimentasi Proses sedimentasi tidak bisa dilepaskan dengan kejadian erosi, yaitu melalui mekanisme proses erosi-sedimentasi. Erosi adalah suatu proses hilangnya lapisan permukaan tanah atas, baik disebabkan oleh pergerakan air maupun angin (Suripin, 2002). Proses erosi dapat menyebabkan merosotnya produktivitas tanah, daya dukung tanah untuk produksi pertanian dan kualitas lingkungan hidup. Indonesia dengan rata-rata curah hujan melebihi 1500 mm per tahun air merupakan penyebab utama terjadinya erosi. Proses erosi tanah yang disebabkan oleh air meliputi 3 tahap, yaitu : a. Pemecahan bongkah-bongkah agregat tanah ke dalam bentuk butir-butir kecil atau partikel tanah b. Pemindahan atau pengangkutan butir-butir yang kecil tersebut c. Pengendapan butir-butir atau partikel tersebut di tempat yang lebih rendah, di dasar sungai atau waduk. Partikel tanah sebagai hasil proses erosi disebut sedimen akan diendapkan di bagian bawah kaki bukit, di daerah genangan banjir, saluran air, sungai, dan waduk (Asdak, 1995). Proses pengendapan hasil erosi tersebut disebut sedimentasi (Soemarto, 1995). Sedimentasi merupakan jumlah material tanah yang terbawa oleh aliran air sungai yang berasal dari proses erosi di bagian hulu dan diendapkan pada suatu tempat di bagian hilir. Proses pengendapan muatan sedimen tersebut terjadi karena kecepatan pengendapan butir-butir material sedimen terangkut lebih kecil dari kecepatan aliran pengangkutnya. Jumlah hasil sedimen per satuan luas daerah tangkapan air (DTA) atau daerah aliran sungai (DAS) per satuan waktu (dalam satuan ton/ha/th atau mm/th) disebut laju sedimentasi. 6
Faktor yang menentukan laju sedimentasi DAS Besar kecilnya laju sedimentasi yang terjadi dalam suatu DAS dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain: a. Jumlah dan intensitas hujan b. Tipe tanah dan formasi geologi c. Penutupan tanah d. Penggunaan lahan e. Topografi f. Kondisi drainasi alami: bentuk, jaringan, kerapatan, gradien, ukuran, dan arah g. Runoff h. Karakteristik sedimen, seperti ukuran butir dan mineralogi; dan i. Karakteristik hidrolika saluran (sungai) Berdasarkan proses terjadinya erosi tanah dan proses sedimentasi, maka proses terjadinya sedimentasi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu : a. Proses sedimentasi secara geologis Yaitu proses erosi tanah dan sedimentasi yang berjalan secara normal atau berlangsung secara geologi, artinya proses pengendapan yang berlangsung masih dalam batas-batas yang diperkenankan atau dalam keseimbangan alam dari proses degradasi dan agradasi pada perataan kulit bumi akibat pelapukan. b. Proses sedimentasi dipercepat Yaitu proses terjadinya sedimentasi yang menyimpang dari proses secara geologi dan berlangsung dalam waktu yang cepat, bersifat merusak atau merugikan dan dapat mengganggu keseimbangan alam atau kelestarian lingkungan 7
hidup. Kejadian tersebut biasanya disebabkan oleh kegiatan manusia dalam mengolah tanah. Cara mengolah tanah yang salah dapat menyebabkan erosi tanah dan sedimentasi yang tinggi. Mekanisme pengangkutan butir-butir tanah yang dibawa dalam air yang mengalir dapat digolongkan menjadi beberapa bagian sebagai berikut : a. Wash Load Movement Butir-butir tanah yang sangat halus berupa lumpur yang bergerak bersama-sama dalam aliran air, konsentrasi sedimen merata di semua bagian pengaliran. Bahan wash load berasal dari pelapukan lapisan permukaan tanah yang menjadi lepas berupa debu-debu halus selama musim kering. Debu halus ini selanjutnya dibawa masuk ke saluran atau sungai baik oleh angin maupun oleh air hujan yang turun pertama pada musim hujan, sehingga jumlah sedimen pada awal musim hujan lebih banyak dibandingkan dengan keadaan yang lain. b. Suspended Load Movement Butir-butir tanah bergerak melayang dalam aliran air. Gerakan butir-butir tanah ini terus menerus dikompresir oleh gerak turbulensi aliran sehingga butir-butir tanah bergerak melayang di atas saluran. Bahan suspended load terjadi dari pasir halus yang bergerak akibat pengaruh turbulensi aliran, debit, dan kecepatan aliran. Semakin besar debit, maka semakin besar pula angkutan suspended load. c. Saltation Load Movement Pergerakan butir-butir tanah yang bergerak dalam aliran air antara pergerakan suspended load dan bed load. Butir-butir 8
tanah bergerak secara terus menerus meloncat-loncat (skip) dan melambung (bounce) sepanjang saluran tanpa menyentuh dasar saluran. Bahan-bahan saltation load terdiri dari pasir halus sampai dengan pasir kasar. d. Bed Load Movement Merupakan angkutan butir-butir tanah berupa pasir kasar (coarse sand) yang bergerak secara menggelinding (rolling), mendorong dan menggeser (pushing and sliding) terus menerus pada dasar aliran yang pergerakannya dipengaruhi oleh adanya gaya seret (drag force) aliran yang bekerja di atas butir-butir tanah yang bergerak. Di dalam aliran sungai kecepatan, konsentrasi sedimen dan debit sedimen suspensi bervariasi menurut kedalaman aliran sungai. Karakteristik kecepatan, konsentrasi sedimen dan debit sedimen terdapat pada Gambar 2. Gambar 2. Karakteristik kecepatan, konsentrasi sedimen dan debit sedimen 9
Sebagai akibat dari adanya erosi, sedimentasi memberikan beberapa dampak, yaitu: a. Di sungai Pengendapan sedimen di dasar sungai yang menyebabkan naiknya dasar sungai, kemudian mengakibatkan tingginya muka air sehingga berakibat sering terjadi banjir. b. Di saluran Jika saluran irigasi dialiri air yang penuh sedimen, maka akan terjadi pengendapan sedimen di saluran. Tentu akan diperlukan biaya yang cukup besar untuk pengerukan sedimen tersebut dan pada keadaan tertentu pelaksanaan pengerukan menyebabkan terhentinya operasi saluran. c. Di waduk Pengendapan sedimen di waduk akan mengurangi volume efektif waduk yang berdampak terhadap berkurangnya umur rencana waduk. d. Di bendung atau pintu-pintu air Pengendapan sedimen mengakibatkan pintu air kesulitan dalam mengoperasikan pintunya, mengganggu aliran air yang lewat melalui bendung atau pintu air, dan akan terjadi bahaya penggerusan terhadap bagian hilir bangunan jika beban sedimen di sungai berkurang karena telah mengendap di bagian hulu bendung, sehingga dapat mengakibatkan terangkutnya material alas sungai. 10
3. Cara-cara Pengukuran Hasil Sedimen Metode untuk mengestimasi besarnya hasil sedimen atau laju sedimentasi DAS yang terjadi, dapat dilakukan secara langsung maupun melalui pendekatan prediksi erosi di DAS. Pengukuran secara langsung dilakukan melalui kuantifikasi hasil sedimen yang keluar bersama aliran sungai melalui outlet DAS, sedangkan pengukuran tidak langsung dilakukan dengan pendekatan nilai sediment delivery ratio (SDR) DAS berdasarkan nilai hasil prediksi erosi yang terjadi di DAS. 3.1. Pengukuran Secara Langsung Pengukuran hasil sedimen secara langsung pada suatu sub DAS atau pun DAS dilakukan pada outlet suatu sub DAS atau DAS. Pengukuran hasil sedimen biasanya diintegrasikan dengan pengukuran kecepatan aliran sungai (untuk menghitung debit) pada berbagai variasi tinggi muka air (TMA) sungai dari suatu sub DAS ataupun DAS. Dari kedua pengukuran tersebut (debit dan sedimen) akan diperoleh kurva lengkung debit aliran (discharge rating curve) dan kurva lengkung debit suspensi (sediment discharge rating curve). Pengukuran sedimen didahului dengan pengukuran kecepatan arus sungai baik itu menggunakan metode mid area ataupun metode lainnya. Dari pengukuran tersebut diperoleh data kecepatan arus sungai yang diukur. Data kecepatan arus sungai digunakan untuk menghitung besarnya debit air yang ada, dengan mengukur penampang basah sungainya terlebih dahulu. Kemudian dilakukan pengambilan sampel air (suspended load). Peralatan yang digunakan adalah: botol sampler dengan ukuran + 500 ml yang dipasang pada suspended sampler tipe US DH 48, US DH 49, 11
USD-74, atau USP-61 yang dilengkapi dengan nosel dan tutup botol. Gambar 3. Suspended sampler US-DH 48 dengan bagianbagiannya Cara pengambilan sampel air sedimen tersuspensi dibedakan : Metode integrasi titik (0,2 dan 0,8 H; 0,6 H, atau di permukaan aliran), integrasi kedalaman (alat dimasukkan kedalam aliran dan dinaikkan lagi ke permukaan), atau cara langsung. Jumlah dan frekuensi pengambilan sampel suspensi harus representatif, (sifatsifat banjirnya, sifat hidrograf (waktu naik/climb dan waktu turun/resesi), musim (kemarau dan penghujan). Prinsipnya, dalam membuat kurva lengkung debit (hubungan antara TMA dengan debit) serta kurva lengkung debit suspensi (hubungan antara debit dengan debit suspensi) memerlukan data hasil pengukuran sebanyak-banyaknya pada berbagai variasi TMA. Sampel air yang diperoleh diberi label: Nama sungai, tanggal dan jam pengambilan sampel, serta ketinggian muka air (TMA) aliran sungai. Sampel tersebut dianalisis di laboratorium guna mendapatkan konsentrasi sedimen baik menggunakan cara 12
penguapan maupun cara penyaringan. Adapun cara penghitungan konsentrasi sedimen (Cs) tersebut adalah sebagai berikut: 1. Cara Penguapan : Konsentrasi sedimen (Cs) = (b-a) / vol. air. mg/l 2. Cara Penyaringan : Konsentrasi sedimen (Cs) = (b-a) / vol. air. mg/l Dimana: a = berat gelas ukur / kertas saring kosong b = berat gelas ukur / kertas saring isi Satuan 1) Konsentrasi sedimen terangkut aliran : mg/l, g/m 3, kg/m 3, ton/m 3, %, ppm 2) Ukuran butir : mm atau %. 3) Hasil sedimen : m 3, ton, mm 4) Laju sedimentasi : m 3 /th, ton/th, mm/th Berdasarkan hasil pengukuran debit dan pengambilan sampel sedimen pada berbagai TMA, kemudian akan dibuat persamaan lengkung debit suspensi dengan didahului menghitung besarnya debit sedimen (Qs) pada berbagai TMA. Besarnya debit sedimen (Qs) atau kadar muatan sedimen dalam aliran air, dinyatakan dalam besaran laju sedimentasi (dalam satuan kg/dt, ton/hari atau ton/tahun). Debit sedimen (Qs) dihitung dengan pengukuran langsung menggunakan persamaan : 13
Qs = k x C x Q Dalam hal ini : Qs (ton/hari) = debit sedimen k = 0,0864 C (mg/l) Q (m 3 /dtk) = kadar muatan sedimen = debit air sungai Kurva lengkung debit suspensi adalah grafik yang menggambarkan hubungan antara debit sedimen setiap saat (Qsi) dengan debit alirannya (Qi), dimana absis (sumbu X) yaitu Q dan ordinat (sumbu Y) yaitu Qs, dengan persamaan: Qs = a Q b. Kurva lengkung debit suspensi selanjutnya akan digunakan untuk menghitung besarnya data sedimentasi berdasarkan data debit rata-rata harian selama setahun. Contoh penyajian data debit sedimen dalam pembuatan kurva lengkung debit suspense disajikan pada tabel di bawah ini. Tabel 1. Hasil pengukuran debit dan debit sedimen dalam pembuatan kurva lengkung debit suspensi Sub DAS Dumpul 2001 No. Pengukuran CS (konsentrasi sedimen) (gr/lt) Q (debit) (m3/dt) QS (Debit Suspensi) (Kg/dt) Keterangan 1. 1,759 0,136 0,095 bukan banjir 2. 2,872 0,124 0,135 bukan banjir 3. 9,515 0,692 0,647 banjir (naik) 4. 8,317 0,772 0,632 banjir (naik) 5. 1,992 0,709 1,024 banjir (naik) 6. 1,750 0,060 0,105 bukan banjir 14
No. Pengukuran CS (konsentrasi sedimen) (gr/lt) Q (debit) (m3/dt) QS (Debit Suspensi) (Kg/dt) Keterangan 7. 1,263 0,071 0,090 bukan banjir 8. 1,378 0,074 0,102 bukan banjir 9. 0,696 0,054 0,095 bukan banjir 10. 1,081 0,047 0,134 bukan banjir 11. 0,125 0,068 0,087 bukan banjir 12. 0,111 0,076 0,085 banjir (turun) 13. 1,145 0,514 0,812 banjir (turun) 14. 0,914 2,368 2,165 banjir (naik) 15. 0,904 0,709 0,641 banjir (turun) 16. 1,060 3,740 3,964 banjir (naik) 17. 0,953 6,470 6,167 banjir (naik) 18. 0,854 10,826 9,242 banjir (naik) 19. 0,921 7,834 7,214 banjir (naik) 20. 0,777 13,172 10,241 banjir (naik) Berdasarkan data hasil pengukuran debit (Q) dan konsentrasi sedimen (Cs), maka dapat dihitung debit suspensi (Qs). Langkah selanjutnya kemudian dibuat Persamaan lengkung debit suspense, yaitu grafik hubungan antara Q dan Qs dengan menggunakan program Microsoft Excel, seperti contoh di bawah ini. 15
100,000 Qs = 1,0604 Q 0,8938 R² = 0,9773 QS (Kg/dt) 10,000 1,000 0,000 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 0,100 0,010 Q (m3/dt) Series1 Power (Series1) Gambar 4. Kurva lengkung debit suspensi Sub DAS Dumpul Berdasarkan data debit harian selama setahun, kemudian dengan menggunakan persamaan lengkung debit suspensi, dapat dicari debit sedimen (Qs) selama setahun. Qs dalam ton/hari dapat dijadikan dalam ton/ha/tahun dengan membagi nilai Qs dengan luas DAS dan mengalikan dengan jumlah hari dalam satu tahun, seperti contoh pada Tabel Lampiran 1. dan 2. Selanjutnya nilai Qs dalam ton/ha/tahun dikonversikan menjadi Qs dalam mm/tahun yaitu dengan mengalikan nilai Qs tersebut dengan berat jenis (BJ) tanah sehingga akan diperoleh nilai tebal endapan sedimen. Sebagai gambaran BJ sedimen tanah pada berbagai macam tekstur tanah disajikan pada Tabel 2 berikut ini. 16
Tabel 2. Berat Jenis Tanah pada Berbagai Macam Tekstur Tanah No. Tekstur Tanah Berat Jenis 1. Pasir (sandy) 1,65 (1,55 1,80) 2. Lempung berpasir (sandy loam) 1,50 (1,40 1,60) 3. Lempung (loam) 1,40 (1,35 1,50) 4. Lempung berliat (clay loam) 1,35 (1,30 1,40) 5. Liat berdebu (silty loam) 1,30 (1,25 1,35) 6. Liat (clay) 1,25 (1,20 1,30) Sumber : Beasley and Higgins (1991) dalam Tim Peneliti BTPDAS IBB (2004) 17
3.2. Perhitungan Secara Tidak Langsung Perhitungan sedimentasi secara tidak langsung dilakukan dengan pendekatan hasil estimasi nilai erosi yang terjadi pada DAS. Setelah erosi dalam DAS diketahui berdasarkan perhitungan dengan model erosi atau metode yang lain, kemudian hasil sedimen (Sy) dapat dihitung dengan menggunakan rumus SDR, sebagai berikut : Sy = A x SDR Dalam hal ini : Sy = Hasil sedimen (ton/ha/tahun) A = Nilai erosi (ton/ha/tahun) SDR = Nisbah penghantaran sedimen Nilai total erosi dalam DAS biasanya dihitung dengan menggunakan rumus USLE (Universal Soil Loss Equation), sedangkan nisbah penghantaran sedimen (Sediment Delivery Ratio/ SDR) ditentukan dengan menggunakan matrik sebagaimana pada Tabel 3. 18
Tabel 3. Hubungan Antara Luas DAS dengan Rasio Penghantaran Sedimen No. Luas DAS (Ha) Rasio Penghantaran Sedimen (%) 1 10 53 2 50 39 3 100 35 4 500 27 5 1.000 24 6 5.000 15 7 10.000 13 8 20.000 11 9 50.000 0,85 10 2.000.000 0,49 Sumber : SK No. 346/Menhut-V/2005 (Kriteria Penetapan Urutan Prioritas DAS) 19
4. Penutup Teknik pengukuran hasil sedimen yang mencakup teknik pengambilan sampel sedimen serta perhitungan laju sedimentasi sangat penting sebagai salah satu parameter dalam monitoring dan evaluasi kinerja DAS. Data hasil sedimen dan laju sedimentasi ini sangat terkait dengan data sumber erosi dan besarnya erosi lahan yang terjadi pada suatu DAS. Dengan diketahuinya data hasil sedimen dan laju sedimentasi akan dapat diketahui kondisi kesehatan suatu DAS sehingga dengan demikian akan dapat diketahui pola dan upaya pengelolaan yang harus dilakukan. 20
Daftar Pustaka Adipradana, A. Y. 2013. Hidrometri dan Hidrografi. Tugas Mata Kuliah. Program Pascasarjana. Jurusan Teknik Sipil dan lingkungan. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta. Asdak Chay (1995). Hidrologi dan Pengeloaan daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada Press. Soemarto, C.D. (1995) Hidrologi Teknik. Surabaya Penerbit Erlangga. Suripin, 2002, Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air, Penerbit ANDI, Yogyakarta. Tjakrawarsa, G dan I.B. Pramono. 2013. Perubahan Tingkat Sedimen Terlarut di Sungai Keduang Priode 1994-2010. Prosiding Seminar Hasil Penelitian. 21
Lampiran 1. Contoh hasil pengukuran debit harian Sub DAS Dumpul Tahun 2001 Tanggal Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nop Des Jumlah 1 0,233 0,211 0,118 0,057 0,032 0,021 0,007 0,004 0,004 0,002 0,012 0,004 2 0,476 0,146 0,118 0,053 0,032 0,021 0,007 0,004 0,004 0,002 0,012 0,004 3 0,740 0,245 0,106 0,124 0,032 0,021 0,007 0,004 0,004 0,002 0,109 0,004 4 0,176 0,264 0,106 0,153 0,032 0,021 0,007 0,004 0,004 0,002 0,023 0,025 5 0,118 0,100 0,118 0,130 0,032 0,021 0,007 0,004 0,004 0,002 0,016 0,007 6 0,084 0,095 0,427 0,264 0,313 0,017 0,007 0,004 0,004 0,002 0,008 0,007 7 0,075 0,123 0,522 0,193 0,132 0,017 0,007 0,004 0,004 0,002 0,007 0,007 8 0,204 0,145 0,244 0,160 0,084 0,017 0,007 0,004 0,004 0,002 0,007 0,007 9 0,097 0,115 0,176 0,160 0,062 0,017 0,007 0,004 0,004 0,002 0,007 0,013 10 0,118 0,095 0,160 0,118 0,041 0,017 0,007 0,004 0,004 0,002 0,024 0,388 11 0,106 0,084 0,160 0,095 0,041 0,017 0,007 0,004 0,004 0,002 0,007 0,088 12 0,084 0,502 0,160 0,283 0,032 0,017 0,007 0,004 0,004 0,096 0,007 0,172 13 0,084 0,164 0,603 0,272 0,028 0,015 0,007 0,004 0,004 0,084 0,007 0,323 14 0,075 0,106 0,360 0,329 0,028 0,010 0,004 0,004 0,004 0,226 0,004 0,082 15 0,138 0,106 0,230 0,272 0,028 0,010 0,004 0,004 0,004 0,025 0,090 0,060 16 0,075 0,106 0,211 0,250 0,028 0,010 0,004 0,004 0,004 0,012 0,009 0,024 17 0,066 0,106 0,499 0,267 0,028 0,007 0,004 0,004 0,004 0,012 0,007 0,022 18 0,253 0,106 0,375 0,193 0,028 0,007 0,004 0,004 0,004 0,012 0,007 0,010 19 0,120 0,164 0,230 0,193 0,028 0,007 0,004 0,004 0,004 0,012 0,007 0,009 20 0,095 0,320 0,211 0,176 0,028 0,007 0,004 0,004 0,004 0,012 0,015 0,009 21 0,274 0,426 0,406 0,106 0,028 0,007 0,004 0,004 0,003 0,012 0,005 0,009 22 0,128 0,183 0,242 0,050 0,028 0,007 0,004 0,004 0,003 0,012 0,245 0,009 23 0,155 0,290 0,414 0,041 0,024 0,007 0,004 0,004 0,003 0,012 0,037 0,111 24 0,145 0,167 0,230 0,036 0,024 0,007 0,004 0,004 0,003 0,012 0,198 0,072 25 0,210 0,160 0,211 0,032 0,024 0,007 0,004 0,004 0,003 0,010 0,041 0,069 26 0,095 0,160 0,193 0,032 0,024 0,007 0,004 0,004 0,003 0,010 0,075 0,203 27 0,209 0,280 0,146 0,032 0,024 0,007 0,004 0,004 0,003 0,007 0,010 0,106 28 0,181 0,160 0,106 0,032 0,024 0,007 0,004 0,004 0,003 0,007 0,010 0,057 29 0,552 0,084 0,032 0,021 0,007 0,004 0,004 0,002 0,007 0,007 0,041 30 0,360 0,066 0,032 0,021 0,007 0,004 0,004 0,002 0,068 0,007 0,025 31 0,266 0,057 0,021 0,004 0,004 0,012 0,019 Jumlah (m3/dt) 5,992 5,129 7,289 4,167 1,352 0,367 0,163 0,124 0,108 0,682 1,020 1,986 28,38 22
Lampiran 2. Contoh hasil pengukuran debit sedimen SubDAS Dumpul Tahun 2001 Tanggal Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nop Des Jumlah 1 0,288 0,264 0,157 0,082 0,049 0,034 0,013 0,008 0,008 0,004 0,020 0,008 2 0,546 0,190 0,157 0,077 0,049 0,034 0,013 0,008 0,008 0,004 0,020 0,008 3 0,810 0,302 0,143 0,164 0,049 0,034 0,013 0,008 0,008 0,004 0,146 0,008 4 0,224 0,322 0,143 0,198 0,049 0,034 0,013 0,008 0,008 0,004 0,036 0,039 5 0,157 0,135 0,157 0,171 0,049 0,034 0,013 0,008 0,008 0,004 0,026 0,013 6 0,116 0,129 0,496 0,322 0,375 0,028 0,013 0,008 0,008 0,004 0,014 0,013 7 0,105 0,163 0,593 0,244 0,174 0,028 0,013 0,008 0,008 0,004 0,013 0,013 8 0,256 0,189 0,301 0,206 0,116 0,028 0,013 0,008 0,008 0,004 0,013 0,013 9 0,132 0,153 0,224 0,206 0,088 0,028 0,013 0,008 0,008 0,004 0,013 0,022 10 0,157 0,129 0,206 0,157 0,061 0,028 0,013 0,008 0,008 0,004 0,038 0,455 11 0,143 0,116 0,206 0,129 0,061 0,028 0,013 0,008 0,008 0,004 0,013 0,121 12 0,116 0,573 0,206 0,343 0,049 0,028 0,013 0,008 0,008 0,131 0,013 0,220 13 0,116 0,211 0,675 0,331 0,043 0,025 0,013 0,008 0,008 0,116 0,013 0,386 14 0,105 0,143 0,425 0,393 0,043 0,017 0,008 0,008 0,008 0,281 0,008 0,113 15 0,181 0,143 0,285 0,331 0,043 0,017 0,008 0,008 0,008 0,039 0,123 0,086 16 0,105 0,143 0,264 0,307 0,043 0,017 0,008 0,008 0,008 0,020 0,016 0,038 17 0,093 0,143 0,570 0,326 0,043 0,013 0,008 0,008 0,008 0,020 0,013 0,035 18 0,310 0,143 0,441 0,244 0,043 0,013 0,008 0,008 0,008 0,020 0,013 0,017 19 0,159 0,211 0,285 0,244 0,043 0,013 0,008 0,008 0,008 0,020 0,013 0,016 20 0,129 0,383 0,264 0,224 0,043 0,013 0,008 0,008 0,008 0,020 0,025 0,016 21 0,333 0,495 0,474 0,143 0,043 0,013 0,008 0,008 0,006 0,020 0,009 0,016 22 0,169 0,232 0,298 0,073 0,043 0,013 0,008 0,008 0,006 0,020 0,302 0,016 23 0,200 0,351 0,482 0,061 0,038 0,013 0,008 0,008 0,006 0,020 0,056 0,149 24 0,189 0,214 0,285 0,054 0,038 0,013 0,008 0,008 0,006 0,020 0,249 0,101 25 0,263 0,206 0,264 0,049 0,038 0,013 0,008 0,008 0,006 0,017 0,061 0,097 26 0,129 0,206 0,244 0,049 0,038 0,013 0,008 0,008 0,006 0,017 0,105 0,255 27 0,262 0,340 0,190 0,049 0,038 0,013 0,008 0,008 0,006 0,013 0,017 0,143 28 0,230 0,206 0,143 0,049 0,038 0,013 0,008 0,008 0,006 0,013 0,017 0,082 29 0,623 0,116 0,049 0,034 0,013 0,008 0,008 0,004 0,013 0,013 0,061 30 0,425 0,093 0,049 0,034 0,013 0,008 0,008 0,004 0,096 0,013 0,039 31 0,325 0,082 0,034 0,008 0,008 0,020 0,031 Jumlah (kg/dt) 7,398 6,434 8,868 5,324 1,930 0,615 0,301 0,236 0,208 0,983 1,428 2,626 36,35 23
Berdasarkan perhitungan, diperoleh hasil sebagai berikut: Debit Suspensi (QS) = 36,35 kg/dt Total Sedimen = 3.141,0 ton/th Laju Sedimentasi = 23,09 ton/ha/th = 1,78 mm/th (Luas DAS: 136 ha) (Asumsi: BJ tanah 1,30 g/cm3) 24