ISSN 2302-0253 9 Pages pp. 1-9 ANALISIS SEDIMENT DELIVERY RATIO (SDR) DAN PENGGUNAAN RUMPUT VETIVER SEBAGAI UPAYA KONSERVASI DAS (Studi Kasus DAS Krueng Teungku Kecamatan Seulimum Kabupaten Aceh Besar) Muhammad Ikhsan 1, Azmeri 2, Ella Meilianda 3 1) Magister Teknik Sipil Program Banda Aceh 2,3) Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Email: mikhsanrustam@gmail.com Abstract: The rate of erosion and sedimentation in a region heavily dependent on rainfall, soil conditions, and land cover factors as well as the presence or absence of conservation action in the region. Land with natural vegetation will be more resistant to erosion than the land being cleared for agricultural land / plantation, the transfer function of forests to agricultural land / plantation will be very instrumental in triggering sizable erosion. Watershed (DAS) Krueng Tengku have a dominant cover types, namely, dry land agriculture and open land that could potentially land erosion. Conservation vegetative method is one effective way to reduce the rate of erosion. Estimates of the rate of erosion that occurs in Krueng Tengku watershed approach will be analyzed with the Universal Soil Loss Formula (USLE) and combined with a Geographical Information System (GIS). From the analysis of the estimated rate of erosion in the watershed Krueng Tengku using USLE approach then obtained some variation of the erosion rate spread in 7 sub-watershed. The highest erosion rates in the amount of 578.998 tons / ha / year. SDR of analysis obtained SDR is highest in sub-watershed 1 is equal to 0.342 and an area of 1,828 km2 and the smallest SDR contained in the sub-watershed 5 with SDR value of 0.146 and an area of 31,334 km2. Determination of areas for conservation plans with vetiver system performed at sub-watershed considering the slope of the land. Keywords: SDR, Land Conservation, Vetiver Abstrak: Laju erosi dan sedimentasi pada suatu wilayah sangat tergantung pada curah hujan, kondisi tanah, dan faktor tutupan lahan serta ada atau tidaknya tindakan konservasi pada wilayah tersebut. Tanah dengan vegetasi alami akan lebih tahan terhadap erosi dari pada tanah yang dibuka untuk lahan pertanian/perkebunan, pengalihan fungsi hutan menjadi lahan pertanian/perkebunan akan sangat berperan dalam hal memicu terjadi erosi yang cukup besar. Daerah Aliran Sungai (DAS) Krueng Teungku memiliki jenis tutupan yang dominan yaitu, pertanian lahan kering dan lahan terbuka yang berpotensi terjadi erosi lahan. Metode konservasi secara vegetatif merupakan salah satu cara yang efektif untuk menekan laju erosi. Perkiraan laju erosi yang terjadi pada DAS Krueng Teungku akan dianalisis dengan pendekatan Universal Soil Loss Equation (USLE) dan dikombinasikan dengan Geographical Information System (GIS). Hasil analisis perkiraan laju erosi di DAS Krueng Teungku dengan menggunakan pendekatan USLE maka didapat beberapa variasi laju erosi yang tersebar di 7 sub DAS. Laju erosi tertinggi yaitu sebesar 640,995 ton/ha/tahun Dari analisis Sediment Delivery Ratio (SDR), didapat SDR tertinggi terdapat pada sub DAS 1 yaitu sebesar 0,342 dengan luas area sebesar 1,828 Km 2 dan SDR terkecil terdapat pada sub DAS 5 dengan nilai SDR 0,146 dan luas area sebesar 31,334 Km 2. Penentuan daerah untuk rencana konservasi dengan sistem vetiver dilakukan pada Sub DAS mempertimbangkan kemiringan lahan. Kata Kunci: SDR, Konservasi lahan, Vetiver 1 - Volume 3, No. 4, November 2014
PENDAHULUAN Laju erosi dan sedimentasi pada suatu wilayah merupakan suatu kejadian yang menggambarkan kondisi sistem pengelolaan DAS. Penyebab erosi sangat tergantung pada curah hujan, kondisi tanah, dan faktor tutupan lahan serta ada atau tidaknya tindakan konservasi pada wilayah tersebut. Erosi merupakan kejadian dimana terkikisnya tanah oleh air, baik air hujan maupun air limpasan. erosi ini dapat menimbulkan beberapa dampak dalam kehidupan manusia maupun lingkungan. Besarnya erosi lahan dapat diketahui/diprediksi dengan pendekatan Universal Soil Loss Equation (USLE), hasil dari pendekatan tersebut jika dirangkai dengan analisis Sediment Delivery Ratio (SDR) maka akan diketahui jumlah sedimen yang mengendap pada outlet-outlet. Jika outletnya merupakan sebuah waduk, maka akan mudah melakukan kegiatan eksploitasi dan pemeliharaannya Asdak (1995), dalam Saidah (2007). Tanah dengan vegetasi alami akan lebih tahan terhadap erosi dari pada tanah yang dibuka untuk lahan pertanian/perkebunan, pengalihan fungsi hutan menjadi lahan pertanian/perkebunan akan sangat berperan dalam hal memicu terjadi erosi yang cukup besar. Daerah Aliran Sungai (DAS) Krueng Teungku memiliki jenis tutupan yang dominan yaitu, pertanian lahan kering dan lahan terbuka yang berpotensi terjadi erosi lahan. Secara geografis DAS Krueng Teungku terletak pada 95 0 35 00 95 0 40 LU dan 5 0 27 5 0 37 BT, secara administratif DAS Krueng Teungku terletak Kecamatan Seulimum Kabupaten Aceh Besar, dengan luas DAS 107,59 Km 2. Laju erosi dapat dicegah dengan melakukan tindakan konservasi dengan beberapa metode yaitu mekanis, kimiawi dan vegetatif, Metode vegetatif adalah penggunaan tanaman atau tumbuhan dengan cara sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi laju erosi dengan cara mengurangi daya rusak hujan yang jatuh dan jumlah daya rusak aliran permukaan (Kodoatie dan Sjarief, 2005). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai Sediment Delivery Ratio (SDR) dan usaha konservasi DAS dengan rumput vetiver. KAJIAN KEPUSTAKAAN Menurut Asdak (2002), erosi dapat terjadi karena dua penyebab utama yaitu karena proses alamiah dan erosi akibat aktivitas manusia, erosi alamiah dapat terjadi karena proses pembentukan tanah dan proses erosi yang terjadi untuk mempertahankan kondisi alamiah umumnya masih memberikan media yang memadai untuk berlangsungnya pertumbuhan kebanyakan tanaman. Sedangkan erosi karena kegiatan manusia kebanyakan disebabkan oleh terkelupasnya Volume 3, No. 4, November 2014-2
lapisan tanah bagian atas akibat cara bercocok tanam yang tidak sesuai dengan kaidah-kaidah konservasi tanah atau kegiatan pembangunan yang bersifat merusak keadaan fisik tanah. Besar laju erosi dapat diperkirakan dengan melakukan pendekatan metode Universal Soil Loss Equation (USLE) dimana metode ini memperhitungkan energi yang dihasilkan oleh hujan dalam peranannya sebagai penyebab terjadinya erosi, pada saat ini metode USLE banyak dikombinasikan dengan Sistem Informasi Geografis (SIG) yang dapat memperkirakan laju erosi secara spasial. Metode konservasi secara vegetatif juga menjadi salah satu cara yang baik untuk menanggulangi dampak dari erosi, salah satunya dengan menerapkan rumput vetiver sebagai tanaman yang diusahakan untuk mereduksi laju erosi, dan cara ini sangat mudah dilakukan oleh masyarakat untuk menekan laju erosi yang dapat membahayakan kehidupan dan juga lingkungan. Mekanisme Terjadinya Erosi Menurut Asdak (2002), Proses terjadinya erosi terdiri dari 3 tahapan yang berurutan yaitu pengelupasan (detachment), pengangkutan (transportation), dan pengendapan (sedimentation). Dalam hal ini erosi tanah yang terjadi disebabkan oleh air hujan, disamping itu erosi juga dapat terjadi karena angin dan salju. Prakiraan Laju Erosi Metode USLE (Universal Soil Loss Equation) dikembangkan oleh Wischmeir dan Smith (1965, 1978) dimana metode USLE digunakan untuk memperkirakan besarnya erosi rata-rata tahunan dengan menggunakan pendekatan dari fungsi energi hujan. Faktor yang dipertimbangkan meliputi erosivitas hujan (R), erodibilitas tanah (K), Panjang Lahan (L), Kemiringan Lahan (S), faktor pengelolaan tanaman (C) dan faktor tindakan khusus konservasi lahan (P). berikut: Persamaan USLE adalah sebagai A RxKxLSxCxP, (1) dimana: A = besarnya tanah yang tererosi dan dihanyutkan (ton/ha/tahun); R = nilai indeks erosivitas hujan; K = faktor erodibilitas tanah (ton/ha); L = panjang lereng (m); S = kemiringan lereng (%); C = faktor pengelolaan tanaman; P = faktor tindakan khusus konservasi lahan. Sediment Delivery Ratio (SDR) Menurut Asdak (2002), cara yang dapat dilakukan untuk bisa memprakirakan jumlah hasil sedimen dari suatu daerah tangkapan air adalah melalui perhitungan nisbah pelepasan sedimen (sediment delivery ratio) atau yang dikenal dengan SDR. Perhitungan besarnya SDR dianggap 3 - Volume 3, No. 4, November 2014
penting dalam menentukan prakiraan yang realistis besarnya hasil sedimen total berdasarkan perhitungan erosi total yang berlangsung di daerah tangkapan air. Variabilitas angka SDR dari suatu DAS/sub-DAS ditentukan oleh pengaruh salah satu atau kombinasi dari faktor-faktor yaitu: sumber sedimen, jumlah sedimen yang tersedia untuk transport sedimen dan jarak antara sumber sedimen dan sungai/anak sungai, sistem transport umumnya dalam bentuk larian dan kerapatan drainase, tekstur partike-partikel tanah yang tererosi, lokasi deposisi sedimen dan karakteristik DAS. Persamaan yang digunakan untuk menghitung SDR telah dikemukakan oleh Boyce, 1975 (dalam Arsyad, 2010) SDR = 0,41 A -0,3 (2) dimana : SDR = Sediment Delivery Ratio A = luas DAS (km 2 ) Pengendalian Laju Erosi dengan Sistem Vetiver Metode konservasi secara vegetatif mempunyai banyak manfaat yaitu selain dapat meningkatkan ketersediaan air untuk kebutuhan domestik, irigasi pertanian dan industri serta mengurangi laju erosi. Metode vegetatif dapat dilakukan dengan mengembangkan sistem rumput vetiver sebagai tanaman konservasi. Tanaman ini disamping mempunyai karakteristik akar yang sangat baik untuk mengurangi laju erosi lahan disamping itu juga mempunyai nilai ekonomi yang tinggi karena akarnya dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, sebut saja bahan untuk kerajinan tangan dan bahan untuk minyak wangi. Tanaman rumput vetiver telah banyak dikembangkan diberbagai negara guna untuk mengurangi laju erosi dalam meningkatkan upaya konservasi tanah dan air. Berdasarkan beberapa hasil penelitian dibeberapa negara Afrika, Asia dan Amerika melalui budidaya yang tepat, maka daerah yang terjal dekat aliran sungai, terasiring dapat ditanami rumput vetiver untuk menanggulangi erosi (Astuti, 2009). Karakteristik Vetiver Vetiver Indonesia (wordpress) menyebutkan bahwa karakteristik unik vetiver yang sangat penting untuk konservasi tanah dan air adalah sistem akar yang kuat mengikat tanah secara dalam, batang yang tegak dan kaku, toleran terhadap segala kondisi tanah, kemampuan beradaptasi dengan berbagai macam iklim dan sistem akar yang vertikal. Bentuk fisik tanaman rumput vetiver dapat dilihat pada Gambar 1 Gambar 1 Bentuk fisik tanaman rumput vetiver Sumber : Vetiver Indonesia 2012 Volume 3, No. 4, November 2014-4
METODELOGI PENELITIAN Data hidrologi Data hidrologi meliputi data curah hujan, data yang digunakan dalam penelitian ini berupa data sekunder, yaitu data curah hujan selama 30 tahun (1982-2011) yang didapatkan dari stasiun Blang Bintang. Peta topografi Peta topografi diperoleh dari Bapeda, merupakan peta wilayah Aceh Besar yang memberikan informasi elevasi permukaan di wilayah DAS Kreung Teungku, Peta topografi tahun 2012 dengan forma shp. Analisis hidrologi Analisis data hidrologi merupakan analisis dari data hujan dengan melakukan tabulasi curah hujan harian rata-rata tahunan serta dilakukan analisis untuk mendapatkan hujan harian maksimum tahunan. Pembuatan Digital Elevation Model (DEM) Untuk membuat batas subdas maka data kontur yang berformat vektor (shapefile) maka harus diubah ke dalam data DEM yang berformat raster. DEM di hasilkan dari Peta kontur digital DAS Krueng Tengku dengan menggunakan ArcGIS 10.0. Analisis laju erosi Perkiraan laju erosi akan dihitung dengan pendekatan Universal Soil Loss 5 - Volume 3, No. 4, November 2014 Equation (USLE), dengan memperhitungkan erosivitas hujan, erodibiltas tanah, panjang dan kemiringan lahan serta faktor tutupan lahan dengan mengkombinasikan Sistem Informasi Geografis (SIG) sebagai alat bantu menganalisa data. Analisis Sediment Delivery Ratio (SDR) Perkiraan SDR dapat dihitung dengan persamaan 5, dengan melihat hasil sedimen persatuan luas, jumlah erosi total, sediment delivery ratio (SDR), dan luas daerah tangkapan air. HASIL PEMBAHASAN Pembuatan DEM Pembuatan DEM pada studi ini digunakan untuk mendapatkan peta kontur dalam format raster melalui proses TIN. Data DEM ini selanjutnya digunakan sebagai input proses pembuatan SubDas Krueng Tengku dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2 Peta DEM Pembuatan Batas SubDAS Krueng Tengku Deliniasi DAS yang dilakukan menggunakan ARCSWAT menghasilkan
jaringan sungai sintetik, outlet tiap subdas dan batas SubDas. Selanjutnya didefinisikan outlet utama DAS Krueng Tengku sehingga menghasilkan peta SubDas Krueng Tengku. Hasil deliniasi DAS diperoleh bahwa SubDas Krueng Tengku terbagi lagi menjadi 7 SubDas. Batas SubDas Krueng Tengku dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 Peta DAS Krueng Teungku Beradasarkan hasil delianiasi DAS didapat beberapa parameter seperti yang ada pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil Deliniasi DAS merupakan sub DAS paling kecil wilayahnya. Untuk kemiringan lahan sub DAS 7 merupakan lahan yang mempunyai kemiringan sebesar 25,32 % dan sub DAS 1 merupakan lahan yang memiliki kemiringan yang relatif datar yaitu sekitar 6,16 %. Proses deliniasi DAS juga memberikan informasi panjang lahan yang berada pada DAS Krueng Teungku yaitu dengan panjang lahan terpanjang yaitu sepanjang 8620,993m yang berada pada sub DAS 3, dan lahan terpendek yaitu sepanjang 2978,065 m berada pada sub DAS 1. Perkiraan Laju Erosi Lahan Perkiraan laju erosi yang dilakukan dengan pendekatan Universal Soil Loss Equation (USLE) dapat mengasilkan nilai erosi disetiap sub DAS yang ada pada DAS Krueng Teungku. Nilai laju erosi yang didapat dari analisis dengan USLE dan GIS pada DAS Krueng Teungku adalah sebesar 12061,941 ton/ha/tahun. Laju erosi ini tersebar di 7 sub DAS yang ada, dengan nilai laju erosi terbesar terjadi pada bagian Sub DAS 4 yaitu dengan nilai laju erosi sebesar 640,995 ton/ha/tahun. Berdasarkan hasil delianiasi DAS Krueng Teungku yang dilakukan dengan ArcSwat yaitu ekstensi dari GIS, terlihat bahwa sub DAS 5 merupakan sub DAS yang paling luas dan sub DAS 1 adalah Sediment Delivery Ratio (SDR) Analisis yang dilakukan untuk bisa memprakirakan jumlah hasil sedimen dari suatu DAS adalah melalui perhitungan nisbah pelepasan sedimen (sediment Volume 3, No. 4, November 2014-6
delivery ratio) atau yang dikenal dengan SDR. Perhitungan SDR tersebut memberikan gambaran besarnya rasio sedimen yang terangkut dalam DAS Krueng Teungku, sedimen hasil proses erosi biasanya diendapkan pada lahan atau juga masuk ke dalam sungai. prakiraan hasil sedimen dapat dilihat pada Tabel 2 Tabel 2. Perhitungan SDR Sub DAS Luas (Km 2 ) SDR 1 1,828 0,342 2 13,622 0,187 3 12,176 0,194 4 11,916 0,195 5 31,334 0,146 6 18,977 0,170 7 17,739 0,173 Nilai SDR yang didapat dari perhitungan tersebut menggambarkan jumlah sediment ratio yang terjadi pada setiap sub DAS yang ada pada DAS Krueng Teungku. SDR tertinggi terdapat pada sub DAS 1 yaitu sebesar 0,342 dengan luas area sebesar 1,828 Km 2 dan SDR terkecil terdapat pada sub DAS 5 dengan nilai SDR 0,146 dan luas area sebesar 31,334 Km 2. Sebaran nilai SDR ini dibuat dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 4 Peta SDR Krueng Teungku konservasi secara vegetatif (sistem vetiver) Berdasarkan nilai erosi lahan yang didapat untuk kondisi DAS Krueng Teungku, perlu dilakukan tindakan konservasi. Konservasi secara vegetatiff melalui sistem vetiver dapat dilakuan pada DAS, dengan menggantikan faktor tutupan lahan (C) yaitu nilai dari vetiver yaitu sebesar 0,4 dan juga dengan melakukan penggantian nilai tindakan konservasi (P) dengan mempertimbangkan kondisi sebelumnya dan juga dengan memepertimbangkan faktor kemiringan lereng. Penerapan sistem vetiver pada penelitian ini adalah sebagai pengganti atau penambahan tutupan lahan sebagai cara yang akan diharapkan dapat mereduksi sebagian besar laju erosi yang terjadi pada DAS Krueng Teungku. 7 - Volume 3, No. 4, November 2014
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Dari hasil analisis yang dilakukan didapat nilai laju erosi tertinggi pada DAS Krueng Teungku adalah sebesar 640,995 ton/ha/tahun yang terjadi pada subdas 4. 2. Sebaran nilai Laju erosi yang berada pada 7 sub DAS, dengan nilai laju erosi terbesar terjadi pada bagian Sub DAS 4 yaitu dengan nilai laju erosi sebesar 578,998 ton/ha/tahun, ini terjadi pada lahan terbuka. 3. Perhitungan SDR memberikan gambaran besarnya rasio sedimen yang terangkut pada tiap-tiap sub DAS Krueng Teungku, nilai sedimen hasil proses erosi biasanya diendapkan pada lahan atau juga masuk ke dalam sungai. 4. Usaha konservasi lahan pada hasil analisis ini dilakukan dengan metode vegetatif yang menggunakan sistem vetiver. Pemilihan zona yang akan dilakukan tindakan konservasi vegetatif ini yaitu pada Sub DAS dengan dengan laju erosi tinggi serta mempertimbangkan kemiringan lahan. Saran 1. Hasil analisis laju erosi ini dilakukan dengan kombinasi USLE dan GIS dimana sangat memudahkan kita maupun instansi-instansi yang berkaitan dengan kegiatan konservasi DAS untuk melihat wilayah-wilyah kritis dari DAS Krueng Teungku ini, sehingga dapat melakukan tindakan sesuai hasil yang didapat. 2. Perlu dilakukan analisis produksi sedimen (sediment yield), sehingga memudahkan untuk instansi terkait dalam hal merencanakan tampungan mati (dead storage) apabila dilakukan pembangunan waduk. 3. Perlu juga dilakukan penelitian lanjutan dengan mencoba mengkombinasikan rumput vetiver dengan tanaman setempat, sehingga didapat hasil yang lebih baik lagi. DAFTAR KEPUSTAKAAN Arsyad, S., 2010. Konservasi Tanah dan Air, Bogor: IPB press. Asdak, C., 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Astuti, A., 2009. Pemanfaatan Rumput Vetiver (Vetiver Ziznoides) Sebagai Tanaman Konservasi Pencegah Erosi Daerah Aliran Sungai (DAS). Majalah Ilmiah Renaisans, Universitas Bondowoso, viewed Desember 2013, Available from internet <renaisansunibo.blogspot.com/2009/03/pemanfa atan-rumput-vetivervetiveria.html?m=1>. Balitbang PU., 2012. Vetiver Rumput Perkasa Penahan Erosi, Kementrian Pekerjaan Umum Republik Indonesia, viewed Desember 2013, Available from internet <litbang.pu.go.id/vetiverrumput-perkasa-penahaerosi.balitbang.pu.go.id>. Kodoatie, R.J, dan Sjarief, R., 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Yogyakarta: Andi. Volume 3, No. 4, November 2014-8
Saidah, H., 2007. Modifikasi Model Sediment Delivery Ratio Untuk Daerah Aliran Sungai Dodokan Di Lombok, Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik, Universitas Mataram. 9 - Volume 3, No. 4, November 2014