Oleh HOLONG OKRYANT TOGATOROP. (Skripsi)

ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAM (Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung) Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat (Skripsi) Oleh HOLONG OKRYANT TOGATOROP JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2016

ABSTRACT SEDIMENTATION ANALYSIS IN CHECK DAM Case Study : Air Anak River and Talang Bandung River Talang Bandung Village, Sumber Jaya Districts, Lampung Barat By HOLONG OKRYANT TOGATOROP The river is a source of water that is accommodating and drain the water and material ingredients brought from the upstream. Problems which often occur in the upstream region is land erosion causing sedimentation. The purpose of this study is: to determine the sediment rate and to calculate filling time check dam of Air Anak River and Talang Bandung river. The location of this research is in the Air anak watershed and Talang Bandung watershed, Sumber Jaya Districts, Lampung Barat. Data needed in this research is suspended load sediment data, rainfall data, and water level data. The method used in this study is the prediction model parametric approach to Universal Soil Loss Equation (USLE), measured sediment analysis, analysis of check dam age. From the analysis using USLE method it is found that the amount of sedimentation Air Anak Watershed is 3.306.3091 tons / year and sedimentation Talang Bandung Watershed is 6.913.3709 tons / year. While the magnitude of the measured sediment sample is for the Air Anak Watershed is 4.447.3193 tons / year with the sedimentation rate is 4.043.0175 tons / year and the amount of sedimentation for Talang Bandung Watershed is 13.501.3716 tons / year with a sedimentation rate is 12 273, 9742 tons / year. From the research results it can be known the age of check dams for Air Anak Watershed is 148 days and Talang Bandung Watershed is 73 days. Keywords: sedimentation, Air Anak watershed, Talang Bandung watershed, USLE methode

ABSTRAK ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAM Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat OLEH HOLONG OKRYANT TOGATOROP Sungai merupakan sumber air yang menampung dan mengalirkan air serta material bahan yang dibawanya dari bagian hulu. Permasalahan yang sering terjadi di daerah hulu adalah masalah erosi yang menyebabkan terjadinya sedimentasi. Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu : untuk mengetahui besarnya laju sedimen (Qs) dan untuk mengetahui waktu penuh check dam Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung. Lokasi penelitian ini dilakukan di DAS Air Anak dan DAS Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat. Data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah data sedimen suspended load, curah hujan, dan data tinggi muka air. Metode yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu model prediksi parametrik dengan pendekatan Universal Soil Loss Equation (USLE), analisis sedimentasi terukur, dan analisis usia/umur check dam. Dari hasil analisis sedimentaasi dengan menggunakan metode USLE diketahui bahwa besarnya sedimentasi DAS Air Anak sebesar 3.306,3091 ton/tahun dan DAS Talang Bandung sebesar 6.913,3709 ton/tahun. Sedangkan besarnya sedimentasi dari hasil pengambilan sampel untuk DAS Air Anak sebesar 4.447,3193 ton/tahun dengan laju sedimentasi sebesar 4.043,0175 ton/tahun dan besarnya sedimentasi DAS Talang Bandung sebesar 13.501,3716 ton/tahun dengan laju sedimentasi sebesar 12.273,9742 ton/tahun. Dari hasil penelitian sedimentasi dapat diketahui usia/umur check dam untuk DAS Air Anak selama 148 hari dan DAS Talang Bandung selama 73 hari. Kata Kunci : sedimentasi, DAS Air Anak, DAS Talang Bandung, metode USLE

ANALISIS SEDIMENTASI DI CHECK DAM (Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung) Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat Oleh HOLONG OKRYANT TOGATOROP Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 31 Maret 1991, sebagai anak kedua dari empat bersaudara, dari keluarga pasangan Bapak Gemry Togatorop dan Ibu Dewi Anita Sianturi. Dengan rahmat Tuhan Yang Maha Esa penulis menyelesaikan pendidikan di Taman Kanak-kanak Fransiskus Tanjung Karang pada tahun 1998, pendidikan Sekolah Dasar Fransiskus Tanjung Karang pada tahun 2004, Sekolah Menengah Pertama Fransiskus Tanjung Karang pada tahun 2007, Sekolah Menengah Atas Negeri 9 Bandar Lampung tahun 2010, dan Pendidikan Diploma 1 Perguruan Tinggi DCC tahun 2011. Terakhir Penulis tercatat sebagai mahasiswa Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada tahun 2011. Pada tahun 2011 penulis aktif dalam kegiatan Forum Komunikasi Mahasiswa Kristen Fakultas Teknik (FKMK -FT) dan sebagai pengurus Badan Pengurus Cabang Gerakan Mahasiswa Kristen Indonesia (GMKI) Cabang Bandar Lampung Masa Bakti 2012 2014. Kemudian pada tahun 2013 mengikuti Kerja Praktik pada Proyek Pembangunan Hotel Mercure Lampung,, Tahun 2015 selama tiga bulan penulis mengikuti Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Tanjung Raja,

Kecamatan Cukuh Balak, Kabupaten Tanggamus dengan tema POSDAYA (Pos Pemberdayaan Keluarga). Penulis mengambil tugas akhir dengan judul Analisis Sedimentasi Di Check Dam Study Kasus : Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung, Desa Talang Bandung, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat.

PERSEMBAHAN Tiap untaian doa yang kau panjatkan, peluh yang jatuh atas tiap kerja kerasmu untuk membahagiakan dan melayakkanku. Persembahan kecilini ku berikan teruntuk Bapak dan Ibuku yang sangat aku sayangi, kedua sosok hebat yang berhasil menuntunku hingga kuraih salah satu obsesi kehidupanku. Dan untuk abang dan adikku tersayang terima kasih atas semua dukungan dan kasih sayang yang telah diberikan. Harapan terbesarku adalah menjadi saudara laki laki yang selalu menjaga dan mengukir kebanggaan pada kalian dan kedua sosok berharga kita.

MOTTO Segala sesuatu indah pada waktu - Nya Engkau memberitahukan kepadaku jalan kehidupan. Di hadapan-mu ada sukacita berlimpah-limpah, di tangan kanan-mu ada nikmat senantiasa Mazmur 16 : 11 Serahkanlah segala kekuatiranmu kepada Nya, sebab Ia yang memelihara kamu 1 Petrus 5 :7 Dan apa saja yang kamu minta dalam doa dengan penuh kepercayaan, kamu akan menerimanya Matius 21 : 22 Ora et Labora (St. Benediktus)

SANWACANA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan yang diharapkan. Melalui kesempatan ini, Penulis hendak mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan moril, maupun spiritual. Banyak pengalaman dan masukan yang didapat Penulis dalam menyelesaikan penelitian ini, baik hal-hal yang bersifat mendidik dan kritikan yang berguna bagi Penulis. Dengan teriring salam dan doa serta ucapan terima kasih yang tak terhingga Penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung. 2. Bapak Dr. Gatot Eko Susilo, S.T., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung. 3. Ibu Dr. Dyah Indriana K., S.T., M.Sc., selaku dosen pembimbing 1 atas pemberian judul, masukan, dan bimbingan yang diberikan selama penyusunan skripsi ini.

4. Bapak Subuh Tugiono, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing 2 atas masukan dan bimbingan yang diberikan selama penyusunan skripsi ini. 5. Ibu Yuda Romdania, S.T., M.T., atas kesempatannya untuk menguji sekaligus membimbing Penulis dalam seminar skripsi. 6. Bapak Subuh Tugiono, S.T., M.T., selaku pembimbing akademis yang telah banyak membantu Penulis selama ini. 7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung atas ilmu bidang sipil yang telah diberikan selama perkuliahan. 8. Keluargaku terutama orangtuaku tercinta, Bapak Gemry Togatorop dan Ibu Dewi Anita Sianturi, serta Abangku Saut Manason Togatorop, Adikku Samuel Togatorop dan Mauli Elviliana Togatorop beserta keluarga atas doanya untuk Penulis. 9. Rekan rekan Kerja Praktek dan rekan rekan Kuliah Kerja Nyata (KKN). 10. Serta teman teman satu team dalam pelaksanaan penilitian ini dan rekan rekan sipil, kakak kakak, adik adik yang telah banyak membantu dan mendukung dalam pengerjaan skripsi ini serta yang paling utama angkatan 2011 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu untuk bantuan moril, tempat, waktu, doa dan dukungannya selama ini. Saya ucapkan terima kasih banyak semoga sukses selalu mengiringi kita semua.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan, oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan. Akhir kata semoga Tuhan membalas semua kebaikan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca. Tuhan Yesus Memberkati. Bandar Lampung, 20 Juni 2016 Penulis, Holong Okryant Togatorop

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i iv vi I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1.2. Rumusan Masalah... 1.3. Batasan Masalah... 1.4. Tujuan Penelitian... 1.5. Manfaat Penelitian... 1 3 3 3 4 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Hidrologi... 2.2. Analisis Hidrologi... 2.2.1 Curah Hujan Kawasan (Areal Rainfall)... 2.2.2 Parameter Statistik Analisis Data Hidrologi... 2.3. Analisis Frekuensi... 2.3.1 Distribusi Normal... 2.3.2 Distribusi Log Normal... 2.3.3 Distribusi Gumbel... 2.3.4 Distribusi Log Pearson Type III... 2.4 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi... 2.4.1 Uji Chi Kuadrat... 2.4.2 Uji Smirnov Kolmogorv... 2.5 Liku Kalibrasi (Rating Curve)... 2.6 Bendung Penahan (Check Dam)... 2.6.1 Usia/Umur Check Dam... 2.6.2 Perhitungan Usia/Umur Check Dam... 2.7 Erosi dan Sedimentasi... 2.7.1 Mekanisme Pengangkutan Sedimen... 2.7.2 Mekanisme Transportasi Sedimen... 2.7.3 Sediment Delivery Ratio (SDR)... 5 6 7 8 9 9 9 10 11 12 12 13 14 15 16 18 19 20 21 24

2.7.4 Perkiraan Besar Sedimen... 2.8 Metode USLE (Universal Soil Loss Equation)... III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian... 3.2. Data yang Digunakan... 3.3. Pelaksanaan Penelitian... 3.3.1 Tahapan Pengukuran Curah Hujan... 3.3.2 Tahapan Pengukuran Debit... 3.3.3 Tahapan Pengambilan Sampel... 3.3.4 Tahapan Pengujian Sampel... 3.3.5 Analisis Hidrologi... 3.3.6 Analisis Perkiraan Besarnya Erosi... 3.3.7 Analisis Perkiraan Besarnya Sedimentasi... 3.3.8 Penanggulangan Sedimentasi... 3.3.9 Analisis Umur Check Dam... IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengumpulan Data... 4.1.1 Data Topografi... 4.1.2 Data Kecepatan Aliran... 4.1.3 Data Penampang Melintang Sungai... 4.1.4 Data Tinggi Muka Air... 4.1.5 Data Sedimen... 4.2. Pembuatan Liku Kalibrasi... 4.3. Pembuatan Lengkung Sedimen... 4.4. Analisis Sedimentasi Terukur... 4.4.1 Nilai Debit DAS Air Anak... 4.4.2 Besaran Laju Sedimen... 4.4.3 Besarnya Muatan Sedimen Terukur... 4.5. Analisis Perkiraan Besarnya Sedimentasi dengan Metode USLE... 4.5.1 Indeks Erosivitas Hujan (Rm)... 4.5.2 Indeks Erodibilitas Lahan (K)... 4.5.3 Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng (LS)... 4.5.4 Indeks Pengelolaan Tanaman (C)... 4.5.5 Indeks Konservasi Lahan (P)... 4.5.6 Perhitungan Tingkat Bahaya Erosi... 4.6. Analisis Besaran Muatan Sedimen... 4.6.1 Sediment Delivery Ratio (SDR)... 4.6.2 Perhitungan Besarnya Nilai Hasil Sedimentasi... 4.6.3 Perbandingan Angkutan Sedimentasi Terukur dan Terhithitung.. 4.7. Analisis Usia Umur Check Dam... 4.7.1 Perhitungan Umur Check DAM Sungai Air Anak... 4.7.2 Perhitungan Umur Check DAM Sungai Talang Bandung... ii 25 26 28 28 29 29 30 31 33 33 34 36 36 36 41 41 43 44 45 46 47 49 52 53 54 56 56 57 59 59 60 61 63 64 65 66 67 68 68 70

iii V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 72 5.2 Saran... 73 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A (Lembar Asistensi Skripsi) LAMPIRAN B (Perhitungan Tabel dan Grafik) LAMPIRAN C (Data-Data Penelitian) LAMPIRAN D (Peta dan Dokumentasi Penelitian)

iv DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Parameter Statistik untuk Menentukan Jenis Distribusi... 8 2. Jenis Sedimen Berdasarkan Ukuran Pertikel... 24 3. Hubungan Luas DAS dan Sediment Delivery Ratio (SDR)... 25 4. Kelas Tingkat Bahaya Erosi... 27 5. Luas Tutupan Lahan DAS Air Anak (5,68 km 2 )... 42 6. Luas Tutupan Lahan DAS Talang Bandung (9,62 km 2 )... 43 7. Data Kecepatan Aliran Sungai Air Anak... 44 8. Data Kecepatan Aliran Sungai Talang Bandung... 44 9. Data Pengukuran Data Tinggi Muka Air Secara Otomatis... 45 10. Data Sampel Sedimen Sungai Air Anak... 46 11. Data Sampel Sedimen Sungai Talang Bandung... 47 12. Data Untuk Pembuatan Liku Kalibrasi Sungai Air Anak... 48 13. Data Untuk Pembuat Liku Kalibrasi Sungai Talang bandung... 48 14. Perhitungan Laju Sedimentasi Sungai Air Anak... 51 15. Perhitungan Laju Sedimentasi Sungai Talang Bandung... 51 16. Perhitungan Debit Sungai Air Anak... 53 17. Nilai Debit rata-rata Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung... 54 18. Perhitungan Besaran Laju Sedimentasi... 55 19. Nilai Hasil Indeks Erosivitas Hujan (Rm)... 58 20. Nilai Erodibilitas Lahan (K)... 59

v 21. Nilai Koefesien Aliran DAS Air Anak... 22. Nilai Koefesien Aliran DAS Talang bandung... 61 61 23. Nilai Indeks Konservasi Lahan (P) pada berbagai Aktivitas Konversi Tanah... 62 24. Nilai Indeks Konservasi Lahan DAS Air Anak... 25. Nilai Indeks Konservasi Lahan DAS Talang bandung... 26. Besarnya Nilai Erosi Pada DAS Air Anak... 27. Besarnya Nilai Erosi Pada DAS Talang bandung... 28. Perhitungan Nilai SDR Sungai Air Anak dan Talang Bandung... 29. Perhitungan Perkiraan Besarnya Sedimen Sungai Air Anak... 63 63 64 64 66 67 30. Perhitungan Perkiraan Besarnya Sedimen Sungai Talang Bandung... 67

vi DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Siklus Terjadinya Hidrologi... 6 2. Ragam Gerakan Sedimen dalam Media Cair... 23 3. Lokasi Penelitian... 28 4. AWLR (Automatic Water Level Recorder)... 29 5. Pengukuran Kedalaman Sungai... 30 6. Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai... 31 7. Botol Plastik... 32 8. Pengambilan Sampel Seimen... 32 9. (a) Sampel Sedimen Dimasukan ke Kantong Plastik, (b) Sampel Sedimen dalam Kantong Plastik... 10. Bagan Alir Penelitian... 37 11. Bagan Alir Perhitungan Sedimen Terukur... 38 12. Bagan Alir Perhitungan Sedimen Menggunakan Metode USLE... 39 13. Bagan Alir Perhitungan Usia/Umur Check DAM... 40 14. Peta Tutupan Lahan DAS Air Anak... 42 15. Peta Tutupan Lahan DAS Talang Bandung... 42 16. Penampang Melintang Sungai Air Anak... 45 17. Penampang Melintang Sungai Talang Bandung... 45 18. (a).liku Kalibrasi DAS Air Anak, dan (b). Liku Kalibrasi DAS Talang Bandung... 49 33

vii 19. (a). Lengkung Sedimen DAS Air Anak, (b). Lengkung Sedimen DAS Talang Bandung... 20. Peta kemiringan Lereng DAS Air Anak... 60 21. Peta kemiringan Lereng DAS Talang bandung... 60 22. Desain Check DAM Sungai Air Anak... 69 23. Desain Check DAM Sungai Talang Bandung... 70 52

1 I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sungai merupakan sumber air yang menampung dan mengalirkan air serta material bahan yang dibawanya dari bagian hulu. Aliran sungai mengalir dari daerah tinggi ke daerah yang lebih rendah dan pada akhirnya akan bermuara ke laut. Daerah tangkapan sungai adalah dimana sungai mendapat air dan merupakan daerah tangkapan hujan. Anak-anak sungai yang ada di dalam DAS akan selalu mengikuti aturan yaitu bahwa aliran tersebut akan selalu dihubungkan oleh suatu jaringan. Arah dimana cabang dan arah sungai mengalir ke sungai yang lebih besar akan membentuk suatu pola aturan tertentu. Pola yang terbentuk tergantung dengan kondisi topografi, geologi dan iklim yang terdapat di dalam DAS tersebut dan secara keseluruhan akan membentuk karakteristik sungai. Permasalahan yang sering terjadi di daerah hulu adalah masalah erosi yang menyebabkan terjadinya sedimentasi. Sedimentasi sendiri adalah proses pengangkutan dan pengendapan material tanah/kerak bumi yang disebabkan

2 oleh penurunan kualitas lahan. Sedimentasi dapat menyebabkan pendangkalan sungai, saluran-saluran irigasi, muara-muara sungai di bagian hilir, mengurangi umur efektif waduk, dan dapat merusak penampang sungai serta bangunan teknik sipil di sepanjang sungai. Mengetahui besarnya erosi yang terjadi di suatu wilayah merupakan hal yang penting karena selain dapat mengetahui banyaknya tanah yang terangkut juga dapat digunakan sebagai salah satu jalan untuk mencari sebuah solusi dari permasalahan tersebut. Prediksi erosi dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung yaitu melalui model prediksi erosi. Prediksi erosi yang dilakukan secara langsung menemui banyak kendala, salah satunya adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan cukup lama. Sehingga digunakan sebuah model prediksi erosi, model prediksi erosi itu sendiri cukup beragam, salah satunya adalah USLE (Universal Soil Loss Equation). Dimana USLE dirancang untuk memprediksi erosi jangka panjang dari erosi lembar (Sheet Erosion) dan erosi alur di bawah kondisi tertentu. Alasan utama penggunaan metode USLE karena metode tersebut relatif sederhana dan input parameter metode yang diperlukan mudah diperoleh (Arsyad,2000). Dari data sedimen yang diperoleh digunakan untuk menganalisa daya tampung bendung penahan ( check dam). Bendung penahan ( check dam) digunakan untuk mengurangi terjadinya sedimen di sungai Way Besai yang bisa menyebabkan penumpukan sedimen pada intake bendungan Way Besai.

3 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari penelitian ini adalah bagaimana laju sedimentasi yang terjadi di Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung serta menganalisis jangka waktu untuk melakukan pemeliharaan check dam. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Pengukuran sedimentasi suspended pada Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung yang terdiri dari pengambilan contoh air dan pemeriksaan laboratorium. 2. Pengukuran debit yang dilakukan dengan cara pengukuran tinggi muka air, pengukuran kecepatan aliran dan pengukuran penampang melintang sungai. 3. Menggunakan metode USLE ( Universal Soil Loss Equation) dalam menganalisis perkiraan besarnya erosi. 1.4 Tujuan Penelitian Penelitian ini memiliki beberapa tujuan antara lain : 1. Mengetahui besarnya laju sedimen (Q s) yang terangkut di sepanjang Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung. 2. Mengetahui waktu penuh check dam Sungai Air Anak dan Sungai Talang Bandung.

4 1.5 Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian ini diharapkan memiliki manfaat sebagai berikut : 1. Menjadi referensi dalam memperkirakan perbaikan bendung penahan (check dam). 2. Memberi masukan bagi para pembaca untuk mengembangkan bentukbentuk pengelolaan sungai khususnya berkaitan dengan sedimentasi. 3. Memberikan pengetahuan dan pengalaman bagi peneliti.

5 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Hidrologi Hidrologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang air dalam segala bentuknya (cairan, gas, maupun padat) di dalam dan di atas permukaan tanah. Termasuk di dalamnya adalah penyebaran, daur dan perilakunya, sifat- sifat fisik dan kimianya, serta hubungannya dengan unsur-unsur dalam air itu sendiri. Sedangkan siklus hidrologi adalah suatu proses perputaran atau daur ulang air yang berurutan secara terus-menerus. Dengan adanya siklus hidrologi maka keberadaan air di permukaan bumi secara keseluruhan relatif tetap. Air yang ada di permukaan bumi, misalnya air danau, air sungai, rawa-rawa, gletser, lautan dan waduk, karena penyinaran matahari berubah menjadi uap dan karena tiupan angin dapat membubung tinggi, serta karena suhu semakin rendah uap air dapat membeku sehingga jatuh ke bumi yang disebut hujan.

6 Gambar 1. Siklus Terjadinya Hidrologi 2.2 Analisis Hidrologi Analisis hidrologi adalah kumpulan keterangan atau fakta mengenai fenomena hidrologi. Fenomena hidrologi seperti besarnya curah hujan, temperatur, penguapan, lamanya penyinaran matahari, kecepatan angin, debit sungai, tinggi muka air, selalu berubah menurut waktu. Untuk suatu tujuan tertentu data-data hidrologi dapat dikumpulkan, dihitung, disajikan, dan ditafsirkan dengan menggunakan prosedur tertentu (Yuliana, 2008). Tujuan dari analisis frekuensi data hidrologi adalah mencari hubungan antara besarnya kejadian ekstrim terhadap frekuensi kejadian dengan menggunakann distribusi probabilitas. Analisis frekuensi dapat diterapkan untuk data debit sungai atau data hujan. Data yang digunakan adalah data debit atau hujan maksimum tahunan, yaitu data yang terjadi selama satu tahun yang terukur selama beberapa tahun (Triadmodjo,2008).

7 2.2.1 Curah Hujan Kawasan (Areal Rainfall) Hujan kawasan ( Areal Rainfall) merupakan hujan rerata yang terjadi dalam daerah tangkapan hujan di suatu Daerah Aliran Sungai (DAS). Hujan rata-rata kawasan dihitung berdasarkan hujan yang tercatat pada masing-masing stasiun penakar hujan (point rainfall) yang ada dalam suatu kawasan DAS. Metode yang umum digunakan dalam menghitung hujan rata-rata suatu kawasan adalah Metode Rata-rata Aljabar ( Mean Aritmatic Method), Metode Ishoyet, dan Metode Poligon Thiessen. Dalam penelitian ini digunakan Metode Poligon Thiessen dengan persamaan sebagai berikut : α n = n A...(1) = R 1.α 1 + R 2.α 2 +.. + R n.α n...(2) Dimana : α 1,α 2,α n = Koefesien Thiessen A n = Luas poligon (km 2 ) Σ A = Luas poligon total (km 2 ) = Hujan rata-rata DAS pada suatu hari (mm) R 1,R 2,R 3 = Hujan yang tercatat pada stasiun 1 sampai stasiun n (mm)

8 2.2.2 Parameter Statistik Analisis Data Hidrologi Pengukuran parameter statistik yang sering digunakan dalam analisis data hidrologi adalah dispersi. Pengukuran dispersi dilakukan karena tidak semua variat dari variabel hidrologi sama dengan nilai reratanya, tetapi ada yang lebih besar atau lebih kecil. Penyebaran data dapat diukur dengan deviasi standar dan varian. Varian dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : S = ( i rerata ) 2...(3) Koefesien varian ini adalah nilai perbandingan antara deviasi standard dan nilai rerata yang mempunyai bentuk : Cv =...(4) Kemencengan ( skewness) dapat digunakan untuk mengetahui derajat ketidaksimetrisan dari suatu bentuk distribusi dan mempunyai bentuk: Cs = ( i ) 3 ( )( ) 3...(5) Koefesian kurtosis diberikan oleh persamaan berikut: Ck = 2 ( i ) 4 ( )( )( ) 4...(6) Tabel 1. Parameter Statistik Untuk Menentukan Jenis Distribusi Jenis Distribusi Syarat Metode Normal Cs 0 Ck 3 Metode Log Normal Cs (Log X) = 0 Ck (Log Y) = 3 Metode Gumbel Cs 1,14 Ck 5,4 Metode Log Pearson III Cs 0

9 2.3 Analisis Frekuensi Analisis frekuensi dalam hidrologi digunakan untuk memperkirakan curah hujan atau debit rancangan dengan kala ulang tertentu. Analisi frekuensi dalam hidrologi sendiri didefinisikan sebagai perhitungan atau peramalan suatu peristiwa hujan atau debit yang menggunakan data historis dan frekuensi kejadiannya. Jenis distribusi yang banyak digunakan untuk analisis frekuensi dalam hidrologi antara lain: 2.3.1 Distribusi Normal Distribusi normal adalah simetris terhadap sumbu vertikal dan berbentuk lonceng yang juga disebut distribusi Gauss. Fungsi distribusi normal mempunyai bentuk: P(X) = ( ) 2 / 2...(7) Dimana: P(X) X μ σ = fungsi densitas peluang normal = variabel acak kontinyu = rata rata nilai X = simpangan baku dari X 2.3.2 Distribusi Log Normal Jika variabel acak Y = Log x terdistribusi secara normal, maka x dikatakan mengikuti distribusi Log Normal. Ini dapat dinyatakan dengan model matematika dengan persamaan:

10 Y T = Y + K T S...(8) Dimana: Y T = Besarnya nilai perkiraan yang diharapkan terjadi dengan periode T Y K T S = nilai rata rata hitung sampel = faktor frekuensi = standart deviasi nilai sampel 2.3.3 Distribusi Gumbel Rumus-rumus yang digunakan untuk menentukan curah hujan rencana menurut metode Gumbel adalah sebagai berikut : R = Rrerata + Ks...(9) Dengan K adalah frekuensi faktor yang bisa dihitung dengan persamaan berikut: y = y n + Kσ n...(10) dimana: R Rrerata K S Yn σ n = besarnya curah hujan dengan periode ulang t = curah hujan harian maksimum rata rata = faktor frekuensi = standar deviasi = nilai rerata = deviasi standar dari variat gumbel

11 2.3.4 Distribusi Log Pearson Tipe III Bentuk kumulatif dari distribusi Log-Pearson Tipe III dengan nilai variatnya X apabila digambarkan pada kertas peluang logaritmik (logarithmic probability paper) akan merupakan model matematik persamaan garis lurus. Persamaan garis lurusnya adalah: Y = - KS Dimana: Y = nilai logarimik dari X = nilai rata-rata dari Y S K = standart deviasi dari Y = karakteristik dari distribusi Log-Pearson Dalam pemakainan sebaran log pearson III harus perlu dikonversikan dengan rangkaian data menjadi bentuk logaritma, yaitu: Log R T = Log Rrerata + KSx...(11) Log =...(12) Sx = 3 LogRi-Log Rrerata n-1...(13) ( i rerata) 3 Cs =...(14) (( )( )( )) 3 Dimana : RT = besarnya curah hujan dengan periode ulang t(mm) Log Rrerata = curah hujan maksimum rata-rata dalam harga ddlogaritmik

12 Sx = Standar deviasi dari rangkaian data dalam harga ddlogaritmik Cs n Ri = koefisien skewness = jumlah tahun pengamatan = curah hujan pada tahun pengamatan ke i 2.4 Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi Pemeriksaan uji kesesuaian ini bertujuan untuk mengetahui apakah distribusi frekekuensi yang telah dipilih bisa digunakan atau tidak untuk serangkaian data yang tersedia. Uji kesesuaian ini ada dua macam yaitu chi kuadrat dan smirnov kolmogorov. 2.4.1 Uji Chi Kuadrat Uji ini digunakan untuk menguji simpangan secara vertikal yang ditentukan dengan rumus berikut : X 2 = ( ) 2...(15) Dimana: X 2 Ef Of = parameter chi kuadrat terhitung = frekuensi teoritis kelas K = frekuensi pengamatan kelas K Jumlah kelas distribusi dan batas kelas dihitung dengan rumus : K = 1 + 3.22Log n...(16) dimana :

13 K n = jumlah kelas distribusi = banyaknya data Besarnya nilai derajat kebebasan (DK) dihitung degan rumus : Dk = K (1 + P)...(17) Dimana : Dk K = derajat kebebasan = jumlah kelas distribusi P = banyaknya keterkaitan untuk sebaran chi kuadrat = 2 Nilai X2 yang diperoleh harus lebih kecil dari nilai Xc2 (Chi Kuadrat Kritik) untuk suatu drajat nyata tertentu yang sering diambil 5%. 2.4.2 Uji Smirnov Kolmogorv Pengujian ini dilakukan dengan menggambarkan probabilitas untuk tiap data, yaitu dari peredaan distribusi empiris dan distribusi teoritis yang disebut dengan Δ. Dalam bentuk persamaan ditulis sebagai berikut : Δ = maksimum [P(Xm) P (Xm)] < Δcr...(18) Dimana : Δ Δcr = selisih antara peluang teoritis dan empiris = simpangan kritis P(Xm) = peluang teoritis P (Xm)= peluang empiris

14 Perhitungan peluang empiris dan teoritis dengan persamaan Weibull (Soemarto, 1986) : P = m/(n + 1)...(19) P = m/(n 1)...(20) Dimana : m n = nomor urut data = jumlah data 2.5 Liku Kalibrasi (Rating Curve) Liku kalibrasi (rating curve) adalah hubungan grafis antara tinggi muka air dan debit. Liku ini diperlukan dalam banyak analisis, sehingga perlu disiapkan dengan cermat. Liku kalibrasi dapat diperoleh dengan sejumlah pengukuran yang terencana, dan mengkorelasikan dua variabel yaitu tinggi muka air dan debit sungai di suatu titik kontrol. Hubungan ini bersifat khas, dan merefleksikan pengaruh menyeluruh ( integral influence) dari sistem DAS, khususnya sifat pangsa ( segment reach) sungai di sebelah hulu titik kontrol. Hubungan grafis antara variabel tinggi muka air dan debit dapat dilakukan dengan cara sederhana, yaitu menghubungkan titik-titik pengukuran dengan garis lengkung di atas kertas grafik. Namun hendaknya disadari bahwa meskipun cara ini paling mudah, tetapi mengandung unsur subyektifitas yang cukup tinggi. Oleh sebab itu, liku kalibrasi hendaknya diperoleh dengan cara-cara statistik, matematik, ataupun dengan secara langsung menggunakan program komputer yang banyak tersedia.

15 Menurut Harto (2000) umumnya untuk memudahkan pemakaian liku kalibrasi selanjutnya, dikehendaki liku kalibrasi yang berupa garis lurus, yaitu dengan menggambarkan kedua variabel tersebut di atas kertas logaritmik. Persamaan yang selama ini cukup baik yaitu dalam bentuk : Q = A (H + H) B...(1) Dengan : Q = Debit, dalam m 3 /det A, B = Tetapan H = Tinggi muka air (mm, cm, atau m) ΔH = Angka koreksi Dalam penentuan persamaan tersebut, jumlah dan jangkau ( range) data sangat penting. Diharapkan agar data yang dikumpulkan di lapangan tidak hanya cukup banyak, akan tetapi juga mencakup jangkau maksimal. Dalam prakteknya pengumpulan data sekunder dari instansi terkait, sangat banyak dijumpai sebagian besar data terkonsentrasi pada debit-debit rendah, sedangkan data pada debit tinggi biasanya sangat terbatas. 2.6 Bendung Penahan (Check Dam) Tanggul penghambat atau cek dam adalah bendungan kecil dengan konstruksi sederhana (urukan tanah atau batu), dibuat pada alur jurang atau sungai kecil. Tanggul penghambat berfungsi untuk mengendalikan sedimen dan aliran permukaan yang berasal dari daerah hulu sungai. Tanggul penghambat dibuat dengan luas daerah tangkapan air dari 100

250 ha, dan dapat lebih luas untuk wilayah-wilayah tertentu yang 16 mempunyai curah hujan yang rendah. Tinggi dan panjang bendungan maksimal adalah 10 meter tergantung pada kondisi geologi dan topografi lokasi yang bersangkutan. Pembuatan tanggul penghambat biasanya dilakukan pada musim kemarau. Keuntungan Menghindari pendangkalan waduk/sungai yang ada di hilirnya. Mengendalikan aliran permukaan di daerah hilir Menyediakan air untuk kebutuhan air minum, air rumah tangga, pengairan daerah di sebelah bawahnya (terutama pada musim kemarau), ternak dan sebagainya. Meningkatkan permukaan air tanah daerah sekitar tanggul penghambat Pengembangan perikanan di daerah genangan tanggul penghambat Pebaikan iklim mikro setempat Untuk rekreasi Kelemahan Perlu pemeliharaan termasuk pengerukan sedimentasi 2.6.1 Usia/Umur Check Dam Batas usia umur check dam ditentukan oleh naiknya tinggi elevasi muka air di sungai air anak. Di dalam perencanaan pembuatan check dam diadakan pembagian ruang dalam volume check dam, yaitu bagian volume yang airnya dapat atau tidak dapat diatur

17 melaui suatu pintu pengatur air. Volume diatas bidang horizontal melaui intake merupakan volume Life Storage,sedangkan volume di bawahnya disebut Dead Storage (Kantong Lumpur). Dead Storage inilah yang menentukan perhitungan umur suatu check dam. Dead Storage merupakan ruangan yang khusus disediakan untuk menampung sedimen yang terbawa aliran sungai yang bermuara di waduk maupun yang terbawa air hujan sekitar waduk. Jika tingkat sedimentasi sudah mengisi semua bagian dead storage maka pada saat itulah endapan atau sedimentasi mulai menginjak daerah Life Storage, endapan perlahan akan sampai pada tingkatan terganggunya fungsi intake dalam pengaturan air keluar waduk. Jika fungsi intake sudah terganggu oleh sedimen, pengeluaran air tidak bisa diatur maka waduk tidak bisa berfungsi sebagai pembangkit tenaga listrik. Tahap-tahap pengendapan pada saat pengisian check dam (impounding) maupun saat pengoperasian check dam : Air mengisi bagian yang terendah dari check dam, pengendapan terjadi pada saat kecepatan air mendekati nol. jadi pada saat pertama pengisian check dam praktis endapan berada pada daerah dead storage (kantong Lumpur).

18 Saat daerah dead storage sudah mulai penuh air, endapan yang terbawa aliran mulai mengendap di check dam yang praktis kecepatan airnya mendekati nol. Tahap pengisian sampai air penuh (tinggi muka air/ketinggian ambang pelimpah /spillway), endapan berada pada daerah life storage dimana sungai atau anak sungai bermuara. Pada tahap operasi TMA (Tinggi Muka Air) check dam mulai surut, endapan yang telah terjadi di daerah life storage tergerus aliran sungai terbawa ke daerah lebih rendah. Bila operasi check dam misalnya pada musim kering di bawah normal, sehingga TMA terendah sudah berada di bidang antara life storage dan dead storage maka endapan yang terjadi sebelumnya di life storageterkikis aliran sungai masuk ke daerah dead storage. Begitu keadaan endapan sepanjang tahun berulang sampai berakhirnya endapan menutup intake yang dikatakan tersebut diatas sebagai saat berakhirnya umur manfaat check dam untuk keperluan menahan laju sedimentasi. 2.6.2 Perhitungan Usia/Umur Check Dam Usia atau Umur check dam adalah waktu yang diperlukan endapan mengisi semua volume kantong Lumpur (Dead Storage) sampai saat intake tertutup endapan. Endapan yang terjadi pada suatu check dam dalam waktu tertentu adalah volume endapan butiran dari tanah tererosi oleh air pada

daerah pengaliran ( catchment area) yang masuk ke check dam tersebut dikurangi volume endapan butiran yang keluar dari check 19 dam pada jangka waktu tertentu. Sehingga sisa umur check dam dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut: Sisa umur Check Dam =...(21) 2.7. Erosi dan Sedimentasi Erosi dan Sedimentasi merupakan proses terlepasnya butiran tanah dari induknya di suatu tempat dan terangkutnya material tersebut oleh gerakan air atau angin kemudian diikuti dengan pengendapan material yang terdapat di tempat lain ( Suripin, 2002). Terjadinya erosi dan sedimentasi menurut Suripin (2002) tergantung dari beberapa faktor yaitu karakteristik hujan, kemiringan lereng, tanaman penutup dan kemampuan tanah untuk menyerap dan melepas air ke dalam lapisan tanah dangkal, dampak dari erosi tanah dapat menyebabkan sedimentasi di sungai sehingga dapat mengurangi daya tampung sungai. Sejumlah bahan erosi yang dapat mengalami secara penuh dari sumbernya hingga mencapai titik kontrol dinamakan hasil sedimen (sediment yield). Hasil sedimen tersebut dinyatakan dalam satuan berat (t on) atau satuan volume (m 3 ) dan juga merupakan fungsi luas daerah pengaliran. Dapat juga dikatakan hasil sedimen adalah besarnya sedimen yang berasal dari erosi yang terjadi di daerah tangkapan air yang diukur pada periode waktu dan tempat tertentu (Asdak, 2002).

20 Dari proses sedimentasi, hanya sebagian aliran sedimen di sungai yang diangkut keluar dari DAS, sedangkan yang lain mengendap di lokasi tertentu dari sungai. Proses sedimentasi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu : 1. Proses sedimentasi secara geologis Sedimentasi secara geologis merupakan proses erosi tanah yang berjalan secara normal, 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. 2. Proses sedimentasi yang dipercepat Sedimentasi yang dipercepat merupakan 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 hidup. Kejadian tersebut biasanya disebabkan oleh kegiatan manusia dalam mengolah tanah. Cara mengolah tanah yang salah dapat menyebabkan erosi tanah dan sedimentasi yang tinggi. 2.7.1 Mekanisme Pengangkutan Sedimen Proses pengangkutan sedimen (sediment transport) dapat diuraikan meliputi tiga proses sebagai berikut :

21 1. Pukulan air hujan (rainfall detachment) terhadap bahan sedimen yang terdapat di atas tanah sebagai hasil dari erosi percikan (splash erosion) dapat menggerakkan partikelpartikel tanah tersebut dan akan terangkut bersama- sama limpasan permukaan (overland flow) 2. Limpasan permukaan (overland flow) juga mengangkat bahan sedimen yang terdapat di permukaan tanah, selanjutnya dihanyutkan masuk ke dalam alur- alur (rills), dan seterusnya masuk ke dalam selokan dan akhirnya ke sungai. 3. Pengendapan sedimen, terjadi pada saat kecepatan aliran yang dapat mengangkat (pick up velocity) dan mengangkut bahan sedimen mencapai kecepatan pengendapan (settling velocity) yang dipengaruhi oleh besarnya partikel-partikel sedimen dan kecepatan aliran. Konsentrasi sedimen yang terkandung pada pengangkutan sedimen adalah dari hasil erosi total (gross erosion) merupakan jumlah dari erosi permukaan (interillerosion) dengan erosi alur (rill erosion). 2.7.2 Mekanisme Transportasi Sedimen Ada dua kelompok cara mengangkut sedimen dari batuan induknya ke tempat pengendapannya, yakni supensi

22 (suspendedload) dan bedload transport. Di bawah ini diterangkan secara garis besar ke duanya: 1. Suspensi Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat dibawa dalam suspensi, jika arus cukup kuat. Akan tetapi di alam, kenyataannya hanya material halus saja yang dapat diangkut suspensi. Sifat sedimen hasil pengendapan suspensi ini adalah mengandung prosentase masa dasar yang tinggi sehingga butiran tampak mengambang dalam masa dasar dan umumnya disertai pemilahan butir yang buruk. Ciri lain dari jenis ini adalah butir sedimen yang diangkut tidak pernah menyentuh dasar aliran. 2. Bedload transport Berdasarkan tipe gerakan media pembawanya, sedimen dapat dibagi menjadi: a. endapan arus traksi b. endapan arus pekat (density current) dan c. endapan suspense Pada dasarnya butir-butir sedimen bergerak di dalam media pembawa, baik berupa cairan maupun udara, dalam 3 cara yang berbeda: menggelundung (rolling), menggeser (bouncing) dan larutan (suspension) seperti Gambar 2.

23 Gambar 2. Ragam Gerakan Sedimen dalam Media Cair A. Suspension umumnya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil ukurannya (seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau angin yang ada. B. Saltation yang dalam bahasa latin artinya meloncat umumnya terjadi pada sedimen berukuran pasir dimana aliran fluida yang ada mampu menghisap dan mengangkut sedimen pasir sampai akhirnya karena gaya gravitasi yang ada mampu mengembalikan sedimen pasir tersebut ke dasar. C. Bed load ini terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti pasir, kerikil, kerakal, bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang bergerak dapat berfungsi memindahkan pertikelpartikel yang besar di dasar. Pergerakan dari butiran pasir dimulai pada saat kekuatan gaya aliran melebihi kekuatan inersia butiran pasir tersebut pada saat diam. Gerakan- gerakan sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser, atau bahkan bisa mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.

24 Berdasarkan pada jenis sedimen dan ukuran partikel-partikel tanah serta komposisi mineral dari bahan induk yang menyusunnya dikenal berbagai jenis sedimen seperti pasir, liat dan lainnya tergantung pada ukuran partikelnya. Menurut ukurannya, sedimen dibedakan menjadi beberapa jenis seperti pada Tabel 2. (Asdak, 2007) Tabel 2. Jenis sedimen berdasarkan ukuran partikel Jenis Ukuran Liat <0.0039 Debu 0.0039-0.0625 Pasir 0.0625 2.00 Pasir besar 2.00 64 (Sumber : Asdak, 2007) 2.7.3 Sediment Delivery Ratio (SDR) Sediment Delivery Ratio merupakan perkiraan rasio tanah yang diangkut akibat erosi lahan saat terjadinya limpasan (Wischmeier and Smith, 1978). Nilai SDR sangat dipengaruhi oleh bentuk muka bumi dan faktor lingkungan. Menurut Boyce (1975), Sediment Delivery ratio dapat dirumuskan dengan : SDR = 0,41 A -0,3...(22) dimana : SDR = Sediment Delivery Ratio A = Luas Das (km 2 ) Hubungan luas DAS dan besarnya SDR dapat dilihat pada tabel 3 dibawah ini.

25 Tabel 3. Hubungan Luas DAS dan Sediment Delivery Ratio (SDR) Km 2 Luas Ha SDR Km 2 0.10 10 0.10 0.50 50 0.50 1.00 100 1.00 5.00 500 5.00 10.00 1000 10.00 50.00 5000 50.00 100.00 10000 100.00 500,00 50.000 500,00 (Sumber : Arsyad, 2000) 2.7.4 Perkiraan Besar Sedimen Kecepatan aliran sungai biasanya lebih besar pada badan sungai dibandingkan di tempat dekat dengan permukaan tebing ataupun dasar sungai, dalam pola aliran sungai yang tidak menentu (turbulance flow) tenaga momentum yang diakibatkan oleh kecepatan aliran yang tak menentu tersebut akan dipindahkan ke arah aliran air yang lebih lambat oleh gulungan-gulungan air yang berawal dan berakhir secara tidak menentu juga. Gulungangulungan aliran air akan mengakibatkan terjadinya bentuk perubahan dari tenaga kinetis yang dihasilkan oleh adanya gerakan aliran sungai menjadi tenaga panas, yang berarti bahwa ada tenaga yang hilang akibat gerakan gulungan aliran air tersebut. Namun ada juga sebagian tenaga kinetis yang bergerak ke dasar aliran sungai yang memungkinkan terjadinya gerakan partikel-partikel besar sedimen yang berada di dasar sungai dan dikenal sebagai sedimen merayap (Asdak, 2007).

26 Besarnya perkiraan hasil sedimen menurut Asdak (2007) dapat ditentukan berdasarkan persamaan sebagai berikut : Y = E (SDR) A...(23) Dimana: Y E A = Hasil sedimen per satuan luas = Erosi Jumlah = Luas Daerah Aliran Sungai. SDR = Sediment Delivery Ratio (Nisbah Pelepasan Sedimen) 2.8. Metode USLE (Universal Soil Loss Equation) Metode USLE dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith (1978) di National Runoff and Soil Loss Data Centre. Metode ini merupakan suatu metode yang memungkinkan perencana menduga laju rata-rata erosi dalam suatu bidang tanah tertentu pada suatu kecuraman lereng dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam penanaman dan tindakan tindakan konservasi tanah yang mungkin dilakukan atau yang sedang digunakan. Metode ini akan menghasilkan perkiraan besarnya erosi gross. Untuk menetapkan besarnya sedimen yang sampai pada lokasi embung, erosi gross akan dikalikan dengan rasio pelepasan sedimen (sediment delivery ratio). Untuk menghitung perkiraan besarnya erosi yang terjadi di suatu DAS dapat digunakan metode USLE, menurut Asdak C. (2007) dengan formulasi:

27 E= R.K.LS.C.P...(24) Dimana : E R K = Jumlah tanah yang hilang rata-rata setiap tahun (ton/ha/tahun) = Indeks daya erosi curah hujan (erosivitas hujan) (KJ/ha) = Indeks kepekaan tanah terhadap erosi (erodibilitas tanah) LS = Faktor panjang (L) dan curamnya (S) lereng C P = Faktor tanaman (vegetasi) = Faktor usaha-usaha pencegahan erosi Kriteria tingkat bahaya erosi tanah dapat dikelompokan menjadi 5 tingkatan, seperti ditunjukan pada Tabel 4. Tabel 4. Kelas tingkat bahaya erosi. No. Besar Erosi (A) (ton/ha/th) Tingkat Bahaya Erosi Kelas Klasifikasi 1 < 15 I Sangat Rendah 2 15 60 II Rendah 3 60 180 III Sedang 4 180 480 IV Berat 5 > 480 V Sangat Berat (Sumber : Departemen Kehutanan. Direktorat Jendral Reboisasi dan Rehabilitasi (1998))

28 III. METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di DAS Air Anak dan DAS Talang Bandung yang merupakan bagian dari Sub Daerah Aliran Sungai (DAS) Way Besai, yang terletak di Kecamata Sumber jaya, Kabupaten Lampung Barat. DAS Air Anak memiliki luas sebesar 5,68 km 2 dan DAS Talang Bandung memiliki luas sebesar 9,62 km 2. Lokasi penelitian dapat dilihat pada gambar 3. Gambar 3. Lokasi Penelitian 3.2. Data yang digunakan Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer. Data primer yang digunakan meliputi data sedimen berupa suspended, data curah

29 hujan, data kecepatan aliran air, dan data luas penampang sungai. Lokasi pengambilan data primer terletak di Dusun Talang Bandung, Desa Sindang Pagar, Kecamatan Sumber Jaya, Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung. 3.3. Pelaksanaan Penelitian Pelaksanaan penelitian yang dilakukan meliputi beberapa tahapan yaitu: tahapan pengambilan data curah hujan, tahapan pengukuran debit, tahapan pengambilan sampel, tahapan pengujian sampel, analisis hidrologi, analisis perkiraan besarnya erosi, analisis perkiraan besarnya sedimentasi, dan analisis umur check dam. 3.3.1 Tahapan Pengukuran Curah Hujan Pengukuran curah hujan dilakukan dengan menggunakan alat AWLR (Automatic Water Level Recorder). Gambar 4. AWLR (Automatic Water Level Recorder)

30 3.3.2 Tahapan Pengukuran Debit Pengukuran debit dilakukan dengan cara manual meliputi pengukuran luas penampang sungai dengan menggunakan alat berupa patok, tali, dan peilschaal (meteran), dan pengukuran kecepatan aliran sungai dengan alat curent meter. 1. Tahapan pengukuran luas penampang sungai terdiri dari : a. Pemasangan patok di kedua sisi sungai b. Mengikat tali yang telah diberi tanda ke patok yang telah dipasang di kedua sisi sungai, dengan jarak masingmasing tanda satu meter. c. Pengukuran kedalaman sungai dengan menggunakan peilschaal (meteran) setiap satu meter dari sisi sungai. Gambar 5. Pengukuran Kedalaman Sungai 2. Pengukuran kecepatan aliran pada masing-masing sungai dengan alat Current meter setiap satu meter lebar dari sisi sungai.

31 Gambar 6. Pengukuran Kecepatan aliran Sungai 3. Pembuatan liku kalibrasi (rating curve). Liku kalibrasi dapat diperoleh dengan sejumlah pengukuran yang terencana dan pembuatannya dilakukan dengan cara mencari hubungan antara tinggi muka air dengan debit. Setelah itu diplotkan pada kertas grafik atau program komputer, dan membuat hubungan grafis antara kedua item tersebut dengan cara sederhana yaitu menghubungkan titik-titik pengukuran dengan garis lengkung di atas kertas grafik atau dengan cara menggunakan program komputer. Dan mencari persamaan hubungan antara tinggi muka air dengan debit. 3.3.3 Tahapan Pengambilan Sampel Pengambilan sampel sedimen suspended load dilakukan dengan metode point-integrating menggunakan alat botol plastik. Pelaksanaan pengambilan sampel dilakukan setiap 5 menit, dengan cara sebagai berikut : a. Menyiapkan botol plastik sebagai alat pengambilan sedimen.

32 Gambar 7. Botol Plastik b. Mengambil sampel sedimen dengan mengarahkan botol plastik searah aliran sungai dan diletakan kira-kira berada di tengah penampang sungai. Gambar 8. Pengambilan Sampel Sedimen c. Memasukan sampel sedimen kedalam kantong plastik, agar sampel sedimen terjaga keasliannya hingga pengujian sampel.

33 (a) (b) Gambar 9. (a) Sampel sedimen dimasukan ke kantong plastik, (b) Sampel sedimen dalam kantong plastik 3.3.4 Tahapan Pengujian Sampel Tahapan pegujian sampel sedimen yang diambil pada titik kontrol dilakukan di laboratorium untuk mendapatkan data total suspended solid. Alat yang digunakan meliputi: gelas ukur, oven dan timbangan. 3.3.5 Analisis Hidrologi Analisis hidrologi dilakukan dengan menggunakan metode regionasi dengan DAS Talang Bandung untuk menentukan nilai debit pada DAS Air Anak. Adapun langkah-langkah dalam analisis hidrologi adalah sebagai berikut: 1. Perencanaan Daerah Aliran Sungai (DAS) beserta luasnya dengan menggunakan metode Poligon Thiessen. 2. Melakukan analisis frekuensi curah hujan dengan menggunakan statistika yang bertujuan untuk memprediksi suatu besaran hujan dengan distribusi metode gumbel, log

34 pearson type III, dan log normal. Dari ketiga metode tersebut dipilih metode yang paling sesuai dengan metode chi kuadrat (chi square) 3. Mengubah data curah hujan menjadi intensitas hujan bedasarkan distribusi hujan jam-jaman. 4. Perhitungan debit banjir rencana berdasarkan besarnya curah hujan rencana di atas pada periode ulang T tahun. 3.3.6. Analisis Perkiraan Besarnya Erosi Analisis perkiraan besarnya erosi pada DAS Way Besai dengan menggunakan metode USLE. USLE merupakan suatu model parametrik untuk memprediksi erosi dari suatu bidang tanah : E = R.K.LS.C.P...(26) Dimana: E R K = Perkiraan besarnya erosi total (ton/ha/tahun) = faktor erosivitas hujan = faktor erodibilitas lahan LS = faktor panjang dan kemiringan lereng C P = faktor tanaman penutup lahan atau pengelolaan tanaman = faktor usaha-usaha pencegahan erosi Analisis perkiraan besarnya sedimentasi meliputi tahap-tahap sebagai berikut:

35 1. Menentukan nilai faktor erosivitas hujan (R) Perhitungan indeks erosivitas dilakukan berdasarkan data hujan rata-rata kawasan. Indeks erosivitas hujan yang dihitung adalah indeks erosivitas rata-rata setiap bulan dalam setahun dengan menggunakan persamaan yang ditunjukan pada persamaan (26). 2. Menentukan nilai pengelolaan tanaman (C) dan faktor usahausaha pencegahan erosi (P) Perhitungan indeks pengelolaan tanaman (C) dan faktor usaha-usaha pencegahan erosi ( P) didasarkan pada kondisi tata guna lahan untuk masing-masing satuan lahan yang ada dalam kawasan dan kemudian disesuaikan dengan tabel nilai faktor pengelolaan tanaman. 3. Menentukan nilai indeks kemiringan lereng (Ls) Perhitungan Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng pada penelitian ini didasarkan pada Peta Kemiringan Lereng. 4. Menentukan nilai erosibilitas lahan (K) Indeks Erosibilitas Lahan dihitung dengan mempertimbangkan faktor-faktor tekstur tanah, struktur tanah, permeabilitas tanah, dan bahan organik tanah (Wischemeier, 1978). 5. Menghitung besarnya erosi Berdasarkan hasil perhitungan beberapa faktor sebelumnya dapat dihitung dan ditentukan besarnya tingkat bahaya erosi

di kawasan daerah tangkapan hujan Sungai Air Anak dengan menggunakan persamaan USLE. 36 3.3.7 Analisis Perkiraan Besarnya Sedimentasi Pada tahapan ini dilakukan analisis prakiraan besarnya sedimen dengan persamaan berikut: Y = E (SDR) A...(27) Dimana : Y E SDR A = hasil sedimen per satuan luas (ton/th) = erosi total (ton/ha/th) = Sedimen Delivery Ratio = luas daerah tangkapan air (ha) 3.3.8 Penanggulangan Sedimentasi Membuat perencanaan pemeliharaan terhadap bendung penahan (check dam), seperti pengerukan sedimen jika bendung penahan sudah penuh. 3.3.9. Analisis Umur check dam Analisis umur check dam dapat diketahui dengan persamaan berikut: Sisa umur Check Dam =...(28)

37 4. Bagan Alir Penelitian Mulai Persiapan/Pengumpulan Data 1. Data Kecepatan Aliran Air 4 Data Tinggi Muka Air 2. Data Curah Hujan 5. Data tata guna lahan 3. Data Sedimen 6 Data kemiringan lahan Perhitungan transpor sedimen pada suatu titik kontrol di sungai (sedimen terukur) Metode analisis perkiraan besarnya erosi dengan menggunakan metode USSLE Volume 1 Volume 2 Volume 1 = Volume 2 Tidak ya Volume Maximum Analisis perhitungan umur check dam Kesimpulan Selesai Gambar 10. Bagan Alir Penelitian

38 5. Bagan Alir Perhitungan Sedimen Terukur Mulai Persiapan/Pengumpulan Data 1. Data Kecepatan Aliran Air 3 Data Tinggi Muka Air 2. Data Sedimen Pembuatan Liku Kalibrasi Debit Pembuatan Lengkung Sedimen Besaran Sedimen Selesai Gambar 11. Bagan Alir Perhitungan Sedimen Terukur

39 6. Bagan Alir Perhitungan Sedimen dengan Menggunakan Metode USLE Mulai Persiapan/Pengumpulan Data 1. Data Curah Hujan 3 Data Kemiringan Lahan 2. Data Tutupan Lahan Indeks Indeks Indeks Indeks Indeks Erosivitas Erodibiitas Panjang dan Pengelolaan Konservasi Hujan Lahan (K) Kemiringan Tanaman Lahan (P) Lereng (Ls) (C) Besaran Tingkat Perhitungan Bahaya Erosi Nilai SDR Besaran Sedimen Selesai Gambar 12. Bagan Alir Perhitungan Sedimen dengan Menggunakan Metode USLE

40 7. Bagan Alir Perhitungan Analisis Usia/Umur Check DAM Mulai Persiapan/Pengumpulan Data 1. Data Dimensi Check DAM 3 Besaran Sedimen 2. Data Dimensi Sungai Volume Tertampung Volume Sedimen Usia/Umur Check DAM Selesai Gambar 13. Bagan Alir Perhitungan Analisis Usia/Umur Check DAM

72 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian ini dan pembahasan yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Laju sedimentasi Sungai Air Anak sebesar 4.043,0175 ton/tahun, besaran sedimentasi total sebesar 4.447,3193 ton/tahun, dan besaran sedimentasi dengan menggunakan metode USLE sebesar 3.306,3091 ton/tahun. Sedangkan nilai laju sedimentasi pada Sungai Talang Bandung sebesar 12.273,9742 ton/tahun, besaran sedimentasi total sebesar 13.501,3716 ton/tahun, dan besaran sedimentasi dengan menggunakan metode USLE sebesar 6.913,3709 ton/tahun. 2. Dari hasil analisis sedimentasi didapat volume sedimen untuk Sungai Air Anak sebesar 3.706,0994 m 3 /tahun, sehingga check dam dengan dimensi tinggi bangunan = 1 m dan lebar sungai = 5 m memiliki waktu penuh selama 148 hari. Sedangkan Sungai Talang Bandung dengan volume sedimen sebesar 11.251,1430 m 3 /tahun, dengan dimensi tinggi bangunan = 1 m dan lebar sungai = 7,5 m memiliki waktu penuh check dam selama 73 hari.

73 5.2. Saran Berdasarkan pengalaman dan pertimbangan setelah melakukan penelitian ini, disarankan adanya perhatian pada hal-hal berikut: 1. Perlu adanya kegiatan atau gerakan untuk peduli terhadap lingkungan sekitar DAS. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut penempatan check dam untuk mengurangi sedimentasi.

DAFTAR PUSTAKA Abdurachman, A., Abuyamin, S., dan Kurnia, U., 1984. Pengelolaan Tanah dan Tanaman Untuk Usaha Konservasi. Pusat Penelitian Tanah, Bogor. Arsyad, S. 2000. Konservasi tiga. Dargama, Bogor. Tanah dan Air. Pembrit. IPB/IPB Pros. Cetakanke Asdak, C., (2002), Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Asdak, Chay. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yokyakarta: Gajah mada University Press. Bappeda Provinsi Lampung, RT/RW Lampung Barat Boyce, R., 1975. Sediment Routing and Sediment Delivery Ratios. In Present and Prospective Technology for Predicting Sediment Yield and Sources, USDA. C.D. Soemarto. 1986. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional : Surabaya. Direktorat Jendral Reboisasi dan Rehabilitasi Lahan. 1998. Pedoman Penyusunan Rencana Teknik Lapangan Rehabilitasi Lahan dan Konservasi Tanah Daerah Aliran Sungai. Departemen Kehutanan RI. Jakarta. Mutreja, K.N., 1986. Applied Hydrology. Tata McGraw-Hill Publishing Company Limitied. New Delhi. Sri Harto, 2000. Hidrologi Teori Masalah penyelesaian. Nafiri, Jakarta. Suripin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta: Penerbit Andi. Suripin. (2004). Sistem Drainase Yang Berkelanjutan. UNDIP Semarang Triatmodjo, Bambang.2008. Hidrologi Terapan. Beta Offset, Yogyakarta.

Wischmeier, W. H., and Smith, D.D.,1978. Predicting Rainfall Erosion Losses A Guide To Conservation Planning. U.S Department of Agriculture, Agriculture Handbook No.537. Yuliana, Silvya.2008.Kajian Ulang Hidrologi. Buku Ajar Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Jakarta.