“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 13
total didapat dengan menjumlahkan energi kinetik periodik. EI
30
diperoleh dengan mengalikan total energi kinetik periodik dengan intensitas hujan maksimum selama 30 menit.
Lebih lanjut Utomo 1994 menyatakan, untuk menghitung EI
30
, tidak hanya dibutuhkan data jumlah hujan tetapi juga waktu dan kenaikan hujan per satuan waktu. Data-data
demikian di lokasi contoh tanah diambil tidak tersedia, sehingga untuk menghitung indeks erosivitas EI
30
mengalami kesulitan. Bols 1978, Utomo 1994 dan Seto 1991 mengadobsi indeks
erosivitas hujan Wischmeyer untuk menghitung indeks erosivitas harian menggunakan data tinggi hujan harian
dengan persamaan:
R
h
= 2,34 x H
h 1,98
Dimana: R
h
= Indeks erosivitas harian J cm m
-2
jam
-1
H
h
= Tinggi hujan harian maksimum cm, Pemakaian persamaan Bols dalam studi ini, perhitungan
tinggi hujan dikonversi ke debit untuk memudahkan penggunaannya dan lama hujan didasarkan pada analisis
hidrograf hujan simulasi.
2.3. Limpasan Permukaan dan Aliran Sedimen
Proses erosi tanah melibatkan tiga kejadian yang berlang- sung berurutan yaitu, penghancuran detachment, pengang-
kutan transportation dan pengen-dapan sedimentation. Ketiga kejadian ini umumnya berlangsung dipermukaan lahan
yang dipengaruhi oleh iklim, tofografi, karakteristik tanah, vegetasi dan tata guna lahan Asdak, 1995.
Pukulan air hujan merupakan gaya penggerak driving force terlepasnya partikel-partikel tanah dari agregat-agregat
tanah. Hasil hancuran ini akan menyumbat pori-pori tanah yang akan menurunkan laju infiltrasi dan menim-bulkan genangan
dipermukaan lahan. Genangan air yang ada akan menyebab-
14 “Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen”
kan dispersi agregat dan melemahkan bahan pengikat semen butir-butir tanah Hudson, 1985.
Pada kondisi kandungan air tanah tinggi, kejadian hujan dengan intensitas rendah dan durasi lama akan menimbulkan
genangan air dipermukaan lahan, namun volumenya belum cukup untuk mengangkut sedimen hasil erosi tersebut.
Sebaliknya bila hujan dengan intensitas tinggi meskipun durasinya pendek, air akan cepat menggenang dipermukaan
lahan dan bergerak sebagai limpasan per-mukaan yang membawa sedimen tercuci ke arah hilir Morgan, 1995.
Besar kecilnya volume sedimen yang terangut aliran permukaan oleh Asdak 1995 sangat ditentukan oleh
kecepatan aliran Ū dan kedalaman air h aliran permukaan. Apabila sedimen yang terangkut tersebut terkonsentrasi di alur-
alur kecil di permukaan lahan, maka kecepatan aliran dan kedalaman air bertambah sehingga transport sedimen tercuci
makin meningkat.
Pada kondisi seperti tersebut di atas, gaya penghancur butir hujan akan berkurang sedangkan gaya dispersi dan gaya
kikis limpasan permukaan bertam-bah besar. Menurut Pratiwi dan Sumaryono 1995, limpasan permukaan memi-liki gaya
seret yang mampu mengangkut butiran partikel tanah. Ketahanan tanah permukaan terhadap gaya seret limpasan
permukaan tidak merata. Di bagian yang lemah butir-butir partikel tanah akan mudah terangkut dibanding-kan pada
bagian yang kuat. Besarnya gaya seret limpasan permukaan dapat diduga sebagai berikut Reijn, 1990.
b
= .g.h.S
Besarnya gaya seret ini dipengaruhi oleh turbulensi aliran dan kederasan aliran. Umumnya aliran air dipermukaan lahan
bersifat turbulen karena adanya hambatan batu-batuan, cekungan-cekungan, sisa-sisa tanaman dan alirannya lambat.
Berdasarkan hal tersebut, maka dalam pendugaan erosi lahan, sifat aliran dinyatakan sebagai aliran laminer sub kritis. Ciri-ciri
khusus yang digunakan untuk mengetahui karakteristik aliran dipermukaan lahan adalah Bilangan Reynold Re dan
Bilangan Froude Fr Reijn, 1990 dan Chow, 1959.
“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 15
Lebih lanjut Pratiwi dan Sumaryono 1995 menyatakan bahwa sedimen tercuci akan terangkut oleh limpasan
permukaan apabila gaya seret lebih besar dari pada gaya seret kritis
. Besarnya gaya seret kritis dapat diduga :
b
= .U
2
Dimana:
b
= Tegangan geser dasar Newton m
-2
U = Kecepatan geser kritis m det
-1
= Rapat massa air kg m
-3
g = Percepatan gravitasi m det
-2
h = Kedalaman aliran m S = Kemiringan energi yang diasumsikan sama dengan
kemiringan lahan Menurut Asdak 1995 ketinggian muka air limpasan
permukaan dapat diduga dengan mengukur debit limpasan permukaan dikalikan durasi hujan yang terjadi dibagi luas plot
standard.
Dimana: Q = Debit limpasan permukaan m
3
menit
-1
A = Luas plots standard m
2
t = Waktu menit h = Kedalaman aliran m
2.4. Kepekaan Tanah Terhadap Gaya Perusak dari Luar
