Analisis Erosi Lahan sub DAS Jeneberang
63
c. Analisis Data - Prediksi Erosi Lahan dengan MWAGNPS
Pendugaan besarnya erosi yang terjadi menggunakan pendekatan persamaan prediksi kehilangan tanah secara komprehensif dengan pendekatan
yang dikemukakan dalam The Universal Soil Loss Equation USLE. USLE merupakan suatu model parametrik untuk memprediksi erosi dari suatu bidang
tanah. USLE memungkinkan perencana menduga laju rata-rata erosi suatu tanah tertentu pada suatu kecuraman lereng dengan pola hujan tertentu untuk setiap
macam pertanaman dan tindakan pengelolaan tindakan konservasi tanah. Persamaan USLE yang telah direvisi tersebut menurut Smith, et al. 1978 dalam
Asdak 2004 adalah : A = R x K x LS x C x P
Dimana : A : Besarnya erosi yang mungkin terjadi tonhatahun R : Besarnya faktor curah hujan dan aliran permukaan
K : Besarnya faktor kepekaan erodibilitas tanah LS : Besarnya faktor panjang lereng dan kemiringan lereng.
C : Besarnya faktor pengelolaan penutup tanah tanaman. P : Besarnya faktor tindakan pengelolaan tanah konservasi tanah
Selain dengan pengukuran langsung, penentuan sedimen DAS dapat dilakukan dengan pendugaan. Pendugaan sedimen yang berkembang pada saat ini
adalah menggunakan model terdistribusi. AGNPS adalah salah satu model terdistribusi yang dapat memprediksi erosi, puncak aliran permukaan banjir dan
hasil sedimen yang baik Guluda, 1996. Komponen dasar model AGNPS adalah hidrologi, erosi, transport sedimen dan unsur hara. Model AGNPS dilakukan
dengan melakukan penyelesaian persamaan keseimbangan massa dikerjakan secara simultan seluruh sel dan air serta polutan ditelusuri dalam rangkaian aliran
di permukaan lahan dan saluran secara berurutan. Dasar prediksi yang digunakan adalah dalam satuan sel, sehingga areal DAS yang akan diprediksi harus dibagi
habis kedalam sel-sel. Setiap sel dapat mencapai luas 4,6 hektar untuk luas DAS yang lebih kecil dari 930 hektar, atau luas sel dapat mencapai 18,6 hektar bila luas
DAS yang diprediksi lebih luas dari 930 hektar.
64
Model AGNPS dalam operasionalnya melakukan perhitungan-perhitungan beberapa tahap. Tahap pertama, perhitungan inisial untuk seluruh sel dalam suatu
DAS. Tahap kedua adalah penghitungan volume aliran permukaan yang meninggalkan sel yang berisi endapan dan impoudment untuk sel utama. Tahap
ketiga adalah melakukan penghitungan untuk memperoleh laju aliran terkonsentrasi, untuk menurunkan kapasitas transpor kanal dan untuk menghitung
laju aliran endapan dan hara aktual. Kapasitas model AGNPS adalah sebagai berikut: 1 model dapat
memprediksi dengan hasil yang akurat di seluruh DAS berdasarkan parameter distribusi yang dipergunakan, 2 model dapat mensimulasi berbagai kondisi
biofisik DAS secara bersamaan, 3 hasil prediksi model dapat meliputi aliran permukaan, hasil sedimen, kehilangan N dan P serta kebutuhan oksigen kimiawi,
baik yang terjadi didalam setiap sel maupun kontribusi dari sel yang lain Young dan Onstad, 1990. Secara ringkas diagram alir prediksi sedimentasi waduk
dengan AGNPS disajikan paada Gambar 15.
Gambar 15 Diagram alir prediksi sedimentasi waduk dengan AGNPS.
65
Adapun erosi lahan yang terjadi di wilayah sub DAS Jeneberang dianalisis menggunakan program AGNPS Young et all 1994 dengan Map Window
sebagai interface MWAGNPS. Analisis erosi menggunakan MWAGNPS dilakukan berdasarkan peta digital topografi, jenis tanah dan penutupan lahan.
Dalam model MWAGNPS, prediksi erosi dilakukan dengan metode USLE yang diperoleh dari hubungan antara faktor-faktor penyebab erosi itu sendiri Leon dan
George, 2009. Perhitungan dalam MWAGNPS dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama
adalah dengan memberikan inisial kepada semua sel yang dibuat. Tahap ini mencakup perkiraan untuk erosi hulu, volume limpasan, waktu saat aliran
permukaan menjadi terkonsentrasi, sedimen dan aliran limpasan yang terjadi, dan polutan yang berasal dari sumber titik input. Tahap kedua menghitung volume
limpasan yang meninggalkan sel-sel dan produk sedimen pada sel utama. Sel utama adalah salah satu sel yang tidak mengalir ke sel lain. Sedimen dari setiap
sel kemudian dibagi menjadi lima kelas ukuran partikel: tanah liat, lumpur, agregat halus, agregat kasar, dan pasir. Tahap ketiga, proses perhitungan dibuat
untuk menetapkan tingkat aliran terkonsentrasi, untuk mengatur kapasitas saluran, dan menghitung laju aliran sedimen aktual yang terjadi. Seluruh data
dipresentasikan dalam bentuk grid ber-georeference dengan ukuran sel 500 x 500m. Data DEM diperoleh dari hasil analisis peta topografi, peta landuse dan
jenis tanah dengan skala 1:50.000 BPDAS Jeneberang. Data curah hujan diperoleh dari badan Meteorologi dan Geofisika BBWS Pompengan-Jeneberang
dengan perwakilan pos hujan dam Bili-Bili, Jonggoa dan Malino. Faktor K, C dan P dibagi per gridsel yang ditentukan berdasarkan ukuran yang telah ditetapkan
dengan jumlah gridsel sesuai dengan luas wilayah sub DAS Jeneberang. Prediksi faktor penyebab erosi berdasarkan persamaan USLE diperoleh
berdasarkan data curah hujan untuk menentukan nilai erosivitas R. selanjutnya dari peta jenis tanah digunakan untuk menentukan nilai erodibilitas K, kemudian
data DEM dari peta topografi untuk menentukan nilai kemiringan lereng LS. Adapun untuk nilai jenis tanaman C diperoleh dari data peta penggunaan lahan
dan nilai konservasi lahan P diambil nilai 1 tanpa konservasi. Penyeragaman proyeksi semua peta harus dilakukan agar data spasial dari semua peta dapat di
66
overlay dan dianalisis. Proyeksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah UTM Universal Transverse Mercator dengan datum WGS 84 dan zone 50S.
transformasi proyeksi peta dilakukan dengan software ArcView 3.3 dengan bantuan extensions Projection Utility Wizard serta perangkat lunak ArcGIS 9.2.
- Prediksi sedimen dengan Sediment Delivered Ratio SDR Memperkirakan besarnya hasil sedimen dilakukan dengan menghitung
besarnya Sediment Delivered Ratio SDR suatu daerah tangkapan air. SDR adalah perbandingan antara hasil sedimen yang terangkut kedalam sungai
terhadap jumlah erosi yang terjadi didalam DAS. Apabila SDR mendekati satu artinya semua tanah yang terangkut erosi masuk kedalam sungai Arsyad, 2006.
SDR = 0,41 A
-0,3
dimana A = luas DAS km
2
Y = SDR x E Menurut SCS National Engineering Handbook dalama Asdak 2004
untuk luas daerah tangkapan air tertentu, besarnya perkiraan hasil sedimen dapat ditentukan dengan :
Y = E . SDR . Ws Dimana :
Y = hasil sedimen per satuan luas
E = erosi total
SDR = perbandingan pelepasan sedimen Ws
= luas daerah tangkapan air