Analisis Potensi Erosi Pada DAS Deli Menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG)

ANALISIS POTENSI EROSI PADA DAS DELI MENGGUNAKAN

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

TESIS

Oleh

FAIZ ISMA

117016007/TS

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISIS POTENSI EROSI PADA DAS DELI MENGGUNAKAN

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

TESIS

Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik Pada Program Studi Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh

FAIZ ISMA

117016007/TS

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Tesis : ANALISIS POTENSI EROSI PADA DAS DELI

MENGGUNAKAN SISTEM INFORMASI

GEOGRAFIS Nama Mahasiswa : Faiz Isma Nomor Pokok : 117016007 Program Studi : Teknik Sipil

Menyetujui

Komisi Pembimbing

(Dr. Ir.A.Perwira Mulia Tarigan, M.Sc)

Ketua Anggota

(Medis Surbakti, ST. MT)

Anggota

(Medis Surbakti, ST. MT)

Ketua Program Studi Dekan

Telah diuji pada Tanggal 24 April 2014

PANITIA PENGUJI TESIS

KETUA : Dr. Ir.Ahmad Perwira Mulia, M.Sc

ANGGOTA : Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE Ir. Rudi Iskandar, MT

Ir. Makmur Ginting, M.Sc Medis Surbakti, ST, MT

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Analisis Potensi Erosi Pada DAS Deli

Menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG)” adalah karya saya dan belum

pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam tesis ini dan dicantumkan dalam

Daftar Pustaka.

Medan, April 2014

Faiz Isma

A B S T R A K

Daerah Aliran Sungai (DAS) Deli merupakan salah satu bagian satuan wilayah sungai (WS) Wampu – Ular – Padang yang memiliki luas 472,98 km2

Untuk mengatasi terjadinya erosi tanah yang terus menerus meningkat di DAS Deli, maka diperlukan suatu aplikasi teknologi mutakhir yang mampu menggambarkan informasi potensi erosi, tingkat bahaya erosi (TBE), endapan lahan, dan masuknya erosi tanah ke sungai. Sehingga nantinya berfungsi sebagai pedoman pembuat keputusan untuk penanggulangan dampak erosi dan pendangkalan sungai akibat erosi tanah pada DAS Deli, oleh karena itu perlu dilakukan suatu kajian dengan judul: “Analisis Potensi Erosi pada DAS Deli Menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG)”yang merupakan komposit antara metode Universal Soil Loss Equation (USLE) sebagai pendugaan potensi erosi, peraturan Menteri Kehutanan RI, 2009 sebagai pendugaan tingkat bahaya erosi (TBE), dan persamaan Verstraten, 2007 sebagai pendugaan kapasitas angkutan sedimen yang dipengaruhi vegetasi dengan Sistem Informasi Geografis (SIG) yang menghasilkan basis data spasial menjadi lapisan informasi baru pada potensi erosi di DAS Deli.

dan terdiri dari tujuh sub DAS yang langsung melintasi jantung kota Medan, akibat interaksi manusia yang terus meningkat terhadap DAS Deli akan memberikan dampak erosi tanah terhadap DAS tersebut.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa DAS Deli mengalami 5 kejadian sebaran erosi, yaitu sangat ringan 3.138,312 ha (6,64 %), ringan 7.505,460 ha (15,87 %), sedang 24.019,166 ha (50,78 %), berat 12.013,670 ha (25,40 %), dan sangat berat 621,423 ha (1,31 %), dengan erosi rata – rata tahunan 138,808 ton/ha/tahun atau 6.565.344,948 ton/thn berada pada tolak ukur kelas erosi sedang, dengan adanya penerapan konservasi tanah di lahan DAS Deli terjadi penurunan erosi tanah sebesar 56,64 ton/ha/tahun atau terjadi persentasi penurunan akibat konservasi lahan sebesar 59,20 % dari besaran erosi sebelum konservasi tanah. Berdasarkan kategori tingkat bahaya erosi (TBE), DAS Deli didominasi pada kriteria sangat bahaya/lahan sangat kritis dengan sebaran luas 28.760,755 ha atau 60,81 % dari total luas DAS Deli. Perkiraan erosi yang masuk ke hilir sungai sub DAS Deli Petani berkisar 2,638 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Deli berkisar 3,939 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Paluh Besar berkisar 2,291 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Sei Sekambing berkisar 0,158 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Simaimai berkisar 2,141 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Babura berkisar 7,121 ton/ha/tahun, dan sub DAS Deli Bekala berkisar 4,619 ton/ha/tahun. Kemudian pelepasan sedimen yang terjadi di sungai DAS Deli sebesar 162.288,818 ton/tahun yang menghasilkan volume sedimen 81.144,41 m3, maka dapat diperkirakan biaya pengambilan sedimen sungai akibat erosi tanah sebesar Rp . 1.282.081.662/year.

Kata Kunci: Erosi Tanah,Tingkat Bahaya Erosi (TBE), Kapasitas Angkutan Sedimen, Endapan Lahan, Sistem Informasi Geografis (SIG), dan Daerah Aliran Sungai (DAS) Deli.

ABSTRACT

The Deli DAS (watershed) is a part of the river area unit of the Wampu River, the Ular River, and the Padang River which has the area of 472.98 square kilometers. It consists of seven sub-watersheds passing the downtown of Medan. The increasing human interaction with Deli watershed has brought about land erosion along the watershed.

A modern technological application which is able to provide the information about the potential erosion, TBE (dangerous erosion level), land sediment, and the flow of land erosion into the river are need in order to know the cause of the increasing incidence of land erosion along the Deli DAS. This information can be used as guidance for decision making in handling the effect of erosion and for discovering why the river is becoming shallow as the result of land erosion. Therefore, it is necessary to conduct a research, entitled, “The Analysis of the Potential Erosion along the Deli DAS (Watershed), Using SIG (Geographical Information System)” which constitutes the composite between Universal Soil Loss Equation (USLE) as the estimation for potential erosion and the Decree of the Minister of Forestry of the Republic of Indonesia in 2009 as the estimation for TBE and Verstraten equation 2007 as the estimation for the sediment flow capacity which was influenced by vegetation with SIG which yielded special data base to become a new information deposit in the potential erosion along the Deli DAS.

The result of the research showed that the Deli DAS underwent five incidences of erosion: very minor damaged (3,138,312 hectares or 6.64%), minor damaged (7,505,460 hectares or 15.87%), moderate (24.019, 166 hectares or 50.78%), heavily damaged (12,013,670 hectares or 25.40%), and seriously damaged (621,423, hectares or 1.31%) with the average erosion annually of 138.808 tons/ha/year or 6,565,344,948 tons/year was in the landmark of moderate erosion class. The implementation of land conservation along the Deli DAS had caused land erosion to decrease around 56.64 tons/ha/year or 59.20%, compared with the amount of land erosion prior to the land conservation. Based on the category of TBE, the Deli DAS was domineered by the criteria of serious danger/ very critical land with the area of 28,760,755 hectares or 60.81% of the total Deli DAS area. The estimation of erosion which flowed to the downstream of sub-Deli Petani DAS was around 2.638 tons/ha/year, Deli Deli DAS was around 3.99 tons/ha/year, sub-Deli Paluh Besar DAS was around 2.291 tons/ha/year, sub-sub-Deli Sei Sekambing DAS was around 0.158 tons/ha/year, sub-Deli Simaimai DAS was around 2.141 tons/ha/year, sub-Deli Babura DAS was around 7.121 tons/ha/year, and sub-Deli Bekala DAS was around 4.619 tons/ha/year. The flow of sediment that occurred along the Deli DAS was 162,288,818 tons/ha/year which yielded sediment volume of 81,144,41 cubic meters so that it was estimated that the cost for taking the river sediment caused by land erosion would be Rp.1, 282, 081,662 per year.

Keywords: Land Erosion, TBE (Dangerous Erosion Level), Sediment Flow Capacity, Land Sediment, SIG (Geographical Information System), Deli DAS (Watershed)

KATA PENGANTAR

Berkat Ridho dan Karunia Allah SWT saya dapat menyelesaikan tesis yang

berjudul “Studi Potensi Erosi Pada DAS Deli Menggunakan Sistem Informasi

Geografis (SIG)” sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program

Magister Bidang Manajemen Prasarana Publik di Program Magister Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Dengan Selesainya tesis ini penulis mengucapkan terima kasih yang tak

terhingga kepada: Bapak Dr. Ir. A. Perwira Mulia Tarigan, M.Sc sebagai Ketua

Komisi Pembimbing yang telah memberikan arahan dan pemahaman yang sangat

diperlukan dalam penulisan tesis ini. Bapak Medis Sejatera Surbakti, ST, MT dan

Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT. sebagai anggota Komisi Pembimbing yang telah

memberikan masukan yang berharga dalam penulisan tesis ini. Terima kasih yang

tak terhingga kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE selaku Ketua Program

Studi dan Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT selaku Sekretaris Program Studi Magister

Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Terima kasihku Seluruh Dosen dan Staff

Pengajar Program Magister Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Seluruh

Mahasiswa Program Magister Teknik Sipil Unversitas Sumatera Utara khususnya

rekan seperjuangan angkatan 2011.

Kedua orang tuaku yang sangat kuhormati ayahanda H. Drs. Ismail, M.Ag

dan ibunda Hj. Drs. Deswita, adik – adikku M. Fauzan Isma, S.Pi dan Sofia

Ramadhani Isma, dan adindaku Nurmayuningsih, S.Pd terima kasih atas dukungan

dengan baik. teman seperjuanganku Asril Zevri, ST dan ALexander Tuahta, ST yang

telah begitu banyak membantu dalam menyelesaikan tesis ini. Hanya Allah SWT

yang dapat membalas segala bentuk bantuan yang telah diberikan, semoga

mendapatkan pahala yang berlipat ganda. Amin.. Amin.. Ya Robbal Alamin.

Sebagai manusia yang bersifat lemah, Penulis menyadari bahwa tulisan ini

masih jauh dari kesempurnaan, saran dan masukan demi perbaikan sangat

diharapkan, mudah-mudahan tesis ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan

perkembangan ilmu pengetahuan. ilmu pengetahuan ilmu pengetahuan ilmu

pengetahuan

Medan, April 2014

11 7016 007 Faiz Isma

RIWAYAT HIDUP

A.DATA PRIBADI

Nama : Faiz Isma

Tempat Tanggal Lahir : Medan, 4 Maret 1987

Alamat : Komplek Damai Indah LK.III No.110 Jati Makmur

Binjai Utara, kota Binjai

Agama : Islam

Anak ke : 1 (satu)

Jenis Kelamin : Laki - laki

B.RIWAYAT PENDIDIKAN

- SD Negeri 4 Tanjung Pura : 1993 – 1999

- SLTP Negeri 11 Binjai : 1999 – 2002

- SMU Negeri 3 Binjai : 2002 – 2005

- Fakultas Teknik, Depatemen Teknik Sipil

Universitas Sumatera Utara (USU) : 2005 – 2010

- Fakultas Teknik Magister Teknik Sipil Jurusan Manajemen Prasarana Publik

Universitas Sumatera Utara (USU) : 2011 – 2014

C.RIWAYAT PEKERJAAN

Staff Pengajar di Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan (STKIP) Budidaya

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK i

ABSTRAK ii

KATA PENGANTAR iii

RIWAYAT HIDUP v

PERNYATAAN vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR NOTASI xvi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah 4

1.3 Tujuan Penelitian 4

1.4 Pembatasan Masalah 5

1.5 Manfaat Penelitian 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 8

1.7 Sistematika Penulisan 6

2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) 8

2.1.1 Pengertian DAS 8

2.1.2 Kesatuan dan Fungsi Daerah Aliran Sungai 10

2.1.3 Pengelolaan Daerah Aliran Sungai 11

2.2 Erosi 15

2.2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Erosi 19

2.3 Metode USLE Sebagai Model Pendugaan Erosi 23

2.3.1 Erosivitas Hujan (R) 24

2.3.2 Erodibilitas Tanah (K) 25

2.3.3 Kemiringan Lereng (LS) 26

2.3.4 Indeks Tutupan Lahan (C) Faktor Konservasi Tanah (P) 27

2.3.5 Penentuan Tingkat Bahaya Erosi (TBE) 29

2.4 Metode Pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) 31

2.4.1 Metode Konservasi Tanah 31

2.4.2 Metode Sistem Pembayaran Jasa Lingkungan DAS 33

2.5 Endapan lahan dan Sedimen Sungai Akibat Erosi 36

2.5.1 Endapan lahan (Deposition Areas) 36

2.5.2 Nisabah Pelepasan Sedimen Akibat Erosi 41

2.6 Sistem Informasi Geografis (SIG) 45

2.6.1 Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis 45

2.6.2 Komponen Sistem Informasi Geografis 47

2.6.3 Data Sistem Informasi Geografis 48

2.6.4 Model Data Spasial 51

2.6.5 Pengenalan Perangkat Lunak Arcview 54

2.6.5.1 Gambaran Arcview 54

2.6.5.2 Data Atribut 57

2.6.6 Integrasi Model Erosi dan SIG 67

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 70

3.1 Tinjauan Lokasi Penelitian 70

3.2 Kondisi Fisik 73

3.3 Sumber Data dan Alat 77

3.4 Asumsi 78

3.5 Lingkup dan Tahap Penelitian 79

3.6 Pengolahan dan Analisis Data 80

3.7 Penentuan Nilai Faktor-Faktor Erosi 81

3.7.1 Faktor Erosivitas Hujan (R) 81

3.7.2 Faktor Erodibilitas Tanah (K) 82

3.7.3 Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) 82

3.7.4 Faktor Penggunaan dan Pengelolaan Lahan (CP) 84

3.7.5 Satuan Lahan 84

3.7.6 Analisis Spasial 85

3.8 Penentuan Kapasitas Angkutan Sedimen 88

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 91

4.1 Faktor Estimasi Erosi DAS Deli 91

4.1.1 Faktor Nilai Tutupan Lahan (Landcover) (CP) 91

4.1.2 Faktor Nilai Erosivitas Hujan (R) 95

4.1.3 Faktor Erodibilitas Tanah (K) 100

4.1.3.3 Erodibilitas Tanah (K) Sub DAS Sei Sekambing 104

4.1.3.4 Erodibilitas Tanah (K) Sub DAS Babura 105

4.1.3.5 Erodibilitas Tanah (K) Sub DAS Bekala 106

4.1.3.6 Erodibilitas Tanah (K) Sub DAS Petani 106

4.1.3.7 Erodibilitas Tanah (K) Sub DAS Simaimai 107

4.1.4 Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng/Topografi (LS) 109

4.1.4.1 Kemiringan Lereng (LS) pada Sub DAS Deli

Deli 110

4.1.4.2 Kemiringan Lereng (LS) pada Sub DAS Deli

Paluh Besar 112

4.1.4.3 Kemiringan Lereng (LS) pada Sub DAS Deli

Sei Sekambing 114

4.1.4.4 Kemiringan Lereng (LS) pada Sub DAS Deli

Babura 115

4.1.4.5 Kemiringan Lereng (LS) pada Sub DAS Deli

Bekala 116

4.1.4.6 Kemiringan Lereng (LS) pada Sub DAS Deli

Petani 118

4.1.4.7 Kemiringan Lereng (LS) pada Sub DAS Deli

Simaimai 120

4.1.4.8 Kemiringan Lereng (LS) pada DAS Deli 121

4.2 Analisa Estimasi Erosi Menggunakan Metode USLE 123

4.2.2 Analisis Estimasi Erosi Sub DAS Deli Paluh Besar 126

4.2.3 Analisis Estimasi Erosi Sub DAS Deli Sei Sekambing 128

4.2.4 Analisa Estimasi Erosi Sub DAS Deli Babura 129

4.2.5 Analisa Estimasi Erosi Sub DAS Deli Bekala 131

4.2.6 Analisa Estimasi Erosi Sub DAS Deli Petani 132

4.2.7 Analisa Estimasi Erosi Sub DAS Deli Simaimai 135

4.2.8 Analisa Estimasi Erosi pada DAS Deli 136

4.3 Analisis Tingkat Bahaya Erosi (TBE) 142

4.4 Potensi Erosi Kota Medan Pada DAS Deli 146

4.5 Kapasitas Angkutan Sedimen (Sediment Transport Capacity) 148

4.5.1 Endapan Lahan (D) SDAS Deli Petani 149

4.5.2 Endapan Lahan (D) SDAS Deli Deli 155

4.5.3 Endapan Lahan (D) SDAS Deli Paluh Besar 159

4.5.4 Endapan Lahan (D) SDAS Deli Sei Sekambing 164

4.5.5 Endapan Lahan (D) SDAS Deli Simaimai 165

4.5.6 Endapan Lahan (D) SDAS Deli Babura 169

4.5.7 Endapan Lahan (D) SDAS Deli Bekala 173

4.6 Teknik Konservasi Tanah Pengurangan Erosi DAS Deli 176

4.7 Sedimen Sungai dan Biaya Normalisasi Sedimen DAS Deli 177

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 180

5.1 Kesimpulan 180

DAFTAR TABEL

Tabel Judul Halaman

2.1 Nilai K untuk berbagai jenis tanah 26

2.2 Nilai LS untuk variasi kemiringan lereng 27

2.3 Nilai CP untuk berbagai faktor penggunaan lahan 28

2.4 Klasifikasi Erosi Tanah 29

2.5 Klasifikasi Kedalaman Tanah/Solum Tanah 30

2.6 Klasifikasi Tingkat Bahaya Erosi (TBE) 30

2.7 Tindakan Khusus Konservasi Tanah PadaLahan DAS 33

2.8 Indeks Vegetasilahan 39

2.9 Pengaruh daerah aliran sungai (DAS) terhadap nisbah pelepasan

sedimen (NPS) 43

3.1 Luas Sub DAS di DAS Deli Berdasarkan Wilayah Administrasi 71

3.2 Batas Kecamatan di kota Medan 72

3.3 Batas Kecamatankota Medan berada pada DAS Deli 73

3.4 Luas Sub DAS di DAS Deli Berdasarkan Morfologi Hulu, Tengah

dan Hilir 73

3.5 Luas Sub DAS di DAS Deli Berdasarkan Kemiringan Lereng 74

3.6 Luas Sub DAS di DAS Deli Berdasarkan Jenis Tanah Utama 74

3.7 Luas Sub DAS di DAS Deli Berdasarkan Penutupan Lahan 75

3.8 Luas Sub DAS di DAS Deli Berdasarkan Kawasan Hutan 77

4.2 Rata-rata Nilai CP Pada Sub DAS Deli Deli 92

4.3 Rata-rata Nilai CP Tertimbang DAS Deli 93

4.4 Erosivitas hujan (R) satuan lahan sub DAS Deli Deli 1 (SLSDD 1) 96

4.5 Rata-Rata ErosivitasHujan(R) Tertimbang di Sub DAS Deli Deli 97

4.6 Rata-rata nilai K padatutupanlahan sub DAS Deli Deli 100

4.7 Rata-rata erodibilitastanah (k) satuanlahanpada sub DAS Deli Deli 101

4.8 Sebaranjenistanahpada sub DAS Deli Deli 102

4.9 Rata-rata Nilai K Tertimbang DAS Deli 108

4.10 Rata-rata nilai LS padatutupanlahan sub DAS Deli Deli 110

4.11 Rata-rata Nilai LS TertimbangDAS Deli 121

DAFTAR GAMBAR

Gambar Judul Halaman

2.1 Skemapenyajian grid darisuatu DAS 38

2.2 Usulanhubunganfungsionaldari KTC dengan NDVI 40

2.3 IlustrasiSistemInformasiGeografis 47

2.4 KomponenSistemInformasiGeografis (SIG) 48

2.5 Sumber Data DalamSistemInformasiGeografis (SIG) 49

2.6 Tampilan shortcut ArcView 55

2.7 Tampilan ArcView 56

2.8a Tampilan view baruPeta DAS Deli 56

2.8b Tampilan view baruPeta DAS Deli 57

2.9 Tampilan data atribut 59

2.10 Keterkaitan data atributdenganshapefile 60

2.11 Tampilan Extensions GeoprocessingdanProduknya 61

2.12 TampilanPerintah Dissolve 62

2.13 HasilSebelumdanSesudah Dissolve 62

2.14 TampilanGeoProcessing Marge Theme 63

2.15 Proses danHasilGeoProcessing Marge Theme 64

2.16 TampilanGeoProcessingClip on Theme 65

2.17 Proses danHasilGeoProcessingClip on Theme 65

2.18 TampilanGeoProcessingIntersect Two Themes 66

3.1 BaganAlirPenelitian 79

DAFTAR NOTASI

Asi

E/SE/PE = Erosi tanah (tn/ha/thn)

= Luas Sebaran lereng tiap iterasi

C = Indeks tutupan lahan

DAS = Daerah Aliran Sungai

D = Endapan Lahan

i = Iterasi tiap grid .

TBE = Tingkat bahaya erosi

K = Indeks erodibilitas tanah

KTCi = Koefisien kapasitas angkutan sedimen (kg/m2

LS = Indeks panjang dan kemiringan lereng

/tahun)

NDVI = Normalized deifference vegetation index

NPS/SDR = Nisbah Pelepasan Sedimen

P = Indeks upaya konservasi tanah

R = Erosivitas curah hujan tahunan rata-rata

Rm (Rain)

= Erosivitas curah hujan bulanan

m S

= Curah hujan bulanan (cm)

i

SDAS = Sub Daearah Aliran Sungai

= sebaran kemiringan lereng

TCi T

= Kapasitas Angkutan Sedimen

outi

Y = Hasil sedimen per satuan luas (ton/tahun)

= Angkutan sedimen keluar

Ws

ß = Normalisasi kalibrasi berdasarkan indeks vegetasi

A B S T R A K

Daerah Aliran Sungai (DAS) Deli merupakan salah satu bagian satuan wilayah sungai (WS) Wampu – Ular – Padang yang memiliki luas 472,98 km2

Untuk mengatasi terjadinya erosi tanah yang terus menerus meningkat di DAS Deli, maka diperlukan suatu aplikasi teknologi mutakhir yang mampu menggambarkan informasi potensi erosi, tingkat bahaya erosi (TBE), endapan lahan, dan masuknya erosi tanah ke sungai. Sehingga nantinya berfungsi sebagai pedoman pembuat keputusan untuk penanggulangan dampak erosi dan pendangkalan sungai akibat erosi tanah pada DAS Deli, oleh karena itu perlu dilakukan suatu kajian dengan judul: “Analisis Potensi Erosi pada DAS Deli Menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG)”yang merupakan komposit antara metode Universal Soil Loss Equation (USLE) sebagai pendugaan potensi erosi, peraturan Menteri Kehutanan RI, 2009 sebagai pendugaan tingkat bahaya erosi (TBE), dan persamaan Verstraten, 2007 sebagai pendugaan kapasitas angkutan sedimen yang dipengaruhi vegetasi dengan Sistem Informasi Geografis (SIG) yang menghasilkan basis data spasial menjadi lapisan informasi baru pada potensi erosi di DAS Deli.

dan terdiri dari tujuh sub DAS yang langsung melintasi jantung kota Medan, akibat interaksi manusia yang terus meningkat terhadap DAS Deli akan memberikan dampak erosi tanah terhadap DAS tersebut.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa DAS Deli mengalami 5 kejadian sebaran erosi, yaitu sangat ringan 3.138,312 ha (6,64 %), ringan 7.505,460 ha (15,87 %), sedang 24.019,166 ha (50,78 %), berat 12.013,670 ha (25,40 %), dan sangat berat 621,423 ha (1,31 %), dengan erosi rata – rata tahunan 138,808 ton/ha/tahun atau 6.565.344,948 ton/thn berada pada tolak ukur kelas erosi sedang, dengan adanya penerapan konservasi tanah di lahan DAS Deli terjadi penurunan erosi tanah sebesar 56,64 ton/ha/tahun atau terjadi persentasi penurunan akibat konservasi lahan sebesar 59,20 % dari besaran erosi sebelum konservasi tanah. Berdasarkan kategori tingkat bahaya erosi (TBE), DAS Deli didominasi pada kriteria sangat bahaya/lahan sangat kritis dengan sebaran luas 28.760,755 ha atau 60,81 % dari total luas DAS Deli. Perkiraan erosi yang masuk ke hilir sungai sub DAS Deli Petani berkisar 2,638 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Deli berkisar 3,939 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Paluh Besar berkisar 2,291 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Sei Sekambing berkisar 0,158 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Simaimai berkisar 2,141 ton/ha/tahun, sub DAS Deli Babura berkisar 7,121 ton/ha/tahun, dan sub DAS Deli Bekala berkisar 4,619 ton/ha/tahun. Kemudian pelepasan sedimen yang terjadi di sungai DAS Deli sebesar 162.288,818 ton/tahun yang menghasilkan volume sedimen 81.144,41 m3, maka dapat diperkirakan biaya pengambilan sedimen sungai akibat erosi tanah sebesar Rp . 1.282.081.662/year.

Kata Kunci: Erosi Tanah,Tingkat Bahaya Erosi (TBE), Kapasitas Angkutan Sedimen, Endapan Lahan, Sistem Informasi Geografis (SIG), dan Daerah Aliran

ABSTRACT

The Deli DAS (watershed) is a part of the river area unit of the Wampu River, the Ular River, and the Padang River which has the area of 472.98 square kilometers. It consists of seven sub-watersheds passing the downtown of Medan. The increasing human interaction with Deli watershed has brought about land erosion along the watershed.

A modern technological application which is able to provide the information about the potential erosion, TBE (dangerous erosion level), land sediment, and the flow of land erosion into the river are need in order to know the cause of the increasing incidence of land erosion along the Deli DAS. This information can be used as guidance for decision making in handling the effect of erosion and for discovering why the river is becoming shallow as the result of land erosion. Therefore, it is necessary to conduct a research, entitled, “The Analysis of the Potential Erosion along the Deli DAS (Watershed), Using SIG (Geographical Information System)” which constitutes the composite between Universal Soil Loss Equation (USLE) as the estimation for potential erosion and the Decree of the Minister of Forestry of the Republic of Indonesia in 2009 as the estimation for TBE and Verstraten equation 2007 as the estimation for the sediment flow capacity which was influenced by vegetation with SIG which yielded special data base to become a new information deposit in the potential erosion along the Deli DAS.

The result of the research showed that the Deli DAS underwent five incidences of erosion: very minor damaged (3,138,312 hectares or 6.64%), minor damaged (7,505,460 hectares or 15.87%), moderate (24.019, 166 hectares or 50.78%), heavily damaged (12,013,670 hectares or 25.40%), and seriously damaged (621,423, hectares or 1.31%) with the average erosion annually of 138.808 tons/ha/year or 6,565,344,948 tons/year was in the landmark of moderate erosion class. The implementation of land conservation along the Deli DAS had caused land erosion to decrease around 56.64 tons/ha/year or 59.20%, compared with the amount of land erosion prior to the land conservation. Based on the category of TBE, the Deli DAS was domineered by the criteria of serious danger/ very critical land with the area of 28,760,755 hectares or 60.81% of the total Deli DAS area. The estimation of erosion which flowed to the downstream of sub-Deli Petani DAS was around 2.638 tons/ha/year, Deli Deli DAS was around 3.99 tons/ha/year, sub-Deli Paluh Besar DAS was around 2.291 tons/ha/year, sub-sub-Deli Sei Sekambing DAS was around 0.158 tons/ha/year, sub-Deli Simaimai DAS was around 2.141 tons/ha/year, sub-Deli Babura DAS was around 7.121 tons/ha/year, and sub-Deli Bekala DAS was around 4.619 tons/ha/year. The flow of sediment that occurred along the Deli DAS was 162,288,818 tons/ha/year which yielded sediment volume of 81,144,41 cubic meters so that it was estimated that the cost for taking the river sediment caused by land erosion would be Rp.1, 282, 081,662 per year.

Keywords: Land Erosion, TBE (Dangerous Erosion Level), Sediment Flow Capacity, Land Sediment, SIG (Geographical Information System), Deli DAS (Watershed)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ada dua puluh Daerah Aliran Sungai (DAS) yang dimiliki oleh Provinsi

Sumatera Utara, enam di antaranya tergabung dalam satu Wilayah Sungai

Belawan-Ular-Padang (WS BUP) dengan luasan 6.215,66 km2. Adapun cakupan wilayah studi

penelitian ini berada pada DAS Deli yang merupakan salah satu bagian dari WS BUP

yang memiliki luas 472,98 km2

Kondisi DAS ini sangat tergantung dari kondisi air, tanah, dan lingkungan

serta interaksi manusia terhadap DAS tersebut. Karakteristik DAS yang baik dapat

dilihat dari kemampuannya menahan butiran hujan yang jatuh ke permukaan lahan,

agar tidak langsung menjadi limpasan permukaan. Salah satu faktor yang

mempengaruhi kemampuan resapan DAS adalah kerapatan tutupan vegetasi yang

biasanya terkait dengan kondisi kesehatan lingkungan DAS. Perubahan lahan hutan

menjadi perkebunan dan perumahan merupakan suatu fenomena yang sering terjadi

dalam kerusakan lingkungan. Walaupun sudah ada peringatan keras dari pemerintah

Indonesia, namun perubahan hutan yang merusak ekosistem DAS masih tetap terjadi

di Indonesia ini. Pada dasarnya pertumbuhan jumlah manusia yang terus meningkat

menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan perubahan penggunaan lahan. Interaksi yang mencakup jantung kota Medan (Departemen

manusia dengan DAS pada akhirnya menurunkan kualitas ekosistem DAS,

khususnya dalam penurunan kualitas dan kuantitas airnya.

Kerusakan lingkungan DAS ini sudah sangat jelas dapat merusak sistem

persediaan air di dalam tanah, karena pada saat terjadinya hujan air tidak dapat

tersimpan di dalam tanah. Hal ini dikarenakan air hujan yang jatuh langsung

mengalir dan mengikis permukaan tanah dan membawa butiran tanah yang sebagian

larut dalam air dan sebagian lagi menjadi butiran kasar berupa pasir yang tersalurkan

ke sungai di sekitarnya. Akibatnya air sungai menjadi keruh dan terbawa ke bagian

hilir sungai hingga terjadi pengendapan sedimen. Di samping itu air yang tidak dapat

disimpan di dalam tanah, akan menambah debit sungai yang sekaligus dapat

menyebabkan banjir pada musim penghujan.

Kerusakan ekosistem DAS Deli di daerah hulu banyak diakibatkan oleh penebangan

hutan, dan perubahan lahan menjadi lahan pertanian dan pemukiman. Kerusakan

lingkungan DAS ini dapat menimbulkan dampak yang sangat besar terhadap tanah di

atasnya, sehingga pada saat musim hujan lapisan permukaan tanah bagian atas

mengalami pengikisan/degradasi (erosi). Erosi ini kemudian menyebabkan butiran

tanah yang terangkut air dan masuk ke sungai, sehingga mengurangi kapasitas daya

tampung dari sungai–sungai di DAS Deli tersebut.

Peta sebaran erosi lahan dari Balai Wilayah Sungai Sumatera II

Belawan-Ular-Padang (BWS BUP, 2008) menunjukkan bahwa dari tahun ke tahun jumlah erosi

lahan terus mengalami peningkatan. Pada tahun 1995 erosi lahan DAS Deli rata–rata

erosi lahan DAS Deli meningkat menjadi 77,211 ton/ha/tahun dengan kategori erosi

sedang. Hal ini jelas memperlihatkan bahwa erosi lahan DAS Deli akan terus

mengalami peningkatan seiring dengan pertumbuhan jumlah manusia, sementara

upaya sistematis untuk konservasi tanah baik secara vegetasi maupun secara mekanis

pada DAS Deli belum terwujud.

Untuk melihat kondisi erosi secara lebih komprehensif, diperlukan suatu

informasi baru yang dapat menggambarkan peran sistem informasi berbasis geografis

menjadi sentral. Sistem informasi yang menunjukkan sebaran spasial dari erosi

lahan, tingkat bahaya erosi (TBE), dan endapan lahan adalah krusial dalam

mendukung keputusan yang perlu diambil dalam DAS. Hal ini sejalan dengan

tuntutan undang – undang No.7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air yang

mengamanatkan pada pasal 65 ayat (1) dan (2) bahwa “Untuk mendukung

pengelolaan sumber daya air, Pemerintah dan pemerintah daerah

menyelenggarakan pengelolaan sistem informasi sumber daya air meliputi informasi

mengenai kondisi hidrologis, hidrome-teorologis, hidrogeologis, kebijakan sumber

daya air, prasarana sumber daya air, teknologi sumber daya air, lingkungan pada

sumber daya air dan sekitarnya, serta kegiatan sosial ekonomi budaya masyarakat

yang terkait dengan sumber daya air”.

Balai Wilayah Sungai BUP telah memproduksi peta sebaran erosi di DAS

Deli, untuk tahun 1995 dan tahun 2008. Studi ini berupaya menghasilkan tidak hanya

sebaran erosi tetapi juga sebaran sedimentasi lahan di DAS Deli untuk tahun 2012

itu unit spasial yang digunakan dalam studi ini lebih kecil, sehingga diharapkan

menghasilkan analisis yang lebih baik.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas dapat diambil suatu perumusan masalah dari

penelitian ini, yaitu:

1. Permasalahan erosi dan sedimentasi di DAS Deli perlu digambarkan secara

spasial menggunakan data terkini dengan metode yang lebih sistematis.

2. Demi mengetahui besaran erosi yang terjadi di kawasan DAS Deli, maka

diperlukan teknologi sistem informasi geografis, yang dapat memberikan

informasi terbaru terhadap besaran erosi, tingkat bahaya erosi (TBE), dan

besaran sedimen yang disalurkan ke sungai yang berada pada DAS Deli.

Informasi ini dibutuhkan sebagai panduan bagi pengambil keputusan dalam

mengelola DAS Deli secara terpadu.

1.3 Tujuan Penelitian

Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah untuk memodelkan erosi dan

sedimentasi di DAS Deli secara kuantitatif dan sistematis. Untuk mencapai tujuan

umum ini, studi ini mempunyai tujuan khusus, yaitu:

a. Untuk menganalisis besaran dan sebaran erosi, tingkat bahaya erosi (TBE),

dan endapan lahan, serta arahan teknik konservasi tanah untuk

pengurangan erosi pada DAS Deli.

b. Untuk memberikan informasi besaran erosi yang terjadi di wilayah

c. Untuk mengetahui persentasi penurunan besaran erosi, dengan melakukan

simulasi penerapan teknik konservasi tanah pada lahan DAS Deli.

d. Untuk mengestimasi laju erosi yang masuk ke sungai di bagian hilir DAS

Deli dan biaya pengerukan pertahun bilamana diperlukan.

e. Untuk menyajikan hasil analisis spasial di atas dengan sistem informasi

geografis (SIG).

1.4 Pembatasan Masalah

Dalam penulisan tesis ini, penulis memodelkan perkiraan besaran erosi pada

DAS Deli dengan ruang lingkup pembatasan masalah sebagai berikut:

1. Penelitian ini difokuskan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Deli yang

terbentang antara 3° 13' 35,50'' – 3° 47' 06,05'' LU dan 98° 29' 22,52'' –

98° 42' 51,23'' BT.

2. Analisa perkiraan besar erosi menggunakan metode USLE (Universal Soil

Loss Equation), Tingkat Bahaya Erosi (TBE) sesuai dengan peraturan

KEMENHUT RI tahun 2009, dan endapan lahan pengaruh vegetasi

menggunakan persamaan Verstraten, dkk 2007.

3. Hanya menganalisa perkiraan besaran erosi yang masuk kedalam sungai

pada hilir sub DAS Deli tanpa meninjau pendangkalan akibat erosi

tersebut.

4. Tidak memperhitungkan besar kebutuhan debit sungai akibat pembuangan

5. Pengelolaan data spasial menggunakan aplikasi sistem informasi geografis

(SIG) menggunakan Arcview Versi 3.3.

6. Estimasi erosi ini tidak dipengaruhi terhadap suatu proses bencana alam.

7. Penelitian ini tidak meninjau debit sungai di DAS Deli.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini akan banyak memberikan gambaran tentang karakteristik DAS

khususnya yang berkenaan dengan tingkat erosi dan sedimentasi lahan yang berada

pada DAS Deli yang mencakup jantung kota Medan. DAS Deli perlu mendapat

perhatian serius agar mendapat perlindungan yang cukup baik, sehingga dapat

berfungsi dalam menunjang kegiatan pembangunan yang ada. Secara terperinci hasil

penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:

a. Penelitian ini diharapkan dapat menyajikan suatu informasi baru terkait

dengan besaran laju erosi, tingkat bahaya erosi, dan endapan lahan, serta

erosi yang masuk ke sungai pada DAS Deli.

b. Penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai acuan dalam proses

pengambilan keputusan yang terkait dalam pengelolaan DAS secara

terpadu pada DAS Deli.

1.6 Sistematika Penulisan

BAB I, PENDAHULUAN, membahas tentang latar belakang penulisan tesis,

perumusan masalah yang berisikan tentang masalah yang terdapat di dalam Daerah

Aliran Sungai (DAS) serta tujuan yang akan diperoleh dari penelitian tesis ini,

metodelogi yang dilakukan penulis gunakan dalam penelitian ini, dan urgensi yang

menggambarkan tentang keutamaan dari penelitian ini.

BAB II, TINJAUAN PUSTAKA, membahas tentang teori–teori yang di

butuhkan dalam lingkup pembahasan, dalam hal analisis hasil pada tesis ini. Adapun

dasar teori yang digunakan pada tesis ini meliputi Daerah Aliran Sungai (DAS),

Erosi, Penentuan Tingkat Bahaya Erosi (TBE), endapan lahan, serta erosi yang

disalurkan ke sungai, dengan penerapan aplikasi Sistem Informasi Geografis (SIG)

sebagai perangkat pendukung dalam penelitian ini.

BAB III, METODELOGI PENELITIAN, menguraikan tentang gambaran

umum wilayah penelitian, yaitu gambaran umum terhadap DAS Deli, serta

penguraian tentang pola pikir penelitian, teknik pengumpulan data, yang kemudian

penganalisisan data, sehingga memperoleh hasil yang diharapkan sebagai tujuan yang ingin dicapai dalam tesis ini.

Bab IV, HASIL DAN PEMBAHASAN, berisi tentang proses pembuatan peta

mulai dari pembuatan lapisan–lapisan (layer) informasi yang dapat digunakan untuk

analisis spasial, hingga dapat digambarkan suatu informasi mengenai besar dan

sebaran erosi, tingkat bahaya erosi, dan endapan lahan, serta erosi yang tersalurkan

ke sungai pada DAS Deli.

Bab V, KESIMPULAN DAN SARAN, bab ini merupakan bab terakhir dari tesis ini

yang berisi kesimpulan dari keseluruhan pembuatan tesis dan saran untuk penelitian

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) 2.1.1 Pengertian DAS

Berdasarkan UU No.7 tahun 2004 daerah aliran sungai (DAS) didefinisikan

sebagai suatu wilayah daratan yang mempunyai satu kesatuan dengan sungai dan

anak–anak sungainya, dalam fungsinya untuk menampung, menyimpan, dan

mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke satu outlet (danau atau laut) secara

alami sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan.

Dengan pengertian yang lebih kurang sama, Webster (1976) dalam rauf

(2011) mendefenisikan DAS sebagai sebuah wilayah yang dibatasi oleh pemisah

topografis, yang menampung, menyimpan, dan mengalirkan curah hujan yang jatuh

diatasnya menuju sungai utama yang bermuara ke danau atau lautan, pemisah

topografi ialah punggung bukit. Di bawah tanah juga terdapat pemisah bawah tanah

berupa batuan. Sebuah DAS merupakan kumpulan dari beberapa sub DAS yang

lebih kecil. Ukuran dan bentuk DAS dengan sendirinya berbeda antara satu dengan

lainnya.

Pendefinisian DAS dalam konsep daur hidrologi sangat diperlukan terutama

untuk melihat masukan berupa curah hujan yang selanjutnya didistribusikan melalui

beberapa cara. Dephut (2001), menjelaskan konsep daur hidrologi DAS bahwa air

larian, evaporasi dan air infiltrasi, yang kemudian akan mengalir ke sungai sebagai

debit aliran. Komponen-komponen utama ekosistem DAS, terdiri dari: manusia,

hewan, vegetasi, tanah, iklim, dan air. Masing-masing komponen tersebut memiliki

sifat yang khas dan keberadaannya tidak berdiri sendiri, namun berhubungan dengan

komponen lainnya membentuk kesatuan system ekologis (ekosistem). Manusia

memegang peranan yang penting dan dominan dalam mempengaruhi kualitas suatu

DAS. Gangguan terhadap salah satu komponen ekosistem akan dirasakan oleh

komponen lainnya dengan sifat dampak yang berantai. Keseimbangan ekosistem

akan terjamin apabila kondisi hubungan timbal balik antar komponen berjalan

dengan baik dan optimal.

Faktor penyebab kerusakan Derah Aliran Sungai (DAS) dapat ditandai

dengan menurunnya kemampuan menyimpan, manampung, dan mengalirkan air

hujan yang jatuh dipermukaan DAS, sehingga dapat menyebabkan tingginya laju

erosi lahan dan debit dari sungai – sungainya. Adapun faktor utama penyebab

kerusakan DAS adalah penutupan vegetasi lahan permanen/hutan yang mengalami

kerusakan/kehilangan, pemanfaatan penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan

kemampuannya, tidak tepatnya penerapan teknologi pengelolaan lahan di kawasan

DAS (Sinukaban, 2007 dalam Hutapea.S, 2012), kerusakan DAS ini umumnya

disebabkan oleh tangan manusia yang berada pada DAS tersebut.

Ada tiga perbedaan aspek dari suatu fungsi hutan dalam ekosistem DAS,

yaitu pohon, tanah, dan lansekap (landscape). Vegetasi hutan berfungsi

perbandingan dengan jenis vegetasi non-irigasi lainnya. Tanah hutan memiliki

lapisan seresah yang tebal, kandungan bahan organik tanah, dan jumlah makro

porositas yang cukup tinggi sehingga laju infiltrasi air lebih tinggi dibandingkan

dengan lahan pertanian. Dari sisi lansekap, hutan tidak peka terhadap erosi karena

memiliki filter berupa seresah pada lapisan tanahnya. Hutan dengan karakteristik

tersebut di atas sering disebut mampu meredam tingginya debit sungai pada saat

musim hujan dan menjaga kestabilan aliran air pada musim kemarau.

2.1.2 Kesatuan dan Fungsi Daerah Aliran Sungai

Fungsi hidrologis DAS sangat dipengaruhi jumlah curah hujan yang diterima,

geologi yang mendasari dan bentuk lahan. Fungsi hidrologis yang dimaksud

termasuk kapasitas DAS, aktivitas yang mempengaruhi komponen DAS di bagian

hulu akan mempengaruhi kondisi DAS bagian tengah dan hilir. Batas DAS secara

administratif hanya dapat tercakup dalam satu kabupaten hingga melintas batas

provinsi dan negara. Suatu DAS yang sangat luas dapat terdiri dari beberapa sub

DAS yang kemudian dapat dikelompokkan lagi menjadi DAS bagian hulu, DAS

bagian tengah dan DAS bagian hilir. Fungsi dari setiap sub DAS tersebut adalah

sebagai berikut:

Pertama, DAS bagian hulu dapat diindikasikan dari kondisi tutupan vegetasi

lahan DAS, kualitas air, kemampuan menyimpan air (debit), dan curah hujan. DAS

bagian hulu dicirikan sebagai daerah dengan lanskap pegunungan dengan variasi

mempertahankan kondisi lingkungan DAS agar tidak terdegradasi. DAS bagian hulu

mempunyai arti penting terutama dari segi perlindungan fungsi tata air, karena itu

setiap terjadinya kegiatan di daerah hulu akan menimbulkan dampak di daerah hilir

dalam bentuk perubahan fluktuasi debit dan transport sedimen sistem aliran airnya.

Kedua, DAS bagian tengah didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai

yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan

ekonomi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kuantitas air, kualitas air,

kemampuan menyalurkan air, dan ketinggian muka air tanah, serta terkait pada

prasarana pengairan seperti pengelolaan sungai, waduk, dan danau.

Ketiga, DAS bagian hilir didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai

yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan

ekonomi, yang diindikasikan melalui kuantitas dan kualitas air, kemampuan

menyalurkan air, ketinggian curah hujan, dan terkait untuk kebutuhan pertanian, air

bersih, serta pengelolaan air limbah. Bagian hilir merupakan daerah pemanfaatan

yang relatif landai dengan curah hujan yang lebih rendah. Semakin ke hilir, mutu air,

kontinuitas, kualitas dan debit akan semakin berkurang kualitasnya dibandingkan

dengan DAS bagian hulu. Hal ini terjadi karena badan air di hulu tercemari oleh

kegiatan-kegiatan manusia baik domestik maupun industri, sehingga badan air di

bagian hilir mengalami kondisi dan kualitas yang kurang baik. Keberadaan sektor

kehutanan di daerah hulu yang terkelola dengan baik dan terjaga keberlanjutannya

mempengaruhi fungsi dan manfaat DAS di bagian hilir, baik untuk pertanian,

kehutanan maupun untuk kebutuhan air bersih bagi masyarakat secara keseluruhan.

2.1.3 Pengelolaan Daerah Aliran Sungai

Pengelolaan DAS adalah upaya manusia untuk mengendalikan hubungan

timbal balik antara sumberdaya alam dengan manusia dan segala aktivitasnya,

dengan tujuan membina kelestarian dan keserasian ekosistem serta meningkatkan

kemanfaatan sumberdaya alam bagi kesejahteraan manusia. Prinsip dasar dalam

pengelolaan DAS yaitu “satu DAS, satu perencanaan, satu pengelolaan”. Dengan

prinsip ini pengelolaan DAS dilakukan dengan pendekatan ekosistem dengan asas

keterpaduan, kemanfaatan, kelestarian, dan keadilan (Sumampouw et al. t.t, 2009).

Pengelolaan DAS menurut Dephut (2001) adalah upaya dalam mengelola

hubungan timbal balik antar sumberdaya alam terutama vegetasi, tanah dan air

dengan sumberdaya manusia di DAS dan segala aktivitasnya untuk mendapatkan

manfaat ekonomi dan jasa lingkungan bagi kepentingan pembangunan dan

kelestarian ekosistem DAS. Mengacu pada penelitian Citanduy, pengelolaan DAS

dalam konteks yang lebih luas dipandang sebagai suatu sistem sumberdaya, satuan

pengembangan sosial ekonomi dan satuan pengaturan tata ruang wilayah yang

dijalankan berdasarkan prinsip konservasi sumberdaya (resources sustainability)

yang mengandung makna keterpaduan antara prinsip produktivitas dan konservasi

sumberdaya (sustainability = productivity + conservation of resources) dalam

mencapai tujuan-tujuan pengelolaan DAS (Dephut, 2008). Tujuan-tujuan

1. Lahan yang produktif dan berkelanjutan sesuai dengan daya dukungnya;

2. DAS yang mempunyai tutupan vegetasi tetap yang memadai dan aliran

(debit) air sungai stabil dan jernih tanpa ada pencemaran air;

3. Kesadaran, kemampuan dan partisipasi aktif para pihak termasuk

masyarakat di dalam pengelolaan DAS semakin lebih baik;

4. Kesejahteraan masyarakat yang lebih baik.

Ruang lingkup kegiatan pengelolaan DAS sebagaimana dinyatakan oleh

(Dephut 2008) meliputi:

1. Penatagunaan lahan (landuse planning) untuk memenuhi berbagai

kebutuhan barang dan jasa serta kelestarian lingkungan;

2. Penerapan konservasi sumberdaya air untuk menekan daya rusak air dan

untuk memproduksi air (water yield) melalui optimalisasi penggunaan

lahan;

3. Pengelolaan lahan dan vegetasi di dalam dan luar kawasan hutan

(pemanfaatan, rehabilitasi, restorasi, reklamasi dan konservasi);

4. Pembangunan dan pengelolaan sumberdaya buatan terutama yang terkait

dengan konservasi tanah dan air;

5. Pemberdayaan masyarakat dan pengembangan kelembagaan pengelolaan

DAS.

Menurut Abdul Rauf, 2011 program – program pengelolaan DAS yang

bertujuan untuk meningkatkan produktifitas lahan di suatu DAS sebaiknya tidak

lingkungan. Di lain pihak, aktivitas pengelolaan DAS untuk menurunkan laju erosi

dan sedimentasi serta permasalahan yang berkaitan dengan sumber daya air dan

tanah, seharusnya tidak mengabaikan pentingnya peranan DAS bagian hulu yang

dapat meningkatkan pendapatan manusia yang menghuni DAS yang mampu

mendapatkan sumber daya yang berwawasan lingkungan.

Pada umumnya sebagian besar petani di daerah aliran sungai menerapkan

kegiatan becocok tanam bersifat multiguna, dengan adanya kegiatan tersebut, maka

pemanfaatan DAS yang bercrikan multiguna melibatkan komoditas yang mereka

butuhkan, seperti makanan ternak, tanaman pangan dan obat, kayu untuk bangunan,

dan kayu bakar., sasaran pengelolaan DAS untuk tujuan multiguna adalah melakukan

pengelolaan sumber daya pada tuingkat yang paling menguntungkan baik

pengelolaan jangka pendek maupun jangka panjang.

Sasaran pengelolaan DAS yang ingin dicapai pada dasarnya adalah:

a. Terciptanya hidrologi DAS secara optimal.

b. Meningkatnya produktivitas lahan yang diikuti oleh perbaikan

kesejahteraan masyarakat.

c. Tertanya suatu kelembagaan formal dan informal dari masyarakat dalam

penyelenggaraan pengelolaan DAS dan konservasi tanah

d. Adanya suatu kesadaran dari masyarakat dalam hal pengelolaan DAS

secara berkelanjutan

e. Terwujudnya suatu pembangunan yang berkelanjutan, berwawasan

2.2 Erosi

2.2.1 Pengertian Erosi

Menurut rauf.A, 2011 erosi merupakan peristiwa terangkutnya tanah atau

bagian-bagian tanah dari satu tempat ke tempat lain oleh media alami. Media alami

yang berperan adalah air dan angin erosi menyebabkan hilangnya lapisan tanah yang

dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan

air hujan yang jatuh diatas tanah.

Proses erosi dapat ditinjau dari tiga proses yang berurutan yaitu pengelupasan

(detachment), pengangkutan (transportation), dan sedimentasi (sedimentation)

(Suripin, 2002). Tiga tahapan erosi adalah tahap pelepasan dari massa tanah, tahap

pengangkutan oleh media yang erosive seperti aliran air dan angin, dan tahap

pengendapan yang terjadi pada kondisi aliran yang melemah.

Erosi juga dapat disebut pengikisan atau pengelupasan yang merupakan

proses penghanyutan oleh kekuatan air dan angin, baik yang berlangsung secara

alamiah maupun akibat perbuatan manusia. Pengertian yang lain juga menyebutkan

bahwa erosi adalah hilangnya bagian – bagian tanah yang berpindah akibat air atau

angin dari suatu tempat ke tempat yang lainnya.

Dari pengertian erosi diatas dapat diambil suatu kesimpulan bahwa erosi

merupakan suatu proses hilangnya atau pengelupasan pada top soil kulit bumi akibat

faktor alam maupun organisme. Di alam terdapat dua penyebab utama yang aktif

dalam proses erosi yaitu air dan angin, tetapi akibat aktifitas manusia di alam ini,

proses erosi ini. erosi alamiah dapat terjadi karena adanya proses pembentukan tanah

yang terjadi untuk mempertahankan keseimbangan tanah secara alami. Sedangkan

erosi akibat aktivitas manusia disebabkan oleh terkelupasnya lapisan permukaan

tanah bagian atas akibat kegiatan manusia melakukan cara bercocok tanam yang

tidak di dasarkan kaidah konservasi tanah serta kegiatan manusia dalam hal

pembangunan yang bersifat merusak keadaan fisik tanah.

Dua peristiwa utama erosi, yaitu pelepasan dan pengangkutan merupakan

penyebab erosi tanah yang penting. Dalam proses erosi, pelepasan butir tanah

mendahului peristiwa pengangkutan, tetapi pengangkutan tidak selalu diikuti oleh

pelepasan. Agen pelepasan tanah yang penting adalah tetesan butir hujan yang jatuh

di permukaan tanah. Tetesan air hujan akan memukul permukaan tanah,

mengakibatkan gumpalan tanah menjadi butir-butir yang lebih kecil dan terlepas.

Butir-butir tanah yang terlepas tersebut sebagian akan terlempar ke udara (splash)

dan jatuh lagi di atas permukaan tanah, dan sebagian kecil akan mengisi pori-pori

kapiler tanah, sehingga akan menghambat proses infiltrasi (Arsyad, 2010).

Ada beberapa macam erosi yang dikenal dalam kamus konservasi tanah dan

air, yaitu erosi geologi merupakan suatu erosi yang terjadi sejak permukaan bumi

terbentuk yang menyebabkan terkikisnya batuan sehingga terjadinya bentuk

morfologipermukaan bumi seperti sekarang ini. Erosi normal (erosi alami) adalah

suatu proses terangkutnya bagian tanah yang terjadi secara alami, erosi alami ini

terjadi dengan laju yang lambat yang memungkinkan terbentuknya tanah yang tebal

normal. Kemudian erosi dipercepat adalah terangkutnya suatu tanah dengan laju

yang jauh lebih cepat dari erosi normal sehingga dapat menimbulkan kerusakan

tanah lebih cepat, hal ini dikarenakan perbuatan manusia menghilangkan tumbuhan

penutupan suatu lahan.

Aliran permukaan akan terjadi apabila air hujan yang masuk ke dalam tanah

telah melampaui kapasitas infiltrasinya. Aliran tersebut mula-mula laminer, tetapi

lama-kelamaan berubah menjadi turbulent karena pengaruh permukaan tanah yang

dilaluinya. Turbulensi aliran ini digunakan untuk melepas lagi butir-butir tanah

dengan cara mengangkat dari massanya dan menggulingkan butir – butir tanah

tersebut, serta terjadi pula penggemburan butirbutir tanah dari masanya oleh

butir-butir tanah yang terkandung dalam aliran permukaan. Aliran permukaan

lama-kelamaan akan berkurang sejalan dengan berkurangnya curah hujan. Oleh karena itu,

kemampuan pengangkutannya akan menyusut, dan pada suatu saat saja akan

berhenti. Dalam keadaan inilah terjadi pengendapan butir-butir partikel tanah yang

merupakan proses akhir terjadinya erosi.

Ada beberapa jenis erosi tanah yang disebabkan oleh air hujan yang umum

dijumpai di daerah tropis, yaitu:

1. Erosi percikan (splash erosion)

Erosi percikan (splash erosion) adalah proses terkelupasnya partikel-partikel

tanah sebagain atas oleh tanaga kinetic air hujan bebas atau sebagai air lolos. Tenaga

kinetik tersebut ditentukan oleh dua hal, massa dan kecepatan jatuhan air. Tenaga

antara ujung daun penetes (driptips) dan permukaan tanah (pada proses erosi di

bawah tegakan vegetasi). Oleh karena itu, air lolos dari vegetasi dengan ujung

penetes lebar memberikan tenaga kinetik yang besar, sehingga meningkatkan

kecepatan air lolos sampai ke permukaan tanah.

2. Erosi Kulit (sheet erosion)

Erosi Kulit (sheet erosion) adalah erosi yang terjadi ketika lapisan tipis

permukaan tanah di daerah berlereng terkikis oleh kombinasi air hujan dan air larian

(runoff). Tipe erosi ini disebabkan oleh kombinasi air hujan dan air larian yang

mengalir ke tempat yang lebih rendah. Berdasarkan sumber tenaga penyebab erosi

kulit, tenaga kinetis air hujan lebih penting karena kecepatan air jatuhan lebih besar,

yaitu antara 0,3 sampai 0,6 m/dt (Schwab et al., 1981). Tenaga kinetik air hujan akan

menyebabkan lepasnya partikel-partikel tanah dan bersama-sama dengan pengedapan

sedimen di atas permukaan tanah, menyebabkan turunnya laju infiltrasi karena

pori-pori tanah tertutup oleh kikisan partikel tanah. Bentang lahan dengan komposisi

lapisan permukaan tanah atas yang rentan/lepas terletak di atas lapisan bawah

permukaan yang solid merupakan bentang lahan dengan potensi terjidinya erosi kulit

besar. Besar kecilnya tenaga penggerak terjadinya erosi kulit ditentukan oleh

kecepatan dan kedalaman air larian.

3. Erosi alur (rill erosion)

Erosi alur (rill erosion) adalah pengelupasan yang diikuti dengan

pengangkutan partikel-partikel tanah oleh aliran air larian yang terkonsentrasi di

permukaan tanah, kecepatan air larian meningkat dan akhirnya terjadilah transpor

sedimen. Dalam hubungannya dengan faktor-faktor penyebab erosi ditegaskan

bahwa tipe erosi ini terbentuk oleh tanah yang kehilangan daya ikat partikel-partikel

tanah sejalan dengan meningkatnya kelembapan tanah di tempat tersebut.

Kelembapan tanah yang berlebihan akan mengakibatkan tanah longsor. Bersama

dengan longsornya tanah, kecepatan air larian ini mengangkut sedimen hasil erosi

dan ini menandai awal dari terjadinya erosi parit.

4. Erosi parit/selokan (gully erosion)

Erosi parit/selokan membentuk jajaran parit yang lebih dalam dan lebar dan

merupakan tingkat lanjutan dari erosi alur. Erosi parit dapat diklasifikasikan sebagai

parit bersambungan dan parit terputus-putus. Erosi parit terputus dapat dijumpai di

daerah yang bergunung. Erosi tipe ini biasanya diawali oleh adanya gerusan yang

melabar di bagian atas hamparan tanah miring yang berlangsung dalam waktu relatif

singkat akibat adanya air larian yang besar. Kedalaman erosi parit ini menjadi

berkurang pada daerah yang kurang terjal. Erosi bersambungan berawal dari

terbentuknya gerusan – gerusan permukaan tanah oleh air larian ke arah tempat yang

lebih rendah dan cendrung berbentuk jari – jari tangan.

2.2.2 Faktor – faktor yang Mempengaruhi Erosi

Adapun beberapa faktor yang mepengaruhi erosi adalah:

1. Iklim

Pada daerah tropis faktor iklim yang paling besar pengaruhnya terhadap laju

dibandingkan dengan negara beriklim sedang. Besarnya curah hujan menentukan

kekuatan dispersi, daya pengangkutan dan kerusakan terhadap tanah (Arsyad, 2010).

Intensitas dan besarnya curah hujan menentukan kekuatan dispersi terhadap tanah.

Jumlah curah hujan rata-rata yang tinggi tidak menyebabkan erosi jika intensitasnya

rendah, demikian pula intensitas hujan yang tinggi tidak akan menyebabkan erosi

bila terjadi dalam waktu yang singkat karena tidak tersedianya air dalam jumlah

besar untuk menghanyutkan tanah. Sebaliknya jika jumlah dan intensitasnya tinggi

akan mengakibatkan erosi yang besar.

2. Tanah

Tanah merupakan faktor penting yang menentukan besarnya erosi yang

terjadi. Faktor-faktor tanah yang berpengaruh antara lain adalah ketahanan tanah

terhadap daya rusak dari luar baik oleh pukulan air hujan maupun limpasan

permukaan dan kemampuan tanah untuk menyerap air hujan melalui perkolasi dan

infiltrasi.

Kepekaan atau ketahanan tanah terhadap erosi berbeda-beda sesuai dengan

sifat fisik dan kimia tanah. Perbedaan ketahanan ini umumnya dinyatakan dalam

nilai erodibilitas tanah. Semakin tinggi nilai erodibilitas tanah, semakin mudah tanah

tersebut tererosi. Secara umum tanah dengan debu yang tinggi, liat yang rendah dan

kandungan bahan organik sedikit mempunyai kepekaan erosi yang tinggi. Nilai

erodibilitas suatu tanah ditentukan oleh ketahanan tanah terhadap daya rusak dari

luar dan kemampuan tanah menyerap air (infiltrasi dan perkolasi). Ketahanan tanah

perkolasi mempengaruhi volume limpasan permukaan yang mengikis dan

mengangkut hancuran masa tanah.

Sifat-sifat tanah yang penting pengaruhnya terhadap erosi adalah

kemampuannya untuk menginfiltrasikan air hujan yang jatuh serta ketahanannya

terhadap pengaruh pukulan butir-butir hujan dan aliran permukaan. Tanah dengan

agregat yang stabil akan lebih tahan terhadap pukulan air hujan dan bahaya erosi.

Kapasitas infiltrasi tanah sangat dinamis, dapat berubah atau diubah oleh waktu atau

pengolahan tanah.

Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi erosi adalah tekstur, struktur, bahan

organik, dan sifat lapisan bawah tanah. Tanah dengan kandungan liat yang tinggi

sukar tererosi, karena liat memiliki kemampuan memantapkan agregat tanah.

Struktur tanah mempengaruhi besarnya erosi, tanah-tanah yang berstruktur

granuler lebih terbuka dan akan menyerap air lebih cepat daripada tanah yang

berstruktur masif. Demikian pula peranan bahan organik penting terhadap stabilitas

struktur tanah, karena bahan organik tanah berfungsi memperbaiki kemantapan

agregat tanah, memperbaiki struktur tanah dan menaikkan daya pegang air tanah.

Sifat lapisan bawah tanah yang menentukan kepekaan erosi adalah permeabilitas.

3. Topografi

Topografi diartikan sebagai tinggi rendahnya permukaan bumi yang

menyebabkan terjadi perbedaan lereng. Kemiringan dan panjang lereng adalah dua

unsur topografi yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. Erosi

tetapi erosi akan menurun dengan bertambahnya panjang lereng pada intensitas hujan

yang rendah. Unsur lain yang berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman, dan

arah lereng.

Bentuk lereng juga berpengaruh terhadap erosi. Bentuk lereng dibedakan atas

lereng lurus, lereng cembung, lereng cekung dan lereng kompleks. Lereng lurus

dicirikan oleh kemiringan yang seragam pada seluruh bagian lereng. Lereng

cembung semakin curam ke arah lereng bawah, sedangkan lereng cekung semakin

landai ke arah lereng bawah. Lereng yang cembung umumnya tererosi lebih besar

daripada lereng cekung.

Perbedaan aspek lereng menimbulkan perbedaan besarnya erosi yang terjadi

karena perbedaan penyinaran matahari dan kelembaban. Untuk daerah tropis, aspek

lereng tidak terlalu menyebabkan perbedaan erosi yang besar karena matahari berada

hampir tegak lurus dari permukaan.

4.Vegetasi

Pengaruh vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi dapat dibagi menjadi

4 bagian, yaitu: intersepsi hujan oleh tajuk tanaman, mempengaruhi kecepatan aliran

permukaan dan kekuatan perusak air, pengaruh akar dan kegiatan-kegiatan biologi

yang berhubungan dengan pertumbuhan vegetatif dan pengaruhnya terhadap

porositas tanah, transpirasi yang mengakibatkan keringnya tanah.

Hutan atau padang rumput yang tebal merupakan pelindung tanah yang

efektif terhadap bahaya erosi. Tanaman yang tinggi biasanya menyebabkan erosi

tanaman masih dapat merusak tanah pada saat jatuh di permukaan tanah. Selain

mengurangi pukulan butir-butir air hujan pada tanah, tanaman juga berpengaruh

dalam menurunkan kecepatan aliran permukaan dan mengurangi kandungan air tanah melalui transpirasi.

5. Manusia

Manusia dapat mencegah dan mempercepat terjadinya erosi, tergantung

bagaimana manusia mengelolahnya. Manusialah yang menentukan apakah tanah

yang dihasilkannya akan merusak dan tidak produktif atau menjadi baik dan

produktif secara lestari. Banyak faktor yang menentukan apakah manusia akan

mempertahankan dan merawat serta mengusahakan tanahnya secara bijaksana

sehingga menjadi lebih baik dan dapat memberikan pendapatan yang cukup untuk

jangka waktu yang tidak terbatas.

Pembuatan terras, penanaman secara berjalur, penanaman atau pengolahan

tanah menurut kontur, perlindungan tanah dengan mulsa adalah kegiatan manusia

yang dapat menurunkan erosi. Di lain pihak, penanaman searah lereng, perladangan

dan penggunaan lahan tanpa memperhatikan kaidah konservasi akan meningkatkan

bahaya erosi. Pengolahan tanah menurut kontur secara umum mengurangi erosi

secara efektif terutama bila terjadi hujan lebat dengan intensitas sedang sampai

rendah. Pembuatan teras berfungsi mengurangi panjang lereng sehingga kecepatan

aliran permukaan bisa dikurangi dan memungkinkan penyerapan air oleh tanah lebih

2.3 Metode USLE Sebagai Model Pendugaan Erosi

Pendugaan erosi adalah suatu prediksi besarnya erosi yang dipengaruhi oleh

faktor iklim, tanah, topografi dan penggunaan lahan. Untuk kepentingan praktis nilai

faktor erosi dapat mengacu pada penelitian dan penerapan rumus empiris yang telah

dilakukan di Indonesia, yaitu dengan menggunakan persamaan umum kehilangan

tanah USLE (Universal Soil Loss Equation) oleh Wischemeier & Smith (1978)

dalam Suripin, 2002. Keunggulan dari metode ini adalah suatu metode pedugaan

erosi yang mudah dikelola, relatif sederhana, layak digunakan di daerah tropis dan

jumlah parameter yang relatif sedikit dibandingkan dengan metode lainnya yang

lebih kompleks parameternya, seperti metode GUEST perlu mengetahui pelepasan

butir – butir hujan serta volume aliran permukaan dan metode AGNPS yang

memerlukan validasi untuk penerapannya di daerah tropis.

USLE adalah suatu model erosi yang di rancang untuk memprediksi rata –

rata erosi jangka panjang dari erosi lembar atau alur dibawah keadaan tertentu. USLE

dikembangkan di National Runoff and Soil Loss Data Centre yang didirikan pada

tahun 1954 oleh the Science And Education Administration, Amerika Serikat Purdue.

Proyek – proyek penelitian federal dan Negara bagian menyumbangkan lebih dari

10.000 petak tahun data erosi dan aliran permukaan untuk analisis statistic

(Wischeimier & Smith, 1978 dalam Suripin, 2002).

Persamaan USLE dapat dinyatakan sebagai berikut :

P x C x LS x K x R

Dimana:

E = jumlah tanah hilang (ton/ha/tahun),

R = erosivitas curah hujan tahunan rata-rata

K = indeks erodibilitas tanah

LS = indeks panjang dan kemiringan lereng

C = indeks pengelolaan tanaman

P = indeks upaya konservasi tanah/lahan

2.3.1 Erosivitas Hujan (R)

Kemampuan hujan untuk menimbulkan ataupun menyebabkan erosi pada

suatu wilayah dikatakan erosivitas hujan. Faktor penentunya antara lain intensitas

hujan, diameter butir-butir hujan, kecepatan jatuhnya butir hujan dan faktor

kecepatan angin.

Berdasarkan data curah hujan bulanan maksimum, faktor erosivitas hujan (R) dapat

dihitung dengan mempergunakan persamaan Lenvain dalam Peraturan Menteri

Kehutanan RI, Nomor: P. 32/MENHUT-II/2009 sebagai berikut:

36 , 1 ) ( 21 , 2 _m m Rain

R = (2.2)

Untuk memperoleh nilai R dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

∑

= = 12

1

m Rm

R (2.3)

Dimana:

R = erosivitas curah hujan tahunan rata-rata,

(Rain)m = curah hujan bulanan (cm).

2.3.2 Erodibilitas Tanah (K)

Erodibilitas Tanah adalah tingkat kepekaan suatu jenis tanah terhadap erosi.

Kepekaan tanah terhadap erosi (erodibilitas) tanah dapat didefinisikan sebagai mudah

tidaknya suatu tanah tererosi. Erodibilitas tanah dapat juga dikatakan mudah tidaknya

tanah untuk dihancurkan oleh kekuatan jatuhnya butir-butir hujan atau oleh kekuatan

aliran permukaan. Erodibilitas alami tanah merupakan sifat kompleks yang

tergantung pada laju infiltrasi tanah dan kapasitas tanah untuk bertahan terhadap

penghancuran agregat (detachment) serta pengangkutan oleh hujan dan aliran

permukaan.

Erodibilitas tanah dipengaruhi oleh banyak sifat-sifat tanah, yakni sifat fisik,

mekanik, hidrologi, kimia, reologi/litologi, mineralogi dan biologi, termasuk

karakteristik profil tanah seperti kedalaman tanah dan sifat-sifat dari lapisan tanah.

Erodibilitas bukan hanya ditentukan oleh sifat-sifat tanah, namun ditentukan pula

oleh faktor-faktor erosi lainnya yakni erosivitas, topografi, vegetasi, fauna dan

aktivitas manusia. Suatu tanah yang memiliki erodibilitas rendah mungkin akan

mengalami erosi yang berat jika tanah tersebut terdapat pada lereng yang curam dan

panjang, serta curah hujan dengan intensitas yang tinggi. Sebaliknya tanah yang

memiliki erodibilitas tinggi, kemungkinan akan memperlihatkan gejala erosi ringan

atau bahkan tidak sama sekali bila terdapat pada lereng yang landai, dengan

Tabel 2.1 Nilai K untuk berbagai jenis tanah

Orde Sub Orde Great-Group K

Inceptisols (EPT)

Andepts

Dystrandepts 0,320

Eutrandepts 0,250

Hydrandepts 0,320

Tropepts Dystropepts 0,073

Eutropepts 0,073

Aquepts Tropaquepts 0,251

Entisols (ENT)

Aquents

Hydraquents 0,168

Sulfaquents 0,168

Tropaquents 0,214

Fluvents Troplofluvents 0,215

Sumber : Rauf,2011 dan BPDAS Wampu – Ular – Padang, 2013

2.3.3 Kemiringan Lereng (LS)

Kemiringan dan panjang lereng adalah dua unsur topografi yang paling

berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. Unsur lain yang mungkin

berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman dan arah lereng. Semakin miring suatu

lahan dan semakin panjang lereng maka erosi akan semakin besar.

Evaluasi garis kontur dari peta DEM-SRTM (Digital Elevation Model-Shuttle

Radar Topographic Mission) akan menghasilkan peta kemiringan lereng yang

dianalisis menggunakan perangkat lunak Global Mapper Versi 11.0 dan ArcView

3.3. Dalam pembuatan nilai indeks panjang dan kemiringan lereng (LS) ini hanya

ditentukan berdasarkan kemiringan lereng saja (slope). Adapun nilai LS untuk

Tabel 2.2 Nilai LS untuk variasi kemiringan lereng

No

Kemiringan rata-rata

Nilai LS

1 0 - 8% 0,4

2 > 8 % - 15 % 1,4

3 > 15 % - 25 % 3,1

4 > 25 % - 45 % 6,8

5 > 45 % 9,5

Sumber: Arsyad (1989) dan Asdak (1995) dalam Jayusri, 2012

2.3.4 Faktor Tutupan Lahan (C) dan Konservasi Tanah (P)

Faktor C ditunjukan sebagai angka perbandingan yang berhubungan dengan

tanah hilang tahunan pada areal yang bervegetasi dengan areal yang sama, jika suatu

areal kosong dan ditanami secara teratur, maka niilai faktor C berkisar antara 0,001

pada hutan tak terganggu hingga 1,0 pada tanah kosong yang tidak ditanami.

penentuan Indeks tutupan lahan ini ditentukan dari peta tutupan lahan (landcover)

dan keterangan tutupan lahan pada peta sebagai satuan lahan ataupun data yang

langsung diperoleh dari lapangan.

Faktor konservasi tanah (P) merupakan tindakan pengawetan yang meliputi

usaha-usaha untuk mengurangi erosi tanah yaitu secara mekanis maupun biologis /

vegetasi. Nilai P ditentukan berdasarkan tabel indeks konservasi tanah yang

dengan 1 dan kurang dari 1 untuk penggunaan lahan dengan penangan secara

mekanis (Segel dan Putuhena, 2005 dalam Hasibuan. R, 2009). Indeks penutupan

lahan (C) dan Indeks pengolahan lahan atau tindakan konservasi tanah (P) dapat

digabung menjadi faktor CP. Tabel di bawah ini menunjukkan Nilai CP untuk

berbagai faktor penggunaan lahan.

Tabel 2.3 Nilai CP untuk berbagai faktor penggunaan lahan

No Jenis Tata Guna Lahan CP

1 Belukar Rawa 0.010

2 Rawa 0.010

3 Semak/Belukar 0.300

4 Pertanian Lahan Kering Campur 0.190

5 Pertanian Lahan Kering 0.280

6 Perkebunan 0,500

7 Pemukiman 0.950

8 Hutan Lahan Kering Sekunder 0,010

9 Hutan Mangrove Sekunder 0.010

10 Hutan Rawa Sekunder 0.010

11 Hutan Tanaman 0.050

12 Sawah 0,010

13 Tambak 0.001

14 Tanah Terbuka 0.950

Model pendugaan potensi erosi dapat dilihat dari besaran erosi yang

dinyatakan dalam jumlah tanah yang hilang dalam ton perhektar pertahun

(ton/ha/thn) yang dapat dihitung dengan formula USLE. Tabel 2.4 menunjukkan

potensi erosi yang diklasifikasikan telah diusulkan oleh Rauf (2011) seperti berikut

ini.

Tabel 2.4 Klasifikasi Erosi Tanah

Kelas Besaran Erosi

(ton/ha/tahun) Keterangan

1 < 15 Sangat

Rendah

2 15 – 60 Rendah

3 60 – 180 Sedang

4 180 – 480 Berat

5 > 480 Sangat Berat

Sumber : Abdul Rauf (2011)

2.3.5 Penentuan Tingkat Bahaya Erosi (TBE)

Teknik pelaksanaan pemetaan TBE dilakukan dengan cara menumpang

tindihkan peta kelas erosi (USLE) dan peta kedalaman solum tanah, maka diperoleh

sebaran solum tanah yang paling besar dari suatu lahan dan tingkat bahaya erosi

ditentukan berdasarkan peraturan yang diberikan oleh Menteri Kehutan Republik

Indonesia nomor : P.32/MENHUT – II/2009.

Menurut peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia, Kedalaman tanah

lapuk, rempah vulkanik dan endapan penutup lainnya. Klasifikasi kedalaman tanah

yang akan digunakan diberikan pada tabel 2.5 yang menggambarkan kelas solum

tanah dengan deskripsi dan besaran kedalaman tanah yang sesuai dengan kelasnya,

semakin dalam solum tanah, maka semakin baik kemampuan tanah dalam menahan

erosi tanah.

Tabel 2.5 Klasifikasi Kedalaman Tanah/Solum Tanah

Kelas Deskripsi

Kedalaman Tanah (cm)

0 Dalam > 90

1 Cukup Dalam 60 – 90

2 Cukup Dangkal 30 – 60

3 Dangkal 15 – 30

4

Sangat

Dangkal

10 – 15

5 Dangkal Sekali < 10

Sumber: Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia tahun 2009

Menurut peraturan menteri Kehutanan tahun 2009, bahwa berdasarkan

kedalaman tanah efektif (solum tanah) dan klasifikasi tingkat besaran erosi pada

suatu unit lahan dapat menentukan tingkat bahaya erosi (TBE) yang memberikan

batasan toleransi erosi unit lahan yang masih dapat diizinkan berkisar < 10

ton/ha/tahun, tabel 1.5 memperlihatkan kriteria tingkat bahay erosi (TBE)

Tabel 2.6Klasifikasi Tingkat Bahaya Erosi (TBE)

Erosi Kelas Bahaya Erosi (ton/ha/tahun)

Solum Tanah I (<15) II (15-60) III (60-180)

IV (180-480) V (>480)

Dalam (>90) SR R S B SB

Sedang (60-90) R S B SB SB

Dangkal (30-60) S B SB SB SB

Sangat dangkal (<30) B BS SB SB SB

Sumber : Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia tahun 2009

Keterangan :

Kelas : 0 – SR : Sangat Ringan

1 – R : Ringan

2 – S : Sedang

3 – B : Bahaya

4 – SB : Sangat Bahaya

2.4 Metode Pengeloaan Daerah Aliran Sungai (DAS) 2.4.1 Metode Konservasi Tanah

Dari komponen – kompenen faktor USLE, adapun komponen yang dapat di

kendalikan sebagai usaha pencegahan erosi adalah faktor tutupan lahan (C), faktor

konservesi tanah (P), dan faktor topografi (LS), sedangkan komponen erodibilitas

tanah (K) umumnya dianggap konstan kendatipun dapat pula berubah tergantung dari

perubahan struktur tanah. Perubahan yang lazim terjadi disebabkan oleh aktifitas

pengolahan dan pengelolaan lahan seperti aktivitas reklamasi tanah-tanah yang

tidak mungkin dan bahkan dianggap tidak perlu oleh karenanya hal yang dianggap

realistik adalah menjaga agar besarnya erosi masi diambang batas.

Mempertahankan keberadaan vegetasi penutup tanah adalah cara yang paling

efektif dan ekonomis dalam usaha mencegah terjadinya dan meluasnya erosi

permukaan pemahaman mekanisme terjadinya erosi sangatlah penting sebagai

pengetahuan awal untuk melaksanakan program konservasi tanah. Beberapa hal yang

dapat dilakukan antara lain:

a. Menghindari praktek bercocok tanam yang bersifat menurunkan

permeabilitas tanah

b. Mengusahakan agar permukaan tanah sedapat mungkin dilindungi oleh

vegetasi berumput atau semak selama dan serapat mungkin

c. Menghindari pembalakan hutan penggembalaan ternak yang berlebihan

didaerah dengan kemiringan lereng terjal

d. Merencankan dengan baik pembuatan jalan didaerah rawan erosi atau tanah

longsor sehingga aliran air permkaan tidak mengalir ke selokan-selokan

ditempat yang rawan tersebut

e. Menerapkan teknik-teknik pengendalian erosi di lahan pertanian dan

mengusahakan peningkatan laju infiltrasi.

Dengan memahami proses dan mekanisme terjadinya erosi, suatu tindakan

konservasi tanah dapat dilaksanakan dengan mamfaat langsung menurunkan laju

erosi. Beberapa usaha yang dapat dirancang antaran lain untuk:

b. Meningkan kekasaran permukaan tanah untuk menurunkan kecepatan

aliran air permukaan

c. Memperpendek panjang lereng dan mengurangi kemiringan lereng, dan

dengan demikian mereduksi kekuatan aliran permukaan

d. Memperbesar laju infiltrasi air hujan sehingga dapat memeperkecil jumlah

dan kecepatan air larian.

e. Mencegah terkonsentrasinya aliran permukaan membentuk saluran-saluran

air yang kondusif terhadap tebentuknya erosi parit.

Faktor tindakan konservasi tanah dan air adalah seluruh bentuk tindakan

pengelolaan yang ditujukan untuk mempertahankan dan meningkatkan kelestarian

sumberdaya lahan dan lingkungan sehingga kegiatan usaha pengelolaan lahan

terutama wilayah pertanian dapat dilakukan secara berkelanjutan. Tabel Berikut ini

merupakan nilai faktor P berbagai aktivitas konservasi tanah:

Tabel 2.7Tindakan Khusus Konservasi Tanah Pada Lahan DAS

No Tindakan Khusus Konservasi Tanah Nilai P

1 Terras Bangku :

Kontruksi Baik 0,04

Kontruksi Sedang 0,15

Kontruksi Kurang Baik 0,35

Kontruksi Tradisional 0,40

2 Strip Tanaman Rumput Bahia 0,40

3 Pengolahan Tanah dan Penanaman Menurut Garis

Kontur:

Kemiringan 0% - 8% 0,50

Kemiringan 9% - 20% 0,75

Kemiringan 20% 0,90

4 Tanpa Tindakan Konservasi 1,00

2.4.2 Metode Sistem Pembayaran Jasa Lingkungan dalam DAS

Dalam pengelolaan suatu DAS dikenal istilah Payment of Enviromental

Service (PES) sebagai suatu transaksi sukarela dimana jasa lingkungan harus dibayar

oleh kurang lebih satu perusahaan pemanfaat dari jasa lingkungan kepada kurang

lebih satu penyedia jasa lingkungan di suatu kawasan DAS (Abdul Rauf, 2011),

pembayaran jasa lingkungan oleh perusahaan pemanfaat jasa lingkungan merupakan

insentif yang diharapkan mampu mendorong pemeliharaan/perubahan/perbaikan

lingkungan dalam jangka panjang. Beberapa Negara maju diberbagai benua telah

merealisasikan pembayaran jasa lingkungan dan di Indonesia telah ada yang

dipelopori oleh PT. Karakatau Steel di serang Banten (DAS Cidanau). Proses

pembayaran jasa lingkungan dilakukan dengan cara kontrak antara pemanfaat dan

penyedia jasa lingkungan yang diawali negoisasi untuk masa/priode tertentu dengan

memungkinkan dilakukan negoisasi kembali pada akhir priode.

Di Republik Rakyat Cina (RCC), program konversi pertanian lahan miring

yang bertujuan mengurangi erosi tanah, kontrak untuk merubah lahan pertanian dan

lahan kering (barren lands) yang ditetapkan hingga lebih 50 tahun. Kontrak dapat

diwariskan atau ditransfer dan dapat diperpanjang setelah masa berlakunya habis,

program ini menjadi perhatian secara luas karena dapat menghasilkan keuntungan

ekonomi dan social secara bagi petani yang bersukarela berpartisipasi. Petani

bersukarela merubah ketidaksesuaian penggunaan lahannya seperti lahan pertanian

dengan kemiringan lereng yang tinggi diubah menjadi hutan dan padang rumput

Tabel L E.123 Homogen Erosi Tanah (SE1) pada Grid 1 (satu) SDAS Bekala

Grid

Erosivitas (R)

Erodibilitas (K)

Sebaran Lereng

(S)

Nilai Tengah

(T)

Si

Erosi Tanah

(SE)

Luas (A)

A/Atot (1)

SE * (1)

1 1884,44 0,32 0 - 8% 4 0,04 67,5383296 0,253 0,021834 1,4746 1 1884,44 0,32 0 - 8% 4 0,04 67,5383296 3,612 0,311728 21,053 1 1884,44 0,32 15 - 25% 20 0,2 523,422054 1,713 0,147838 77,381 1 1884,44 0,32 0 - 8% 4 0,04 67,5383296 5,911 0,510140 34,454 1 1884,44 0,32 8 - 15% 11,5 0,115 236,384153 0,098 0,008457 1,9992

Total 11,587 1 136,363

Tabel L E.124 Indeks Vegetasi dan Kapasitas Angkutan Sedimen di grid 1 SDAS Bekala

Grid Jenis Vegetasi

Kelas Vegetasi

NDVI NDVI * (1) KTCi

Tci / Tin (kg/Ha/thn) 1 Pertanian Lahan Kering Buruk -0,5 -0,0109174 1,395612 1,12864421 1 Pertanian Lahan Kering Buruk -0,5 -0,1558643 1,395612 51,90632185 1 Pertanian Lahan Kering Buruk -0,5 -0,073919 1,395612 179,9661874 1 Pertanian Lahan Kering Buruk -0,5 -0,2550703 1,395612 105,5006873 1 Pertanian Lahan Kering Buruk -0,5 -0,0042289 1,395612 1,317854788

Total -0,5 339,8196955

Tabel L E.125 Penyaluran Kapasitas Angkut Sedimen (TCi) Terhadap Erosi Tanah (SE) Setiap Grid SDAS Deli Bekala

Grid

SE (Ton/Ha/Tahun

)

SE + Touti

Luas (A)

A/Ato t (1)

Tci / Tin (Ton/Ha/thn

)

Touti

Sediment asi (D)

1 136,363 11,587 0,003 0,340 0,340 136,024

2 286,275 286,615 146,805 0,033 28,228 28,228 258,387

3 774,904 3,086 0,001 0,136 0,136 774,768

4 101,818 34,850 0,008 0,921 0,921 100,897

5 273,751 303,036 224,289 0,051 26,089 26,089 276,947

6 185,434 98,522 0,022 4,227 4,227 181,207

7 112,171 40,855 0,009 0,513 0,513 111,657

8 40,173 71,002 225,001 0,051 4,539 4,539 66,463

9 152,395 217,106 0,049 26,175 26,175 126,221

11 29,387 13,188 0,003 0,051 0,051 29,336

12 17,557 48,322 210,461 0,048 3,167 3,167 45,155

10 171,569 25,165 0,006 1,514 1,514 170,055

13 54,155 224,209 225,001 0,051 5,429 5,429 218,780

14 62,183 69,500 0,016 1,244 1,244 60,939

15 24,574 136,072 0,031 1,872 1,872 22,702

16 15,458 27,169 225,000 0,051 2,639 2,639 24,530

17 40,099 116,487 0,026 1,306 1,306 38,793

18 15,206 110,414 0,025 1,100 1,100 14,106

19 23,424 28,470 225,000 0,051 1,061 1,061 27,409

21 20,285 163,301 0,037 1,591 1,591 18,695

22 29,181 33,571 225,000 0,051 2,597 2,597 30,974

23 38,187 226,958 0,051 4,840 4,840 33,347

25 74,448 225,000 0,051 8,346 8,346 66,102

26 47,881 63,664 225,000 0,051 11,228 11,228 52,436

27 110,478 82,206 0,019 2,555 2,555 107,923

28 100,940 18,531 0,004 0,292 0,292 100,648

24 66,066 160,400 0,036 3,285 3,285 62,781

29 79,342 82,919 107,042 0,024 3,230 3,230 79,689

30 100,945 117,958 214,825 0,049 9,920 9,920 108,038

31 72,260 117,036 0,026 4,231 4,231 68,029

32 160,432 18,437 0,004 0,443 0,443 159,989

33 176,727 512,783 108,266 0,024 4,619 4,619 508,164

TOTAL

4.425,81 0

Outlet Bekala (ton/ha/tahun) 4,619

Tabel L E.126 Tebal Tanah dan Kelas Erosi Tanah di tiap Grid pada Sub DAS Deli Bekala Gri d SEi (Ton/Ha/ Thn) Kelas SEi Tebal (mm/thn)

Tci / Tin (Ton/Ha/thn ) Kelas Tci Tebal (mm/thn ) Luas (A) (ha) Endapan (Di) Kelas Di Tebal (mm/thn )

1 136,36 S 5,15 0,34 SR 0,01 11,59 136,02 S 5,13

2 286,28 B 10,80 28,23 R 1,07 146,81 258,39 B 9,75

3 774,90 SB 29,24 0,14 SR 0,01 3,09 774,77 SB 29,24

4 101,82 S 3,84 0,92 SR 0,03 34,85 100,90 S 3,81

5 273,75 B 10,33 26,09 R 0,98 224,29 276,95 B 10,45

6 185,43 B 7,00 4,23 SR 0,16 98,52 181,21 B 6,84

7 112,17 S 4,23 0,51 SR 0,02 40,86 111,66 S 4,21

9 152,40 S 5,75 26,17 R 0,99 217,11 126,22 S 4,76

11 29,39 R 1,11 0,05 SR 0,00 13,19 29,34 R 1,11

12 17,56 R 0,66 3,17 SR 0,12 210,46 45,16 R 1,70

10 171,57 S 6,47 1,51 SR 0,06 25,17 170,05 S 6,42

13 54,15 R 2,04 5,43 SR 0,20 225,00 218,78 B 8,26

14 62,18 S 2,35 1,24 SR 0,05 69,50 60,94 S 2,30

15 24,57 R 0,93 1,87 SR 0,07 136,07 22,70 R 0,86

16 15,46 R 0,58 2,64 SR 0,10 225,00 24,53 R 0,93

17 40,10 R 1,51 1,31 SR 0,05 116,49 38,79 R 1,46

18 15,21 R 0,57 1,10 SR 0,04 110,41 14,11 SR 0,53

19 23,42 R 0,88 1,06 SR 0,04 225,00 27,41 R 1,03

20 28,87 R 1,09 1,74 SR 0,07 175,42 27,13 R 1,02

21 20,29 R 0,77 1,59 SR 0,06 163,30 18,69 R 0,71

22 29,18 R 1,10 2,60 SR 0,10 225,00 30,97 R 1,17

23 38,19 R 1,44 4,84 SR 0,18 226,96 33,35 R 1,26

25 74,45 S 2,81 8,35 SR 0,31 225,00 66,10 S 2,49

26 47,88 R 1,81 11,23 SR 0,42 225,00 52,44 R 1,98

27 110,48 S 4,17 2,56 SR 0,10 82,21 107,92 S 4,07

28 100,94 S 3,81 0,29 SR 0,01 18,53 100,65 S 3,80

24 66,07 S 2,49 3,28 SR 0,12 160,40 62,78 S 2,37

29 79,34 S 2,99 3,23 SR 0,12 107,04 79,69 S 3,01

30 100,95 S 3,81 9,92 SR 0,37 214,83 108,04 S 4,08

31 72,26 S 2,73 4,23 SR 0,16 117,04 68,03 S 2,57

32 160,43 S 6,05 0,44 SR 0,02 18,44 159,99 S 6,04

33 176,73 S 6,67 4,62 SR 0,17 108,27 508,16 SB 19,18

TOTAL

4.425,8 1

Tabel L E.127 Sebaran erosi tanah (SEi) akibat angkutan sedimentasi di sub DAS Deli Bekala Kelas Batasan Kategori Luas (A) (Ha) Persentasi

1 <15 Sangat Rendah 0 0

2 15 - 60 Rendah 2.502,302 56,54

3 60 - 180 Sedang 1.450,806 32,78

4 180 - 480 Berat 469,616 10,61

5 > 480 Sangat Berat 3,086 0,07

Total 4.425,81 100

Tabel L E.128 Sebaran Sedimentasi / Endapan (D) akibat erosi sub DAS Deli Bekala

Kelas Batasan Kategori Luas (A) (Ha) Persentasi

1 <15 Sangat Rendah 110,414 2,49

2 15 - 60 Rendah 1.941,886 43,88

3 60 - 180 Sedang 1.567,541 35,42

4 180 - 480 Berat 694,617 15,69

5 > 480 Sangat Berat 111,352 2,52

Total 4.425,81 100

Tabel L E.129 Perbandingan besaran erosi sebelum dan sesudah konservasi tanah DAS Deli

No Sub DAS

Kode Satuan

Lahan

Erosi Tanpa Konservasi

Erosi Dengan Konservasi

Persentasi Penurunan Erosi

(%)

1 Deli Deli SLSDD 82,185 32,868 60,01

2 Deli Paluh Besar SLSDPB 72,084 19,410 73,07

3 Deli Sei Sekambing SLSDSS 162,805 65,119 60,00

4 Deli Babura SLSDBA 169,843 68,036 59,94

6 Deli Petani SLSDPE 239,563 107,934 54,95

7 Deli Simaimai SLSDSI 117,299 46,919 60,00