2.5 Endapan lahan dan Sedimen Sungai Akibat Erosi
2.5.1 Endapan lahan Deposition Areas
Menurut Foster dan Meyer 1977 dalam Jain,K.M, 2010 menyatakan bahwa erosi sebagai penyebab timbulnya sedimentasi yang disebabkan oleh air terutama
meliputi proses pelepasan detachment,
penghanyutan transportation,
pengendapan deposition, dan sedimentasi dari partikel-partikel tanah yang terjadi akibat tumbukan air hujan dan aliran air.
Proses sedimentasi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu : a. 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.
b. 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. Proses pengangkutan sedimen sediment transport dapat diuraikan meliputi
tiga proses sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
a. Pukulan air hujan rainfall detachment terhadap bahan sedimen yang terdapat diatas tanah sebagai hasil dari erosi percikan splash erosion
dapat menggerakkan partikel – partikel tanah tersebut dan akan terangkut bersama-sama limpasan permukaan overland flow.
b. Limpasan permukaan overland flow juga mengangkat bahan sedimen yang terdapat di permukaan tanah, selanjutnya dihanyutkan masuk
kedalam alur-alur rills, dan seterusnya masuk kedalam selokan dan akhirnya ke sungai.
c. 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.
Menurut Meyer dan Wischmeier,1969 dalam Jain Kumar, 2010 menyatakan bahwa angkutan sedimen itu sama dengan besaran erosi tanah yang terjadi pada
suatu Daerah Aliran Sungai DAS yang tergantung pada kapasitas angkutan sedimen yang akan mengaliri erosi tersebut, sehingga Meyer dan wischmeier
menggambarkan proses pengaliran erosi tanah dari hulu menuju hilir dengan bantuan grid – grid di setiap sub DAS yang berakhir pada outlet dibagian hilir yang terdekat
dengan sungai. Penggambaran grid tersebut diperlihatkan pada gambar 2.1 berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Skema penyajian grid dari suatu DAS Jain,K.M, 2010
Penyaluran sedimen dari hulu DAS hingga hilir DAS Outlet dilakukan dengan pemberian grid – grid di luasan DAS yang akan di tinjau, dengan membuat
homogenitas besaran erosi pada masing – masing grid, selanjutnya di buatkan alur angkutan sedimen dri grid hulu menuju grid hilir yang berikutnya. Proses angkutan
erosi tanah ini berdasarkan kapasitas angkutan sedimen dari suatu grid. Kapasitas angkutan sedimen merupakan kemampuan suatu aliran untuk
mengalirkan butiran tanah akibat erosi dari suatu daerah ke daerah lainnya berdasarkan dengan jenis vegatasi yang akan dilalui aliran tersebut serta pengaruh
kemiringan lerengnya. Verstraten, dkk 2007 dalam Jain,K.M, 2010 memberikan suatu persamaan
untuk memprediksi rata – rata kapasitas angkutan sedimen di suatu lahan adalah sebagai berikut:
44 ,
1 44
, 1
i si
i TC
i
S A
K R
K TC
i
= 2.4
Universitas Sumatera Utara
Dimana: K
TCi
= koefisien kapasitas angkutan sedimen kgm
2
i = iterasi tiap grid
tahun
S
i
= sebaran kemiringan lereng.
Koefisien vegetasi berdasarkan jenis kelas vegetasi yang terjadi pada masing – masing grid berdasarkan Normalized deifference vegetation index NDVI
berdasarkan Kidwell, 1990. Jenis kelas vegatasi dan indeks vegetasi di perlihatkan pada tabel berikut ini.
Tabel 2.8 Indeks Vegetasi lahan Kelas
Vegetasi NDVI
Sangat Buruk -1
Buruk -0,5
Sedang Baik
0,5 Sangat Baik
1 Sumber : BPDAS Wampu–Ular–Padang 2012
Persamaan koefisien merupakan fungsi eksponensial dari NDVI di suatu daerah diperlihatkan pada persamaan yang diberikan oleh Kidwell, 1990 dalam
Jain,K.M, 2010 berikut ini.
− −
= NDVI
NDVI K
i
TC
1 exp
β
2.5 Dimana : ß adalah normalisasi kalibrasi berdasarkan indeks vegetasi yang
diberikan pada gambar 2.2 berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Usulan hubungan fungsional dari KTC dengan NDVI Jain,K.M, 2010
Meyer dan Wischmeier 1969 dalam Jain,K.M, 2010 menyatakan: 1.
jika besaran erosi tanah SE yang terjadi lebih besar dari kapasitas angkutan sedimen TC
i
Di = SEi – TC pada area grid hulu, maka akan terjadi endapan
D pada grid sebesar :
i
Maka erosi yang tertinggal sama dengan endapan yang terjadi pada grid SE = D 2.6
Angkutan sedimen keluar T
outi
T yang keluar melalui alur ke grid hilir yang
terdekat sesuai dengan alur angkutan sebesar :
outi
= TC
i
2.7
Universitas Sumatera Utara
Angkutan sedimen yang keluar dari grid hulu tersebut akan bergabung menjadi besaran erosi tanah pada grid hilir yang terkoneksi berdasarkan alur
yang direncanakan, maka total erosi tanah pada grid hilir adalah : Total SE
hilir
= SE
ihilir
+ ∑T
outihulu
2. jika besaran erosi tanah SE yang terjadi lebih kecil dari kapasitas
angkutan sedimen TC 2.8
i
Di = 0 pada area grid hulu, maka akan tidak terjadi
endapan D atau erosi akan keluar semua dari grid :
Angkutan sedimen keluar T 2.9
outi
T yang keluar melalui alur ke grid hilir yang
terdekat sesuai dengan alur angkutan sebesar :
outi
= SE
i
Angkutan sedimen yang keluar dari grid hulu tersebut akan bergabung menjadi besaran erosi tanah pada grid hilir yang terkoneksi berdasarkan alur
yang direncanakan, maka total erosi tanah pada grid hilir adalah: 2.10
Total SE
hilir
= SE
ihilir
+ ∑T
outihulu
2.11
2.5.2 Nisabah Pelepasan Sedimen Akibat Erosi