SEDIMENTASI DI DAS BAH BOLON AKIBAT TATA GUNA LAHAN (Sedimentation in Bah Bolon the Impact ofthe Land Use) - UNS Institutional Repository
SEDIMENTASI DI DAS BAH BOLON AKIBAT TATA GUNA LAHAN
(Sedimentation in Bah Bolon the Impact of the Land Use)
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh:
FIBRIA INTAN MAHAWATI I 0111042 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
HALAMAN PERSETUJUAN SEDIMENTASI DI DAS BAH BOLON AKIBAT TATA GUNA LAHAN
(Sedimentation in Bah Bolon the Impact of the Land Use) SKRIPSI
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh : FIBRIA INTAN MAHAWATI I0111042
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Persetujuan : Dosen Pembimbing I,
Ir. Suyanto, MM
NIP. 19520317 198503 1 001 Dosen Pembimbing II,
Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT
NIP. 19630120 198803 2 002
HALAMAN PENGESAHAN SEDIMENTASI DI DAS BAH BOLON AKIBAT TATA GUNA LAHAN (Sedimentation in Bah Bolon the Impact of the Land Use)
SKRIPSI Disusun Oleh: FIBRIA INTAN MAHAWATI NIM I 0111042
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada:
Hari : Selasa Tanggal : 7 April 2015
Ir. Suyanto, MM NIP. 19520317 198503 1 001 Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT NIP. 19630120 198803 2 002 Ir. Solichin, MT NIP. 19600110 198803 1 002 Ir. Koosdaryani S., MT NIP. 19541127 198601 2 001
Mengesahkan, Ketua Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001
MOTTO "Barangsiapa yang bertaqwa kepada Allah niscaya Dia akan mengadakan jalan keluar baginya. Dan memberi-nya rizki dari arah yang tiada disangka- sangkanya." (QS. Ath-Thalaq: 2-3)
Barangsiapa merintis jalan mencari ilmu maka Allah akan memudahkan baginya jalan ke surga. (HR. Muslim) (5cm) .
(Aristoteles) (Lao Tse) yang seindah-indahnya dan sesukar-sukarnya yang boleh (Ibu Kartini)
PERSEMBAHAN
ALLAH S.W.T, Maha Baik, Maha Utama, Maha membolak balikan hidup, dan Maha pemilik dunia beserta seisinya. Kristiyah Dwiningsih, seorang ibu yang telah melahirkan ku, yang telah mendidikku , yang telah mengajarkanku tentang kehidupan, tentang agama, dan tentang kesabaran. Ibu, yang selalu nyaman diajak bercanda, ibu yang selalu mengingatkan ku akan agama dan Tuhanku, ibu yang selama ini telah bersabar dan selalu sabar menerima keburukanku. Sumardi, bapak yang telah menjadikanku sarjana, telah membanting tulang demi pembiayaan kuliahku, bapak yang tak pernah mengeluh dengan pekerjaannya. Terima kasih tak terukur dan tak terbatas untuk kedua orang tuaku, untuk bapak dan ibu ku yang telah mengurusku selama 22 tahun ini. Kakakku, Yulian Mardha Kristanti, yang selalu mengingatkanku untuk tidak lupa sholat, berbakti pada orang tua, kakak yang selalu sabar selalu bisa membuat orang tua bangga, selalu mencari ridho Allah. Semoga Allah selalu merihoi langkahmu kak. Terima kasih untuk semua kado-kadonya, doanya, dan semuanya. Laraswati Septyaningrum, adekku, terima kasih atas doanya selama ini walaupun terkadang bikin emosi dan berselisih tapi itulah saudara. Tiap kali kumpul pastilah ada hiruk pikuk yang bikin emosi tapi membuat kangen yang tak terlupakan. Terima kasih terima kasih banyak adek. Ibu Noegroho Djarwanti terima kasih atas bimbingan dan ilmu nya selama ini, Ibu sebagai pembimbing akademik yang selalu meluangkan waktu untuk konsultasi dengan sangat baik dan ramah, terima kasih telah membimbing saya sampai mendapat gelar sarjana. Pak Suyanto dan Ibu Rintis Hadiani terima kasih atas bimbingan dan ilmu, terima kasih telah bersedia bertukar pikiran dengan saya, terima kasih telah membimbing saya sampai mendapat gelar sarjana.
Terima kasih kepada kakak kakak, Mas Aditya Krisnanda yang selalu support selama ini, serta Mas Agus Suryono, Mbak Fadilla atas ilmu GIS yang telah diajarkannya kepadaku, terima kasih telah melalui canda tawa selama ini. Terima kasih juga buat semua Asisten Laboratorium Hidrolika yang paling baik dan kocak. Terima kasih untuk teman seperjuangan skripsi Rian Mantas SP atas semua bantuan dan kerjasamanya. Boboholic yang paling gokil dan kece-kece makasih atas canda tawa selama ini yaaa. Thank you so much Kartika Kushendrahayu, Maulina Amelia, Putri
Satya R, Linda Astriana, Sicha Atat NC, J.Yolanda M, R.Indrya P, dan terutama Elfa Monica Zada teman setia kosan yang menemani aku setiap waktu hehehe. Wulan Septyani temen KP yang baik hati, hahaha terima kasih atas kebersamaan kita selama 3 bulan di Semarang. Terima kasih dan maaf untuk kamu teman yang setia menemaniku sejak masuk perkuliahan sampai akhir masa perkuliahan Mutiara Puspahati C, semoga Allah senantiasa memberikan hidayah kepadamu. Aamiin. Terima kasih untuk semua kerabat dan keluarga besar civilist 2011. Semoga kalian sukses dan menggenggam mimpi kalian masing-masing. Terima kasih untuk semua pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi saya. Semoga Allah membalas kebaikan kalian semua. Terima kasih Solo, Surakarta, UNS, semua keindahan dan kenangannya.
ABSTRAK
Fibria Intan Mahawati, Suyanto , Rintis Hadiani , 2015. Sedimentasi di DAS Bah Bolon Akibat Tata Guna Lahan. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta Erosi menjadi peran terpenting dalam menyebabkan terjadinya sedimentasi. Butiran tanah yang terbawa oleh tenaga air hujan akan mengendap di sungai sehingga pendangkalan sungai dapat terjadi. Demikian pula yang terjadi di daerah aliran sungai Bah Bolon, akibat dari penggunaan lahan yang tidak terkontrol dengan baik menyebabkan pendangkalan pada sungai tersebut. Oleh karena itu dilakukanlah i di DAS Bah Bolon Akibat bertujuan untuk mengoptimalkan upaya pengelolaan daerah aliran sungai dengan meninjau kondisi erosi dan sedimentasi pada DAS tersebut.
Penelitian ini menggunakan metode USLE dan MUSLE dalam memprediksi volume dan laju erosi beserta volume sedimentasi. Untuk mempermudah dalam memahami penelitian ini, peneliti menambahkan visualisasi berupa pemetaan kriteria erosi yang terjadi akibat tata guna lahan pada tahun 2012. Penggunaan metode USLE dan MUSLE terdapat berbagai Parameter yaitu curah hujan (R), jenis tanah untuk menentukan nilai erodibilitas tanah (K), topografi untuk menghitung faktor kemiringan lereng (LS), pengelolaan lahan dan pengelolaan tanaman untuk memperoleh nilai CP. Pada analisis jumlah sedimentasi faktor erosivitas tanah diganti dengan memperhitungkan debit puncak dan total volume limpasan permukaan dengan metode HSS gamma 1.
Dari hasil penelitian yang dilakukan di DAS Bah Bolon diperoleh rata-rata volume erosi pada tahun 2000-2012 sebesar 80538,0491 ton/tahun. Begitu pula dengan laju erosi yang terjadi pada tahun 2000-2012 sebesar 6,10 ton/ha/tahun. Sedangkan untuk perhitungan rata-rata sedimentasi pada DAS Bah Bolon terdapat 7293,6713 ton/tahun pada tahun 2000-2012 dengan nilai Nisbah Pelepasan Sedimen
(SDR)
sebesar 9,1%. Dan dalam pemetaan kriteria erosi dijelaskan bahwa pada DAS Bah Bolon, kriteria erosi tergolong menjadi 2 kelas yaitu kelas sangat ringan (<15 ton/ha/tahun) dan kelas ringan (15-60 ton/ha/tahun). Pemetaan sedimentasi diambil dari perhitungan MUSLE pada tahun 2000-2012 berdasarkan penggunaan lahan dengan volume sedimentasi lahan terbesar terjadi di kawasan semak belukar dan tegalan.
Kata kunci : Erosi permukaan, Sedimentasi, DAS Bah Bolon, USLE, MUSLE, HSS Gamma 1
ABSTRACT
Fibria Intan Mahawati, Suyanto, Rintis Hadiani, 2015. Sedimentation in Bah
the Impact of the Land Use. Thesis. Department of Civil Engineering. Faculty of Engineering. Sebelas Maret University. Surakarta.
Erosion becomes important role in causing sedimentation. Granular soil carried by rain water power will settle to the river sosilting of river can occur. Similarly, what happened in the Bah Bolon controlled causes silting in this river. Therefore, the analysis was performed on "Sedimentation in the Bah Bolon the Impact of the Land Use" which aims to optimize the efforts of watershed management to review the conditions of . erosion and sedimentation in the basin rate and volume of sedimentation. And for make it easy in understanding about this research, researcher add visualization such as erosion mapping criteria in 2012. For type of soil for determining value of erodibility (K), topography for counting slope factor (LS), land and crop management for getting value of CP. For analyzing volume of sedimentation, erosivity factor is replaced by peak discharge and volume of runoff with HSS gamma 1 method.
From the result of analysis in Bah Bolon average volume of erosion in 2000-2012 is 80538.0491ton/year. For determining erosion rate that happens in 2000-2012 is 6.10 ton/ha/year. And for counting volume of sedimentation, there are 7293.6713 ton/year in 2000-2012 with Sediment Delivery Ratio (SDR) value by 9,1%. In erosion mapping criteria is explained that there are two classes in Bah Bolon light class (<15 ton/ha/year) and light class (15-60 ton/ha/year). Mapping of sedimentation takes from calculation of
MUSLE method in 2000-2012 based on land use with the largest volume of land sedimentation occurred in the bush and moor. Keyword : Surface erosion, sedimentation, Bah Bolon
MUSLE, HSS Gamma 1
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan berkat dan rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik dan lancar. Penelitian ini merupakan syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Sebelumnya dilakukan presentasi pengesahan judul skripsi atau Validasi pada tanggal 16 Desember 2014 dan surat selengkapnya terdapat pada Lampiran G.1.1-G.1.13. Untuk Seminar Hasil dilakukan pada tanggal 25 Maret 2015 dengan surat selengkapnya pada Lampiran F.1.1-F.1.8. Dan dilakukan Sidang Akhir atau Pendadaran pada tanggal 7 April 2015. Dengan adanya penelitian ini, penyusun berharap semoga laporan ini berguna bagi para pembaca untuk menambah pengetahuan secara teori yang diperoleh di bangku kuliah. Dalam penyusunan laporan ini saya banyak menerima bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu kami ucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Suyanto, MM. selaku dosen pembimbing 1 yang telah memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi,
2. Dr. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT. selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi,
3. Seluruh rekan-rekan mahasiswa S1 Regular Teknik Sipil UNS angkatan 2011,
4. Seluruh pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu kelancaran tugas kerja hingga terwujudnya laporan ini. Saya menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan pengetahuan dan pengalaman serta masih kurangnya pemahaman yang penyusun miliki sehingga dalam penyusunan laporan ini banyak kekurangan. Oleh karena itu kami berharap dengan segala kerendahan hati untuk kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan. Akhir kata kami berharap semoga laporan ini berguna dan bermanfaat bagi semua yang memerlukan.
Surakarta, 7 April 2015 Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................... ii MOTTO ...................................................................................................................... iv PERSEMBAHAN ........................................................................................................ v ABSTRAK ................................................................................................................. vii ABSTRACT .............................................................................................................. viii KATA PENGANTAR ................................................................................................ ix DAFTAR ISI ................................................................................................................ x DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xv DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ......................................................................... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ......................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 3
1.3 Batasan Masalah ....................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................... 4
1.5 Manfaat Penelitian .................................................................... 4
BAB 2
2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 5
2.2 Landasan Teori ........................................................................................ 7
2.2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) ...................................................... 7
2.2.2 Kualitas Data Hujan .................................................................... 9
2.2.3 Hujan Wilayah ............................................................................. 9
2.2.4 Erosi.......................................................................................... 10
2.2.4.1 Faktor-faktor yang mempeng ............... 10
2.2.5 Metode USLE ............................................................................ 12
2.2.5.1 Faktor Erosivitas Hujan (R) ........................................ 13
2.2.5.2 Erodibilitas Tanah (K) ................................................ 14
2.2.5.3 Panjang-Kemiringan Lereng (LS) .............................. 16
2.2.5.4 Faktor Tanaman Penutup Lahan (C) .......................... 17
2.2.5.5 Faktor Tindakan Konservasi Praktis (P) ..................... 18
2.2.6 Sedimentasi ............................................................................... 19
2.2.6.1 HSS Gamma 1 ............................................................ 21
2.2.6.2 Curah Hujan Maksimum Harian Rata-rata ................. 26
BAB 3 METODE PENELITIAN ........................................................................................... 27
3.1 Jenis Penelitian ................................................................................... 27
3.2 Data .................................................................................................... 27
3.3 Lokasi Penelitian ................................................................................ 27
3.4 Alat yang Digunakan .......................................................................... 28
3.5 Tahapan Penelitian ............................................................................. 29
3.5.1 Pengumpulan Data .................................................................. 29
3.5.2 Pengolahan Data Hujan .......................................................... 29
3.5.3 Pengolahan Peta Dasar DAS Bah Bolon ................................ 29
3.5.4 Pengolahan Hidrograf Debit ................................................... 30
3.5.5 Mencari Faktor K, LS, C, dan P ............................................. 30
3.5.6 Pemetaan Erosi dan Sedimentasi ............................................ 30
3.6 Diagram Alir Penelitian...................................................................... 31
BAB 4
4.1 Penyiapan Data ................................................................................... 33
4.2 Uji Konsistensi ................................................................................... 34
4.3 Metode Rata-Rata Aljabar .................................................................. 36
4.4 Perhitungan Erosi ............................................................................... 37
4.4.1 Erosivitas Hujan (R) .................................................................. 37
4.4.2 Erodibilitas Tanah ..................................................................... 43
4.4.3 Panjang dan Kemiringan Lereng ............................................... 43
4.4.4 Penggunaan dan Pengelolaan Lahan ......................................... 45
4.5 Perhitungan Sedimentasi dengan MUSLE ......................................... 47
4.5.1 Hujan Maksimum Rata-rata Tahunan ....................................... 47
4.5.2 Debit Puncak Metode Gamma 1 ............................................... 51
4.6 Pemetaan Erosi dan Sedimentasi Tahun 2000-2012 .............................. 62
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................................. 81
5.1 Kesimpulan dari hasil penelitian : ...................................................... 81
5.2 Saran ................................................................................................... 81 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. xvii LAMPIRAN .............................................................................................................. xix
Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D Lampiran E Lampiran F Lampiran G
DAFTAR TABEL
Tabel 4.4 Luas Wilayah dan Koefisien Metode Rata-Rata Aljabar ..................... 37Tabel 4.14 Nilai Faktor CP Tahun 2012 ....................................................... 45Tabel 4.13 Faktor LS pada DAS Bah Bolon ................................................... 44Tabel 4.12 Erodibilitas DAS Bah Bolon tahun 2012 ........................................ 43Tabel 4.11 Jenis Tanah DAS Bah Bolon ................................................................ 432012) ..................................................................................................... 42
Tabel 4.10 Rekapitulasi Perhitungan Erosivitas selama 13 Tahun Terakhir (2000-Tabel 4.9 Perhitungan Erosivitas Hujan Tiap Bulan Tahun 2000 ........................ 42Jumlah Hari Hujan Rata-Rata Tiap Bulan dan Curah Hujan Harian Maksimum Rata-Rata Tiap Bulan (2000-2012) ....................... 41
Tabel 4.8 Hasil Rekapitulasi Curah HujanRata-Rata Bulanan,Tabel 4.7 Curah Hujan Harian Maksimum Bulan Januari (2000-2012) ............... 40Tabel 4.6 Jumlah Hari Hujan Bulan Januari (2000-2012) .................................... 39Tabel 4.5 Jumlah Curah Hujan Bulan Januari DAS Bah Bolon (2000-2012) ...... 38masing-masing Stasiun ........................................................... 36
Tabel 2.1 Beberapa Penelitian Metode USLE dan MUSLE ................................. 62
Tabel 4.3 Nilai R(Data Tahun 2000-2012) ....................................................................... 35
Tabel 4.2 Data Kurva Massa Ganda 2 Stasiun HujanTabel 4.1 Data Hujan Bulanan DAS Bah Bolon Tahun 2000 .............................. 34Tabel 2.8 Kriteria Erosi ........................................................................................ 19Tabel 2.7 Nilai C dan P untuk Berbagai Macam Tata Guna Lahan ..................... 19Tabel 2.6 Faktor Pengelolaan dan Konservasi Tanah ........................................... 18Tabel 2.5 Nilai C untuk Jenis dan Pengelolaan Tanaman .................................... 17Tabel 2.4 Penilaian Indeks Kemiringan Lereng (LS) ........................................... 16Tabel 2.3 Nilai K untuk Beberapa Jenis Tanah di Indonesia ................................ 15Ekologi,1979) ....................................................................................... 14
Tabel 2.2 Nilai K untuk Beberapa Jenis Tanah di Indonesia (LembagaTabel 4.15 Perhitungan USLE (2012) .......................................................... 46Tabel 4.16 Jumlah Erosi Lahan untuk Tiap Tata Guna Lahan di DASBah Bolon dengan Metode USLE (2012) .................................... 46
Tabel 4.17 Rekapitulasi Jumlah Erosi Lahan akibat Tata Guna Lahan di DASBah Bolon dengan Metode USLE (2000-2012) ........................... 47
Tabel 4.18 Perhitungan Curah Hujan Maksimum Harian Rata-Rata .............. 48Tabel 4.19 Hujan Maksimum Rata-rata Tahunan (2000-2012) ...................... 49Tabel 4.20 Pola Distribusi Hujan ................................................................. 50Tabel 4.21 Curah Hujan Jam-Jaman dalam Tiap Tahun (2000-2012) ............ 51Tabel 4.22 Unit Resesi Hidrograf ................................................................ 56Tabel 4.23 Debit Puncak Metode HSS Gamma 1 Tahun 2000 ...................... 58Tabel 4.24 Rekapitulasi Debit Puncak dan Volume Limpasan (2000-2012) .. 59Tabel 4.25 Perhitungan Sedimentasi 2000.................................................... 60Tabel 4.26 Perhitungan Sedimentasi tahun 2000 .......................................... 61Tabel 4.27 Rekapitulasi Jumlah Volume Sedimentasi akibat Tata Guna Lahan di DAS Bah Bolon dengan Metode MUSLE (2000-2012)............ 62Tabel 4.28 Rekapitulasi Pemetaan Erosi Tahun 2000-2012 .......................... 64Tabel 4.29 Rekapitulasi Pemetaan Sedimentasi Tahun 2000-2012 ................ 67DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.2 Luas Wilayah Metode Rata-Rata Aljabar ........................................ 38Gambar 4.8 Pemetaan Kriteria Erosi Tahun 2001 ..................................... 63Gambar 4.7 Pemetaan Kriteria Erosi Tahun 2000 ..................................... 63Gambar 4.6 Hidrograf Gamma 1 Tahun 2000 ..................................................... 59Gambar 4.5 Elevasi Hulu Sungai Bah Bolon ...................................................... 53Gambar 4.4 Elevasi Hilir Sungai Bah Bolon ....................................................... 52Gambar 4.3 Kemiringan Lereng pada DAS Bah Bolon ...................................... 44Gambar 4.1 Kurva massa ganda .......................................................................... 36Gambar 2.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) ........................................................... 8Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian ................................................................... 32Gambar 3.1 Peta DAS Bah Bolon ....................................................................... 28Gambar 2.5 Penetapan RUA ................................................................................ 23Gambar 2.4 Penetapan WF .................................................................................. 23Gambar 2.3 Sketsa Penetapan Tingkat Sungai .................................................... 22Gambar 2.2 Hidrograf Satuan Gama I ................................................................. 21Gambar 4.9 Peta Sedimentasi Tahun 2000 ................................................ 66DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
A = luas wilayah
2 R = nilai determinasi
Rain = curah hujan pada bulan yang bersangkutan Days = jumlah hari hujan rata-rata per tahun (hari)
Max = curah hujan maksimum rata-rata dalam 24 jam per bulan untuk kurun waktu satu tahun (cm) R = Erosivitas Hujan K = Erodibilitas tanah LS = panjang dan kemiringan lereng C = faktor tanaman penutup lahan dan manajemen tanaman P = faktor konservasi praktis E = Erosi Lahan
A
TR = waktu naik SIM = faktor simetri SF = faktor sumber Qp = debit puncak
TB = waktu dasar k = waktu tampungan UH = unit hidrograf t = waktu L = faktor panjang lereng (m) M = persentase ukuran partikel (% debu + pasir sangat halus) ×
(100- % liat)