ANALISA LAJU EROSI DAS AMPRONG - MALANG AKIBAT PERUBAHAN TATA GUNA LAHAN.

ANALISA LAJU EROSI
DAS AMPRONG - MALANG
AKIBAT PERUBAHAN TATA GUNA LAHAN
TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :
MUHARAM DEDY S. N
0353010022

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
JAWA TIMUR
2010

ANALISA LAJU EROSI
DAS AMPRONG - MALANG
AKIBAT PERUBAHAN TATA GUNA LAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana (S-1)

Program Studi Teknik Sipil

Disusun Oleh :
MUHARAM DEDY S. N
0353010022

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
JAWA TIMUR
2010

LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
ANALISA LAJU EROSI
DAS AMPRONG-MALANG
AKIBAT PERUBAHAN TAT GUNA LAHAN
Disusun Oleh :

MUHARAM DEDY S. N

0353010022
Telah diuji, dipertahankan, dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur
Pada Hari Selasa, 08 Juni 2010
Pembimbing :
1. Pembimbing I,

Tim Penguji :
1. Penguji I,

Ir. Minarni Nur Trilita, MT
NIP . 030 227 927

Ir. Sumadiman , MT
NIP . 110 033 285

2. Pembimbing II,

2. Penguji II,

Iwan Wahjudijanto, ST
NPT. 3 7102 99 0168 1

Donny Hary Agustiawan, ST
3. Penguji III,

Novie Handajani, ST, MT
NPT. 3 6711 95 0037 1
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur

Dr. Ir. Edi Mulyadi, SU
NIP. 19551231 198503 1 00 2

KATA PENGANTAR
Dengan segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
Karunia-Nya sehingga tugas akhir dengan judul ”Analisa Laju Erosi DAS AmprongMalang Akibat Perubahan Tata Guna Lahan” ini dapat terselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun guna memenuhi salah satu syarat akademis bagi mahasiswa strata

1 (S-1) diprogram studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN
”Veteran” Jawa Timur.
Dengan segala keterbatasan yang dimiliki oleh penyusun, maka hasil dari laporan
tugas akhir ini tentunya masih jauh dari kesempurnaan. Walaupun demikian penyusun
telah berusaha semaksimal mungkin untuk mencapai hasil yang terbaik. Untuk itu
penyusun mengharapkan adanya saran dan kritik demi menyempurnakan tugas akhir ini.
Pada kesempatan ini pula penyusun menguapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada yang terhormat :
1. Bapak Dr. Ir. Edi Mulyadi, SU selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
UPN ”Veteran” Jawa Timur.
2. Ibu Ir. Wahyu Kartini, MT selaku ketua Program Studi Teknik Sipil UPN ”Veteran”
Jawa Timur.
3. Ibu Ir. Minarni Nur Trilita, MT selaku Dosen Pembimbing Utama yang senantiasa
memberikan arahan dan dukungan serta motivasi dan waktu yang telah diberikan
kepada penyusun selama pembuatan tugas akhir ini.

i

4. Bapak Iwan Wahjudijanto, ST selaku Dosen Pembimbing kedua terima kasih banyak
atas waktu dan bimbingan yang telah diberikan sampai terselesaikannya tugas akhir
ini.

5. Bapak Ir. Hendrata Wibisana, MT selaku Dosen Wali terima kasih banyak atas
bantuan dan juga waktunya selama masa perkuliahan.
6. Ibu Novie Handajani, bapak Febru dan juga ibu Nunik (KaLab Tanah Fakultas
Pertanian) atas bantuan dan juga dukungannya yang telah diberikan kepada penyusun
selama ini sampai terselesaikannya tugas akhir ini.
7. Seluruh Dosen dan staf Pengajar, yang telah banyak memberikan pengetahuan dan
membantu selama proses perkuliahan
8. Bapak Abdullah (Balai Pengembangan Sumberdaya Air Wilayah Sungai Bango
Gedangan – Malang) yang telah membantu dalam penyediaan data yang diperlukan
untuk penyusunan tugas akhir ini.
9. Kedua Orang Tuaku Bapak dan Ibuku dan juga kedua Adikku (Kiky dan Ayu) yang
telah banyak memberikan dukungan lahir dan batin, material, spiritual, dan moral
selama pengerjaan Tugas Akhir ini sampai dengan terselesaikannya Tugas Akhir ini.
10. Teman-teman Geng Ijo, kawan-kawan Mektan, Mas Teguh (Black) dan Semua
teman-teman ‘03’, Teman Senasib dan Seperjuangan Hidro (Aq, Ngahadi dan Gatot)
serta seluruh teman-teman dan Alumni - Alumni Program Studi Teknik Sipil yang
tidak dapat penyusun sebutkan satu-persatu yang telah memberikan semangat dan doa
sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
ii

11. Seluruh rekan-rekan dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan
tugas akhir ini.
Semoga segala bantuan dan budi baik yang telah diberikan kepada penyusun
mendapat balasan dari Tuhan Yang Maha Kuasa. Penyusun berharap tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi semua pembaca.
Surabaya, Juni 2010

Penyusun

iii

DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................

i

ABSTRAK .............................................................................................................

iv

DAFTAR ISI .........................................................................................................

v

DAFTAR TABEL .................................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xii

BAB I

PENDAHULUAN ...................................................................................

1

1.1

Latar belakang .................................................................................

1

1.2

Perumusan Masalah ........................................................................

2

1.3

Maksud dan Tujuan .........................................................................

2

1.4

Batasan Masalah .............................................................................

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA..........................................................................

4

2.1

Umum ..............................................................................................

4

2.2

Curah hujan......................................................................................

5

2.2.1

Metode Aritmatik Mean ......................................................

5

2.2.2

Metode Theissen Poligon ....................................................

6

2.2.3 Metode Isohyet ....................................................................

7

Uji Konsistensi Data .......................................................................

7

2.3.1

8

2.3

Analisis Kurva Massa Ganda ..............................................

v

2.4

Analisa Frekuensi ...........................................................................
2.4.1

9

Metode Distribusi Normal .................................................. 10

2.4.2 Metode Distribusi Gumbel .................................................. 12
2.4.3
2.5

2.6

Metode Distribusi Log Person Type III .............................. 13

Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi ............................................... 14
2.5.1

Uji Chi – Kuadrat (Chi – Square Test ) ............................. 14

2.5.2

Uji Smirnov - Kolmogorov ................................................ 16

Universal Soil Loss Equation (USLE) ............................................ 18
2.6.1

Faktor Erosivitas (R) .......................................................... 20

2.6.2

Faktor Erodibilitas (K) ....................................................... 23

2.6.3

Faktor Gabungan Panjang dan Kemiringan
Lereng (LS) ......................................................................... 28

2.6.4

Faktor Tanaman Penutup dan Manajemen
Tanaman (C) ...................................................................... 30

2.6.5

Faktor Konservasi Praktis (P) ............................................ 33

2.7 Metode Regresi Ganda ..................................................................... 34
2.8 Model Modifikasi USLE (MUSLE).................................................. 38
2.9 Kepekaan Lahan Terhadap Erosi ...................................................... 39

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN ..................................................... 41
3.1

Pengumpulan data ........................................................................... 41
3.1.1 Data Hidrologi ....................................................................... 41
3.1.2 Data Tata Guna Lahan pada DAS Amprong ......................... 44

vi

3.1.3 Data Jenis Tanah pada DAS Amprong .................................. 44
3.1.4 Peta Topografi DAS Amprong .............................................. 46
3.2

Uji data ............................................................................................ 47

3.3

Analisa Hujan ................................................................................. 47

3.4

Analisa Frekuensi ........................................................................... 47

3.5

Uji Kesesuaian ................................................................................ 48

3.6 Perhitungan Laju Erosi ................................................................... 48

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA HIDROLOGI .............................. 50
4.1

Analisa Hidrologi ........................................................................................... 50

4.2

Uji Konsistensi Data Curah Hujan ................................................................ 50

4.3

Perhitungan Hujan Rata-rata .......................................................................... 60

4.4

Analisa Frekuensi .......................................................................................... 65

4.5

Uji Kesesuaian Distribusi .............................................................................. 70
4.5.1 Metode Smirnov Kolmogorov ........................................................... 70
4.5.2 Metode Chi Kuadrat (Chi – Square) .................................................. 71

4.6

Universal Soil Loss Equation (USLE) ........................................................... 73
4.6.1 Faktor Erosivitas (R) ......................................................................... 74
4.6.2

Faktor Erodibilitas (K) ....................................................................... 75

4.6.3 Faktor Gabungan Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) .................. 76

4.7

4.6.4

Faktor Tanaman Penutup dan Manajemen Tanaman (C) .................. 80

4.6.5

Faktor Konservasi Praktis (P) ............................................................ 80

Kelas Bahaya Erosi ........................................................................................ 90

vii

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 93
5.1

Kesimpulan ................................................................................................... 93

5.2

Saran ............................................................................................................. 94

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 95
LAMPIRAN

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-Kuadrat (uji satu sisi) ......................... 16
Tabel 2.2 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov – Kolmogorov ................................... 18
Tabel 2.3 Klasifikasi Kelas Struktur Tanah untuk Nomograf Erodibilitas Tanah . 25
Tabel 2.4 Klasifikasi Kelas Permeabilitas untuk Nomograf Erodibilitas .............. 26
Tabel 2.5 Perkiraan Besarnya Nilai K pada Beberapa Tanah di Jawa ................... 27
Tabel 2.6 Nilai m .................................................................................................... 27
Tabel 2.7 Nilai Faktor Gabungan Panjang dan Ketajaman Lereng (LS) ................ 29
Tabel 2.8 Nilai Faktor C (Pengelolaan Tanaman) ................................................. 32
Tabel 2.8 Nilai Faktor P untuk Berbagai Tindakan Konservasi Tanah .................. 32
Tabel 2.9 Nilai Faktor P untuk Berbagai Tindakan Konservasi Tanah ................ 33
Tabel 2.10 Kelas Bahaya Erosi yang digunakan di Indonesia (Dephut, 1985) ...... 40
Tabel 3.1 Tata Guna Lahan di Sekitar Daerah Aliran Sungai Amprong ................ 44
Tabel 3.2 Jenis Tanah pada DAS Amprong ........................................................... 45
Tabel 4.1 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Jabung ...................................... 52
Tabel 4.2 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Kedungkandang ....................... 53
Tabel 4.3 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Poncokusumo ........................... 54
Tabel 4.4 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Tumpang .................................. 55
Tabel 4.5 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Pendem .................................... 56
Tabel 4.6 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Karangploso ............................. 57
Tabel 4.7 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Singosari .................................. 58
Tabel 4.8 Uji Konsistensi Data Curah Hujan Sta. Lowokwaru .............................. 59

ix

Tabel 4.9 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Jabung ..................................................................................................... 61
Tabel 4.10 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Kedungkandang ...................................................................................... 61
Tabel 4.11 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Poncokusumo ......................................................................................... 62
Tabel 4.12 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Tumpang ................................................................................................. 62
Tabel 4.13 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Pendem ................................................................................................... 63
Tabel 4.14 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Karangploso ........................................................................................... 63
Tabel 4.15 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Singosari ................................................................................................. 64
Tabel 4.16 Curah Hujan Rata-Rata Harian Maximum Berdasarkan Stasiun
Lowokwaru ............................................................................................. 64
Tabel 4.17 Curah Hujan Maksimum DAS Amprong ............................................ 65
Tabel 4.18 Metode Pemilihan Analisis Distribusi Frekuensi ................................. 66
Tabel 4.19 Perhitungan Distribusi Log Person Type III ........................................ 68
Tabel 4.20 Perhitungan Hujan Rencana dengan Metode Log Person Type III ...... 69
Tabel 4.21 Perhitungan Uji Kesesuaian Distribusi dengan Metode
Smirnov Kolmogorov .......................................................................... 70
Tabel 4.22 Perhitungan Uji Kesesuaian Distribusi Dengan Metode Chi
Kuadrat ................................................................................................... 71

x

Tabel 4.23 Perhitungan Erosivitas (R) DAS Amprong ......................................... 75
Tabel 4.24 Jenis Tanah pada DAS Amprong ......................................................... 75
Tabel 4.25 Nilai Erodibilas (K) untuk DAS Amprong ........................................... 76
Tabel 4.26 Nilai Gabungan Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) pada DAS
Amprong .............................................................................................. 78
Tabel 4.27 Nilai Tanaman Penutup dan Manajemen Tanaman (C) pada DAS
Amprong .............................................................................................. 80
Tabel 4.28 Klasifikasi Nilai Konservasi Praktis (P) ............................................... 81
Tabel 4.29 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah I ..................................................... 82
Tabel 4.30 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah II ................................................... 82
Tabel 4.31 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah III .................................................. 83
Tabel 4.32 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah IV .................................................. 84
Tabel 4.33 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah V ................................................... 84
Tabel 4.34 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah VI .................................................. 85
Tabel 4.35 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah VII ................................................ 86
Tabel 4.36 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah VIII ............................................... 87
Tabel 4.37 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah IX .................................................. 88
Tabel 4.38 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah X ................................................... 89
Tabel 4.39 Nilai Erosi DAS Amprong Daerah XI .................................................. 90

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kurva Massa Ganda ............................................................................

9

Gambar 2.2.Nomograph untuk Pendugaan Erodibilitas ......................................... 26
Gambar 2.3 Nomograf Faktor Panjang – Kemiringan Lereng LS ......................... 27
Gambar 3.1.Peta Lokasi Studi DAS Amprong ...................................................... 46
Gambar 3.2 Diagram Alur Penelitian ..................................................................... 49
Gambar 4.1 Grafik Uji Konsistensi Sta. Jabung ..................................................... 52
Gambar 4.2 Grafik Uji Konsistensi Sta. Kedungkandang ...................................... 53
Gambar 4.3 Grafik Uji Konsistensi Sta. Poncokusumo .......................................... 54
Gambar 4.4 Grafik Uji Konsistensi Sta. Tumpang ................................................. 55
Gambar 4.5 Grafik Uji Konsistensi Sta. Pendem ................................................... 56
Gambar 4.6 Grafik Uji Konsistensi Sta. Karangploso ............................................ 57
Gambar 4.7 Grafik Uji Konsistensi Sta. Singosari ................................................. 58
Gambar 4.8 Grafik Uji Konsistensi Sta. Lowokwaru ............................................. 59
Gambar 4.9 Grafik Uji Kesesuaian Distribusi ........................................................ 72

xii

ANALISA LAJU EROSI DAS AMPRONG - MALANG
AKIBAT PERUBAHAN TATA GUNA LAHAN
MUHARAM DEDY S. N
0353010022

ABSTRAK
Banjir hampir setiap tahun terjadi di kota Malang yang terparah terjadi pada
Desember 2007 lalu, salah satunya di sekitar daerah aliran sungai Amprong yang
mengakibatkan kerugian harta dan jiwa yang sangat besar. Kejadian bencana ini sangat
terkait dengan curah hujan, tanaman, dan juga tanah. Selain itu juga diakibatkan oleh
luapan sungai Amprong itu sendiri.
Diperlukan suatu pendekatan analisa untuk menjelaskan kejadian tersebut, karena
banjir dengan erosi adalah sesuatu yang saling terkait. Erosi merupakan suatu proses
terkelupasnya atau lepasnya partikel tanah dan bergerak atau berpindah dari lokasi
awalnya, disebabkan oleh adanya gaya yang bekerja padanya, dapat berasal dari percikan
air hujan ataupun dari aliran air. Analisa yang digunakan untuk memprediksi laju erosi
yang terjadi di DAS Amprong dipergunakan metode USLE.
Setelah dilakukan perhitungan menggunakan analisa USLE diperoleh nilai erosi
pada DAS Amprong sebesar 378.507,4374 ton/ha/tahun dan besarnya nilai erosi pada
DAS Amprong tersebut termasuk dalam kelas V tingkat bahaya erosi. Besarnya tingkat
erosi yang terjadi pada DAS Amprong disebabkan karena terdapat banyaknya lereng
yang curam di sekitar DAS Amprong tersebut. Perlu dilakukan penanaman menurut garis
kontur untuk mengurangi tingkat erosi yang terjadi pada DAS Amprong tersebut
Kata Kunci : Laju Erosi, Metode USLE, DAS Amprong.

iv

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang
Air dan tanah merupakan sumber daya yang paling fundamental yang dimiliki

oleh manusia. Tanah merupakan media utama dimana manusia bisa mendapatkan bahan
pangan, sandang, papan dan tempat dilaksanakannya berbagai aktifitas. Tanah juga
berfungsi sebagai tempat tumbuhnya tanaman. Air merupakan zat kehidupan, dimana
tidak satupun makhluk hidup di planet bumi ini yang tidak membutuhkan air. Air tidak
hanya digunakan untuk kehidupan metabolisme tubuh manusia saja tetapi juga
digunakan untuk aktifitas sehari-hari seperti untuk irigasi pertanian, perikanan,
pembangkit tenaga listrik, serta penyediaan air bersih yang biasa digunakan untuk
minum maupun mandi. Oleh karena itu dibutuhkan pemanfaatan, pengolahan, dan
pengendalian yang tepat agar dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan.
Sungai adalah salah satu sumber air yang digunakan oleh kebanyakan orang
salah satunya adalah sungai Amprong yang terletak di Kecamatan Kedungkandang
Kabupaten Malang, DAS Amprong memiliki luas sebesar 57810.58 ha. Masalah yang
sering terjadi pada DAS Amprong adalah terjadinya banjir tiap tahunnya diakibatkan
karena curah hujan yang tinggi dan juga akibat dari luapan DAS Amprong itu sendiri,
yang terparah terjadi pada Desember 2007 yang mengakibatkan kerugian harta dan jiwa
yang sangat besar (banyaknya rumah penduduk di kota Malang yang terendam air).
Kejadian bencana ini terkait dengan fenomena siklus hidrologi, dimana unsur utamanya

1

2

adalah curah hujan, tanaman sebagai penahan laju air hujan masuk langsung ke
permukaan tanah dan tanah itu sendiri.
Dampak dari aliran air hujan dapat merusak tata guna lahan yang dikerjakan oleh
penduduk. Sejalan dengan perubahan waktu dan bertambahnya aktivitas penduduk
didaerah aliran sungai, akan dilakukan usaha-usaha yang bertujuan untuk mencegah,
memelihara dan menjaga tata guna lahan dari erosi yang ada didaerah aliran sungai.

1.2

Perumusan Masalah
a. Berapa besar tingkat erosi yang terjadi di DAS Amprong ?
b. Dampak apa yang ditimbulkan terhadap lingkungan sekitar dan alternatif
penanganan apa yang harus dilakukan untuk mengatasi erosi yang terjadi di
DAS Amprong tersebut?

1.3

Maksud dan Tujuan
Maksud dan Tujuan tugas akhir ini adalah
a

Untuk mengetahui besarnya tingkat erosi yang terjadi di DAS Amprong.

b. Untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan terhadap lingkungan sekitar
dan juga untuk mengetahui beberapa alternatif yang digunakan untuk
mengatasi erosi di DAS Amprong tersebut.

3

1.4

Batasan Masalah
Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :
a. Hanya membahas besarnya erosi yang terjadi di DAS Amprong.
b. Tidak membahas dari segi ekonomi.
c. Data jenis yang digunakan merupakan data sekunder yang berasal dari Balai
Pengelolaan Sumber Daya Air Wilayah Sungai Bango Gedangan Malang
tanpa melakukan penelitian.
d. Data curah hujan menggunakan data curah hujan 10 tahun ( 1998 – 2007 )
yang diperoleh dari 8 stasiun hujan yaitu :
















Stasiun hujan Jabung
Stasiun hujan Kedungkandang
Stasiun hujan Poncokusumo
Stasiun hujan Tumpang
Stasiun hujan Pendem
Stasiun hujan Karangploso
Stasiun hujan Singosari
Stasiun hujan Lowokwaru

4

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Umum
Erosi merupakan suatu proses terkelupasnya atau lepasnya partikel tanah dan
bergerak atau berpindah dari lokasi awalnya, disebabkan oleh adanya gaya yang bekerja
padanya, dapat berasal dari percikan air hujan ataupun dari aliran air. Erosi menjadi
penyebab utama berkurangnya produktivitas lahan pertanian, dan berkurangnya
kapasitas saluran sungai akibat pengendapan material hasil erosi.
Erosi juga terjadi di sepanjang tebing sungai, di mana kecepatan aliran tinggi dan
tahanan material tanggul rendah. Banjir yang berkepanjangan dan diikuti proses
degradasi yang lain, juga membuat tebing sungai harus dilindungi. Pada tahun 2007
pada DAS Amprong terjadi banjir yang mengakibatkan banyak kerugian faktor utama
terjadinya banjir tersebut adalah






Curah hujan,
Tanaman sebagai penahan laju air hujan masuk langsung ke permukaan tanah
Tanah itu sendiri.

Untuk menghitung[ tingkat erosi yang terjadi pada suatu DAS dapat menggunakan
metode USLE

5

2.2 Curah Hujan
Curah hujan yang diperlukan untuk rancangan pengendalian banjir adalah curah
hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan bukan curah hujan pada satu titik
tertentu, curah hujan ini disebut curah hujan wilayah atau daerah dan dinyatakan dalam
mm. Cara-cara perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah hujan di beberapa
titik adalah sebagai berikut :

2.2.1 Cara Arimatik Mean
Biasanya cara ini dipakai pada daerah yang datar dan banyak stasiun penakar
hujannya, dengan anggapan bahwa didaerah tersebut sifat hujannya uniform (seragam).
Perhitungannya sebagai berikut (Ir. C.D. Soemarto,1986) :

R
_

1
( R1  R2  .....  Rn ) ............................................ ............. (2.1)
n

Dimana :
_

R

= curah hujan daerah (mm)

n

= jumlah titik-titik (pos-pos) pengamatan

R1,R2,……Rn = curah hujan di tiap titik pengamatan (mm)

6

2.2.2 Cara Theissen Poligon

Metode ini digunakan apabila titik-titik pengamatan didalam daerah tersebut tidak
tersebar merata, maka dilakukan dengan memperhitungkan daerah pengaruh pada tiap
titik pengamatan dengan mencari curah hujan rata-rata daerah pengaliran di dataran yang
kondisinya tidak sama atau merata.
Rumus Theissen Poligon (Ir. C.D. Soemarto,1986) :

R

A1 R1  A2 R2  ......  An Rn
A1  A2  ......  An

R

A1 R1  A2 R2  ......  An Rn
A

_

_

R  W1 R1  W2 R2  ......  Wn Rn ................................................. ............. (2.2)
_

Dimana :
_

R

= curah hujan daerah (mm)

R1,R2,……Rn

= curah hujan di tiap titik pengamatan dan n adalah
titik-titik pengamatan

A1,A2,……An

= bagian daerah yang mewakili tiap titik pengamatan

W1,W2,……Wn =

A
A1 A2
, ...... n
A A
A

7

2.2.3 Cara Isohyet

Isohyet adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tinggi
hujan yang sama. Cara ini menggunakan isohyet sebagai garis-garis yang membagi
daerah aliran sungai menjadi daerah-daerah, yang luasnya dipakai sebagai faktor koreksi
dalam perhitungannya.
Persamaan yang dipakai (Ir. C.D. Soemarto,1986) :
 R  Rn1 
 R  R3 
 R  R2 
A1  1

  ......  An  n
  A2  2
2 
2 
2


 ............................... (2.3)

R
Atotal
_

Dimana :
_

2.3

R

= curah hujan daerah (mm)

R1,R2,……Rn

= curah hujan rata-rata pada bagian-bagian

A1,A2,……An

= luas bagian-bagian antara garis-garis isohyet

Uji Konsistensi Data

Dalam suatu deretan pengamatan hujan sering terjadi ketidaksesuaian data. Untuk
itu uji konsistensi terhadap data hujan perlu dilakukan untuk mengetahui adanya
penyimpangan data hujan, sehingga dapat diketahui data tersebut layak dipakai dalam
analisa hidrologi atau tidak.

8

Ketidaksesuaian data tersebut dapat disebabkan oleh berbagai hal, antara lain :
-

Berubah atau terganggunya lingkungan disekitar tempat dimana stasiun
pencatat hujan dipasang, misalnya terhalang oleh pohon, terletak berdekatan
dengan gedung tinggi dan sebagainya.

- Perubahan sistem pencatatan dan penangkaran.
- Perubahan iklim.
- Perubahan letak stasiun.

2.3.1 Analisis Kurva Massa Ganda (Double Mass Analysis)

Sri Harto (1993) menyebutkan bahwa ketidakpanggahan data dapat diuji dengan
cara analisis kurva massa ganda berupa penggambaran besaran hujan komulatif stasiun
yang diuji dengan besaran hujan komulatif rata-rata hujan dari beberapa stasiun acuan di
sekitarnya. Ketidakpanggahan data ditunjukkan oleh penyimpangan garisnya dari garis
lurus. Cara pengujian menggunakan kurva massa ganda dilakukan sebagai berikut :
a.

Tetapkan beberapa stasiun acuan di sekitar stasiun yang akan diuji

b.

Hitung hujan rata-rata komulatif stasiun acuan

c.

Hitung hujan komulatif stasiun yang diuji

d.

Gambarkan pada kertas grafik dengan absis hujan komulatif stasiun
acuan (mm) dengan ordinat hujan komulatif stasiun yang diuji (mm)

e.

Jika terjadi ketidakpanggahan data akan ditunjukkan oleh penyimpangan
garisnya dari garis lurus

9

Uji ini bertujuan untuk mengetahui dimana letak ketidakkonsistensian suatu
deretan data. Adapun cara perbaikannya adalah dengan mengoreksinya sebagai berikut :
Tg = y / x = Yz / Xo Tg = Yo / Xo .................................................... (2.4)
Hz = ( Tg / Tg ) Ho ......................................................................... (2.5)
Dimana :
= data curah hujan yang telah dikoreksi

Ho

= data curah hujan tahunan hasil pengamatan

Tg

= kemiringan setelah dikoreksi

Tg

= kemiringan awal

Kumulatif Curah Hujan (mm)

Hz

Yz
ao

ao

Kumulatif Rerata Curah Hujan (mm)

Gambar 2.1 Kurva Massa Ganda
2.4

Analisa Frekuensi

Analisa frekuensi adalah analisa untuk menentukan dan meramalkan periode ulang
tentang pengulangan suatu kejadian beserta nilai probabilitasnya. Analisa frekuensi

10

dapat dilakukan dengan seri data yang diperoleh dari rekaman data baik data hujan
maupun data debit. Analisa ini sering dianggap sebagai cara analisa yang paling baik
karena dilakukan terhadap data yang terukur langsung yang tidak melewati
pengalihragaman terlebih dahulu. Analisa frekuensi ini didasarkan pada sifat statistik
data yang tersedia untuk memperoleh probabilitas besaran hujan di masa yang akan
datang. Untuk menganalisis probabilitas biasanya dipakai beberapa macam distribusi
antara lain : distribusi normal, distribusi gumbel dan distribusi log person type III.
2.4.1 Metode Distribusi Normal

Distribusi normal banyak digunakan dalam analisa, distribusi normal atau kurva
normal disebut pula distribusi Gauss. Fungsi densitas peluang normal (normal
probability density function) dari variabel acak kontinyu X dapat ditulis sebagai berikut
(Dr. Ir. Suripin,2003) :
 
1
P X  
e 2
 2

1  X   2

 

..................................................................... (2.6)

Dimana :
P(X)

= fungsi densitas peluang normal



= deviasi standar nilai dari X



= rata – rata dari nilai X

e

= 2,71828



= 3,14156

11

Untuk analisa kurva normal cukup mengunakan parameter statistik  dan .

Bentuk kurvanya simetris terhadap X = , dan grafiknya selalu diatas sumbu datar X,
serta mendekati sumbu datar X, dimulai dari X =  + 3 dan X =  - 3.

Nilai mean = modus = median. Nilai X mempunyai batas -  < X < + . Apabila sebuah
populasi dari data hidrologi mempunyai distribusi normal, maka :
1.

Kira-kira 68,27% terletak didaerah satu deviasi standar sekitar nilai rataratanya yaitu antara ( - ) dan ( + ).

2.

Kira-kira 95,45% terletak didaerah dua deviasi standar sekitar nilai rataratanya yaitu antara ( - 2) dan ( + 2).

3.

Kira-kira 99,73% terletak didaerah tiga deviasi standar sekitar nilai rataratanya yaitu antara ( - 3) dan ( + 3).

Luas dari kurva normal selalu sama dengan satu unit persegi sehingga :
P    X    






1  X   2

 

 
1
e 2
 2

dx  1,0 ........................................ (2.7)

Untuk menentukan peluang nilai X antara X = X1 dan X = X2 adalah :
P X1  X  X 2  



X2

X1

1  X   2

 

 
1
e 2
 2

dx ................................................... (2.8)

Apabila nilai X adalah standar, dengan kata lain nilai rata-rata  = 0 dan deviasi

standar  = 1,0 maka persamaan 2.6 dapat ditulis sebagai berikut :
P t  


1
e 2
2
1

2
t

....................................................................................... (2.9)

12

dengan t 

X 



.......................................................................................... (2.10)

2.4.2 Metode Distribusi Gumbel

Untuk menganalisa frekuensi curah hujan dengan metode Distribusi Gumbel
adalah sebagai berikut (Dr. Ir. Suripin,2003) :
_
 Yt  Yn 
XT  X  
S X ........................................................................... (2.11)
 Sn 

dimana :
XT = tinggi curah hujan pada kala ulang t tahun
_

X = curah hujan rata-rata
Yn = reduce mean 

y
n

Sn = reduce standart deviation

y


2

 Yn x

 T 

Yt = reduce varian   ln ln
 T  1 
SX = deviasi standart nilai varian 

n
n 1

n

y

   X 2  _  2 

X  

n
  


13

2.4.3 Metode Distribusi Log Person Type III

Distribusi Log Pearson tipe III banyak digunakan dalam analisis hidrologi terutama
analisis data maksimum dan minimum dengan nilai ekstrem. Untuk menganalisa
frekuensi curah hujan dengan metode Log Pearson type III adalah sebagai berikut
(Ir. CD. Soemarto,1986) :
_

Log XT = Log X + K . Slog x ................................................................. (2.12)
dimana :
XT

= curah hujan dengan kala ulang T tahun
_

Log X = harga rata-rata

S log x

= standard deviasi

K

= koefisien, yang harganya tergantung pada nilai kepencengan
(Cs) dan Return periode (T)

Urutan perhitungan adalah sebagai berikut :
_

a. Mencari harga Log X

 Log
n

Log X 
_

i 1

X

n

b. Mencari harga Standart Deviasi
_


log
log

X
X




n 1 
n  1
n

S log x 

2

14

c. Mencari harga kepencengan (Cs)
_



X
X
log
log




i 1 
3
n  1 n  2 S log x
n

Cs 

2.5

n x

3

Uji Kesesuaian Distribusi Frekuensi

Untuk menentukan kecocokan distribusi frekuensi dari sampel data terdapat fungsi
distribusi peluang yang diperkirakan dapat menggambarkan atau mewakili distribusi
frekuensi tersebut diperlukan pengujian parameter. Pengujian parameter yang akan
dilakukan ada 2 jenis yaitu uji Chi-Kuadrat dan uji Smirnov-Kolmogorov. Umumnya
pengujian dilaksanakan dengan cara menggambarkan data pada kertas peluang dan
menentukan apakah data tersebut merupakan garis lurus, atau dengan membandingkan
kurva frekuensi dari data pengamatan terhadap kurva frekuensi teoritisnya.

2.5.1 Uji Chi – Kuadrat (Chi – Square Test )

Uji Chi-Kuadrat dimaksudkan untuk menentukan apakah persamaan distribusi
peluang yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang di
analisis. Pengambilan keputusan uji ini mengunakan parametar X2, oleh karena itu
disebut uji Chi-Kuadrat. Parameter X2, dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut
(Dr. Ir. Suripin,2003) :

Xh 2  
G

i 1

Oi  Ei 2 .......................................................................... (2.13)
Ei

15

dimana :
Xh2

= parameter chi-kuadrat terhitung

G

= jumlah sub - kelompok

Oi

= jumlah nilai pengamatan pada sub kelompok ke i

Ei

= jumlah nilai teoritis pada sub kelompok ke i

Interprestasi hasilnya adalah :
1. Apabila peluang lebih dari 5% maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan dapat diterima
2. Apabila peluang lebih kecil dari 1% maka persamaan distribusi teoritis yang
digunakan tidak dapat diterima
3. Apabila peluang berada di antara 1% - 5% adalah tidak mungkin mengambil
keputusan

16

Tabel 2.1 Nilai Kritis untuk Distribusi Chi-Kuadrat (uji satu sisi)
Dk

0.995

0.99

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

0,0000393
0,0100
0,0717
0,207
0,412
0,676
0,989
1,344
1,735
2,156
2,603
3,074
3,565
4,075
4,601
5,142
5,697
6,265
6,844
7,434
8,034
8,643
9,260
9,886
10,520
11,160
11,808
12,461
13,121
13,787

0,000157
0,0201
0,115
0,297
0,554
0,872
1,239
1,646
2,088
2,558
3,053
3,571
4,107
4,660
5,5229
5,812
6,408
7,015
7,633
8,260
8,897
9,542
10,196
10,856
11,524
12,198
12,879
13,565
14,256
14,953

 derajat kepercayaan
0.975
0.95
0.05

0,000982
0,0506
0,216
0,484
0,831
1,237
1,690
2,180
2,700
3,247
3,816
4,404
5,009
5,629
6,262
6,908
7,564
8,231
8,907
9,591
10,283
10,982
11,689
12,401
13,120
13,844
14,573
15,308
16,047
16,791

0,00393
0,103
0,352
0,711
1,145
1,635
2,167
2,733
3,325
3,940
4,575
5,226
5,892
6,571
7,261
7,962
8,672
9,390
10,117
10,851
11,591
12,338
13,091
13,848
14,611
15,379
16,151
16,928
17,708
18,493

3,841
5,991
7,815
9,488
11,070
12,592
14,067
15,507
16,919
18,307
19,675
21,026
22,362
23,685
24,996
26,296
27,587
28,869
30,144
31,410
32,671
33,924
36,172
36,415
37,652
38,885
40,113
41,337
42,557
43,773

0.025

0.01

0.005

5,024
7,378
9,348
11,143
12,832
14,449
16,013
17,535
19,023
20,483
21,920
23,337
24,736
26,119
27,488
28,845
30,191
31,526
32,852
34,170
35,479
36,781
38,076
39,364
40,646
41,923
43,194
44,461
45,722
46,979

6,635
9,210
11,345
13,277
15,086
16,812
18,475
20,090
21,666
23,209
24,725
26,217
27,688
29,141
30,578
32,000
33,409
34,805
36,191
37,566
38,932
40,289
41,638
42,980
44,314
45,642
46,963
48,278
49,588
50,892

7,879
10,597
12,838
14,860
16,750
18,548
20,278
21,955
23,589
25,188
26,757
28,300
29,819
31,319
32,801
34,267
35,718
37,156
38,582
39,997
41,401
42,796
44,181
45,558
46,928
48,290
49,645
50,993
52,336
53,672

Sumber : Boonier, Tahun 1980

2.5.2 Uji Smirnov - Kolmogorov

Uji kecocokan Smirnov – Kolmogorov sering juga disebut uji kecocokan non
parametrik karena pengujiannya tidak menggunakan fungsi distribusi tertentu. Uji ini
diperoleh dengan memplot data dan probabilitasnya dari data yang bersangkutan, serta

17

hasil perhitungan empiris dalam bentuk grafis. Dari kedua hasil pengeplotan, dapat
diketahui penyimpangan terbesar (Δ maksimum). Penyimpangan tersebut kemudian
dibandingkan dengan penyimpangan kritis yang diijinkan (Δ cr).
Nilai kritis Δ untuk pengujian ini tergantung pada jumlah data dan Δ Nilai kritis
(Δ cr). Uji ini digunakan untuk memeriksa penyimpangan horisontal yaitu prosentase
probabilitas. Bila nilai kritis Δ cr lebih besar dari nilai peluang maka Metode Log Person
Type III dapat diterima. Prosedur pengujian tersebut adalah :
a. Urutkan data mulai dari yang terbesar ke terkecil atau sebaliknya dan
tentukan besarnya peluang dari masing-masing data tersebut.
b. Tentukan nilai masing-masing peluang teoritis dari hasil penggambaran data
c. Dari kedua nilai peluang tersebut tentukan selisih terbesarnya antara peluang
pengamatan dengan peluang teoritis.
D = maksimum [ P(Xm) – P(Xm) ]
d. Berdasarkan tabel nilai kritis tentukan nilai Do
Dari prosedur pengujian di atas dapat dikatakan :
1. Apabila nilai D lebih kecil dari nilai Do maka distribusi teoritis yang
digunakan untuk menentukan persamaan distribusi dapat diterima
2.

Apabila nilai D lebih besar dari nilai Do maka distribusi teoritis yang
digunakan untuk menentukan persamaan distribusi tidak dapat diterima.

18

Tabel 2.2 Nilai kritis Do untuk uji Smirnov – Kolmogorov
N
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
N > 50

0,20
0,45
0,32
0,27
0,23
0,21
0,19
0,18
0,17
0,16
0,15
1,07
N0,5

 derajat kepercayaan
0,10
0,05
0,51
0,56
0,37
0,41
0,30
0,34
0,26
0,29
0,24
0,27
0,22
0,24
0,20
0,23
0,19
0,21
0,18
0,20
0,17
0,19
1,22
1,36
N0,5
N0,5

0,01
0,67
0,49
0,40
0,36
0,32
0,29
0,27
0,25
0,24
0,23
1,63
N0,5

(Sumber : Bonnier, Tahun 1980)
Catatan :  = derajat kepercayaan

2.6

Universal Soil Loss Equation (USLE)

Salah satu persamaan yang pertama kali dikembangkan untuk mempelajari
besarnya erosi lahan adalah yang disebut Musgrave, yang selanjutnya terus berkembang
menjadi persamaan yang terkenal dan masih banyak dipake sampai sekarang yaitu

Universal Soil Loss Equation (USLE). USLE memungkinkan perencana memprediksi
laju erosi rata-rata lahan tertentu pada suatu kemiringan dengan pola hujan tertentu
untuk setiap macam jenis tanah dan penerapan pengelolaan lahan (tindakan konversi
lahan). USLE dirancang untuk memprediksi erosi jangka panjang dari erosi lembar
(sheet erosion) dan erosi alurdibawah kondisi tertentu. Persamaan tersebut juga
memprediksi erosi pada lahan-lahan non pertanian, tapi tidak dapat untuk memprediksi

19

pengendapan dan tidak memperhitungkan hasil sedimen dari erosi parit, tebing dan dasar
sungai.
Ea

= R x K x LS x C x P .……………………………………………… (2.14)

dimana :
Ea

= banyaknya tanah tererosi per satuan luas per satuan waktu, yang dinyatakan
sesuai dengan satuan K dan periode R dipilih, dalam praktek dipakai satuan

ton/ha/tahun.
R = faktor erosivitas hujan dan aliran permukaan, yaitu jumlah satuan indeks erosi
hujan, yang merupakan perkalian antara energi hujan total (E) dan intensitas
hujan maksimum 30 menit ( I30 ), tahunan dalam KJ/ha.
K = faktor erodibilitas tanah, yaitu laju erosi per indeks erosi hujan (R) untuk suatu
tanah yang diperoleh dari petak percobaan yang panjangnya 22,13 m dengan
kemiringan seragam sebesar 9% tanpa tanaman, satuan ton/KJ.
LS = faktor panjang-kemiringan lereng, yaitu perbandingan antara besarnya erosi per
indeks erosi dari suatu lahan dengan panjang dan kemiringan lahan tertentu
terhadap besarnya erosi dari plot lahan dengan panjang 22,13 dan kemiringan
9% dibawah keadaan yang identik, tidak berdimensi.
C

= faktor tanaman penutup lahan dan manajemen tanaman, yaitu perbandingan
antara besarnya erosi dari suatu lahan dengan penutup tanamn dan manajemen
tanaman tertentu terhadap lahan yang identik tanpa tanaman, tidak berdimensi.

20

P = faktor tindakan konservasi praktis, yaitu perbandingan antara besarnya dari
lahan dengan tindakan konservasi praktis dengan besarnya erosi dari tanah
yang diolah searah lereng dalam keadaan yang identik, tidak berdimensi.

2.6.1 Faktor Erosivitas (R)

Setiap hujan mempunyai kemampuan yang berbeda untuk menimbulkan erosi.
Kemampuan hujan untuk menimbulkan erosi disebut sebagai erosivitas hujan. Erosivitas
hujan ditentukan oleh beberapa sifat hujan, seperti energi, diameter, intensitas dan
jumlah hujan ( Hudson, 1981; Morgan, 1986 dan Utomo, 1994).
Erosivitas, yang dalam erosi air merupakan manifestasi hujan memiliki energi
potensial karena pengaruh massa dan percepatan gravitasi, yang kemudian dirubah
menjadi energi kinetik sebagai energi penggerak yang akan mendispersi dan
memindahkan partikel tanah (Morgan, 1986). Sedangkan energi kinetik limpasan
permukaan diperoleh dari massa dan kecepatan pergerakannya

digunakan untuk

mengangkut partikel tanah. Energi ini akan meningkat sejalan dengan meningkatnya
kemiringan dan panjang lereng, yang akan berakibat pada : (1)pengurangan infiltrasi, (2)
peningkatan jarak tempuh dan (3) peningkatan volume limpasan permukaan.
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya gesekan udara yang
berlawanan dengan arah jatuhnya air hujan, dapat mengurangi besarnya energi kinetik
air hujan, sehingga tidak semua energi yang digunakan dalam proses erosi adalah energi
yang dihasilkan oleh air hujan atau limpasan permukaan (Utomo, 1994). Gesekan udara

21

dipengaruhi oleh luas permukaan butir hujan. Gesekan udara pada massa yang sama
makin besar dengan bertambahnya luas permukaan. Jadi semakin kecil ukuran butir
hujan maka gesekan udara semakin besar, sehingga kecepatan jatuhnya makin kecil.
Kemampuan butir hujan untuk menghancurkan tanah meningkat secara asimptotis
dengan bertambah besarnya ukuran butir hujan. Adanya genangan air pada permukaan
tanah akan mempengaruhi kemampuan butir hujan untuk menghancurkan tanah.
Kemampuan butir hujan untuk menghancurkan tanah akan meningkat sampai kedalaman
lapisan air 0,3 ukuran butir, peningkatan kedalaman lapisan air selanjutnya akan
menurunkan daya pukul air hujan. Pada kedalaman 3 kali ukuran butir, kemampuan
butir hujan untuk menghancurkan tanah dapat dianggap tidak ada. Pada kondisi ini yang
berperanan dalam proses erosi, baik penghancuran maupun pengangkutan, adalah air
limpasan permukaan.
Karena terdapat berbagai ukuran butir pada suatu kejadian hujan, maka terdapat
banyak ukuran kecepatan yang harus diperhitungkan. Selain itu, jika ukuran butir hujan
mencapai lebih dari 5 mm maka butir hujan akan pecah menjadi beberapa butir yang
lebih kecil akibat adanya gaya gesek udara. Mengingat hal tersebut, beberapa ahli
menggunakan intensitas hujan untuk menghitung energgi kinetik air hujan. Penggunaan
intensitas hujan mempunyai arti yang penting, karena intensitas hujan mempunyai
hubungan yang erat dengan erosi. Pada umumnya makin besar intensitas hujan, makin
besar kemungkinan terjadinya erosi. Namun demikian, seringkali didapatkan hasil yang
tidak konsisten, yaitu bila hujan dengan intensitas tinggi terjadi dalam waktu singkat

22

tidak menimbulkan erosi tetapi hujan dengan intensitas sedang dalam waktu lama
mengakibatkan erosi karena limpasan permukaan yang terjadi cukup besar.
Dengan fenomena tersebut, untuk keperluan ini diperlukan data intensitas hujan
dan jumlah hujan. Padahal kebanyakan data yang ada hanya menunjukkan jumlah
hujan. Dengan memperhatikan kondisi seperti ini, Bols (1978) mengembangkan model
untuk menghitung erosivitas hujan dengan menggunakan jumlah hujan dan besarnya
hujan maksimum, yaitu :
Rm = 6,119 (Hm)1,21 (HH)-0,47 (Pmax)0,53.................................................................... (2.20)
dimana :
Rm = erosivitas bulanan
Hm = jumlah hujan bulanan (cm)
HH = jumlah hari hujan bulanan
Pmax = hujan harian maksimum (24 jam) pada bulan yang bersangkutan (cm)
Untuk menghitung erosivitas harian (Rh), digunakan hujan harian (Hh) dengan
persamaan :
Rh = 2,34 Hh1,98 ......................................................................................... (2.21)
dimana:
Rh = erositivitas harian
Hh = hujan harian ( cm )

23

2.6.2 Faktor Erodibilitas (K)

Erodibilitas didefinisikan sebagai kepekaan tanah terhadap erosi, dan merupakan
fungsi dari sifat-sifat fisik tanah dan pengelolaannya (Hudson, 1981).

Sedangkan

Utomo (1994) berpendapat bahwa erodibilitas adalah kemudahan tanah untuk tererosi,
yang ditentukan oleh : (1) ketahanan tanah terhadap daya rusak dari luar, baik air hujan
maupun limpasan permukaan, dan (2) kemampuan tanah untuk menyerap air (infiltrasi
dan perkolasi).
Kemudahan tanah untuk dihancurkan ditentukan oleh tekstur tanah, kemantapan
agregat, bahan organik dan bahan pengikat yang lain. Sedangkan kemampuan menyerap
dan meneruskan air dipengaruhi oleh kapasitas infiltrasi, permeabilitas tanah, tekstur
tanah, kemantapan agregat dan ruang pori.
Ukuran partikel berpengaruh terhadap indeks erodibilitas karena ukuran partikel
menentukan kemampuan tanah bertahan terhadap energi limpasan permukaan. Limpasan
permukaan akan mampu mengerosi tanah jika energi limpasan yang berasal dari
kecepatan dan tebal aliran lebih besar daripada ketahanan tanah. Pada tanah dengan
partikel berukuran besar akan tahan terhadap erosi karena sukar diangkut, sedangkan
tanah yang didominasi oleh partikel halus tahan terhadap erosi karena adanya daya
kohesi dari partikel tanah dan pengikatan oleh bahan semen. Tanah yang mudah tererosi
adalah tanah yang didominasi oleh partikel berukuran sedang, yaitu debu dan pasir
halus.
Kemantapan agregat mempengaruhi ketahanan tanah terhadap pukulan dan daya
urai air. Tanah dengan agregat yang mantap, karena adanya pengikatan oleh bahan

24

organik atau bahan semen yang lain, mempunyai kemampuan untuk bertahan terhadap
erosi. Kapasitas infiltrasi dipengaruhi oleh distribusi ukuran dan kemantapan pori, serta
kedalaman efektif tanah. Adanya mineral liat tipe 2:1 yang mempunyai kemampuan
mengembang dan mengkerut akan menurunkan kapasitas infiltrasi.
Indeks erodibilitas dapat dihitung melalui percobaan langsung dilapangan dengan
menggunakan petak baku, yaitu petak pada keadaan tanah terbuka yang memungkinkan
kejadian erosi maksimum, pada lereng 9 % dan panjang lereng 22 meter. Dengan
mengetahui besarnya kehilangan tanah (A,ton/ha) dan erosivitas hujan (R), maka indeks
erodibilitas (K) dapat dihitung dengan rumus :
K=A/R

............................................................................................... (2.22)

dimana :
K

= Erodibilitas tanah

A

= Besarnya kehilangan tanah (ton/ha)

R

= Erositivitas hujan

Perhitungan nilai K dengan percobaan lapangan memang merupakan cara yang
tepat, namun karena memerlukan biaya dan waktu yang besar maka Wischmeier,
Johnson dan Cross (1971) menggunakan cara estimasi dengan menghubungkan berbagai
sifat fisik tanah untuk menghitung indeks erodibilitas tanah. Persamaan yang didapat
adalah :
100 K = 2,1 M1,14 (10-4) (12-a) + 3,25 (b-2) + 2,5 (c-3)................................ (2.23)

25

dimana :
M

= ukuran partikel (% debu + % pasir halus)

a

= kandungan bahan organik

b

= kelas struktur tanah

c

= kelas permeabilitas

Selanjutnya, untuk mempermudah pekerjaan di lapangan, dengan dasar persamaan
tersebut, SCS USDA mengembangkan “nomograph erodibilitas tanah” sebagai penduga
indeks erodibilitas tanah ( Gambar 2.2).
Untuk dapat mengggunakan nomograph erodibilitas, diperlukan pengamatan sifat
fisik tanah yaitu struktur tanahdan sifat fisik tanah yang lain. Struktur tanah diamati di
lapangan berdasarkan bentuk dan ukurannya, kemudian dibedakan menjadi 4 kelas
(Tabel 2.1). Tekstur tanah, kandungan bahan organik dan permeabilitas diamati di
laboratorium digolongkan menjadi 6 kelas (Tabel2.3).
Tabel 2.3 Klasifikasi Kelas Struktur Tanah untuk Nomograf Erodibilitas Tanah
Kelas
1

Keterangan
Granuler sangat halus

2

Granuler halus

3

Granuler sedang-kasar

4

Masif kubus, lempung

Sumber : Morgan, 1986.

26

Gambar 2.2.Nomograph untuk Pendugaan Erodibilitas

Tabel 2.4 Klasifikasi Kelas Permeabilitas untuk Nomograf Erodibilitas
Kelas

Keterangan

Permeabilitas (cm/jam)

1

Cepat

>12,5

2

Agak cepat

6,25 – 12,5

3

Sedang

2,00 – 6,25

4

Agak lambat

0.50 – 2,00

5

Lambat

0.125 – 0,50

6

Sangat lambat

< 0,125

Sumber : Morgan, 1986.

27

Tabel 2.5 Perkiraan Besarnya Nilai K pada Beberapa Tanah di Jawa
Tanah

Nilai K

Regosol, Jatiluhur

0.23 – 0.31

Litosol, Jatiluhur

0.16 – 0.29

Latosol merah, Jatiluhur
Latosol merah kuning

0.12
0.26 -0.31

Latosol coklat

0.31

Grumusol, Jatiluhur

0.21

Gley humic, Jatiluhur

0.20

Hidromorf kelabu

0.20

Mediteran, Jogya

0.26

Litosol, Jogya

0.19

Grumusol, Jogya

0.24 – 0.31

Mediteran, Caruban

0.21 – 0.32

Grumusol, Caruban

0.26

Andosol, Batu

0.08 – 0.10

Andosol, Pujon

0.04 – 0.10

Cambisol, Pujon

0.12 – 0.16

Mediteran, Ngantan