Pengembangan Sumber Daya Air
-
Upload
andhika-maulana -
Category
Documents
-
view
128 -
download
7
description
Transcript of Pengembangan Sumber Daya Air
TUGAS PENGEMBANGAN SUMBER DAYA AIR (PSDA)
Definisi Erosi
Erosi merupakan proses pelepasan (detachment) dan pengangkutan
( transportation) dari bahan-bahan tanah oleh penyebab erosi
( Ellison,1946)
Erosi merupakan berpindah atau terangkutnya tanah atau bagian tanah
dari suatu tempat ke tempat yang lain oleh media alami
( Arsyad,1980).
Erosi (oleh air) merupakan proses pengangkutan tanah oleh daya
disperse (pemecahan) dan transportasi (pengangkutan) oleh aliran air
di atas permukaan tanah dalam bentuk aliran permukaan
(Baver,1972).
Erosi adalah terangkatnya lapisan tanah atau sedimen karena stres
yang yang ditimbulkan oleh gerakan angin atau air pada permukaan
tanah atau dasar perairan. Erosi yang terjadi dipengaruhi oleh faktor
alam secara alami maupun oleh adanya tindakan dari manusia yang
berusaha untuk mengolah tanah dan lingkungan demi kepentingannya
(Ahmad Basyar dkk,2006:2).
Dari beberapa definisi erosi oleh para ahli di atas dapat di ambil
sebuah pengertian erosi secara umum, yaitu erosi adalah proses
berpindahnya massa batuan dari suatu tempat ke tempat yang lain yang
dibawa oleh tenaga pengangkut yang bergerak di muka bumi. Tenaga
pengangkut tersebut bisa berupa angin, air, maupun gletser atau es yang
mencair. Erosi bisa terjadi di darat ataupun di pantai.
Erosi sebenarnya merupakan proses alami yang mudah dikenali,
namun di kebanyakan tempat kejadian ini diperparah oleh aktivitas manusia
dalam tata guna lahan yang buruk, penggundulan hutan, kegiatan
pertambangan, perkebunan dan perladangan, kegiatan konstruksi /
pembangunan yang tidak tertata dengan baik dan pembangunan jalan. Tanah
Page | 1
yang digunakan untuk menghasilkan tanaman pertanian biasanya
mengalami erosi yang jauh lebih besar dari tanah dengan vegetasi alaminya.
Alih fungsi hutan menjadi ladang pertanian meningkatkan erosi, karena
struktur akar tanaman hutan yang kuat mengikat tanah digantikan dengan
struktur akar tanaman pertanian yang lebih lemah. Bagaimanapun, praktik
tata guna lahan yang maju dapat membatasi erosi, menggunakan teknik
semisal terrace-building, praktik konservasi ladang dan penanaman pohon.
Faktor-faktor penyebab erosi
Setiap permasalahan sudah tentu memiliki penyebab, begitu pula
dengan erosi. Beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya erosi
diantaranya adalah:
1. Iklim
Iklim dapat mempengaruhi erosi oleh karena menentukan indeks
erosifitas hujan. Selain itu, komponen iklim yaitu curah hujan dapat
mempengaruhi laju erosifitas secara terus menerus sesuai intensitas
hujan yang terjadi.
2. Tanah
Sedang tanah dengan sifat-sifatnya itu dapat menentukan besar
kecilnya laju pengikisan (erosi) dan dinyatakan sebagai faktor
erodibilitas tanah (kepekaan tanah terhadap erosi atau ketahanan tanah
terhadap adanya erosi).
3. Topografi
Kemampuan tanah terbawa air erosi dipengaruhi oleh topografi suatu
wilayah. Kondisi wilayah yang dapat menghanyutkan tanah sebagai
sedimen erosi secara cepat adalah wilayah yang memiliki kemiringan
lereng yang cukup besar. Sedangkan pada wilayah yang landai akan
kurang intensif laju erosifitasnya, karena lebih cenderung untuk terjadi
penggenangan.
Page | 2
4. Tanaman penutup tanah
Tanaman penutup tanah (vegetasi) berperan untuk menjaga agar tanah
lebih aman dari percikan-percikan yang terjadi akibat jatuhnya air
hujan ke permukaan tanah. Selain melindungi dari timpaan titik-titik
hujan, vegetasi juga berfungsi untuk memperbaiki susunan tanah
dengan bantuan akar-akar yang menyebar.
5. Manusia
Manusia dapat berperan sebagai penyebab cepatnya laju erosi maupun
menekan laju erosi. Dalam proses mempercepat erosi, manusia banyak
melakukan kesalahan dalam pengelolaan lingkungan, seperti
penambangan, eksploitasi hutan, pengerukan tanah, dan lain
sebagainya. Sedangkan dalam penanggulangan laju erosi, manusia
dapat melakukan evaluasi konservasi lahan dengan cara reboisasi,
pembuatan terasering pada areal pertanian,dan lain-lain.
Jenis-jenis erosi
Jenis-jenis erosi ada beberapa macam menurut proses terjadinya, yaitu :
Erosi oleh Air
Erosi ini dapat terjadi dalam beberapa bentuk :
Splash erosion: erosi oleh butiran air hujan yang jatuh ke tanah.
Karena benturan butiran air hujan, partikel-partikel tanah yang halus
terlepas dan terlempar ke udara.
Sheet erosion: erosi oleh air yang jatuh dan mengalir di permukaan
tanah secara merata sehingga partikel-partikel tanah yang hilang
merata di permukaan tanah. Permukaan tanah menjadi lebih rendah
secara merata. Erosi ini terjadi bila permukaan tanah memiliki
ketahanan terhadap erosi yang relatif seragam.
Riil erosion: erosi oleh air yang mengalir di permukaan tanah dengan
membentuk alur-alur kecil dengan kedalaman beberapa senti meter.
Page | 3
Erosi ini terjadi pada permukaan tanah yang landai dan memiliki daya
tahan yang seragam terhadap erosi.
Gully erosion: erosi oleh air yang mengalir di permukaan tanah yang
miring atau di lereng perbukitan yang membentuk alur-aluryang
dalam dan lebarnya mencapai beberapa meter, dan berbentuk “V”
Valley erosion: erosi oleh air yang mengalir di daerah perbukitan
yang membentuk lembah-lembah sungai atau lereng-lereng
perbukitan. Alur atau lembah berbentuk berbentuk “V”. Erosi
dominan secara vertical.
Stream erosion: erosi oleh air dalam bentuk aliran sungai. Lembah
sungai berbentuk “U”. Terjadi erosi lateral yang makin ke hilir makin
dominan dan dapat membentukaliran sungai bermeander.
Pada dasarnya air merupakan faktor utama penyebab erosi seperti
aliran sungai yang deras. Makin cepat air yang mengalir makin cepat benda
yang dapat terkikis. Pasir halus dapat bergerak dengan kecepatan 13,5 km
perjam yang merupakan kecepatan erosi yang kritis. Air sungai dapat
mengikis tepi sungai dengan tiga cara: pertama gaya hidrolik yang dapat
memindahkan lapisan sedimen, kedua air dapat mengikis sedimen dengan
menghilangkan dan melarutkan ion dan yang ketiga pertikel dalam air
membentur batuan dasar dan mengikisnya. Air juga dapat mengikis pada
tiga tempat yaitu sisi sungai, dasar sungai dan lereng atas sungai.
Erosi oleh Gelombang
Erosi ini terjadi akibat gelombang laut yang memukul ke pantai. Erosi
oleh gelombang dapat dibedakan menjadi :
Erosi oleh pukulan gelombang yang memukul ke tebing pantai.
Pukulan gelombang menyebabkan batuan pecah berkeping-keping.
Abrasi atau corrasi (abrasion / corrasion): erosi oleh material yang
diangkut gelombang ketika gelombang memukul ke tebing pantai.
Page | 4
Erosi oleh Angin
Erosi ini terjadi oleh angin yang bertiup. Erosi ini terjadi di daerah
yang tidak bervegetasi atau bervegetasi sangat jarang di daerah gurun atau
pesisir. Erosi ini dapat dibedakan menjadi :
Deflasi: erosi oleh angin yang bertiup dan menyebabkan material
lepas yang haalus terangkut.
Abrasi: erosi oleh material-material halus yang diangkut oleh angin
ketika angin menerpa suatu batuan.
Erosi oleh Es
Erosi ini terjadi oleh gerakan massa es dalam bentuk gletser. Gletser
dapat menyebabkan abrasi atau penggerusan oleh material-material yang
diangkutnya; dapat menyebabkan retakan pada batuan karena terurut ketika
gletser bergerak
Page | 5
Erosi karena Gravitasi
Batuan atau sedimen yang bergerak terhadap kemiringannya
merupakan proses erosi yang disebabkan oleh gaya berat massa. Ketika
massa bergerak dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah maka
terjadilah apa yang disebut dengan pembuangan massa. Dalam proses
terjadinya erosi, pembuangan massa memiliki peranan penting karena arus
air dapat memindahkan material ke tempat-tempat yang jauh lebih rendah.
Proses pembungan massa terjadi terus menerus baik secara perlahan
maupun secara tiba-tiba sehingga dapat menimbulkan bencana tanah
longsor.
Erosi oleh Organisme
Erosi ini terjadi karena aktifitas organisme yang melakukan
pemboran, penggerusan atau penghancuran terhadap batuan. Erosi ini
disebut juga bioerosion
Page | 6
Prediksi besarnya Erosi
Arsyad (1983) dan Sjahrullah (1987), mengemukakan bahwa prediksi
erosi sangat bermanfaat untuk menentukan cara pencegahan erosi atau
sistem pengelolaan tanah pada umumnya, sehingga kerusakan tanah oleh
erosi dapat ditekan sekecil mungkin.
Dalam menentukan jumlah tanah yang mungkin tererosi dari sebidang
tanah di bawah suatu sistem pengelolaan tertentu, perlu ditetapkan berapa
besarnya erosi dari tanah tersebut yang masih dapat
diperkenangkan/diperbolehkan. Untuk memprediksi erosi tanah, soil
conservation service USDA memperhitungkan lima faktor yang
mempengaruhi erosi yaitu iklim, topografi, vegetasi, tanah dan manusia,
yang dikenal dengan rumus Universal Soil Loss Equation (Kartasapoetra,
2000).
Gabriels dalam Kartasapoetra, (2000) menyederhanakan faktor-faktor
yang mempengaruhi erosi menjadi dua, yaitu erositivitas dan erodibilitas.
Jika faktor-faktor kriteria USDA dan yang ditemukan Hudson dalam
Kartasapoetra (2000) digabungkan dalam bentuk bagian yang nampak
dalam Gambar 2.2. Faktor –faktor penyebab erosi.
Gambar. Faktor-faktor penyebab erosi ( Kartasapoetra, 2000 )
Untuk memprediksi besarnya erosi dari sebidang tanah tertentu pada suatu
kecuraman lereng dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam
penanaman dan tindakan pengelolaan yang mungkin dilakukan atau yang
sedang dilakukan atau yang sedang dipergunakan, digunakan Persamaan
Page | 7
Umum Kehilangan Tanah (PUKT) atau Universal Soil Loss Equation
(USLE) dan rumusnya adalah sebagai berikut :
Dimana :
A = Banyaknya tanah tererosi dalam (ton/ha/tahun)
R = Faktor hujan dan aliran permukaan (ton/ha/tahun)
K = Faktor erodibilitas tanah merupakan kehilangan tanah persatuan luas
untuk; indeks erosivitas hujan dari tanah terbuka dengan kelerengan 9%
dan panjangnya 22,14 m.
L = Faktor panjang lereng (m)
S = Faktor kecuraman lereng (%)
C = Faktor pengelolaan Tanaman
P = Faktor praktek pengendalian erosi secara mekanis (Wichmeier dan
Smith, 1978 dan Asdak, 1995)
Persamaan tersebut oleh Wischmeier (1979) dianggap memiliki kegunaan
sebagai berikut :
1. Meramalkan kisaran kehilangan tanah tahunan lahan yang khusus.
2. Memberikan petunjuk dalam memilih sistem pengelolaan
pertanaman dan praktek konservasi secara mekanis yang cocok pada
suatu lahan yang miring.
3. Meramalkan perubahan kehilangan tanah yang akan dihasilkan
akibat adanya perubahan sistem pengolahan pertanaman dan praktek
konservasi secara mekanis pada suatu lahan.
4. Menentukan bagaimana praktek-praktek konservasi harus dilakukan
agar dapat diperoleh cara pengelolaan lahan yang lebih intensif.
5. Meramalkan kehilangan tanah dari penggunaan lahan diluar
pertanian (Ananta, 1991 dan Nasiah, 2000)
Page | 8
A = R. K. L. S. C.P
Asdak, (1995) mengemukakan kelemahan dari persamaan tersebut yakni
sebagai berikut :
1. Persamaan Umum Kehilangan Tanah (PUKT) bersifat empiris dan
secara matematik tidak mewakili proses erosi yang sebenarnya.
2. Persamaan Umum Kehilangan Tanah (PUKH) dirancang untuk
memperkirakan besarnya kehilangan tanah rata-rata tahunan.
3. Persamaan Umum Kehilangan Tanah (PUKT) hanya memperkirakan
erosi.
4. Persamaan Umum Kehilangan Tanah (PUKT) tidak
memperhitungkan endapan sedimen.
Erosi yang dapat ditoleransikan
Tanah sebagai salah satu sumber daya alam mempunyai dua fungsi utama,
yaitu :
1. Sebagai sumber unsure hara bagi tanaman
2. Sebagai matrik tempat akar tanaman berjangkar dan air tersimpan,
serta tempat unsure hara dan air diberikan
Kedua fungsi tanah tersebut dapat turun dan hilang, dan selanjutnya akan
terbentuk tanah yang rusak atau tanah yang terdegradasi. Hilangnya fungsi
pertama dengan mudah dapat diperbaiki dengan menambahkan pupuk,
namun untuk kerusakan fungsi kedua tidak dengan mudah diperbaharui
karena diperlukan waktu yang sangat lama untuk pembentukan lahan.
Kerusakan fungsi tanah ini pada umumnya sering terjadi karenaerosi
yang berkelanjutan. Namun demikian, pada lahan berlerang tidaklah
mungkin untuk menekan laju erosi sampai nol, apalagi kalau lokasi itu di
usahakan dengan usaha tani tanaman semusim (perladangan). Oleh karena
itu sangat diperlukan batasan-batasan sampai sejauh mana erosi tanah
tersebut dapat ditoleransikan agar tidak sampai mengganggu
produktifitasnya. Laju erosi yang dapat ditoleransikan adalah besarnya erosi
yang masih dapat dibiarkan agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang
cukup untuk pertumbuhan tanaman dan tercapainya produktifitas yang
Page | 9
tinggi secara lestari. Dari definisi ini, tampak bahwa sebagai landasan utama
dalam penetapan tingkat erosi yang masih dapat ditoleransikan adalah
kedalaman solum tanah, sehubungan dengan perbandingan kecepatan
pembentukan tanah dengan jumlah atau tebal erosi yang terjadi.
Di Indonesia beberapa cara penetapan batas laju erosi yang dapat
ditoleransikan yang umum digunakan diantaranya Thompson (1957), Wood
de Dent (1983), Hammer (1981).
Thompson (1957) menyarankan agar laju erosi yang dapat
ditoleransikan didasarkan pada kedalaman solum tanah, permeabilitas tanah
lapisan bawah, dan kondisi substratum. Tabel berikut menunjukan nilai laju
erosi yang dapat ditoleransikan berdasarkan sifat-sifat tanah dan substratum.
Tabel 1. Besaran laju erosi yang dapat ditoleransikan menurut Thompson
No Sifat tanah dan substratumErosi yang dapat
ditoleransikan (t ha-1 tahun-1)
1 Tanah dangkal di atas batuan 1,12
2 Tanah dalam di atas batuan 2,24
3 Tanah dengan lapisan bawah padat diatas substrata yang tidak terkonsolidasi
4,48
4 Tanah dengan lapisan bawah berpermeabilitas lambat, di atas bahan yang tidak terkonsolidasi
8,96
5 Tanah dengan lapisan bawah berpermeabilitas sedang, di atas bahan yang tidak terkonsolidasi
11,21
6 Tanah yang lapisan bawahnya permeabil (agak cepat), di atas bahan yang tidak terkonsolidasi
13,45
Sumber : Arsyad (1989)
Pendekatan lain yang dilakukan oleh Hammer dan Wood de Dent
yaitu dengan memperhitungkan ketebalan tanah minimum dan jangka waktu
penggunaan tanah yang diinginkan (resource life). Konsep ini menggunakan
kedalaman tanah ekivalen dan umur guna tanah untuk menetapkan erosi
yang dapat ditoleransikan. Kedalaman tanah ekivalen adalah hasil perkalian
kedalaman tanah efektif dan nilai faktor kedalaman tanah (tabel 2). Hammer
Page | 10
menetapkan nilai faktor kedalaman tanah didasarkan pada laju kemerosotan
produktifitas tanah sampai 60% sebagai akibat erosi.
Tabel 2. Nilai faktor kedalaman beberapa sub-ordo tanah
No Tanah (sub-ordo)Nilai faktor kedalaman
tanah
1 Alboll 0,75
2 Udult, Ustul 0,80
3 Aqualf, udolf, Usolf, Aquent, Aquoll, Rendoll, Aquox, Orthox, Ustox, Aquod
0,90
4 Aquept, Ferrod 0,95
5 Arent, Fluvent, Orthent, Psamment, Audopt, Tropept, Udoll, Ustoll, Huamox, Humod, Humult, Udert, Ustert
1,00
Sumber : Hammer
Wischmeier dan Smith mengatakan bahwa nilai laju erosi yang dapat
ditoleransikan untuk tanah-tanah di Amerika Serikat berkisar antara 11,2
sampai 4,5 t ha-1. Ketetapan ini didasarkan pada faktor kedalaman tanah,
ciri-ciri fisik serta sifat-sifat tanah yang mempengaruhi perkembangan akar
tanaman, pencegahan terbentuknya erosi parit, dan lain-lain.
Adapun untuk tanah-tanah di Indonesia, Arsyad menyarankan agar
mengambil pedoman kepada konsep pendekatan yang dikemukakan oleh
Thompson. Penilaian ini didasarkan pada ketebalan solum tanah,
permeabilitas tanah, dan kondisi substratadi bagian bawah.
Erosi yang dapat ditoleransikan bukan saja ditunjukan untuk
mempertahankan produktifitas tanah, tetapi juga dapat bertujuan untuk
mengendalikan laju pendangkalan waduk, ataupun untuk mengantisipasi
pencemaran kualitas air sungai yang sering di gunakan sebagai bahan baku
air minum. Umumnya besarnya erosi yang dapat ditoleransikan untuk
keperluan kedua hal diatas lebih ketat dibandingkan untuk memperbaiki
produktivitas tanah pertanian.
Erosi yang dapat ditoleransikan (tolerable soil loss, TSL) juga dapat
digunakan untuk membuat simulasi perencanaan pengelolaan DAS. Rumus
Page | 11
yang digunakan juga masih mengadopsi rumus Hammer dengan
menambahkan nilai laju pembentukan tanah sebagai berikut :
Keterangan :
TSL = erosi yang dapat ditoleransikan (mm tahun-1)
DE = kedalam ekivalen ( DE=De x Fd)
De = kedalaman efektif tanah (mm)
Fd = faktor kedalaman menurut sub-ordo tanah
D min = kedalam tanah minimum yang sesuai untuk tanaman (mm)
UGT = Umur Guna Tanah (digunakan 400 tahun)
LPT = Laju Pembentukan Tanah (mm tahun-1), untuk tanah tropika
sebesar 2,5 mm tahun-1
Penanggulangan Erosi
Seperti pada bagian sebelumnya, bahwa erosi tidak dapat begitu saja
dihilangkan namun dapat dikurangi dengan daya manusia. Walaupun
sebenarnya faktor yang sangat berpengaruh dalam mempercepat laju erosi
adalah manusia, namun tidak berarti bahwa manusia tidak bias berbuat apa-
apa dalam mengurangi terjadinya erosi. Setiap orang pasti akan mampu
berupaya seperti itu, tinggal kesadaran masing-masing yang harus ada
mengenai permasalahan tersebut.
Upaya yang dapat dilakukan oleh manusia antara lain :
1. sebagai manusia harus sadar akan permasalahan erosi dan dampak
yang akan timbul dan menyerang kita sendiri
Page | 12
TS TSL = DE−Dmin
UGT+LPT
2. janganlah merusak ekosistem hutan karena hutan adalah tempat yang
sangat berpengaruh dalam terjadinya erosi disekitarnya. Jika
menebangi pohon di hutan segera diganti dengan pohon baru
3. lakukan segera pengolahan tanah pertanian secara bijak dengan cara
membuat sengkedan-sengkedan ataupun terasering untuk menahan
laju erosi agar tidak terlalu besar
4. Hijaukan kembali (reboisasi) dan lakukan konservasi hutan-hutan
yang telah gundul akibat keserakahan kita sebagai manusia
Page | 13