Latar Belakang

Kabupaten Grobogan merupakan kabupaten terluas kedua di Provinsi Jawa Tengah dengan luas wilayah 1.975,86 km^2. Menurut (BPBD Kab Grobogan, 2019), Kabupaten Grobogan memiliki Indeks Risiko Bencana (IRB) dengan kategori kelas risiko tinggi. Salah satu bencana yang sering terjadi di Kabupaten Grobogan yaitu banjir. Terdapat beberapa faktor penyebab banjir, salah satu penyebabnya yakni erosi tanah. Oleh karena itu, diperlukan informasi mengenai laju erosi dan analisis sedimentasi di wilayah tersebut untuk kemudian dijadikan sebagai salah satu bahan pertimbangan kebijakan pemerintah daerah setempat.

Rumusan Masalah

1. 1.
   Bagaimana laju erosi tanah dan tingkat bahaya erosi di DAS Waduk Simo?

1. 2.
   Bagaimana jumlah muatan sedimen di DAS Waduk Simo?

1. 3.
   Bagaimana peran pemetaan laju erosi terhadap perwujudan Kota dan komunitas berkelanjutan?

Maksud dan Tujuan

Maksud dari project ini ialah upaya untuk mengetahui laju erosi di wilayah DAS Waduk Simo, Grobogan. Melalui pemetaan tingkat bahaya erosi dapat diketahui wilayah mana saja yang memiliki kelas dari sangat rendah hingga sangat tinggi. Selain itu, dilakukan pula perhitungan jumlah muatan sedimen yang terdapat pada badan-badan air berdasarkan nilai erosi. Informasi erosi dan sedimentasi ini diharapkan dapat berkontribusi dalam pengurangan risiko bencana dalam rangka pembangunan berkelanjutan dengan menciptakan masyarakat yang tangguh bencana.

Tujuan dari project ini, yakni:

1. 1.
   Mengetahui laju erosi tanah dan tingkat bahaya erosi di DAS Waduk Simo.

1. 2.
   Mengetahui jumlah muatan sedimen di DAS Waduk Simo.

1. 3.
   Memahami peran pemetaan laju erosi terhadap perwujuan Kota dan komunitas berkelanjutan.

Tinjauan Pustaka

Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang secara topografik dibatasi oleh punggung-punggung gunung yang menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya ke laut melalui sungai utama. Wilayah daratan tersebut dinamakan daerah tangkapan air (DTA atau catchment area) yang merupakan suatu ekosistem dengan unsur utamanya terdiri atas sumberdaya alam (tanah, air, dan vegetasi) dan sumberdaya manusia sebagai pemanfaat sumberdaya alam (Asdak, 2018). Berdasarkan fungsinya, DAS dibagi menjadi 3 bagian wilayah berikut (Salampessy, Pratiwi, Aisyah, & Panjaitan, 2020).

1. 1.
   DAS bagian/wilayah hulu. Bagian ini memiliki fungsi konservasi di mana pengelolaannya untuk mempertahankan kondisi lingkungan DAS agar tidak terdegradasi. Bagian ini diindikasikan dengan adanya kondisi tutupan vegetasi lahan DAS, kualitas air, kemampuan menyimpan air (debit), dan curah hujan. Bagian Hulu DAS adalah suatu wilayah daratan bagian dari DAS yang dicirikan dengan topografi bergelombang, berbukit dan atau bergunung, kerapatan drainase relatif tinggi merupakan sumber air yang masuk ke sungai utama dan sumber erosi yang sebagian terangkut menjadi sedimen daerah hilir.

1. 2.
   DAS bagian/wilayah tengah. Bagian ini, berfungsi untuk pemanfaatan air sungai yang dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan ekonomi. Terindikasikan dari kuantitas dan kualitas air, kemampuan menyalurkan air, dan ketinggian muka air tanah serta terkait pada prasarana pengairan seperti pengelolaan sungai, waduk, dan danau.

1. 3.
   DAS bagian/wilayah hilir. Bagian ini, berfungsi dalam pemanfaatan air sungai yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan ekonomi, Terindikasikan melalui kuantitas dan kualitas air. kemampuan menyalurkan air, ketinggian curah hujan. dan untuk kebutuhan pertanian, air bersih, serta pengelolaan air limbah. Bagian Hilir DAS adalah suatu wilayah daratan bagian dari DAS, dicirikan dengan topografi datar sampai landai yang merupakan dumb andanan sedimen atan aluvial.

Erosi adalah peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media alami. Pada peristiwa erosi, tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat terkikis dan terangkut kemudian diendapkan pada suatu tempat lain (Arsyad, 2010).

Erosi tanah (soil erosion) terjadi melalui dua proses, yakni proses penghancuran partikel-partikel tanah (detachment) dan proses pengangkutan (transport) partikel-partikel tanah yang sudah dihancurkan. Kedua proses ini terjadi akibat hujan (rain) dan aliran permukaan (run off) yang dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain curah hujan (intensitas, diameter, lama, dan jumlah hujan), karakteristik tanah (sifat fisik), penutupan lahan (land cover), kemiringan lereng panjang lereng, dan sebagainya (Wiscmeier & Smith, 1978). Faktor-faktor tersebut satu sama lain bekerja secara simultan dalam memengaruhi erosi.

Sedimen merupakan material hasil dari erosi yang terangkut oleh air dari lereng lereng dan punggung gunung. Selain itu sedimen dapat berasal dari hasil pengikisan dinding atau dasar saluran oleh air. Selanjutnya hasil kikisan tersebut berkumpul pada suatu titik alur atau badan air dan mengalami proses pengendapan akibat berkurangnya energi pengangkutan (Azmeri, 2020).

Pada dasarnya sedimentasi merupakan kelanjutan dari proses erosi, maka faktor-faktor yang mempengaruhi erosi juga merupakan faktor yang mempengaruhi sedimentasi. Namun proses sedimentasi di sungai dipengaruhi juga oleh karakteristik hidrolik sungai termasuk morfologi sungai, diantaranya kemiringan dasar sungai (slope), luas penampang, dan tingkat kekasaran penampang sungai. Jumlah muatan sedimen yang terdapat pada badan-badan air ditentukan dari hasil erosi berupa material dengan berbagai ukuran (size), bentuk (shape), berat volume (specific weight), berat jenis (specific gravity), kecepatan jatuh partikel (fall velocity), karakteristik saluran, serta debit aliran (Azmeri, 2020).

Metode

Alat yang dibutuhkan yaitu

1. 1.
   Laptop

1. 2.
   Software ArcGIS

1. 3.
   GEO MAPID

1. 4.
   Microsoft Excel

Data yang diperlukan ialah

1. 1.
   Data DEMNAS sekitar Waduk Simo, Grobogan (Sumber: Ina-Geoportal )

1. 2.
   Data csv curah hujan tahun 2009-2019 (Sumber: BMKG)

1. 3.
   Data shapefile tata guna lahan (Sumber: RBI)

1. 4.
   Data shapefile jenis tanah (Sumber: FAO tahun 2007)

Metode

USLE (Universal Soil Loss Equation) adalah salah satu metode yang digunakan untuk analisis laju erosi tanah. Faktor yang mempengaruhi laju erosi meliputi faktor erosivitas hujan, faktor erodibilitas, faktor panjang dan kemiringan lereng, dan faktor penutupan vegetasi dan pengeolaan lahan. Berikut merupakan persamaan Metode USLE.

Keterangan:

A = Laju erosi tanah (ton/ha/tahun)

R = erosivitas curah hujan

K = erodibilitas tanah

LS = panjang dan kemiringan lereng

CP = penutupan vegetasi dan pengeolaan lahan

• Indeks erosivitas hujan (R)

Diprediksi menggunakan formulasi Bols sebagai berikut.

Keterangan:

R’ = erosivitas hujan rata-rata tahunan (KJ/ha)

R = curah hujan rata-rata bulanan (cm)

D = jumlah hari hujan rata-rata bulanan (hari)

M = curah hujan maksimum rata-rata dalam 24 jam per bulan untuk kurun waktu satu tahun (cm)

• Indeks erodibilitas (K)

Menunjukan tingkat kerentanan tanah terhadap erosi, yakni retensi partikel terhadap pengikisan dan perpindahan tanah oleh energi kinetik air hujan.

• Indeks panjang dan kemiringan lereng (LS)

• Indeks penutupan vegetasi dan pengeloaan lahan (CP)

Menunjukan dampak kegiatan pertanian dan pengelolaannya terhadap tingkat erosi.

Guna menduga muatan sedimen dapat diperoleh dengan pendekatan hasil prediksi erosi menggunakan persamaan berikut.

Keterangan:

MS = Muatan sedimen (ton/ha/tahun)

A = Nilai atau laju erosi (ton/ha/tahun)

SDR = Nisbah penghantaran sedimen (Permenhut No. 61 tahun 2014)

Dimana nilai dari SDR dapat diketahui melalui persamaan:

Keterangan:

A = Luas DAS (ha)

Hasil dan Analisis

Nilai dari laju erosi dapat diketahui berdasarkan perhitungan dengan Metode USLE. Berdasarkan perhitungannya didapatkan total laju erosi di DAS Waduk Simo sebesar 15694.897 ton/ha/tahun. Dimana faktor yang berpengaruh pada nilai laju erosi ini, diantaranya erosivitas hujan, erodibilitas tanah, panjang dan kemiringan lereng, serta penutupan vegetasi dan pengeloaan lahan. Pada faktor erodibilitas tanah (K), panjang dan kemiringan lereng (LS), serta penutupan vegetasi dan pengeloaan lahan (CP) dilakukan klasifikasi berdasarkan indeks seperti yang telah diuraikan pada bagian metode.

Kemiringan lereng pada DAS ini didominasi oleh daerah landai (34.47%) dengan indeks LS 1.4 dan agak curam (34.09%) dengan indeks LS 3.1. Sedangkan jenis tanah didominasi oleh tanah Lithosol (76.18%) dengan indeks K sebesar 0.323. Dimana erosivitas hujan rata-rata tahunan bernilai cukup tinggi yakni 1505.0141 ton cm/ha jam. Oleh karenanya, tingkat bahaya erosi didominasi pada kelas sangat berat.

Tingkat bahaya erosi terbagi menjadi 5 kelas, mulai dari kelas I (sangat ringan) hingga kelas V (sangat berat). Pada urutan pertama ditempati oleh tingkat bahaya erosi 'sangat berat' dengan area seluas 0.678 km^2 (35.26 %), tingkat bahaya 'berat' seluas 0.483 km^2 (25.11%), tingkat bahaya 'sedang' seluas 0.291 km^2 (15.13%), tingkat bahaya 'sangat ringan' seluas 0.288 km^2 (14.97%), dan tingkat bahaya 'ringan' menduduki urutan paling kecil dengan luas area 0.182 km^2 (9.51%).

Penetapan nilai SDR sangat dipengaruhi oleh luas wilayah DAS tersebut. Luas DAS wilayah simo yaitu 193.0802 ha sehingga dapat dilakukan perhitungan nilai SDR sebagai berikut.

Tidak semua erosi mengendap di dalam waduk sehingga perlu dilakukan perhitungan sedimen dasar yang diperoleh dari perhitungan erosi dimana total laju erosi sebesar 15694.897 ton/ha/tahun.

Sedimen yang akan mengendap di dalam waduk berdasarkan luas DAS sebesar 8.45% dari total erosi sehingga sedimen yang akan mengendap didalam waduk sebesar 1326.848 ton/ha/tahun.

Fenomena erosi dan sedimentasi di Daerah Aliran Sungai sangat erat kaitannya dengan jenis tanah, tata guna lahan, kemiringan lereng dan curah hujan. Setiap jenis tanah, tata guna lahan, kemiringan lereng dan curah hujan memberikan pengaruhnya masing-masing dalam proses terjadinya erosi. Fenomena erosi yang selanjutnya menyebabkan adanya sedimentasi pada waduk maupun aliran sungai di wilayah DAS dapat mempengaruhi kualitas dan umur pakai waduk. Selain itu, dapat menyebabkan adanya pendangkalan pada saluran irigasi yang mendapatkan aliran air dari waduk dan aliran sungai tersebut sehingga dapat mengurangi kapasitas tampungan air pada saluran irigasi tersebut. Hal itu dapat berdampak bagi kehidupan manusia salah satunya yaitu berkurangnya kapasitas pengairan sawah atau ladang dari saluran irigasi yang mengalami pendangkalan. Oleh karena itu, perlu adanya upaya untuk mengurangi risiko terjadinya erosi dan sedimentasi di wilayah DAS dengan melakukan pengelolaan DAS salah satunya dengan meminimalisir kegiatan-kegiatan yang mengubah fungsi lahan hutan menjadi jenis vegetasi lainnya dalam skala besar.

Informasi mengenai laju erosi dan sedimentasi di wilayah DAS Simo dapat menjadi sebuah acuan dalam melakukan upaya pengelolaan DAS baik oleh masyarakat maupun pemerintah. Pemerintah dapat menentukan kebijakan-kebijakan tertentu mengenai upaya meminimalisir laju erosi dan sedimentasi seperti aturan mengenai tata guna lahan. Sedangkan masyarakat dapat melaksanakan kebijakan yang telah dibuat oleh pemerintah salah satunya dengan meminimalisir kegiatan pengubahan fungsi lahan. Selain itu, informasi laju erosi dan sedimentasi ini dapat memberikan pengetahuan awal terhadap bahaya erosi dan harapannya masyarakat di daerah dengan tingkat bahaya erosi tinggi dapat meningkatkan kesiapsiagaan akan terjadinya erosi sehingga kerugian baik korban jiwa maupun materiil dapat diminimalisir.

Kesimpulan

Berdasarkan Metode USLE didapatkan total laju erosi di DAS Waduk Simo sebesar 15694.897 ton/ha/tahun. Pada urutan pertama tingkat bahaya erosi ditempati oleh kelas 'sangat berat' dengan area seluas 0.678 km^2 (35.26 %) dan tingkat bahaya 'ringan' menduduki urutan paling kecil dengan luas area 0.182 km^2 (9.51%). Sedimen yang akan mengendap di dalam waduk berdasarkan luas DAS sebesar 8.45% dari total erosi sehingga sedimen yang akan mengendap di dalam waduk sebesar 1326.848 ton/ha/tahun. Informasi laju erosi dan sedimentasi ini harapannya mampu meningkatkan kesiapsiagaan masyarakat akan terjadinya erosi sehingga kerugian baik korban jiwa maupun materiil dapat diminimalisir.

Saran

1. 1.
   Sebaiknya data tata guna lahan untuk indeks penutupan vegetasi dan pengeloaan lahan lebih mendetail sehingga nilai indeks CP akan semakin teliti dan lebih baik.

1. 2.
   Sebaiknya diadakan survey lapangan terkait hasil tingkat bahaya erosi dan sedimentasi untuk mendapatkan validasi hasil.

DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, S. (2010). Konservasi Tanah dan Air. Bogor: Serial Pustaka IPB Press.

Asdak, C. (2018). Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Azmeri. (2020). Erosi, Sedimentasi, dan Pengelolaannya. Aceh: Syiah Kuala University Press.

BPBD Kab Grobogan. (2019). Laporan Akhir Penyusunan Kajian Risiko Bencana Kabupaten Grobogan.Grobogan.

Salampessy, M., Pratiwi, R., Aisyah, & Panjaitan, P. (2020). Buku Ajar Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Bogor: IPB Press.

Wiscmeier, W., & Smith, D. (1978). Predicting Rainfall Erosion Losses.A guide to Conservation Planning. USDA Hand Book, 537.