SKRIPSI
PENGUJIAN LAJU EROSI PADA TEBING AKIBAT TUTUPAN
TANAH DENGAN RAINFALL SIMULATOR
OLEH :
HARBIANTI RINA DWI IRIANI NUR AMALIYAH BUDING
105 81 2448 15 105 81 2440 15
PROGRAM STUDITEKNIK PENGAIRAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2020
PENGUJIAN LAJU EROSI PADA TEBING AKIBAT TUTUPAN TANAH
DENGAN RAINFALL SIMULATOR
Harbianti Rina Dwi Iriani 1)
dan Nur Amaliyah Buding 2)
1) Program Studi Teknik Pengairan Universitas Muhammadiyah Makassar,
[email protected] 2) Program Studi Teknik Pengairan Universitas Muhammadiyah Makassar,
Abstrak
Pengujian laju erosi tanah pada tebing akibat tutupan tanah dengan Rainfall Simulator
dibimbing oleh Arsyuni Ali Mustary dan Ma’rupah. Tanah yang tererosi dapat
mengakibatkan penurunan produktivitas dan kesuburan suatu tanah. Akibat erosi kadar
air dan kandungan berbagai mineral dan nuitrisi tanah akan berkurang. Salah satu cara
untuk mengetahui laju erosi adalah dengan diadakan nya penelitian laboratorium dengan
menggunakan sebuah alat bantu yaitu rainfall simulator. Percobaan untuk mencari nilai
laju erosi digunakan beberapa variasi kemiringan ) dan tutupan tanah. Penelitian
ini bertujuan untuk mencari tingkat erosi pada beberapa variasi kemiringan tebing dan
untuk mengetahui peranan tutupan lahan pada tebing dalam mengendalikan erosi. Dari
hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa laju erosi tertinggi pada kemiringan yaitu
kg m jam. emiringan yaitu kg m jam dan yaitu 42,7 kg/m/jam.
Sedangkan tutupan lahan yang paling efektif mengurangi erosi adalah tutupan lahan
rumput karena mampu menurunkan laju erosi sebesar 83,4 kg/m/jam.
Kata kunci: erosi, rainfall simulator, vegetasi.
Abstract
Testing the rate of soil erosion on the cliff due to land cover with Rainfall Simulator is
guided by Arsyuni Ali Mustary and Ma’rupah. Eroded soils can result in decreased
productivity and soil fertility. Due to erosion of water content and the content of various
minerals and soil nutrients will be reduced. One way to find out the rate of erosion is to
conduct laboratory research using a tool called rainfall simulator. xperiments to find the
value of the erosion rate used several slope variations and soil cover. his
study aims to find the level of erosion on several slope variations and to determine the
role of land cover on cliffs in controlling erosion. rom the results of this study it can be
concluded that the highest erosion rate at a slope of is . kg m hour. he slope of
is . kg m hour and is . kg m hour. hile the most effective land cover
to reduce erosion is grass land cover because it can reduce the erosion rate by 83.4 kg / m
/ hour.
Keywords: erosion, rainfall simulator, vegetation.
iii
KATA PENGANTAR
Segala Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang
telah melimpahkan segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan proposal ini dengan judul “PENGUJIAN LAJU EROSI
PADA TEBING AKIBAT TUTUPAN TANAH DENGAN RAINFALL
SIMULATOR ”guna memenuhi sebagian persyaratan untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknik program studi Teknik Sipil Pengairan pada Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
Penulis menyadari kelemahan serta keterbatasan yang ada sehingga
dalam menyelesaikan tugas Proposal ini memperoleh bantuan dari berbagai
pihak, dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih
kepada :
1. Bapak Ir. Hamzah Al-Imran, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik
Sipil Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak Muh. Amir Zainuddin, ST., MT selaku Sekretaris Jurusan
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Makassar.
4. Dr. Hj. Arsyuni Ali Mustary, ST.,MT. Selaku Dosen Pembimbing I
dalam penyusunan Proposal ini.
5. Dr. Ma’rufah,SP.,MP. Selaku Dosen Pembimbing II dalam penyusunan
Proposal ini.
iv
6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen dan Staff Akademik Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
7. Terkhusus penulis ucapkan terima kasih kepada Kedua orang tua kami
tercinta, yang telah mencurahkan seluruh cinta, kasih sayang yang
hingga kapanpun penulis takkan bisa membalasnya.
8. Terima kasih juga kepada Himpunan Mahasiswa Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar
9. Serta ucapan terima kasih kepada saudara-saudara seperjuangan Teknik
2015
Penulis menyadari bahwa proposal ini masih banyak kekurangan baik
isi maupun susunannya. Semoga proposal ini dapat bermanfaat tidak hanya
bagi penulis juga bagi para pembaca.
Makassar, February 2020
Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ ii
KATA PENGANTAR ............................................................................. iii
DAFTAR ISI ............................................................................................ v
DAFTAR TABEL .................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................
A. Latar Belakang................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ............................................................................. 2
C. Tujuan Penelitian ............................................................................... 2
D. Manfaat Penelitian ............................................................................. 2
E. Batasan Masalah ................................................................................ 3
F. Sistematika Penulisan ........................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................
A. Erosi ................................................................................................... 5
1. Faktor Penyebab Terjadinya Erosi .................................................... 8
2. Proses Terjadinya Erosi ..................................................................... 11
B. Tanah Dan Klasifikasinya ................................................................. 12
1. Hubungan Erosi Dengan Permukaan Tanah ..................................... 13
C. Curah Hujan ....................................................................................... 15
1. Pengertian .......................................................................................... 15
2. Klasifikasi .......................................................................................... 16
vi
3. Intensitas Curah Hujan ...................................................................... 16
4. Hubungan Intensitas Curah Hujan Dengan Laju Erosi .................... 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...........................................
A. Tempatdan Waktu Penelitian ............................................................ 26
1. Tempat Penelitian .............................................................................. 26
2. Waktu Penelitian ............................................................................... 26
B. Jenis Penelitian dan Sumber Data ..................................................... 26
1. Jenis Penelitian .................................................................................. 26
2. Sumber Data ...................................................................................... 28
C. Alat dan Bahan .................................................................................. 29
1. Alat Yang Digunakan ........................................................................ 29
2. Bahan dan Benda Uji ......................................................................... 32
D. Rancangan penelitian ........................................................................ 35
E. Prosedur Penelitian ............................................................................ 36
1. Persiapan sampel tanah ..................................................................... 36
2. Persiapan pengoperasian alat Rainfall Simulator ............................. 36
3. Proses Running test .......................................................................... 38
F. Analisa data ....................................................................................... 38
G. Flow chart .......................................................................................... 40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................
A. Hasil .................................................................................................. 41
1. Analisis pengaruh variasi tutupan lahan dan variasi kemiringan .... 41
2. Laju erosi .......................................................................................... 42
B. Pembahasan ...................................................................................... 46
vii
1. Perbandingan tingkat laju erosi terhadap tutupan lahan .................. 46
2. Pengaruh tutupan lahan terhadap laju erosi ..................................... 51
3. Mencari tingkat erosi dengan rumus MUSLE ................................. 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
A. Kesimpulan ....................................................................................... 54
B. Saran ................................................................................................. 54
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
LAMPIRAN ............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL
Penilaian ukuran butir .............................................................................. ........ 7
Harkat struktur tanah ................................................................................ ........ 7
Harkat permeabilitas tanah ...................................................................... ........ 7
Hubungan antara intensitas hujan dan kehilangan tanah ........................ ........ 9
Kelas-kelas kemiringan lapangan ............................................................ ........ 10
Intensitas Curah hujan.............................................................................. ........ 18
Matriks penelitian terdahulu .................................................................... ........ 19
Skema Running Test untuk tiga variasi tutupan tanah dan dua variasi
Intensitas Curah Hujan, serta tiga variasi kemiringan tanah yang digunakan ......... 25
Format pengamatan data laboratorium .................................................... ........ 28
Hasil analisa intensitas curah hujan ........................................................ ........ 41
Variasi kemiringan lereng ....................................................................... ........ 42
Hasil pengukuran erosi tanah kosong ..................................................... ........ 43
Hasil pengukuran tanah bervegetasi dengan rumput jepang .................. ........ 44
Hasil pengukuruan erosi tutupan dengan botol plastik kosong ............. ........ 45
Hasil pengukuran erosi dengan botol plastik sereh ................................ ....... 46
Perbandingan jumlah erosi tutupan tanah kosong dan tutupan tanah
bervegetasi dengan curah hujan 5.7 l/m ................................................. ........ 47
Perbandingan jumlah erosi tutupan tanah kosong dan tutupan tanah
bervegetasi dengan curah hujan 9.6 l/m ................................................. ....... 48
x
Perbandingan jumlah erosi tutupan botol plastik dan tutupan botol plastik
sereh dengan curah hujan 5.7 l/m ........................................................... ........ 49
Perbandingan jumlah erosi tutupan botol kosong dan tutupan botol sereh
dengan curah hujan 9.6 l/m ...................................................................... ........ 50
Tabel total erosi ...................................................................................... ........ 52
X
DAFTAR GAMBAR
Proses terjadinya erosi ............................................................................. 11
Tampak depan alat rainfall simulator ..................................................... 29
Tampak samping alat rainfall simulator ................................................. 31
Sketsa gambar tutupan tanah kosong....................................................... 34
Sketsa gambar tutupan tanah bervegetasi rumput jepang ....................... 34
Sketsa gambar tutupan tanah menggunakan botol plastik ...................... 35
Alur penelitian ......................................................................................... 40
Grafik perbandingan jumlah erosi tanah kosong dan rumput jepang ..... 47
Grafik perbandingan jumlah erosi tanah kosong dan rumput jepang 48
Grafik perbandingan jumlah erosi botol kosong dan botol sereh 50
Grafik perbandingan jumlah erosi botol kosong dan botol sereh 51
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Erosi merupakan suatu peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah
atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat ketempat lain (Arsyad S, 1989).
Erosi juga bisa didefinisikan sebagai pengikisan tanah. Tanah yang tererosi
akan mengakibatkan penurunan produktivitas dan kesuburan tanah. Akibat
erosi, kadar air dan kandungan berbagai mineral dan nutrisi tanah akan
sangat berkurang. Pada akhirnya lahan yang tandus dan tidak adanya curah
hujan akibat erosi yang parah menyebabkan kekeringan.
Sedangkan cara untuk mengetahui metode yang paling efektif dalam
menanggulangi erosi yaitu perlu diadakan penelitian terhadap erosi itu
sendiri. Salah satu contoh percobaan untuk mencari nilai angka erosi
menggunakan beberapa variasi kemiringan (15°, 20°, 25°) dan intensitas
hujan. Angka erosi terbesar yang didapat dari percobaan yang telah
dilakukan berdasarkan variasi intensitas dan kemiringan lereng dengan
menggunakan alat Rainfall simulator adalah pada percobaan yang
menggunakan intensitas sebesar 154.17 mm/jam dengan kemiringan lereng
sebesar 25° yaitu sebanyak 4.25gr/225cm², sedangkan nilai erosi yang
paling kecil adalah pada percobaan yang menggunakan intensitas sebesar
116.71mm/jam dengan kemiringan lereng sebesar 15° yaitu sebanyak
1.47gr/225cm². Dari contoh percobaan tersebut hal paling berpengaruh dari
2
terjadinya erosi yaitu intensitas curah hujan dan kemiringan lahan, untuk
membuat hujan tiruan dapat menggunakan alat rainfall simulator. (Dadang
Christianto, 2014).
Alat rainfall simulator merupakan suatu alat yang bisa membuat suatu
simulasi hujan tiruan. Sehubungan dengan hal tersebut di atas, maka penulis
mengangkat sebuah tugas akhir dengan judul‘’pengujian laju erosi pada
tebing akibat tutupan tanah dengan rainfall simulator’’.
B. Rumusan Masalah
Dari uraian di atas, maka dapat dirumuskan suatu masalah yaitu :
1. Berapa besar tingkat erosi pada tebing dengan kemiringan tertentu?
2. Bagaimana peranan tutupan lahan terhadap pengendalian erosi pada
tebing?
C. Tujuan Penelitian
Dari uraian di atas, maka tujuan yang dicapai dalam penelitian ini
adalah, sebagai berikut :
1. Untuk mencari tingkat erosi pada beberapa variasi kemiringan tebing
2. Untuk mengetahui peranan tutupan lahan pada tebing dalam
mengendalikan erosi
D. Manfaat Penelitian
Sebagai tujuan hakekat dari suatu bentuk yang senantiasa diharuskan
dapat memberikan kegunaan atau manfaat baik langsung maupun tidak
3
langsung, maka penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan manfaat
sebagai berikut :
1. Sebagai informasi tingkat erosi yang terjadi pada beberapa variasi
kemiringan tebing
2. Sebagai informasi bagaimana peranan dari tutupan lahan terhadap
erosi pada tebing
E. Batasan Masalah
Agar tujuan penulisan ini mencapai sasaran yang diinginkan dan lebih
terarah, maka diberikan masalah, diantaranya sebagai berikut :
1. Penelitian ini dilakukan di laboratorium Universitas Muhammadiyah
Makassar
2. Penelitian ini menggunakan alat rainfall simulator
3. Pengambilan sampel tanah pada sungai Jeneberang Kabupaten Gowa
4. Variasi kemiringan tebing sungai yang ditinjau adalah kemiringan
sedang dan sangat curam
5. Satu pengambilan sampel, satu kali perlakuan sampai dengan
konstan
F. Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan, yang berisi latar belakang penelitian, rumusan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, dan
sistematika penulisan.
4
BAB II Kajian Penelitian, yang berisi tentang kajian literatur yang
berhubungan dengan masalah yang dikaji dalam penelitian ini.
BAB III Metode Penelitian, yang menguraikan secara lengkap tentang
lokasi penelitian, waktu penelitian, langkah-langkah atau prosedur
pengambilan, pengolahan data hasil penelitian, dan flow chart penelitian.
BAB IV Analisis Hasil dan Pembahasan, merupakan bab yang
menyajikan data-data hasil penelitian di laboratorium, analisis data, hasil
analisis data, dan pembahasannya.
BAB V Kesimpulan dan Saran, merupakan bab yang berisi kesimpulan
penulisan dan data penelitian disertai dengan saran-saran.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Erosi
Secara umum erosi dapat dikatakan sebagai proses terlepasnya butiran
tanah dari induknya di suatu tempat dan terangkutnya material tersebut oleh
gerakan air atau angin kemudian diikuti dengan pengendapan material yang
terangkut di tempat yang lain (Suripin, 2001).
Erosi atau pengikisan adalah proses pelepasan dan pemindahan massa
batuan secara alami dari satu tempat ke tempat lain oleh suatu tenaga
pengangkut yang ada di permukaan bumi, antara lain air,angin dan gletser.
Erosi merupakan tiga proses yang berurutan, yaitu pelepasan (detachment),
pengangkutan (transportation), dan pengendapan (deposition) bahan-bahan
tanah oleh penyebab erosi (Asdak, 1995). Erosi tanah adalah proses /
peristiwa hilangnya lapisan permukaan tanah atas, baik disebabkan oleh air,
angin atau media alami lainnya.
Erosi merupakan suatu peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah
atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat ketempat lain (Arsyad S, 1989).
Erosi juga bisa didefinisikan sebagai pengikisan tanah.
Untuk memperkirakan besarnya erosi yang terjadi dengan rumus
MUSLE (Modified Universal Soil Lost Equation). Model Erosi MUSLE
merupakan pengembangan dari persamaan USLE dimana rainfall-runoff
sebagai basis persamaan MUSLE, diperoleh rumus sebagai berikut :
6
EA= Y/SDR .................................................................................................................. ( 1 )
Y = 11,8 ( Q . Qp )0,56
× K × L × S × C × P ............................................ (2)
Dimana :
Y = hasil sedimentasi (ton)
SDR = Sediment Delivery Ratio
Q = total volume runoff / limpasan
Qp = debit maksimum
K = erodibilitas tanah yang dihitung dengan nomograph USLE, dari
Wischmeier dan Smith
LS = factor panjang dan kemiringan lereng
C dan P = berupa factor penutupan tanah oleh tanaman (C)
Faktor Erosibilitas Tanah (K) dapat diperoleh dengan cara :
K x 100 = 1,292 {2,1 M1,14
(10-4
) (12 - a) + 3,25 (b - 2) + 2,5(c - 3)} ........ (4)
Dimana :
K = faktor erodibilitas tanah,
M = [(persentase pasir sangat halus dan debu) x (100-persentase liat)]
(Tabel 1)
a = kandungan bahan organik (%C x 1,724)
b = harkat struktur tanah (Tabel 2)
c = harkat permeabilitas tanah (Tabel 3)
7
Tabel 1. Penilaian ukuran butir (M)
Sumber: Hammer (1979) dalam Hardjowigeno (2010)
Tabel 2. Harkat struktur tanahh
Sumber: Arsyad, (2010)
Tabel 3.Harkat permeabilitas tanah.
Sumber: Arsyad, (2010)
Menurut Weismeier dan smith (1978) dalam hardjoamijojo dan
sukartaamadja (1992), faktor lereng dapat ditentukan dengan persamaan:
LS = [I/22]ᵐ ( 0.065 + 0.045 S + 0.0065 S² ) ..................... (3)
Dimana :
I = panjang lereng (meter)
S = kemiringan lahan (%)
Kelas Tekstur (USDA) Nilai M Kelas Tekstur (USDA) Nilai M
Liat Berat 210 Pasir 3,035
Liat Sedang 750 Lempung Berpasir 3,245
Liat Berpasir 1,213 Lempung Liat 3,770
Liat Ringan Berdebu
Lempung Liat Berpasir 1,685 Lempung 4,390
Liat Berdebu 2,160 Lempung Berdebu 6,330
Lempung Berliat 2,830 Debu 8,245
No Permeabilitas Tanah Harkat
1 Sangat Lambat (<0,5 cm/jam 6
2 Lambat (0,5-2,0 cm/jam) 5
3 Lambat Sampai Sedang (2,0-6,3 cm/jam) 4
4 Sedang (6,3-12,7 cm/jam 3
5 Sedang Sampai Cepat (12,7-25,4 m/jam) 2
6 Cepat (>25,4 cm/jam 1
No Kelas Struktur Tanah (Ukuran Diameter) Harkat
1 Granular Sangat Halus 1
2 Granular Halus 2
3 Granular Sedang Sampai Kasar 3
4 Gumpal, Lempeng, Pejal 4
8
m = nilai eksponensial yang tergantung dari kemiringan
S<1% maka nilai m = 0.2
S=1-3% maka nilai m = 0.3
S=3-5% maka nilai m = 0.4
S>5% maka nilai m = 0.5
1. Faktor Penyebab Terjadinya Erosi
Faktor – faktor utama yang mempengaruhi erosi tanah adalah iklim,
tanah, vegetasi dan topografi. Iklim merupakan faktor alam yang tidak
dapat dikendalikan oleh manusia sedangkan faktor lain dapat
dikendalikan dengan rekayasa manusia.
a. Iklim: kehilangan tanah melalui hujan berkaitan dengan kekuatan
pelepasan tumbukkan hujan kepermukaan tanah dan sebagian melalui
kontribusi hujan kepermukaan tanah dan sebagian melalui kontribusi
hujan melalui pelimpasan. Hal ini menandakan bahwa erosi dapat oleh
limpasan dan parit dimana intensitas hujan merupakan faktor yang
penting. Salah satu penelitian yang menunjukkan hubungan antara
hujan dengan kejadian erosi seperti table di bawah ini :
9
Tabel 4: Hubungan Antara Intensitas Hujan dan Kehilangan Tanah
Maksimum intensistas
hujan 5 m (cm/jam)
Jumlah kejadian hujan Rata-rata kejadian erosi
(kg/m2)
0-25,4 40 0,37
25,5-50,8 61 0,60
50,9-76,2 40 1,18
76,3-101.6 19 1,14
101,7-127,0 13 3,42
127,1-152,4 4 3,63
152.5-177,8 5 3,87
177,9254,0 1 4,79
(sumber: Morgan dalam Supirin, 2001)
b. Tanah :Secara fisik tanah terdiri dari partikel mineral dan organik dari
berbagai ukuran. Partikel-partikel tersebut terdiri dari bentuk matrik
yang pori-pori nya kurang dari 50%, sebagian terisi air dan sebagian
lagi terisi oleh udara. Dalam kaitannya konservasi tanah dan air, faktor
yang mempengaruhi adalah : tekstur, srtuktur, infiltrasi, dan kandungan
bahan organik ( suripin, 2001).
c. Topografi :Kemiringan dan panjang lereng merupakan unsur topografi
yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi yang
berbeda-beda pada tiap kemiringan. Berikut adalah kelas-kelas
kemiringan lapang yang berlaku menurut sintanala arsyad (1989;225)
sebagai berikut :
10
Tabel 5. Kelas-kelas kemiringan lapangan
KEMIRINGAN
(%)
KLASIFIKAS
I
KELAS
0-3 Datar A
3-8 Landai atau
berombak
B
8-15 Agak miring C
15-30 Miring D
30-45 Agak curam E
45-65 Curam F
>65 Sangat curam G
Sumber: sitinala arsyad (1989;225)
d. Vegetasi :pengaruh vegetasi terhadap laju erosi adalah sebagai berikut :
vegetasi mampu menangkap atau intersepsi air hujan, sehingga energi
kinetiknya tidak langsung menghantam permukaan tanah. Pengaruh
intersepsi air hujan oleh tumbuhan pada erosi melalui du acara yaitu
memotong secara langsung air hujan sehingga tidak langsung jatuh
kepermukaan tanah dan memberikan kesempatan penguapan secara
langsung dari dedaunan dan dahan, sehingga dapat meminimalkan
pengaruh negative pada struktur tanah.
.
11
2. Proses Terjadinya Erosi
Secara umum proses terjadinya erosi terbagi menjadi tiga yaitu
detachment, tranportation, sedimentation.
Sumber:http://www.2012forum.com/science/pengertian-erosi-penyebab-serta-cara-mengatasinya
Gambar 1. proses terjadinyaerosi
a. Tahap Pemecahan (Detachment)
Detachment yaitu proses interaksi yang terjadi antara objek dalam
bentuk padatan seperti tanah dan lainnya dan penyebabnya atau subyeknya
adalah angin, air, gelombang laut atau subyek lainnya yang berbentuk
selain padatan. Pada tahap ini faktor yang paling menentukan ialah energi
kinetik hujan yang mampu memercikkan tanah dengan kekuatan dan jarak
tertentu.
b. Tahap Pengangkutan (Transportation)
Partikel kecil yang terlepas dari objek akan dibawa ketempat lain
dengan pengaruh pergerakan dari penyebab erosi tersebut, biasanya dari
tempat tinggi ketempat yang lebih rendah. Setelah agregat tanah dipecahkan
oleh butir-butir air hujan menjadi butir-butir tanah primer kemudian
12
dipindahkan atau diangkut ketempat yang lebih rendah oleh aliran
permukaan.
c. Tahap Pengendapan (Sedimentation)
Sedimentation adalah proses pemadatan partikel-partikel yang sudah
berpindah tempat atau berada di tempat baru. Pemadatan ini biasa menjadi
partikel sama yang lebih besar atau menjadi gabungan dengan partikel lain
di tempat baru.
B. Tanah dan klasifikasinya
Tanah dari pandangan ilmu teknik sipil merupakan himpunan mineral,
bahan organik, dan endapan-endapan yang relatif elepas (loose), yang
terletak di atas batuan dasar (bedrock). (Hardiyatmo, 2012).
Tanah didefinisikan secara umum adalah kumpulan dari bagian-bagian
yang padat dan tidak terikat antara satu dengan yang lain (diantaranya
mungkin material organik). Rongga-rongga diantara material tersebut berisi
udara dan air (Verhoef, 1994).
Ikatan antara butiran yang relative lemah dapat disebabkan oleh
karbonat, zat organik, atau oksida-oksida yang mengendap diantara
pertikel-partikel. Ruang diantara pertikel-partikel dapat berisi air, udara
ataupun keduanya. (Hardiyatmo, 2012).
Menurut Suyono Sosrodarsono (1984), tanah didefinisikan sebagai
partikel-partikel mineral yang tersemen maupun lepas sebagai hasil
pelapukan dari batuan dimana rongga pori diantara partikel terisi oleh udara
13
dan air. Akibat pengaruh cuaca dan pengaruh lainnya, tanah mengalami
pelapukan sehingga terjadi perubahan ukuran dan bentuk butirannya.
Tanah merupakan benda yang tidak homogen, sangat bervariasi baik
secara fisik: warna, tekstur, maupun secara kimia atau kandungan
mineralnya. Usaha untuk membeda-bedakan tanah berdasarkan atas sifat-
sifat yang dimilikinya disebut mengklasifikasi tanah. Klasifikasi tanah
dapat dibedakan menjadi klasifikasi alami dan klasifikasi teknis.
(Hardjowigeno, 1987).
Klasifikasi alami adalah klasifikasi berdasarkan atas sifat tanah yang
dimilikinya tanpa menggabungkan dengan tujuan penggunaan tanah
tersebut. Klasifikasi ini memberikan gambaran dasar sifat fisik, kimia, dan
mineral tiap-tiap kelas tanah yang dapat digunakan sebagai dasar
pengelolaan untuk berbagai penggunaan tanah.
Klasifikasi teknis adalah klasifikasi tanah yang didasarkan pada sifat-
sifat tanah yang berpengaruh pada kemampuan tanah untuk penggunaan
tertentu. Dalam pengertian sehari-hari yang dimaksud dengan klasifikasi
tanah adalah klasifikasi alami, sedangkan klasifikasi teknis ini umumnya
disebut klasifikasi kemampuan atau kesesuaian lahan. (Supirin, 2004).
1. Hubungan Erosi Dengan Permukaan Tanah
Dampak dari erosi adalah menipisnya lapisan permukaan tanah bagian
atas, yang akan menyebabkan menurunnya kemampuan lahan (degradasi
lahan). Akibat lain dari erosi adalah menurunnya kemampuan tanah untuk
14
meresapkan air (infiltrasi). Penurunan kemampuan lahan meresapkan air
kedalam lapisan tanah akan meningkatkan limpasan air permukaan yang
akan mengakibatkan banjir di sungai. Selain itu butiran tanah yang
terangkut oleh aliran permukaan pada akhirnya akan mengendap di sungai
(sedimentasi) yang selanjutnya akibat tingginya sedimentasi akan
mengakibatkan pendangkalan sungai sehingga akan memengaruhi
kelancaran jalur pelayaran.
Erosi dalam jumlah tertentu sebenarnya merupakan kejadian yang
alami, dan baik untuk ekosistem. Misalnya, kerikil secara berkala turun
keelevasi yang lebih rendah melalui angkutan air. Erosi yang berlebih,
tentunya dapat menyebabkan masalah, semisal dalam hal sedimentasi,
kerusakan ekosistem dan kehilangan air secara serentak.
Banyaknya erosi tergantung berbagai faktor sebagai berikut:
a. Faktor Iklim termasuk besarnya dan intensitas hujan/presipitasi, rata-
rata dan rentang suhu, begitu pula musim, kecepatan angin, frekuensi,
badai.
b. Faktor geologi termasuk tipe sedimen, tipe batuan, porositas dan
permeabilitasnya, kemiringan lahan.
c. Faktor biologis termasuk tutupan vegetasi lahan, makhluk yang tinggal
di lahan tersebut dan tata guna lahan oleh manusia.
15
C. Curah Hujan
1. Pengertian
Hujan merupakan suatu komponen dalam siklus air. Efek pukulan hujan
(energy kinetik) terhadap permukaan tanah yang terbuka dan besarnya
limpasan permukaan (surface runoff) menyebabkan rusaknya struktur
tanah. Tanah yang strukturnya rusak ini mudah terbawa air dan
kesuburannya berkurang, sehingga tanah tidak dapat lagi meresap air lagi
dan terjadi bahaya erosi permukaan. (Arsyuni Ali Mustary,2017).
Curah hujan adalah salah satu unsur iklim yang besar perannya
terhadap kejadian longsor dan erosi (Sutedjo danKartasapoetra, 2002). Air
hujan yang menjadi air limpasan permukaan adalah unsur utama penyebab
terjadinya erosi. Hujan dengan curahan dan intensitas yang tinggi, misalnya
50 mm dalam waktus ingkat (<1jam), lebih berpotensi menyebabkan erosi
dibanding hujan dengancurahan yang sama namun dalam waktu yang lebih
lama (>1 jam).Intensitas hujan menentukan besar kecilnya erosi. Curah
hujan tahunan >2000 mm terjadi pada sebagian besar wilayah
Indonesia.Kondisi ini berpeluang besar menimbulkan erosi, apalagi di
wilayah pegunungan yang lahannya didominasi oleh berbagai jenis tanah.
16
2. Klasifikasi
Berdasarkan ukuran butirannya, klasifikasi hujan dibedakan menjadi
empat yaitu:
a. Gerimis atau drizzle merupakan presipitasi hujan dengan jumlah sedikit
bahkan bisa disebut ringan yang umumnya memiliki diameter kurang
dari 0.5 mm. Gerimis disebabkan oleh awan stratus kecil dan awan
strato cumulus.
b. Hujan salju atau snow merupakan hujan dari kristal-kristal kecil air
yang menjadi es dan memiliki temperatur di bawah titik beku.
c. Hujan batu es merupakan batu es yang turun dari awan yang memiliki
temperature dibawah 0° derajat celcius yang terjadi pada cuaca panas.
d. Hujan deras atau rain merupakan curahan air yang memiliki butiran
kurang lebih 7 milimeter dan berasal dari awan yang memiliki
temperatur di atas 0°.
3. Intensitas Curah Hujan
Intensitas curah hujan adalah besarnya jumlah hujan yang turun yang
dinyatakan dalam tinggi curah hujan atau volume hujan tiap satuan waktu.
Besarnya intensitas hujan berbeda-beda, tergantung dari lamanya curah
hujan dan frekuensi kejadiannya.
Dalam penelitian ini, intensitas curah hujan yang digunakan adalah
intensitas curah hujan buatan yang dihasilkan oleh alat rainfall simulator.
Alat rainfall simulator merupakan suatu alat yang bisa membuat suatu
17
simulasi hujan tiruan.Alat ini mempunyai beberapa kegunaan, diantaranya
dapat digunakan untuk melihat pengaruh berbagai intensitas dan lamanya
hujan, pengaruh bermacam-macam kemiringan lereng, dan untuk
mempelajari hubungan sifat-sifat tanah dengan kepekaan erosi, selain dapat
menghasilkan hujan tiruan. Menggunakan rumus yang dijelaskan dalam
instruction manual rainfall simulator (anonim, 2011) sebagai berikut:
.................................................................................. (7)
Dimana :
I = intensitas curah hujan (mm/jam)
Q = volume air dalam container (ml)
A = luas container (cm²)
t = waktu (menit)
18
Tabel 6.Intensitas hujan
Rain
Condition Rainfall Rate Flow Rates
Extreme
14 mm/min
840 mm/hour
33,1 Inchi/hour
16,8 L/min
High
8 mm/min-14 mm/min
480 mm/hour-840 mm/hour
18,7Inchi/hour-33,1 Inchi/hour
9,6L/min-16,8
L/min
Medium
1,7 mm/min-8 mm/min
102mm/hour-480 mm/hour
4,0Inchi/hour-18,9 Inchi/hour
2,04L/min-9,6
L/min
Low
1,07mm/min-1,7 mm/min
64,2mm/hour-102 mm/hour
2,5 Inchi/hour-4,0 Inchi/hour
1,28L/min-2,04
L/min
Very Low
0 mm/min-107 mm/min
0 mm/hour-64,2 mm/hour
0Inchi/hour-2,5 Inchi/hour
0L/min-1,28
L/min
4. Hubungan intensitas curah hujan dengan laju erosi
Laju erosi dipengaruhi oleh intensitas curah hujan dimana kenaikan laju
erosi meningkat pada saat intensitas curah hujan meningkat. Besarnya laju
erosi dipengaruhi oleh intensitas curah hujan yang terjadi, dimana
meningkatnya intensitas hujan yang terjadi maka laju erosinya juga
meningkat.
19
D. Matriks Penelitian Terdahulu
Tabel 7. Matriks Penelitian Terdahulu
NO Judul Nama Penulis Metode Penelitian Hasil Penelitian Kesimpulan
1 Uji Tingkat Erosi
Tanah Menggunakan
Rainfall Simulator
Dengan Variasi
Intensitas Hujan Dan
Kemirigan Lereng
Dadang Christianto,
Wiwik Yunarni, Entin
Hidayah
Salah satu penelitian pada
angka erosi suatu tanah dapat
dilakukan di laboratorium
dengan menggunakan suatu
alat bantu yang dinamakan
Rainfall simulator. Percobaan
untuk mencari nilai angka
erosi menggunakan beberapa
variasi kemiringan (15°, 20°,
25°) dan intensitas hujan.
Angka erosi yang terbesar
yang didapat dari percobaan
yang telah dilakukan
berdasarkan variasi intensitas
dan kemiringan lereng
dengan menggunakan alat
Rainfall simulator.
Untuk angka erosi pada
intensitas curah hujan 116,71
mm/jam dengan kemiringan
15°menghasilkan 1,47 gr,
kemiringan 20° yaitu 2,39 gr,
dan kemiringan 25°
menghsilkan 3,49 gr.
Untuk angka erosi pada
intensitas curah hujan 154,17
mm/jam dengan kemiringan 15°
menghasilkan 2,13 gr,
kemiringan 20° menghasilkan
3,11 gr, dan pada kemiringan
25° menghasilkan 4,25 gr.
percobaan yang menggunakan
intensitas sebesar 154.17
mm/jam dengan kemiringan
lereng sebesar 25° yaitu
sebanyak 4.25gr/225 cm²,
sedangkan nilai erosi yang paling
kecil adalah pada percobaan yang
menggunakan intensitas sebesar
116.71 mm/jam dengan
kemiringan lereng 15° yaitu
sebanyak 1.47gr/225 cm².
2 Analisis potensi erosi
pada daerah aliran
sungai ( DAS ) di
Sulawesi Tengah
I Wayan Sutapa. 2010 Penelitian ini dilakukan di
tiga kabupaten ( Banggai,
Tauna, Donggala ) dan kota
Palu Provinsi Sulawesi
Tengah untuk menganalisis
tingkat erosi pada daerah
aliran sungai (DAS) di daerah
tersebut, dengan beberapa
Berdasarkan tabel menunjukkan
bahwa rata-rata potensi erosi yang
terjadi di DAS Sulawesi Tengah
sangat bervariasi, mulai klasifikasi
sangat ringan sampai klasifikasi
sangat berat. Dari setiap DAS, juga
menunjukkan bahwa klasifikasi
bahaya erosi bervariasi dari sangat
Klasifikasi bahaya erosi yang
terjadi bervariasi mulai sangat
ringan sampai sangat berat. Di
kabupaten Tauna bahaya
erosinya sangat ringan, hal ini
20
tahapan yaitu :
Pengumpulan data
Penyusunan model data
spasial
Analisis
ringan sampai sangat berat.
Perbedaan klasifikasi ini terjadi
karena beberapa hal antara lain
intensitas hujan yang bervariasi,
faktor erodibilitas, kemiringan
lereng, pengolahan tanaman, dan
konservasi tanah.
menunjukkan kondisi DAS nya
sangat baik. Di Kabupaten
Donggala (DAS Taweli dan
Lolitasiburi) tergolong sangat
berat, artinya kondisi DAS sudah
sudah sangat kritis. Sedangkan di
kabupaten lain tergolong
klasifikasi sedang
3 Perbandingan hasil
prediksi laju erosi
dengan metode USLE,
MUSLE, RUSLE di
DAS Keduang
Aprillya Nugrahemi,
Sobriyah, Susilowati,
2013
Metode penelitian ini adalah
metode deskriptif kuantitatif
dan secara garis besar dibagi
menjadi 3 tahapan
pelaksanaan yaitu :
pengumpulan data, analisis
data, kesimpulan dan saran
laju erosi dengan metode USLE
(Universal Soil Lost Equation)
analisis besarnya Erosi di DAS
Kedauang dengan menggunakan
metode USLE terlebih dahulu
ditentukan variable-variabel
pembentuk erosi.
Laju erosi dengan metode
MUSLE (Modified Universal
Soil Lost Equation) sebelum
dilakukan pendugaan laju erosi,
terlebih dahulu dilakukan
perhitungan debit puncak dan
volume limpasan.
Laju erosi dengan metode
RUSLE (Revised Universal Soil
Lost Equation) dilakukan
perhitungan nilai EI pada tiap-
tiap curah hujan untuk
Berdasarkan tata guna lahan
2001 hasil analisis laju erosi
pada penelitian ini dapat
disimpulkan :
- Besarnya kehilangan tanah
yang terjadi pada tahun
2000-2001 dengan
menggunakan metode USLE
adalah 3.227.963,73 ton/th
dengan laju erosi yang
terjadi sebesar 76,68
ton/ha/th.
21
mengetahui nilai erosivitas
hujan.
- Pada metode MUSLE
besarnya kehilangan tanah
yang terjadi pada tahun
2000-2001 sebesar
4.391.623,44 ton/th dengan
laju erosi yang terjadi
sebesar 104,32 ton/ha/th.
- Metode RUSLE
memprediksi kehilangan
tanah yang terjadi pada
tahun 2000-2001 sebesar
6.909.830,72 ton/th dengan
laju erosi yang terjadi
ssebesar 164,14 ton/ha/th.
Berdasarkan hasil analisis
dengan metode USLE,
MUSLE, RUSLE angka
rasio perbandingan ketiga
metode adalah 1: 1,36: 2,14
Rasio perbandingan hasil
22
metode RUSLE dengan
hasil penelitian sebelumnya
dari Ida Irma (2005) dan
Ugro HM (2005) adalah 1:
0,94 : 0,96
4 Penggunaan Block
Pracetak Heksagonal
Dan Vegetasi Rumput
Untuk Mengurangi
Limpasan Pada Tebing
Arsyuni Ali Mustary,
2017
Rangkaian simulasi yang
dilakukan dengan pembuatan
Model Tanah Tanpa
Pelindung, Model Vegetasi
Rumput, serta Menggunakan
Gabungan Blok Pracetak
Berlubang Dan Vegetasi
Rumput Terhadap Limpasan
Permukaan (Run off) di
tebing sungai, yang masing-
masing memiliki kemiringan
(15°,25°,40°) selanjutnya
diadakan simulasi dengan
bantuan instrumentasi
rainfall simulator.
Dari hasil grafik limpasan pada
kemiringan tanah 15°(landai),
kemiringan tanah 25°(kemiringan
sedang), dan pada kemiringan tanah
40°, pada tanah tanpa tutupan (T)
memiliki limpasan permukaan
dengan debit yang besar, sedangkan
untuk tutupan tanah dengan (TB)
Blok Pracetak Berlubang dan
kombinasi Blok Pracetak Berlubang
dan Vegetasi rumput cenderung
rendah dan hamper sama dengan
tutupan tanah dengan full vegetasi
rumput. Hal ini membuktikan bahwa
kombinasi Blok Pracetak Berlubang
dan Vegetasi Rumput (TRB) pada
kemiringan tanah 15°,25°,dan 40°
sangat efektif menurunkan Limpasan
Permukaan.
Pengunaan Block Pracetak
Heksagonal dengan kombinasi
vegetasi rumput atau tanpa
vegetasi rumput di tanah dengan
kemeringan 15°-25° efektif
mengurngi debit permukaan
(Run off), namun tidak efektif
pada tanah dengan kemiringan
>40. Debit limpasan permukaan
pada lahan akan menurun seiring
menurunnya kemiringan lahan
dan menurunnya curah hujan.
5 Analisis Erosi Yang
Terjadi Di Lahan
Karena Pengaruh
Kepadatan Tanah
Sucipto, 2007 Menggunakan metode
eksperimen, dimana data
yang diperoleh berasal dari
hasil uji laboratorium
Pada hasil peneilitian grafik
perbandingan limpasan yang
terjadi pada intensitas 80 mm/jam
lebih besar daripada limpasan
Semakin tinggi kepadatan
tanah suatu lahan maka erosi
yang terjadi akan semakin
besar sampai pada suatu titik
23
kemudian dilakukan analisis.
Eksperimen ini dilakukan
dengan variasi intensitas
hujan 2 variasi (11=60
mm/jam dan 12= 80 mm/jam)
dan kepadatan lahan 15
variasi, sedangkan untuk
kemiringan lahan tetap yaitu
S1=9%, sehingga jumlah
running secara keseluruhan
adalah 30 kali running.
yang terjadi pada intensitas 60
mm/jam. Perbedaan intensitas
yang diterimah oleh tanah uji
pada penelitian ini menyebabkan
perbedaan limpasan yang terjadi
pada tanah tersebut.
Pada hasil penelitian pada
grafikhubungan antara limpasan
dengan kepadatan menunjukkan
bahwa semakin tinggi kepadatan
tanah pada suatu lahan maka
limpasan yang terjadi juga akan
semakin besar.
optimum tertentu kemudian
erosi yang terjadi akan
berkurang.
Pada intensitas 80 mm/jam
erosi yang terjadi pada tanah
uji lebih besar dibandingkan
dengan intensitas 60
mm/jam. Hal ini disebabkan
semakin tinggi intensitas
hujan maka tanah akan
menerima semakin banyak
air hujan yang jatuh sehingga
erosi yang terjadi juga
semakin besar.
6 Ilmu Tanah Dr. Ir. Sarwono
Hardjowigeno
Metode yang digunakan
adalah metode survei dengan
pengamatan langsung
dilapangan dan penentuan
lokasi di desa Noongan untuk
pengambilan sampel tanah.
Selanjutnya analisis tanah di
laboratorium fisika dan
konservasi tanah di
laboratorium kimia dan
kesuburan tanah fakultas
pertanian universitas sam
ratulangi, untuk mengetahui
sifat fisik dan kimia tanah
pada tanah berpasir.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
pada lokasi R1 horison B
ketambahan liat sebesar 0,20%
sedangkan pada R2 ketambahan liat
sebesar 3,01%, hal ini menunjukan
bahwa terjadi akumulasi liat dilapisan
bawah yang mengakibatkan
terbentuknya horizon B.
Sifat fisik tanah di desa noongan
antara lain tekstur tanah pasir
berlempung, struktur tanah pada
lapisan atas remah sampai
gumpal dan pada lapisan bawah
remah sampai gumpal, konsisten
tanah sangat gembur sampai
gembur. Sifat kimia tanah
menunjukan Ph tanah agak
masam, C-organik sedang,
nitrogen, fosfor dan kalium
24
masuk pada kriteria rendah.
7 Mekanika Tanah 1 Hari Hardiyatmo Penelitian ini dilakukukan
untuk mengetahui nilai CBR
setelah dicampurkan dengan
gypsum dan perubahan nilai
indeks plastisistas tanah. Zat
aditif yang digunakan pada
penelitian ini adalah gypsum.
Kandungan kimiawi berupa
kalsium pada gypsum dapat
bereaksi dengan mineral pada
tanah lempung. Penelitian ini
menggunakan 4 variasi
campuran gypsum, yaitu 0%,
3%, 6%, dan 10%.
Tanah yang distabilisasi dengan
gypsum menunjukan adanya
peningkatan nilai CBR, kenaikan
nilai batas plastis, kenaikan nilai
berat jenis, penurunan nilai batas cair
dan penurunan nilai IP.
Berdasarkan hasil pengujian
tanah sebelum dan setelah
distabilisasi gypsum dengan
presentase 0%,3%,dan 10%
disimpulkan bahwa nilai daya
dukung CBR tanah asli setelah
didapatkan 37,352%.
25
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
Variasi Tutupan Tanah
CH1
CH2
S1
S2
S3
S1
S2
S3
Kejadian Jumlah Data
CH1
CH2 11
12
13
14
15
Intensitas Curah Hujan Kemiringan Tanah
I S
CH1
CH3
S1
S2
S3
S1
S2
S3
S1
S2
S3
S1
S2
S3
S1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
16
S2
S3
S1
S2
17
18
19
20
60 menit/10*24
21
22
23
24
144 Data
S3
TutupanTanah
Kosong
(Tk)CH2
CH1
CH2
CH1
CH2
CH2
CH1
Tutupan Tanah
Bervegetasi
Rumput Jepang
TutupanTanah
Botol Kosong
CH1TutupanTanah
Bervegetasi Sereh
dengan botol
kosong
Tabel 8. Skema Running Test untuk tiga variasi tutupan tanah dan
dua variasi Intensitas Curah Hujan, serta tiga variasi kemiringan tanah
yang digunakan :
26
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat Dan Waktu Penelitian
1. Tempat Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di dua Laboratorium yang
berbeda, untuk pengujian jenis tanah yang akan di gunakan pada penelitian
dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah. Sedangkan untuk pengujian
simulasi Rainfall Simulator akan dilakukan di Laboratorium Hidrologi.
Kedua Laboratorium ini berlokasi di Fakultas Teknik Jurusan Sipil
Pengairan Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Waktu Penelitian
Waktu penelitian ini ditargetkan dimulai pada bulan Oktober 2019 yang
akan dimulai dengan persiapan alat sampai dengan pengambilan data hasil
penelitian pada bulan November tahun 2019. Penelitian ini dilakukan
selama kurang lebih 2 bulan.
B. Jenis Penelitian dan Sumber Data
1. Jenis penelitian
Jenis Penelitian ini bersifat eksperimental dimana proses pengujian ini
dilakukan di Laboratorium Hidrologi Jurusan Sipil Pengairan Universitas
Muhammadiyah Makassar dengan menggunakan dua rangkaian variasi
intensitas curah hujan dan tiga bentuk kemiringan tebing, uji coba ini
menggunakan alat Rainfall Simulator dimana penelitian ini bertujuan Untuk
27
mencari tingkat erosi pada beberapa variasi kemiringan tebing dan untuk
mengetahui peranan tutupan lahan pada tebing dalam mengendalikan erosi,
metode yang digunakan dalam pengambilan data dari penelitian ini adalah
jumlah besarnya tingkat erosi pada beberapa variasi yang terjadi pada
kemiringan tebing pada sampel pengujian. Selain itu adapun variable dalam
peneltian ini terdiri dari :
a. Variabel bebas adalah variabel yang mempengaruhi variabel lain
diantaranya adalah Tutupan tanah (Tt), Intensitas Curah Hujan
(I), Kemiringan (S)
b. Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi variabel lain
diantaranya tingkat erosi (A)
28
Tabel 9. Format Pengamatan Data Laboratorium
2. Sumber Data
Pada penelitian ini akan menggunakan dua sumber data yaitu data
primer dan juga data sekunder. Data primer yakni data yang diteliti
langsung dari laboratorium hidrologi dengan menggunakan alat uji rainfall
simulator. Dimana data primer adalah data yang diperoleh atau
dikumpulkan oleh peniliti secara langsung dari sumber datanya.
No.
Variabel Bebas
Variabel
Terikat
Jenis Tutupan Intensitas Curah Hujan
(l/m)
Kemiringan
(˚)
Jumlah
Erosi
(Kg)
1 Tanah Kosong
(TK)
5,7
9
14
21
9,6
9
14
21
2
Tanah Bervegetasi
Rumput Jepang
(TBJ)
5,7
9
14
21
9,6
9
14
21
3
Tanah Bervegetasi
Serai dengan Botol
Plastik
5,7
9
14
21
9,6
9
14
21
4 Tanah Bervegetasi
Botol Plastik
5,7
9
14
21
9,6
9
14
21
29
Data sekunder adalah data yang diperoleh melalui studi pustaka dan
mengumpulkan data atau informasi data sekunder dari berbagai sumber
terkait misalnya; Laporan laboratorium Hidrologi, jurnal, buku-buku serta
laporan-laporan penelitian.
C. Alat dan Bahan
1. Alat yang digunakan
a. Satu set perangkat Rainfall Simulator, Rainfall Simulator
merupakan alat simulasi hujan dalam skala kecil. Alat ini
memiliki bak dengan ukuran panjang 120 cm dan lebar 100 cm
dan tinggi 50 cm, penyimpanan air berkapasitas 400 liter yang
berfungsi sebagai penyuplai air yang dihubungkan ke nozzle
sebagai penyemprot air hujan.
Gambar 2.Tampak Depan Alat rainfall simulator Sumber : Laboratorium Hidrologi Fakultas Teknik Pengairan Jurusan
Sipil Universitas muhammadiyah Makassar
30
Dimana :
1. Bak percobaan utama.
2. Pintu keluaran air dari bak percobaan utama.
3. Bejana pengukuran keluaran air dari bak percobaan utama.
4. Bejana pengukuran drain sisi kiri (ada 6 buah).
5. Penampungan air dan penyaring air buangan dari bejana
pengukurankeluaran bak percobaan.
6. Panel kendali 1
7. Reservoir (penampungan air sumber hujan, sungai dan air tanah).
8. Penampung air buangan untuk seluruh bejana pengukuran drain
dari seluruh drain.
9. Panel kendali katup untuk operasional sistem Basic Hydrology
Study System.
10. Saluran pembuangan bejana pengukuran dari drain.
11. Bejana pengukuran drain sisi kanan (ada 6 buah).
12. Manometer Bank (ada 23 titik untuk dua sumbu berbeda).
13. Bejana sebagai masukan sumber air untuk mensimulasikan aliran
sungai pada bak percobaan.
14. Posisi penempatan nozzle hujan pada gantry (dudukkan
menggantung).
15. Gantry (dudukkan menggantung)
31
Gambar 3. Tampak samping Alat Simulasi Hujan (Rainfall Simulator)
Sumber: Laboratorium Hidrologi Fakultas Teknik Pengairan Jurusan Sipil
Universitas muhammadiyah Makassar
Dimana :
1. Tempat pemasangan belalai saluran air ke bejana pengukuran
keluaran bak percobaan.
2. Pintu keluaran air dari bak percobaan utama
3. Bejana pengukuran drain sisi kiri (ada 6 buah).
4. Pijakan kaki sebagai alat bantu untuk memudahkan aktifitas di
bak percobaan.
5. Bejana pengukuran keluaran air dari bak percobaan utama
6. Penampungan air buangan untuk seluruh bejana pengukuran drain
dari seluruh drain.
7. Bak percobaan utama
32
8. Posisi penempatan nozzle hujan pada gantry ( rangka dudukan
menggantung)
9. Gantry (rangka dudukan menggantung).
a) Sand Cone untuk menentukan kepadatan lapisan tanah.
b) Palu/ Pemadat Tanah
c) Alat tulis dan tabel isian data dari hasil pengamatan.
d) Stopwatch untuk mengukur durasi hujan.
e) Kamera digital untuk dokumentasi dan perekaman proses
pengamatan.
f) Komputer, printer dan scanner untuk pengolahan data.
Berbagai alat pendukung lain yang dibutuhkan dalam penelitian
ini.
2. Bahan dan Benda Uji
Bahan uji yang digunakan adalah tanah dan variasi tutupan tanah,
adapun rincian bahan uji dan pembuatan benda uji.
a. Tanah
Tanah yang digunakan untuk bahan uji berasal dari tanah yang
berlokasi di tebing anak sungai dari bendungan kampili Kecamatan
Pallangga Kabupaten Gowa. Alasan dilakukannya pengambilan sampel
tanah pada tempat tersebut karena mewakili kondisi tanah tebing yang
rentan terhadap limpasan dan gerusan, selain itu tanah tersebut
33
memiliki kadar organik yang cukup tinggi karena banyak ditumbuhi
oleh rumput lokal. Selanjutnya material tanah di uji di Laboratorium
Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Makassar, untuk mengetahui Kepadatan tanah yang telah dikumpulkan
dimasukkan kedalam bak uji pada variasi kemiringan 9°, 14°, dan 21°
selanjutnya tanah yang dimasukkkan lalu diratakan kemudian
dipadatkan dengan kepadatan sedang.
b. Vegetasi
Vegetasi yang digunakan adalah vegetasi rumput jepang dan serai.
Alasan digunakannya rumput jepang dalam penelitian ini karena
rumput ini sangat baik dalam menyerap air sehingga akan mengurangi
limpasan permukaan, kemudian alasan digunakannya vegetasi serai
karena akar tumbuhan serai menyerupai akar tumbuhan vetiver yang
masif mengikat tanah dan pada saat yang sama membuatnya sangat
sulit untuk dihanyutkan oleh arus yang deras.
c. Tutupan tanah
Tutupan tanah yang digunakan ada tiga kelompok, yaitu Tutupan
tanah kosong (TK), Tutupan tanah bervegetasi rumput jepang (TBJ),
dan Tutupan tanah bervegetasi dengan botol plastik.
d. Air
Air yang digunakan adalah air bersih yang tdk tercampur dengan
apapun untuk membuat hujan buatan pada rainfall simulator.
34
Benda uji yang digunakan :
1. Tutupan Tanah Kosong (Tk)
Benda uji ini hanya mengguanakan tanah asli tanpa menggunakan
tutupan tanah.
Gambar 4. Sketsa gambar tampak atas dan tampak samping tanah kosong
2. Tutupan Tanah Bervegetasi rumput jepang (Tv)
Benda uji ini menggunakan tanah dan mode rumput jepang, rumput
jepang menggunakan formasi sesuai dengan luasan tanah dan kemiringan
Gambar 5.Sketsa gambar tampak atas dan tampak samping
tanah bervegetasi rumput jepang
Tampak atas Tampak samping
Tampak atas Tampak samping
35
3. Tutupan Tanah menggunakan botol plastik
Benda uji ini menggunakan tanah dan botol plastik berlubangan dan
disertai tumbuhan atau rumput didalam lubang botol plastik tersebut dengan
menggunakan formasi sesuai luasan tanah dan kemiringan.
Tampak atas Tampak samping
Gambar 6.Sketsa gambar tampak atas dan tampak samping tanah
bervegetasi menggunakan botol plastik
D. Rancangan penelitian
1. Dalam suatu penelitian atau penulisan laporan penelitian diperlukan
studi literatur atau bahan dasar untuk mengerjakan suatu laporan seperti
buku-buku, website atau jurnal-jurnal terkait judul penelitian agar
memudahkan kita dalam pengerjaan laporan penelitian.
2. Untuk memulai penelitian alangkah baiknya segala yang dibutuhkan
seperti alat dan bahan terlebih dahulu di persiapkan.
3. Sampel tanah diambil di daerah Kec. Bontomarannu, Kab.Gowa.
36
4. Menentukan kemiringan, dalam penelitian ini digunakan kemiringan
tebingyaitu, 9˚, 14˚, dan 21˚.
5. Intensitas curah hujan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
intensitas curah hujan rencana yang didapatkan dari hasil perhitungan
intensitas curah hujan rencana dengan metode mononobe yang
menggunakan data curah hujan wilayah kabupaten gowa yaitu,
intensitas 5,7 L/mnt dan 9,6 L/mnt.
E. Prosedur penelitian
1. Persiapan Sampel Tanah
a. Pengujian sampel tanah di lab sesuai kriteria atau klasifikasi tanah yang
diinginkan.
b. Memasukkan sampel tanah kedalam bak percobaan Rainfall Simulator
sesuai ketebalan yang diingankan dengan maksimum ketinggian 50 cm.
c. Melakukan pemadatan pada sampel tanah bila diperlukan.
d. Pengujian kepadatan tanah dengan menggunakan metode Sand Cone
Test.
2. Persiapan Pengoperasian Alat Rainfall Simulator
a. Pengisian air pada Reservoir
b. Simulasi hujan group 1, hujan group 1 terdiri dari 4 buah nozzle yang
dapat dibagi dalam 2 group hujan, pembagiannya dapat diatur pada
katup yang tersedia pada gantry, aplikasi hujan group I dilakukan sesuai
37
kebutuhan apakah semua nozzle aktif atau hanya sebagian yang aktif.
Untuk mengatur hujan group, pastikan:
1) Katup pegatur suplay air hujan dengan posisi maksimal.
2) Katup pengoperasian hujan dalam posisi maksimal.
3) Katup pengoperasian sungai/air tanah dalam posisi minmal.
4) Katup pengoperasian intensitas hujan group 2 dalam posisi
minimal.
5) Katup-katup yang lain dalam posisi minimal.
6) Pintu keluaran air bak percobaan diatur sesuai posisi yang
diinginkan.
c. Simulasi hujan group 2, hujan group 2 terdiri dari 1 buah nozzle yang
dirancang untuk membuat hujan dengan intensitas rendah, sedang,
sampai dengan sangat lebat. Sebelum menghidupkan pompa pastikan:
1) Katup pengatur suplai air dalam posisi maksimal.
2) Katup pengoperasian hujan dalama posisi maksimal.
3) Katup pengoperasian sungai/air tanah dalam posisi minimal.
4) Katup hujan group 1 dalam posisi minimal.
5) Katup-katup yang lain dalam posisi minimal.
6) Pintu keluaran air bak percobaan diatur sesuai posisi yang
diinginkan.
d. Simulasi air tanah. Pada simulasi sungai pastikan terlebih dahulu:
1) Katup pengatur suplai air dalam posisi maksimal.
38
2) Katup pengoperasian sungai/air tanah dalam posisi maksimal.
3) Katup pengoperasian air hujan dalam posisi minimal.
4) Katup pengaturan debit sungai dalam posisi minimal.
5) Pintu keluaran air bak percobaan diatur sesuai posisi yang
diinginkan.
Setelah mengkalibrasi alat kedalam 3 simulasi diatas, selanjutnya tekan
tombol “ON” pengaturan tekan air/intensitas pada nozzle dapat diliahat
pada tabel standar intensitas hujan
3. Proses Running Test
a. Membuka dan menutup drain sesuai waktu yang diinginkan untuk
menghitung infiltrasi dan runoff yang terjadi.
b. Mengukur tinggi air dalam tanah pada manometer.
c. Tekan tombol “STOP” pada saat infiltrasi dan runoff konstan.
Catatan: Running test dapat disesuaikan dengan metode dan tujuan
percobaan/penelitian.
F. Analisis data
Data dari laboratorium diolah sebagai bahan analisa terhadap hasil studi
ini, sesuai dengan tujuan dan sasaran penelitian.Data yang diolah adalah
data yang relevan yang dapat mendukung dalam menganalisa hasil
penelitian.
39
Analisa data yang menyangkut hubungan antara variabel-variabel
dalam penilitian dilakukan dengan tahap sebagai berikut dengan
menggunakan persamaan (1) dan (2) :
1. Perhitungan kehilangan tanah
EA= Y/SDR .................................................................................................. ( 1 )
Y = 11,8 ( Q . Qp )0,56
× K × L × S × C × P ............................ (2)
40
G. Flow Chart Penelitian
Gambar 7. Alur penelitian
Rancangan Penelitian
- Persiapan Benda Uji
- Sampeltanah yang telah uji di laboratorium
Mekanika Tanah
- PersiapanAlatdanBahan
- Rainfall Simulator
Kalibrasi alat rainfall simulator
Validasi
Data
Analisis Data
Kesimpulan
Selesai
Pengambilan data
- Jumlah erosi terhadap pengaruh
kemiringan, curah hujan, dan tutupan lahan
Mulai
Studi Literatur
41
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
1. Analisis Pengaruh Variasi Tutupan Lahan dan Variasi Kemiringan
Terhadap Tingkat Erosi
Menentukan pengaruh tutupan lahan dengan kemiringan terhadap
tingkat erosi dapat diketahui dengan menentukan terlebih dahulu
kemiringan dan curah hujan yang digunakan. Adapun tutupan lahan yang
digunakan yaitu tutupan tanah kosong, tutupan tanah bervegetasi dengan
rumput jepang dan botol plastik.
a. Intensitas Curah Hujan (I)
Intensitas curah hujan yang digunakan pada penelitian ini adalah 2
variasi curah hujan, dapat dilihat pada tabel tersebut :
Tabel 10. Hasil Analisa Intensitas Curah Hujan (I)
No. Intensitas Curah Hujan (L/Menit) Keterangan
1 5.7 Medium
2 9.6 High
Sumber :Hasil Perhitungan
b. Kemiringan Lereng (S)
Kemiringan yang digunakan pada penelitian ini adalah 3 variasi
kemiringan, dapat dilihat pada tabel berikut :
42
Tabel 11. Variasi Kemiringan Lereng
No. KemiringanLereng (º) Keterangan
1 9º Landai
2 14º AgakCuram
3 21º Curam
Sumber :Hasil Perhitungan.
Kemiringan Derajat ( ° ) dapat diperoleh dengan cara
a
B A
C
S
43
2. Laju Erosi
a. Tutupan Tanah Kosong
Tabel 12.hasil pengukuran erosi Tanah Kosong
TutupanTanahKosong
Kemiringan
(S) intensitascurahhujan (I) jumlaherosi (E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 5.7 12.1
14 5.7 22.8
21 5.7 46.6
Jumlah 81.5
TutupanTanahKosong
kemiringan (S) intensitascurahhujan (I) jumlaherosi (E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 9.6 42.7
14 9.6 52.1
21 9.6 84.8
Jumlah 179.6 Sumber : hasil uji laboratorium
Dari tabel diatas jumlah erosi pada tutupan lahan tanah kosong
tertinggi terdapat pada kemiringan 21˚ dan intensitas curah hujan 9,6 l/m
dengan jumlah erosi 84,6 kg. dan jumlah erosi terendah terdapat pada
kemiringan 9˚ dan intensitas curah hujan 5,7 l/m dengan jumlah erosi 12,1
kg.
44
b. Tutupan Lahan Bervegetasi dengan Rumput Jepang
Tabel 13. Hasil pengukuran erosi Tanah Bervegetasi dengan Rumput Jepang
Rumput Jepang
kemiringan
(S)
Intensitas curah hujan
(I) Jumlah erosi (E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 5.7 1.4
14 5.7 2.1
21 5.7 5.1
Jumlah 8.6
RumputJepang
kemiringan
(S)
Intensitas curah hujan
(I) Jumlah erosi (E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 9.6 2.5
14 9.6 3.5
21 9.6 6.6
Jumlah 12.6 Sumber : hasil uji laboratorium
Dari tabel diatas jumlah erosi tertinggi pada tutupan lahan dengan
rumput jepang terdapat pada kemiringan 21˚ dan intensitas curah hujan 9,6
l/m dengan jumlah erosi 6,6 kg. Jumlah erosi terendah terdapat pada
kemiringan 9˚ dan intensitas curah hujan 5,7 l/m dengan jumlah erosi 1,4
kg.
45
c. Tutupan Lahan dengan Botol Plastik kosong
Tabel 14. Hasil pengukuran erosi tutupan dengan Botol Plastik Kosong
Botol Plastik Kosong
kemiringan (S) Intensitas curah hujan (I) Jumlah erosi (E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 5.7 12.4
14 5.7 44.6
21 5.7 65.7
Jumlah 122.7
Botol Plastik Kosong
kemiringan (S) Intensitas curah hujan (I) Jumlah erosi (E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 9.6 15.6
14 9.6 57.2
21 9.6 73.3
Jumlah 146.1 Sumber : hasil uji laboratorium
Dari tabel diatas jumlah erosi tertinggi terdapat pada kemiringan
21˚ dan intensitas curah hujan 9,6 l/m dengan jumlah erosi 73,3 kg. Jumlah
erosi terendah terdapat pada kemiringan 9˚ dan intensitas curah hujan 5,7
l/m dengan jumlah erosi 12,4 kg.
46
d. Tutupan Lahan dengan Botol Plastik Sereh
Tabel 15. Hasil pengukuran erosi dengan Botol Plastik Sereh
Botol Plastik Sereh
Kemiringan
(S)
Intensitas curah hujan
(I)
Jumlah erosi
(E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 5.7 14.2
14 5.7 18.7
21 5.7 23.1
Jumlah 56
Botol Plastik Sereh
Kemiringan
(S)
Intensitas curah hujan
(I)
Jumlah erosi
(E)
(derajat) (L/menit) (Kg)
0 0 0
9 9.6 17.4
14 9.6 21.8
21 9.6 27.6
Jumlah 66.8 Sumber : hasil uji laboratorium
Dari tabel diatas jumlah erosi tertinggi pada tutupan lahan botol
plastik sereh terdapat pada kemiringan 21˚ dan intensitas curah hujan 9,6
l/m dengan jumlah erosi 27,6 kg. Jumlah erosi terendah terdapat pada
kemiringan 9˚ dan intensitas curah hujan 5,7 l/m dengan jumlah erosi 14,2
kg.
e. Berat tanah yang digunakan
W =
=
= 3000 kg/cm
47
B. PEMBAHASAN
1. Perbandingan tingkat laju erosi terhadap tutupan lahan
Tabel 16. Perbandingan jumlah erosi tutupan tanah kosong dan tutupan
tanah bervegetasi dengan curah hujan 5,7 l/m
Tutupan Tanah Kosong
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah Hujan
(I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 5.7 12.1
14 5.7 22.8
21 5.7 46.6
Jumlah 81.5
Tutupan Tanah Rumput Jepang
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah Hujan
(I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 5.7 1.4
14 5.7 2.1
21 5.7 5.1
Jumlah 8.6 Sumber : hasil uji laboratorium
Gambar 8. Grafik perbandingan jumlah erosi tanah kosong dan rumput jepang
Pada gambar diatas merupakan perbandingan jumlah erosi yang
terjadi pada tutupan tanah kosong dan tutupan tanah bervegetasi rumput
dengan curah hujan medium (5,7 l/m). Dapat dilihat bahwa erosi tertinggi
0
10
20
30
40
50
0 5 10 15 20 25
Jum
lah
Ero
si (
Kg)
Kemiringan (Derajat)
Tutupan Tanah Kosong
48
terjadi pada tutupan tanah kosong yaitu 46,6 kg pada kemiringan 21˚. Dan
jumlah erosi terendah pada tutupan tanah bervegetasi rumput dengan
jumlah erosi 1,4 kg pada kemiringan 9˚ dan intensitas 5,7 l/m.
Tabel 17. Perbandingan jumlah erosi tutupan tanah kosong dan
tutupan tanah bervegetasi dengan curah hujan 9,6 l/m
Tutupan Tanah Kosong
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah Hujan
(I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 9.6 42.7
14 9.6 52.1
21 9.6 84.8
Jumlah 179.6
Tutupan Tanah Bervegetasi
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah Hujan
(I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 9.6 2.5
14 9.6 3.5
21 9.6 6.6
Jumlah 12.6 Sumber : hasil uji laboratorium
Gambar 9. Grafik perbandingan jumlah erosi tanah kosong dan rumput jepang
0102030405060708090
0 5 10 15 20 25
Jum
lah
Ero
si (
Kg)
Kemiringan (Derajat)
Tutupan Tanah Kosong
Tutupan Tanah Rumput Jepang
49
Pada gambar diatas merupakan perbandingan jumlah erosi yang
terjadi pada tutupan tanah kosong dan tutupan tanah bervegetasi rumput
dengan curah hujan high (9,6 l/m). Dapat dilihat bahwa erosi tertinggi
terjadi pada tutupan tanah kosong yaitu 84,8 kg pada kemiringan 21˚. Dan
jumlah erosi terendah pada tutupan tanah bervegetasi rumput dengan
jumlah erosi 2,5 kg pada kemiringan 9˚ dan intesitas 9˚.
Tabel 18. Perbandingan jumlah erosi tutupan botol plastik kosong dan tutupan
botol plastik sereh dengan curah hujan 5,7 l/m
Tutupan Tanah Botol kosong
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah
Hujan (I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 5.7 12.4
14 5.7 44.6
21 5.7 65.7
Jumlah 122.7
Tutupan Tanah Botolsereh
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah
Hujan (I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 5.7 14.2
14 5.7 18.7
21 5.7 23.1
Jumlah 56 Sumber : hasil uji laboratorium
50
Gambar 10. Grafik perbandingan jumlah erosi botol kosong dan botol sereh
Pada gambar diatas merupakan perbandingan jumlah erosi yang
terjadi pada tutupan botol plastik kosong dan botol plastik sereh dengan
curah hujan medium (5,7 l/m).dapat dilihat bahwa erosi tertinggi terjadi
pada tutupan botol kosong yaitu 65,7 kg pada kemiringan 21˚ . jumlah erosi
terendah pada tutupan botol kosong pada kemiringan 9˚ dengan jumlah
erosi 12,4 kg.
Tabel 19. Perbandingan jumlah erosi tutupan botol kosong dan tutupan botol sereh
dengan curah hujan 9,6 l/m
Tutupan Tanah Botol
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah Hujan
(I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 9.6 25.5
14 9.6 57.2
21 9.6 73.3
Jumlah 156
Tutupan Tanah Botol Bevegetasi
Kemiringan
(S)
Intensitas Curah Hujan
(I) Jumlah Erosi ( E )
(derajat) L/Menit (Kg)
0 0 0
9 9.6 17.4
14 9.6 21.8
21 9.6 27.6
Jumlah 66.8 Sumber : hasil uji laboratorium
0
20
40
60
80
0 5 10 15 20 25
Jum
lah
Ero
si (
Kg)
Kemiringan (Derajat) Tutupan Tanah Botol…
51
Gambar 11. Grafik perbandingan jumlah erosi botol kosong dan botol sereh
Pada gambar diatas merupakan perbandingan jumlah erosi yang
terjadi pada tutupan botol plastik kosong dan botol plastik sereh dengan
curah hujan medium (9,6 l/m).dapat dilihat bahwa erosi tertinggi terjadi
pada tutupan botol kosong yaitu 73,3 kg pada kemiringan 21˚ . jumlah erosi
terendah pada tutupan botol sereh pada kemiringan 9˚ dengan jumlah erosi
17,4 kg.
Jadi,pada perbandingan diatas dapat diketahui bahwa kemiringan
sangat berpengaruh pada jumlah erosi yang terjadi. Semakin tinggi
kemiringan tanah semakin tinggi pula jumlah erosi yang terjadi. Hal ini
dijelaskan juga pada (ma’rufah 2017, wiradisastar 1999) bahwa lahan
dengan kemiringan lereng yang curam (41-60%) memiliki pengaruh gaya
berat (gravitasi) yang lebih besar dibandingkan lahan dengan kemiringan
lereng agak curam (15-26%). Hal ini disebabkan gaya berat semakin besar
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25
Jum
lah
Ero
si (
Kg)
Kemiringan (Derajat)
Tutupan Tanah Botol Kosong Tutupan Tanah Botol Sereh
52
sejalan dengan semakin miringnya permukaan tanah pada bidang
horizontal.
2. Pengaruh tutupan lahan terhadap laju erosi
Tabel 20. Tabel total erosi
Tutupan Lahan
∑Erosi
(kg)
Intensitas Hujan
(l/m)
Tanah Kosong 81.5 5.7
179.6 9.6
Rumput Jepang 8.6 5.7
12.6 9.6
Botol Pastik Kosong 122.7 5.7
146.1 9.6
Botol Plastik Sereh 56.6 5.7
66.8 9.6 Sumber : hasil uji laboratorium
Pada tabel diatas tutupan lahan yang paling rendah jumlah erosinya
adalah tutupan lahan bervegetasi dengan rumput jepang.dimana dapat
diketahui bahwa tutupan tanah bervegetasi rumput dapat berpotensi
menahan laju erosi.
3. Mencari tingkat erosi dengan rumus MUSLE
Contoh perhitungan erosi tutupan tanah dengan rumput jepang :
Y = 11,8 ( Q . Qp )0,56
× K × L × S × C × P
Dimana :
Y = hasil sedimentasi
Q = total volume runoff / limpasan = 0,4469
Qp = debit maksimum = 0,50155
K = erodibilitas tanah
53
K x 100 = 1,292 {2,1 ( ) (12-a) + 3,25 (b-2) + 2,5 (c-3)}
K x 100 = 1,292 {2,1 ( ) (12-0,016) + 3,25 (b-2) + 2,5
(5-3)}
LS = faktor panjang dan kemiringan lereng , LS untuk kemiringan 9˚
LS =
( 0.065 + 0.045 S + 0.0065 x )
= 0,08
CP = berupa factor penutupan tanah oleh tanaman
= 0,290 (nilai CP untuk rumput)
Y = 11,8 ( 0,4469 x 0,50155)0,56
× 0,46 x 0,08 x 0,290 = 0,054
54
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dapat ditarik
kesimpulan bahwa :
1. Laju erosi tertinggi terjadi pada kemiringan 21˚ yaitu 84,8 kg/m/jam.
Kemiringan 14˚ yaitu 52,1 kg/m/jam dan 9˚ yaitu 42,7 kg/m/jam.
2. Tutupan lahan yang paling efektif mengurangi erosi adalah tutupan
lahan rumput karena mampu menurunkan laju erosi sebesar 83,4
kg/m/jam.
B. SARAN
Adapun yang dapat disarankan untuk melanjutkan penelitian ini
yaitu :
1. Dalam penelitian ini digunakan intensitas curah hujan 5,7 L/menit dan
9,6 L/menit, menggunakan 3 variasi kemiringan dan 3 variasi tutupan
tanah, disarankan pada penelitian berikutnya menggunakan intensitas
curah hujan yang berbeda, variasi kemiringan yang berbeda serta variasi
tutupan tanah yang berbeda.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih mendalam tentang pengaruh tutupan
lahan dengan laju erosi dengan tinggi tajuk yang berbeda.
55
56
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2011). Instruction Manual Rainfall Simulator. England,
Armfield Ltd. Hampsire.
Arsyad, S. 2010. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.
Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.
Gajah Mada University Press. Yogyakarta.
Dadang, Christianto. 2014. Uji Tingkat Erosi Tanah Menggunakan
Rainfall Simulator dengan Variasi Intensitas. Universitas Jember. Jawa
Timur.
Hardjowigeno, Sarwono. 2010. Ilmu Tanah. Akademika Presindo, Jakarta.
Hardyatmo, Hari C. 2012. Mekanika Tanah 1. Penerbit Gadjah Mada
University Press: Yogyakarta.
Kartasapoetra, A.G dan Sutedjo, M.M. 2002. Pengantar Ilmu Tanah.
Bineka Cipta: Jakarta.
Mustary, Arsyuni Ali, 2017. Penggunaan Block Pracetak Heksagonal dan
Vegetasi Rumput Untuk Mengurangi Limpasan Permukaan Pada
Tebing, Sekolah Tinggi Nasional Yogyakarta.
Ma’rupah, 2017. Aplication of Conservation Techniques in the Potato
Planting Area in Jeneberang Watershead. University of
Hasanuddin.
Sucipto, 2007. Analisis Erosi Yang Terjadi si Lahan Karena Pengaruh
Kepadatan Tanah. Wahana Teknik Sipil, Universitas Negeri
Semarang, vol.12 no.1.
Suripin, 2001. Pelestariaan Sumber Daya Tanah dan Air. Andi:
Yogyakarta.
Suripin, 2004. Pelestariaan Sumber Daya Tanah dan Air. Andi:
Yogyakarta.
Sosrodarsono, Suyono. 1984. Perbaikan dan Pengaturan Sungai. Pradnya
Paramita: Jakarta.
Verhoef, PNW.1994. Geologi Untuk Teknik Sipil. Erlangga. Jakarta.
55
Lampiran II. Data Erosi Hasil Penelitian
1. Data erosi Tutupan Tanah Kosong
No Tutupan Lahan Kemiringan
Intensitas curah
hujan (I)
Jumlah
Erosi (E)
( S ) ( liter/menit ) (Kg)
1 tanah kosong 9 ˚ 5.7 12.1
2 tanah kosong 14˚ 5.7 22.8
3 tanah kosong 21˚ 5.7 46.6
4 tanah kosong 9 ˚ 9.6 42.7
5 tanah kosong 14˚ 9.6 52.1
6 tanah kosong 21˚ 9.6 84.8
2. Data erosi Tutupan Tanah bervegetasi Rumput Jepang
No Tutupan Lahan Kemiringan
Intensitas curah
hujan (I)
Jumlah
Erosi (E)
( S ) ( liter/menit ) (Kg)
1 rumput jepang 9 ˚ 5.7 1.4
2 rumput jepang 14˚ 5.7 2.1
3 rumput jepang 21˚ 5.7 5.1
4 rumput jepang 9 ˚ 9.6 2.5
5 rumput jepang 14˚ 9.6 3.5
6 rumput jepang 21˚ 9.6 6.6
3. Data erosi Tutupan Tanah dengan Botol Kosong
No Tutupan
Lahan Kemiringan
Intensitas curah
hujan (I)
Jumlah Erosi
(E)
( S ) ( liter/menit ) (Kg)
1
botol plastik
kosong 9 ˚ 5.7 12.4
2
botol plastik
kosong 14˚ 5.7 44.6
3
botol plastik
kosong 21˚ 5.7 65.7
4
botol plastik
kosong 9 ˚ 9.6 15.6
5
botol plastik
kosong 14˚ 9.6 57.2
6
botol plastik
kosong 21˚ 9.6 73.3
4. Data erosi Tutupan tanah dengan Botol Plastik Sereh
No Tutupan
Lahan Kemiringan
Intensitas
curah hujan (I)
Jumlah Erosi
(E)
( S ) ( liter/menit ) (Kg)
1
tanah botol
sereh 9 ˚ 5.7 14.2
2
tanah botol
sereh 14˚ 5.7 18.7
3
tanah botol
sereh 21˚ 5.7 23.1
4
tanah botol
sereh 9 ˚ 9.6 17.4
5
tanah botol
sereh 14˚ 9.6 21.8
6
tanah botol
sereh 21˚ 9.6 27.6
LAMPIRAN III. Perbandingan hasil perhitungan MUSLE dengan hasil penelitian Laboratorium
1. Tabel perhitungan MUSLE
No Perlakuan Kemiringan (S)
Intensitas curah
hujan Y Q Qp K Ls Cp
(liter/menit) (ton) (m³) (m³/dtk) (m) 1 tanah kosong 9˚ 5.7 0.178 0.4582 0.488 0.46 0.08 0.950
2 tanah kosong 14˚ 5.7 0.308 0.5553 0.607 0.46 0.11 0.950
3 tanah kosong 21˚ 5.7 0.805 0.6356 0.581 0.46 0.25 0.950
4 tanah kosong 9˚ 9.6 0.316 0.7748 0.802 0.46 0.08 0.950
5 tanah kosong 14˚ 9.6 0.501 0.8807 0.914 0.46 0.11 0.950
6 tanah kosong 21˚ 9.6 1.178 0.911 0.936 0.46 0.25 0.950
7 botol kosong 9˚ 5.7 0.054 0.6352 0.677 0.46 0.08 0.20
8 botol kosong 14˚ 5.7 0.076 0.6457 0.703 0.46 0.11 0.20
9 botol kosong 21˚ 5.7 0.173 0.6552 0.6888 0.46 0.25 0.20
10 botol kosong 9˚ 9.6 0.091 1.0182 1.06585 0.46 0.08 0.20
11 botol kosong 14˚ 9.6 0.126 1.0308 1.08165 0.46 0.11 0.20
12 botol kosong 21˚ 9.6 0.336 1.056 1.0915 0.46 0.25 0.20
13 rumput jepang 9˚ 5.7 0.054 0.4469 0.50155 0.46 0.08 0.290
14 rumput jepang 14˚ 5.7 0.094 0.5553 0.607 0.46 0.11 0.290
15 rumput jepang 21˚ 5.7 0.214 0.5617 0.6047 0.46 0.25 0.290
16 rumput jepang 9˚ 9.6 0.086 0.6894 0.7445 0.46 0.08 0.290
17 rumput jepang 14˚ 9.6 0.140 0.8033 0.85495 0.46 0.11 0.290
18 rumput jepang 21˚ 9.6 0.329 0.8325 0.8755 0.46 0.25 0.290
19 botol sereh 9˚ 5.7 0.225 0.7694 0.538 0.46 0.08 0.85
20 botol sereh 14˚ 5.7 0.265 0.5466 0.575 0.46 0.11 0.85
21 botol sereh 21˚ 5.7 0.616 0.5633 0.58 0.46 0.25 0.85
22 botol sereh 9˚ 9.6 0.281 0.7694 0.799 0.46 0.08 0.85
23 botol sereh 14˚ 9.6 0.456 0.8996 0.921 0.46 0.11 0.85
24 botol sereh 21˚ 9.6 1.082 0.9329 0.957 0.46 0.25 0.85
2. Perbandingan Musle dengan uji laboratorium
no perlakuan kemiringan (S) curah hujan Y Y (lab)
(liter/menit) (ton) (ton)
1 tanah kosong 9˚ 5.7 0.178 0.0121
2 tanah kosong 14˚ 5.7 0.308 0.0228
3 tanah kosong 21˚ 5.7 0.805 0.0466
4 tanah kosong 9˚ 9.6 0.316 0.0427
5 tanah kosong 14˚ 9.6 0.501 0.0521
6 tanah kosong 21˚ 9.6 1.178 0.0848
7 botol kosong 9˚ 5.7 0.054 0.0124
8 botol kosong 14˚ 5.7 0.076 0.0446
9 botol kosong 21˚ 5.7 0.173 0.0657
10 botol kosong 9˚ 9.6 0.091 0.0156
11 botol kosong 14˚ 9.6 0.126 0.0572
12 botol kosong 21˚ 9.6 0.336 0.0733
13 rumput jepang 9˚ 5.7 0.054 0.0014
14 rumput jepang 14˚ 5.7 0.094 0.0021
15 rumput jepang 21˚ 5.7 0.214 0.0051
16 rumput jepang 9˚ 9.6 0.086 0.0025
17 rumput jepang 14˚ 9.6 0.140 0.0035
18 rumput jepang 21˚ 9.6 0.329 0.0066
19 botol sereh 9˚ 5.7 0.225 0.0142
20 botol sereh 14˚ 5.7 0.265 0.0187
21 botol sereh 21˚ 5.7 0.616 0.0231
22 botol sereh 9˚ 9.6 0.281 0.0174
23 botol sereh 14˚ 9.6 0.456 0.0218
24 botol sereh 21˚ 9.6 1.082 0.0276
Lampiran IV. Dokumentasi Hasil Penelitian.
Proses pemotongan pada botol plastik
Proses pemasangan botol plastik pada rainfall
Proses running pada botol plastik
proses pengambilan sample tanah
Proses kalibrasi alat
Proses pemadatan tanah
Proses pengujian sandcone
Proses pengukuran diameter lubang sandcone
Proses penimbangan hasil sandcone
Proses pengambilan data
Persiapan running untuk tutupan tanah sereh
Fotobersama team penelitian Rainfall Simulator